DFM. Design for Manufacture: Approccio e strumenti. Contenuti. Concetti preliminari e introduzione al DFM. Accorgimenti per la progettazione

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1 DFM Design for Manufature: Approio e strumenti Contenuti Conetti preliminari e introduzione al DFM Aorgimenti per la progettazione Modello per la stima dei osti Sensibilità alle variabili di progetto Riferimenti: G. Boothroyd, P. Dewhurst, W. Knight, Produt Design for Manufature and Assembly, Marel Dekker, 2002, hap 1 K.G. Swift, J.D. Booker, Proess Seletion: From Design to Manufature, Butterworth Heinemann, 2003, hap 3 1

2 Premesse Nel ilo di sviluppo del prodotto si deve rierare sino dall inizio la oerenza tra FUNZIONALITÀ e PRODUCIBILITÀ Ovvero il prodotto deve soddisfare le speifihe funzionali, ed essere agevole ed eonomio da fabbriare. Premesse Non tenere onto della produibilità può dar luogo a numerosi problemi ome: inompatibilità on le strutture produttive inremento dei osti raggiungimento della qualità a osti elevati esigenza di partiolari attrezzature inremento del time-to-market insoddisfazione del liente minori possibilità di miglioramento 2

3 Premesse APPROCCIO DFMA Tenere onto delle neessità di fabbriazione del prodotto, ottimizzando le soluzioni ostruttive in funzione dei proessi di lavorazione e assemblaggio OBIETTIVI DFMA Risparmio nei osti di assemblaggio Risparmio nella fabbriazione Aumento della flessibilità e veloità di distribuzione Riduzione dei osti e tempi di sviluppo prodotto Maggiore ompetitività nel proprio segmento di merato Soddisfazione delle esigenze del liente Premesse Progettazione tradizionale COSTO Introduzione merato CICLO DI SVILUPPO PRODOTTO (espresso in mesi) 3

4 Premesse Progettazione tradizionale COSTO Progettazione DFMA Introduzione merato CICLO DI SVILUPPO PRODOTTO (espresso in mesi) Design for Manufature APPROCCIO E STRUMENTI Progettazione dei omponenti in funzione dei proessi di lavorazione Valutazione dei osti di produzione Serie di aorgimenti mirati a introdurre informazioni sul proesso produttivo già in sede di progetto 4

5 Design for Manufature RUOLO NELL IMPOSTAZIONE DELL INTERVENTO PROGETTUALE Fasi progettuali in ui la soluzione si onretizza in dettaglio (Detail) Effetto speifio sulle fasi di fabbriazione omponenti Design for Manufature RUOLO NELL IMPOSTAZIONE DELL INTERVENTO PROGETTUALE 5

6 Design for Manufature RUOLO NELL IMPOSTAZIONE DELL INTERVENTO PROGETTUALE Neessaria una piena integrazione tra DFA e DFM Design for Manufature ACCORGIMENTI GENERALI PER LA PROGETTAZIONE 6

7 Design for Manufature ACCORGIMENTI GENERALI PER LA PROGETTAZIONE Design for Manufature ACCORGIMENTI GENERALI PER LA PROGETTAZIONE 7

8 Design for Manufature ACCORGIMENTI GENERALI PER LA PROGETTAZIONE Design for Manufature ACCORGIMENTI GENERALI PER LA PROGETTAZIONE 8

9 Design for Manufature ACCORGIMENTI GENERALI PER LA PROGETTAZIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE 9

10 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE 10

11 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE 11

12 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE 12

13 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA FUSIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA STAMPAGGIO 13

14 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA STAMPAGGIO Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA STAMPAGGIO 14

15 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA ESTRUSIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA ESTRUSIONE 15

16 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA SINTERIZZAZIONE Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA SINTERIZZAZIONE 16

17 Design for Manufature e Proessi Produttivi ACCORGIMENTI PROGETTUALI PER COMPONENTI DA SINTERIZZAZIONE Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse 17

18 Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse Modello basato sulle selte di progetto M i = M + P = V C mt R ( ) [ W ] + P C C C [ C ] mp s ft M i è il osto omplessivo di realizzazione (manufaturing) del omponente Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse Modello basato sulle selte di progetto M i = M + P = V C mt R ( ) [ W ] + P C C C [ C ] mp s ft M è il osto del materiale neessario a realizzare il omponente (dipende dalla speifia soluzione progettuale) V è il volume di materiale neessario C mt è il osto unitario del materiale W è il oeffiiente di sfrido del materiale (dipende dalla omplessità della forma e dal proesso per realizzarla) 18

19 Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse Modello basato sulle selte di progetto M i = M + P = V C mt R ( ) [ W ] + P C C C [ C ] mp s ft P è il osto base di proessing riferito al progetto ideale del omponente, per uno speifio proesso Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse Modello basato sulle selte di progetto M i = M + P = V C mt R ( ) [ W ] + P C C C [ C ] mp s ft R è il oeffiiente di osto he adatta P al aso speifio (tenendo onto delle aratteristihe speifihe del progetto) C quantifia la omplessità della forma (dipende da forma e proesso) C mp quantifia la ompatibilità tra materiale e proesso (dipende da materiale e proesso) 19

20 Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse Modello basato sulle selte di progetto M i = M + P = V C mt R ( ) [ W ] + P C C C [ C ] mp s ft R è il oeffiiente di osto he adatta P al aso speifio (tenendo onto delle aratteristihe speifihe del progetto) C s tiene onto delle aratteristihe geometrihe dalla sezione da realizzare (dipende dalla dimensione massima e dallo spessore minimo da realizzare) C ft quantifia la diffioltà di realizzare speifihe tolleranze e finiture superfiiali Stima dei osti di produzione Modello basato sul onsumo di risorse Modello basato sulle selte di progetto M i = M + P = V C mt R ( ) [ W ] + P C C C [ C ] mp s ft R è il oeffiiente di osto he adatta P al aso speifio (tenendo onto delle aratteristihe speifihe del progetto) C, C mp, C s, C ft sono tutti oeffiienti maggiorativi ( 1) 20

21 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 21

22 Stima dei osti di produzione Tipologia della forma Stima dei osti di produzione 22

23 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 23

24 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione Volume e osto unitario del materiale 24

25 Stima dei osti di produzione Coeffiiente di sfrido di lavorazione Stima dei osti di produzione 25

26 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 26

27 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 27

28 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 28

29 Stima dei osti di produzione Coeffiiente di omplessità della forma Stima dei osti di produzione 29

30 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 30

31 Stima dei osti di produzione Coeffiiente di ompatibilità materiale-proesso Stima dei osti di produzione 31

32 Stima dei osti di produzione Coeffiiente di proprietà della sezione Stima dei osti di produzione 32

33 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 33

34 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione Coeffiiente di tolleranza 34

35 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione Si onsidera la tolleranza minima del pezzo, e il numero di piani ortogonali su ui deve essere realizzata 35

36 Stima dei osti di produzione Coeffiiente di finitura Stima dei osti di produzione 36

37 Stima dei osti di produzione Si onsidera la rugosità minima della superfiie del pezzo, e il numero di piani ortogonali su ui deve essere realizzata Stima dei osti di produzione C ft =max (C t, C f ) 37

38 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione 38

39 Stima dei osti di produzione Stima dei osti di produzione UTILIZZI DEL MODELLO Stima osti dei omponenti e del sistema omplessivo 39

40 Stima dei osti di produzione UTILIZZI DEL MODELLO Confronto soluzioni alternative Stima dei osti di produzione UTILIZZI DEL MODELLO Confronto materiali-proessi alternativi (al variare della BS) 40

41 Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalla tipologia della forma Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalla forma e dai parametri geometrii 41

42 Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalla selta del materiale Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalla tipologia della forma e dal proesso 42

43 Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dal proesso (e dalla bath size) Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalla tipologia della forma e dal proesso 43

44 Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalla selta del materiale e dal proesso Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalle dimensioni aratteristihe della sezione 44

45 Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Dipende dalle proprietà delle tolleranze e delle finiture rihieste, e dalla tipologia di superfiie su ui devono essere realizzate Stima dei osti di produzione SENSIBILITA ALLE VARIABILI DI PROGETTO Il modello per la stima dei osti onsente di quantifiare in termini eonomii l effetto delle selte del progettista relative a Materiale Proesso di realizzazione della forma primaria Volume Tipologia della forma Parametri geometrii Proprietà di tolleranze e finiture superfiiali e quindi può supportare un intervento di DFM 45