2009 DFA Design For Assembly Seminarium I kurs KPP017 på MDH DFA är en metod inom produktutveckling som används för att få fram ett bra system för montering av nya produkter (kan även användas på befintliga produkter för att hitta möjligheter till förbättringar) samt för att uppskatta monteringskostnader. Grupp 2, KPP017, Mälardalens Högskola Lärare: Rolf Lövgren 1/1/2009
ÄMNE Ämnet som behandlas är DFA Design For Assembly. Metoden finns för att underlätta identifieringen av monteringssvårigheter och för att uppskatta monteringskostnaden för produkten. SYFTE Analysen av metoden är utförd som et moment I kursen kpp017 (Produktutveckling II) på Mälardalens Högskola I Eskilstuna där syftet är att uppmärksamma ämnet inför ett seminarium med kursdeltagarna. DFA DESIGN FOR ASSEMBLY DFA är en metod inom produktutveckling som används för att få fram ett bra system för montering av nya produkter (kan även användas på befintliga produkter för att hitta möjligheter till förbättringar) samt för att uppskatta monteringskostnader. Under arbetet med DFA användes ett så kallat DFA index för att jämföra olika konstruktionsförslag. Metoden är uppdelad i två huvud analyser av varje enskild detalj i ett montage. 1. Beräkning av tidsåtgång för hantering och inpassning 2. Avgörande för om detaljen kan elimineras eller integreras med andra detaljer. DFA indexet är baserat på en analys där montören monterar en detalj i taget för att det ska bli möjligt att analysera var detalj för sig. Till detta måste därför hänsyn tas till att en van montör oftast hanterar flera detaljer åtgången och klarar i regel montaget på en tredjedel kortare tid. För att kompensera detta divideras den totala tiden för analysen med 1,5 för att få en mer exakt uppfattning av tiden. Vidare består metoden av 6 stycken olika steg: 1. Insamling av information 2. Demontering 3. Arbetsblad 4. Montering och analys 5. Summera data 6. Beräkna DFA index INSAMLING AV INFORMATION I den inledande fasen samlas all inforation om produkten in. Det är information som tex. ritningar, sprängskisser, monteringsinstruktioner, existerade produkt, prototyp osv. DEMONTERING Demontera den gällande produkten (om det existerar någon, annars görs detta teoretiskt) och id märk smtliga detaljer av produkten. I de fall som produkten innehåller delmontage, hantera dessa som en detalj till en början och behandla dem sedan som montage i sig.
ARBETSBLAD Sätt upp ett arbetsblad för att samla all data i. För exempel se bilaga 1 MONTERING OCH ANALYS Nu monteras produkten ihop igen. Börja monteringen med den detalj som har högst id nummer och fortsätt sedan monteringen i fallande ordning detalj för detalj. Att tänka på här är att metoden inte tillåter att montaget utförs på så sätt att detaljer tas en och en i vardera handen och monteras samman innan de placeras på montaget. En beskrivning av hur arbetsbladet fylls återfinns i bilaga 2 SUMMERA DATA När all data är inför i arbetsbladet summeras dessa. Värdena som fås fram informerar om den totala monteringstiden, monteringskostnader samt det teoretiskt minsta antalet detaljer som krävs för att bygga produkten. Beskrivning av summeringen på arbetsbladet finns med i bilaga 2 BERÄKNING AV DFA INDEX Till sist beräknar vi DFA indexet. För att göra det användes formeln: NM=Det teoretiskt minsta antalet detaljer TM=Totala monteringstiden 3 Att nämna om ekvationen är att den jämför den aktuella monteringstiden med en produkt som består av det minsta antalet detaljer samt att varje detalj monteras på tre sekunder.
REFLEKTION OCH FRÅGESTÄLLNING FÖRDELAR MED DFA ÄR Fördelarna med att utföra en DFA är många och svår att förkasta. För att göra dessa fördelar överskådliga har vi valt att samanställa de främsta av dem i en enkel lista. Mindre administration Med mindre komponenter till produkten minskas automatiskt behov att ha mer dokumentation. Mindre lagerhållningskostnad Lagerutrymme sparas, eftersom produkten består av färre detaljer. Färre produkter i arbete Med färre produkter i arbete förkortas arbetstiden. Kanske finns det möjlighet att ha mindre personal? Kortare ledtid Med färre komponenter förkortas tiden som går åt att montera. Kortare produktutvecklingstid Tillämpandet av DFA redan i början av processen eliminerar behovet att göra om produkten senare i utvecklingsprocessen, om hänsyn har tagits redan från början. Mindre snäva toleranser Att göra små ändringar som förenklar monteringen innebär oftast också att man hittat lösningar med lägre toleranskrav, vilket är till stor fördel i produktionen. Ofta bättre kvalitet Mindre fel inträffar i monteringen om komponenternas hoppassning är noga igenomtänkt. Förbättrad kommunikation mellan konstruktion och produktion TUMREGLER FÖR DFA Under utförandet av en DFA finns det naturligtvis många parametrar att se till för att den ska kunna ses som ett komplett utfört moment. För att lättare hålla reda på de viktigaste finns det 13 st bestämda tumregler att håla sig till. Dessa är: 1. Minimera antalet komponenter 2. Minimera antalet fästanordningar 3. Val av lämplig baskomponent 4. Se till att baskomponenten inte behöver omplaceras 5. Val av effektiv monteringsfixtur 6. Underlätta komponentåtkomst 7. Anpassa komponenter till dess monteringsmetod (manuellt, robot, specialmaskin?) 8. Sträva efter att bygga med symmetriska komponenter 9. Sträva efter att använda komponenter som är symmetriska med monteringsriktningen 10. Om osymmetriska komponenter finns, låt dessa vara tydligt osymmetriska 11. Arbeta för att skapa en rätlinjig och enkelriktat montering 12. Utnyttja fasningar, styrningar och elasticitet för enklare inpassning 13. Maximera tillgänglighet vid montering
FRÅGESTÄLLNINGAR 1. Finns det några anledningar till att inte använda sig av DFA? 2. Kan DFA tillämpas på alla typer av produkter? 3. Under vilken fas av produktutvecklingen är det lämpligast att använda DFA? 4. Är det lämpligt att dela upp DFMA till DFA och DFM? Eller bör de alltid användas tillsammans?
DFA I VÅRT PROJEKTARBETE I projektarbetet med antenninkapsling till Tooltracker kom ämnet DFMA (vilket DFA är en del utav) upp redan under första mötet med företaget. Detta berodde främst på att det var mycket viktigt att lösningen ska vara realistisk och inte ställa till varken tillverkningstekniska eller monteringsmässiga hinder. Eftersom inkapslingen ska innehålla aktiva komponenter känsliga för störningar, som antennslingor, är det mycket viktigt hitta ett bra samspel mellan design och tillverkning. För att kunna möta de tekniska krav som finns, tillsammans med krav om ett estetiskt och praktiskt fungerade skydd för antennen, så kommer metoderna för DFM och DFA med stor sonorlikhet betyda mycket för gruppens framgång i projektet. En strategi för att få ut det bästa av metoderna, DFM och DFA, är att jobba med båda två parallellt med varandra. Några exempel på krav som faller inom ramen för detta är: Inkapslingen ska vara bygg i moduler för att kunna kopplas ihop i serie med varandra Formen ska tåla att verktyg utav olycka faller ned på den Kopplingar ska ske med snäppfunktion Måtten måste stämma överens för upphängning på Exponents befintliga verktygstavlor Måste kunna tillverkas på ett sådant sätt att komponenter som antennslingan kan inneslutas i skyddet utan att tappa effektivitet eller riskeras att ta skada vid tillverkning REFERENSER PRODUCT DESIGN for MANUFACTURE and ASSEMBLY Geoffrey Boothroyd, Peter Dewhurst, Winston Knight ISBN: 0 8247 9176 2
BILAGA 1
BILAGAA 2 ARBETSBLADSBESKRIVNING SUMMERINGSBESKRIVNING