Ontwerp voor productie:belang en belangrijkste principes

Wanneer productontwerpers geweldige ideeën hebben, willen ze deze op elke mogelijke manier realiseren. Maar ideeën zijn pas geweldig als een fabrikant ze met machines en materialen kan verwezenlijken. Hier komt Design for Manufacturing (DfM) om de hoek kijken.

Sommige ontwerpers beschouwen het productieproces als klein. Dat kan hen weinig schelen. Dit is echter een gevaarlijke benadering van productontwerp. Ontwerp en fabricage gaan hand in hand. Dus zo'n verwaarlozende benadering levert uiteindelijk een inferieur eindproduct op.

Dit artikel bespreekt waarom Design for Manufacturing zo belangrijk is tijdens de prototypingfase. Het bekijkt ook hoe uw bedrijf de voordelen van DfM kan benutten om betere prototypes te maken en uiteindelijk betere onderdelen en producten voor eindgebruik.

Wat is DfM ?

Design for Manufacturing is een productontwerpfilosofie die het belang benadrukt van het ontwerpen van prototypes en onderdelen op een manier die past bij het productieproces. Veel fabrikanten noemen het ook wel Design for Manufacturability of gewoon DfM.

Dit proces omvat het overwegen van verschillende aspecten van een ontwerp. Deze aspecten omvatten de vorm en het voorgestelde materiaal. Het kijkt naar de parameters in termen van hoe goed het ontwerp kan worden gerealiseerd met behulp van de voorgestelde methoden.

Die methoden kunnen CNC-bewerking, 3D-printen, spuitgieten of iets anders zijn. In zekere zin kun je Design for Manufacturing zien als een vorm van compromis. Productontwerpers hebben misschien grote ambities, maar DfM dient als een realiteitscheck.

Het is essentieel om een ​​functie te veranderen die te moeilijk, traag of duur zou zijn om te maken met de gekozen productieapparatuur en materialen. In sommige gevallen omvat Design for Manufacturing samenwerking tussen afdelingen en zelfs tussen meerdere bedrijven.

Dat komt omdat ontwerpers en ingenieurs mogelijk moeten corresponderen met gereedschapmakers, fabrikanten en materiaalleveranciers. De correspondentie helpt om de mogelijkheden en beperkingen van het project te beoordelen.

Sommige ontwerpen kunnen bijvoorbeeld haalbaar zijn met een soort 5-assig CNC-bewerkingscentrum, maar niet met een ander. In andere gevallen kan de beschikbaarheid van bepaalde metaallegeringen bepalen of een bepaald kenmerk haalbaar is.

Ontwerp voor productie versus ontwerp voor montage

Dit zijn twee nauw verwante ideeën, en het is belangrijk om ze te onderscheiden. Design for Assembly is het ontwerpen van een product om het montage- en demontagegemak voor onderhoud en reparaties te maximaliseren.

Deze aanpak is meestal gericht op principes zoals het verminderen van het aantal gebruikte onderdelen. Het zorgt dus voor het gemak van het inbrengen van onderdelen. Het beperkt ook de montage-eisen en specificaties tot eenvoudige, repetitieve bewegingen.

Het belang van ontwerp voor productie

Nadat we hebben gekeken naar wat DfM betekent, moeten we onderzoeken waarom Design for Manufacturing belangrijk is. Het ontwerpen van onderdelen voor maakbaarheid is van cruciaal belang, zelfs voor prototypes.

Hoewel DfM een conservatieve benadering van productontwerp kan lijken, leidt het meestal tot tastbare voordelen voor zowel de producent als de consument. Aan de andere kant kan het niet in overweging nemen van DfM leiden tot het falen van onderdelen of inefficiënte productie.

Hieronder volgen enkele redenen waarom Design for Manufacturing belangrijk is:

Garandeert haalbaarheid van productie

Misschien wel het meest fundamentele voordeel van DfM is de garantie van haalbaarheid van productie en het voorkomen van defecte onderdelen. Door onderdelen te ontwerpen die productieapparatuur realistisch kan bouwen, weten bedrijven van tevoren. Op deze manier zullen ze geen problemen ondervinden zoals instortende 3D-prints, onderdelen die vastzitten in mallen of gevaarlijke chipopbouw. Samenvattend is Design for Manufacturing belangrijk voor kwaliteitsborging.

Verhoogt de productiesnelheid

Design for Manufacturing kan ook bijdragen aan een hogere productiesnelheid. Een goed ontworpen onderdeel voor de productieapparatuur zorgt ervoor dat snijgereedschappen en andere instrumenten hun werk efficiënter kunnen doen.

Een eenvoudig voorbeeld van DfM-toenemende snelheid wordt gezien bij spuitgietontwerp voor productie. Het omvat het incorporeren van trekhoeken in spuitgegoten onderdelen. De diepgangshoeken zorgen voor een snelle uitworp van elk gegoten onderdeel uit de mal. Onderdelen zonder tocht vereisen daarentegen kracht om te verwijderen. Ook kan de wrijving tussen oppervlakken het onderdeel beschadigen.

Verlaagt de totale projectkosten

Deze snelheidstoename kan de totale kosten van een project aanzienlijk verlagen. DfM-onderdelen en -prototypes vergen minder tijd en arbeid. Daardoor wordt het stroomverbruik enz. verminderd en wordt ook het afval verminderd.

Maakt automatisering en vereenvoudiging mogelijk

Het ontwerpen van eenvoudig te vervaardigen onderdelen vergroot ook de automatiseringsmogelijkheden. Dit komt doordat er minder toezicht nodig is. In sommige gevallen kunnen eenvoudige ontwerpwijzigingen de productie vereenvoudigen door de noodzaak voor meerdere machines en opstellingen te elimineren.

D toevoegen ontwerp v of M productie tot J onze W orkflow

Als het gaat om ontwerp en fabricage, kan elke ontwerper met een elementaire kennis van engineering en fabricagetechnieken DfM-principes toepassen. Elk project is uniek.

Daarom helpt een analyse van potentiële productieprocessen, materialen en andere factoren om ontwerpelementen te informeren. Design for Manufacturing werkt noodzakelijkerwijs van geval tot geval. Sommige bijna universele regels kunnen echter leiden tot betere prototypes en onderdelen.

1. Vereenvoudig

Het verminderen van het totale aantal componenten zorgt voor een efficiëntere productie. Het vermindert ook de tijd aan de lopende band. Dit alles leidt tot snellere doorlooptijden en lagere kosten.

2. Gebruik standaard of veelzijdige componenten

Vraag jezelf af of een onderdeel op maat het succes van het project helpt of hindert. Standaardcomponenten worden in bulk geproduceerd en zijn goedkoper dan maatwerkcomponenten.

3. Gebruik machinevriendelijke materialen

Materialen beïnvloeden de maakbaarheid, waardoor ze belangrijk zijn bij het opnemen van DfM. Bepaald koolstofstaal kan alle eigenschappen bezitten die u van uw kant wenst. Als u echter een CNC-machine moet gebruiken, maakt u het uiteindelijk voor iedereen moeilijk. In dat geval zal er gekozen moeten worden voor een machinevriendelijker materiaal. Soortgelijke beperkingen gelden voor 3D-printers en andere machines.

4. Minimaliseer het gebruik van bevestigingsmiddelen

Door kliksluitingen en lipjes in componenten op te nemen, kan een deel van de productietijd worden geëlimineerd die anders nodig zou zijn voor afzonderlijke bevestigingsmiddelen.

5. Losse toleranties toestaan

Houd er rekening mee dat krappe toleranties meer machinetijd en dus meer geld vergen. Gebruik dus tijdens het ontwerp en de fabricage waar mogelijk losse toleranties, zolang dit de functionaliteit van het onderdeel niet in gevaar brengt.

Hoe RapidDirect H elps met D ontwerp v of M productie

RapidDirect biedt u automatische en gratis Design for Manufacturability-analyse voor cnc-bewerkingsonderdelen op ons platform. Dit platform bevat een AI-engine die uw CAD-bestanden automatisch controleert op problemen met de maakbaarheid van CNC-bewerkingen. Dit zorgt ervoor dat je ontwerpen klaar zijn voor productie voordat ze naar de fabriek worden gestuurd.

De engine analyseert de DfM van een product in termen van het volgende:

• Algemene bewerkbaarheid
• Radius en gatdiepte
• Interne hoekdiepte
• Diameter gat en groef
• Wanddikte

Als het ontwerp de test op een bepaald criterium doorstaat, geeft het platform u een groen vinkje. Als het niet lukt, toont het platform een ​​rood kruis. Het geeft vervolgens ontwerpinstructies zodat u het probleem gemakkelijk kunt oplossen.

Onze feedbacktool Design for Manufacturing is voornamelijk gebouwd voor CNC-bewerkingsprojecten. Onze ervaren en hoogopgeleide medewerkers kunnen echter ook vóór de productie een gedetailleerde DfM-analyse uitvoeren. Ongeacht het fabricageproces hebben we de expertise om adequate fabricageprocessen te garanderen.

Dit zorgt ervoor dat er geen problematische ontwerpen in productie gaan. Het enige wat u hoeft te doen is uw ontwerp uploaden voor een gratis DfM-analyse en binnen 24 uur een offerte.

Ontwerp voor productie Richtlijnen:belangrijkste principes

Het is van vitaal belang om enkele fundamentele principes van Design for Manufacturing te begrijpen. Deze principes volgen een algemeen concept:ze koppelen productieproblemen aan ontwerpbeslissingen. Het op deze manier koppelen van ontwerp en productie zal het algehele productieproces helpen.

Keuze van het fabricageproces

Het gebruikte productieproces speelt een sleutelrol in de totale kostenstructuur van het product. Een volledig gerationaliseerde DfM-strategie moet in staat zijn om elk alternatief te modelleren op basis van verschillende criteria.

Ontwerpkeuzes voor de realiteit van de productie

Slechte ontwerpkeuzes hebben destructieve gevolgen voor de productielijn. Zo kan het onnodig variëren van de dikte van een spuitgietonderdeel de afkoeltijd van het onderdeel verlengen. Een robuuste Design for Manufacturing-strategie moet ontwerpers toerusten om de relatie tussen ontwerpkeuzes en productieproblemen te begrijpen.

Slimme componentenselectie

Soms kan het nodig zijn om kant-en-klare onderdelen te selecteren. Dit kan de maakbaarheid helpen vereenvoudigen en de algehele functie intact houden. De juiste Design for Manufacturing-tools moeten een gemakkelijke vergelijking mogelijk maken van de productie-implicaties van het kiezen van kant-en-klare versus aangepaste onderdelen.

Toleranties en specificaties

Idealiter zouden Design for Manufacturing-tools moeten helpen bij het nauwkeuriger optimaliseren van materiaalspecificaties. Het moet dit doen met specificaties, functionele vereisten en kostendoelen.

Gereedschap

Een adequate Design for Manufacturing-aanpak zou de totale kosten moeten schatten vanwege de gereedschapsbehoeften van een ander ontwerp. Een iets duurder onderdeel kan optimaal zijn.

Conclusie

Design for Manufacturing is cruciaal om het beste uit een productieproces te halen. In dit artikel hebben we onderzocht waarom DfM essentieel is. We hebben ook de fundamentele principes besproken die u zullen helpen om DfM effectief aan uw workflow toe te voegen. Om het beste resultaat uit het Design for Manufacturing-proces te halen, werkt u samen met een ervaren partner. Neem vandaag nog contact op met RapidDirect!