Дизайн для сборки - Design for assembly

Дизайн для сборки (DFA) - это процесс, посредством которого продукты разработаны с легкостью сборка в уме. Если изделие состоит из меньшего количества деталей, сборка займет меньше времени, что снижает затраты на сборку. Кроме того, если детали снабжены функциями, которые облегчают их захват, перемещение, ориентацию и вставку, это также сократит время сборки и затраты на сборку. Уменьшение количества деталей в сборке дает дополнительное преимущество в виде снижения общей стоимости деталей в сборке. Обычно именно здесь проявляется основная экономическая выгода от применения конструкции для сборки.

Подходы

Дизайн для сборки может иметь разные формы. В 1960-х и 1970-х годах были предложены различные правила и рекомендации, чтобы помочь дизайнерам учитывать проблемы сборки в процессе проектирования. Многие из этих правил и рекомендаций были представлены вместе с практическими примерами, показывающими, как можно уменьшить сложность сборки. Однако только в 1970-х годах были разработаны методы численной оценки, позволяющие проводить исследования сборки для существующих и предлагаемых конструкций.

Первый метод оценки был разработан в Hitachi и назывался методом оценки сборки (AEM).[1] Этот метод основан на принципе «одно движение за одну деталь». Для более сложных перемещений используется стандарт потери очков, а простота сборки всего изделия оценивается путем вычитания потерянных очков. Первоначально метод был разработан для того, чтобы оценивать сборки для облегчения автоматической сборки.

Начиная с 1977 года Джефф Бутройд при поддержке гранта NSF в Массачусетский университет в Амхерсте, разработала метод проектирования для сборки (DFA), который можно использовать для оценки времени ручной сборки продукта и стоимости сборки продукта на автоматической сборочной машине.[2] Признавая, что наиболее важным фактором в снижении затрат на сборку является минимизация количества отдельных частей в продукте, он ввел три простых критерия, которые можно использовать для теоретического определения того, можно ли удалить какие-либо части продукта или объединить их с другими. части. Эти критерии вместе с таблицами, связывающими время сборки с различными конструктивными факторами, влияющими на захват, ориентацию и вставку детали, можно использовать для оценки общего времени сборки и оценки качества конструкции продукта с точки зрения сборки. Для автоматической сборки таблицы коэффициентов можно использовать для оценки стоимости автоматической подачи и ориентирования и автоматической вставки деталей на сборочном станке.

В 1980-х и 1990-х годах были предложены варианты методов AEM и DFA, а именно: метод GE Hitachi, основанный на AEM и DFA; метод Лукаса, Westinghouse метод и несколько других, основанных на оригинальном методе DFA. Все методы теперь называются конструкция для сборки методы.

Выполнение

Большинство продуктов собирается вручную, и оригинальный метод ручной сборки DFA является наиболее широко используемым методом, оказавшим наибольшее влияние на промышленность во всем мире.

Метод DFA, как и метод AEM, изначально был доступен в форме справочника, в котором пользователь вводил данные на рабочие листы, чтобы получить рейтинг простоты сборки продукта. Начиная с 1981 года Джеффри Бутройд и Питер Дьюхерст разработали компьютеризированную версию метода DFA, которая позволила внедрить его в широком круге компаний. За эту работу они были отмечены множеством наград, в том числе Национальная медаль технологий. Существует множество опубликованных примеров значительной экономии, полученной с помощью DFA. Например, в 1981 году Сидней Либсон, менеджер по производственным технологиям компании Ксерокс, подсчитал, что его компания сэкономит сотни миллионов долларов с помощью DFA.[3] В 1988 г. Ford Motor Company По его мнению, общая экономия на программном обеспечении составила около 1 миллиарда долларов.[4] Во многих компаниях DFA является корпоративным требованием, и программное обеспечение DFA постоянно внедряется компаниями, пытающимися получить больший контроль над своими производственными затратами. При проектировании сборки существует множество ключевых принципов.[5][6][7][8][9]

Известные примеры

Двумя яркими примерами хорошего дизайна для сборки являются: Sony Walkman и Образец смотреть. Оба были разработаны для полностью автоматизированной сборки. Линия Walkman была разработана для «вертикальной сборки», при которой детали вставляются только вертикально вниз. Система сборки Sony SMART, используемая для сборки продуктов типа Walkman, представляет собой робот система сборки небольших устройств, предназначенная для вертикальной сборки.

IBM Proprinter использовал конструкция для автоматизированной сборки (DFAA). Эти правила DFAA помогают разрабатывать продукт, который может быть собран автоматически роботами, но они полезны даже для продуктов, собранных вручную.[10]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Миякава, С. и Охаши, Т., "Метод оценки сборки Hitachi (AEM)", Proc. Международная конференция по дизайну изделий для сборки, Ньюпорт, Род-Айленд, 15–17 апреля 1986 г.
  2. ^ Бутройд, Г., "Дизайн для сборки - Справочник дизайнера", факультет машиностроения, Массачусетский университет, Амхерст, ноябрь 1980 г.
  3. ^ Бутройд, Г., «Конструкция для сборки: путь к более высокой производительности», Сборка, март, 1982.
  4. ^ Хенчи, Л.В., «Американское производство сопротивляется», Business Solutions, 22 февраля 1988 г., стр.10.
  5. ^ Автоматизация сборки и дизайн продукта Дж. Бутройд, Marcell Dekker, Inc. 1992
  6. ^ Дизайн продукта для производства и сборки Г. Бутройд и П. Дьюхерст, Бутройд Дьюхерст, Inc. 1989 Marcell Dekker, Inc. 1994
  7. ^ Дизайн и анализ производственных систем Университет Висконсина Раджан Сури, 1995 г.
  8. ^ Дизайн продукта для сборки: примененная методология Дж. Льюис и Х. Коннелли
  9. ^ Одновременное инженерное исследование линии сборки инжекторов фазы II Giddings & Lewis 1997
  10. ^ «Пример использования IBM Proprinter». Исследовательский центр инженерных систем Калифорнийского университета в Беркли.[1] В архиве 2010-07-05 в Wayback Machine[2] В архиве 2006-06-21 на Wayback Machine

Дальнейшая информация

Для получения дополнительной информации о конструкции для сборки и предмете проектирования для производства и сборки см .:

  • Бутройд, Г. «Автоматизация сборки и дизайн продукта, 2-е издание», Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон, Флорида, 2005 г.
  • Бутройд, Г., Дьюхерст, П. и Найт, У., «Дизайн продукции для производства и сборки, 2-е издание», Марсель Деккер, Нью-Йорк, 2002.

внешняя ссылка