DFA2 Design For Assembly

Transkript

1 DFA2 Design For Assembly Ämne DFA2 är till för att finna monteringssvårigheterna på produkter som monteras automatiskt. Då produkten är utformad att monteras automatiskt bidrar det till att den blir enkel att montera manuellt. Syfte Seminariet är en del av kursen KPP017, Produktutveckling 2, och bidrar till att eleverna delar med sig av den kunskap om verktyget de lärt sig under kursens gång, samt hur de tillämpar den i praktiken. DFA2 Design For Assembly Under en produktutvecklingsprocess är DFA2 en metod som är bra att använda vid utformande av produktens egenskaper så att de blir effektiva att använda vid en automatisk montering, det här är en vidareutveckling av DFA, där fokus låg på att göra utvecklingen, produktionen och montering så lätt och effektivt som möjligt. Metoden talar även om hur egenskaperna ska utformas på bästa och dessutom billigaste sätt. Metoden bygger på en mängd konstruktionsregler och kvalitativa utvärderingskriterier, se tumregler nedan, vilket ger nödvändig information om varför en lösning är bättre än en annan. Det går helt enkelt ut på att analysera hela produkten och dels på varje detalj av produkten. Det här resulterar i en metod som är enkel att jobba med och lätt att förstå. 13 tumregler för utvärderingen: 1. Minimera antalet komponenter 2. Minimera antalet fästanordningar 3. Välj lämplig baskomponent 4. Omplacera inte baskomponenten 5. Välj effektiv monteringsordning 6. Underlätta komponentåtkomst 7. Anpassa komponenter till monteringsmetod (manuellt, robot, specialmaskin?) 8. Bygg symmetriska komponenter 9. Bygg komponenter symmetriska med monteringsriktningen 10. Om osymmetriska komponenter låt de vara tydligt osymmetriska 11. Låt monteringen ske rätlinjigt och enkelriktat 12. Utnyttja fasningar, styrningar och elasticitet vid inpassningar 13. Maximera tillgänglighet vid montering

2 DFA2 är indelad i två delar, del 1, se figur 1 behandlar frågeställningar generella för hela objektet, det är produktnivån medan del 2, se figur 2, behandlar detaljnivån. Där beskrivs hur varje detalj i produkten kan utformas för att bli så monteringsvänlig som möjlig. Varje objekt har en rak monteringsordning vilken utgår från en första grunddetalj. Objektet kan vara en hel produkt eller endast en komponent. För att underlätta användningen av metoden används följande begrepp: Detalj = Minsta enhet i en produkt Komponent = Två eller flera sammansatta detaljer Modul = Detaljer och komponenter sammansatta i byggblock med fastställda gränssnitt Produkt = Färdig slutprodukt Figur 1 Produktnivå Figur 2 Detaljnivå Arbetsgång Delas upp i sex steg: 1. Informationsinhämtning Samla all tänkbar information om produkten 2. Demontering av produkt Plocka isär produkten och ge varje detalj sin identifikation 3. Arbetsblad Se bilaga 1 4. Montering och analys av produkt här används arbetsbladet

3 5. Summering av data När alla rader är ifyllda adderas kolumnerna 7,8 och 9. Kolumn 7 visar den totala monteringstiden för produkten. Kolumn 8 visar den totala monteringskostnaden och kolumn 9 ger det teoretiskt minsta antal detaljer som skulle kunna användas. 6. Beräkning av DFA2 index: 2 3 NM = Summering kolumn 9; minsta antal detaljer teoretiskt TM = Summering kolumn 7; totala monteringstiden för produkten Så för att få ett komplett arbetsblad gör beskrivningen nedan det enklare och snabbare: Färdigställ en rad i taget på arbetsbladet för varje detalj. Kolumn 1: ID nummer för detaljen. Kolumn 2: Antalet operationer, görs operationen en eller flera gånger. Kolumn 3: Den tvåsiffriga hanteringskoden som erhålls ur hanteringstabellen. Kolumn 4: Hanteringstiden ur hanteringstabellen. Kolumn 5: Den tvåsiffriga inpassningskoden som erhålls ur inpassningstabellen Kolumn 6: Inpassningstiden ur inpassningstabellen. Kolumn 7: Den totala monteringstiden för detaljen. Fås genom att addera kolumn 4 och 6 och eventuellt multiplicera med antalet operationer i kolumn 2. Kolumn 8: Den totala kostnaden för monteringen av detaljen. Kolumn 9: Siffra för bedömning av det teoretiskt minsta antalet detaljer som produkten/montaget skulle kunna vara uppbyggt av. OBS: Denna siffra är speciellt viktigt för analysen. För att avgöra den skall nedanstående tre frågor ställas för varje detalj: 1. Rör sig den aktuella detaljen i förhållande till alla redan monterade detaljer när produkten fungerar/arbetar? Små rörelser som skulle kunna utföras med t.ex. elastiska förbindningar är inte tillräckliga för ett positivt svar! 2. Måste detaljen vara av ett annat material eller vara isolerad från alla redan monterade detaljer? Endast fundamentala skäl rörande materialegenskaper är acceptabla! 3. Måste detaljen vara separat från alla redan monterade detaljer därför att montering eller demontering av andra detaljer annars skulle omöjliggöras? Är svaret ja på någon av dessa frågor sätts siffra 1 in i kolumn 9 utom när multipla detaljer har indirektas i kolumn 2. I detta fallet anges antalet detaljer i kolumn 9. OM svaret är nej på frågorna sätts siffra 0 in i kolumn 9. (Arbetsbladets beskrivning ovan är tagen från ) De olika utvärderingsstationerna i monteringsordningen ger detaljen poäng; 9, 3 eller 1 poäng. 9 är bästa lösningen, 3 är acceptabel lösning och 1 är oönskad lösning. Maximal poäng är antalet utvärderingsstationer multiplicerat med 9 och för varje detalj summeras poängen. Den totala summan är poängsumman av detaljerna. Den här poängen ger monteringsvänligheten, index M som definieras: 2 3

4 Tillämpning av DFA2 I vårt projekt ska en förstudie tas fram för en säng som med hjälp av vibrationer och musik får personer med sömnsvårigheter, att somna. Till sängen hör en fjärrkontroll för att personen i fråga själv ska kunna kontrollera sängens funktioner då det gäller till exempel val av program, då valet av sömnrytmen bestäms genom musikens vibrationer. DFA2 kommer att koncentreras till fjärrkontrollen då den är enklare samt att fokus på madrassen och sängen är dess funktion och design, inte monterbarheten. Dock har vi en del krav på madrassen ifråga, se nedan. Madrass Madrassen är tillverkat av ett vattenavstötande material som med hjälp av en dragkedja försluter innehållet av högtalare och ventiler. Tack vare dragkedjan underlättar det att underhålla komponenterna inuti madrassen. Genom att använda färdigmonterade komponenter slipper vi tänka på passningar och det resulterar i ett mindre användande av DFA2. Genom att använda plugg istället för skruvar i stommen, på valda ställen, behövs inte anpassningar göras. Här nedan följer kraven på fjärrkontrollen. Fjärrkontroll Minimera fjärrkontrollen till totalt endast fem detaljer. Lättåtkomligt innehåll då ytterhöljet sitter ihop med endast en skruv. Enkel och snabb tillverkning av kretskort; robotisering. Produkten ska ha en slutgiltig symmetrisk form. Osymmetriska detaljer i produkten ska vara tydlig osymmetriska för att undvika missuppfattning vid montering. Fjärrkontrollen ska klara att falla i golvet utan att falla isär. För snabb montering, automatisk, ska tillverkning ske rätlinjigt och enkelriktat. Reflektion och frågeställningar Fördelar Färre antal komponenter Ger lägre tillverkningskostnad samt minskad lagerhållning. Högre kvalitet Enklare delar att tillverka desto högre kvalitet kan åstadkommas. Kortare produktutvecklingstid Då DFA2 görs i ett tidigt skede av processen kan fel upptäckas och därmed slippa att produkten kan behövas göras om senare och på så sätt spara in på onödiga kostnader. Spar in tid Snabb montering spar in en massa onödig tid. Frågeställningar Kan DFA2 användas till alla produkter? När ska DFA2 genomföras? Vad är det för nytta med DFA2? Vad blir konsekvenserna av att inte upprätta DFA2?

5 Bilaga 1

6 Referenser kl kl Ullman David G (2010), The Mechanical Design Process, 4th ed., McGraw Hill