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Diseño para Manufactura y Ensamble - Coggle Diagram
Diseño para Manufactura y Ensamble
¿qué es?
Es un proceso de ingeniería concebido para optimizar la relación diseño-manufacura-ensamble.
Se considera al diseño como la etapa crítica en la concepción de un producto, etapa con gran impacto en los costos y dinámicas de producción.
Desde la etapa de diseño se debe tener en cuenta la viabilidad productiva de lo diseñado.
Este método se centra en optimizar la "ensamblabilidad" y "manufacturabilidad" mediante la disminución de tiempos y costos.
Estado del arte
Método Hitachi AEM
Se emplean dos indicadores
Puntaje de evaluación de ensamble
Este índice indica la calidad del diseño o la facilidad de ensamble.
Relación de costo de ensamble
Este índice indica el costo relativo de determinado diseño con respecto al costo actual de ensamble.
Método Boothroyd Dewhurst
El principal objetivo de este método es
reducir el número de partes
del producto.
Este método aporta tres criterios para el análisis.
La movilidad de determinada parte respecto a las demás.
La materialidad de determinada parte respecto a las demás ensambladas dados los requerimientos materiales de dicha pieza.
Con la información obtenida de éstos cuestionamientos, se toman decisiones sobre la eliminación o integración de diferentes partes con el fin de simplificar el proceso productivo y aumentar la rentabilidad final.
Se deben conocer los costos iniciales de los procesos y los finales, con el fin de poder contrastar la información y determinar si las decisiones son acertadas.
La ensamblabilidad entre diferentes partes y las limitaciones de éstas sobre otras ya ensambladas.
Este método a su vez, nos sugiere una nueva dinámica de diseño:
1° Concepto de diseño.
2° Diseño para Ensamble (DFA).
3° Selección de materiales y procesos.
4° Concepto de mejor diseño.
5° Diseño para manufactura (DFM).
6° Prototipo.
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Diseño de producto orientado al ensamble
Este método se enfoca en evaluar el
calor funcional
de cada parte, también la
dificultad de ensamble
de cada subensamble.
Método Lucas
El método Lucas consta de tres pasos:
1° Se analiza funcionalmente el objeto y se agrupan las partes en dos categorías.
A) Son necesarias debido a las especificaciones del diseño.
B) Para una solución particular de diseño.
Se hace énfasis en la reducción de los costos de ensamble y el número de partes.
2° Se hace un análisis de manejo y alimentación y se asignan valores a las partes según estos criterios:
Tamaño y peso de la parte.
Luego de sumar los tres puntajes individuales se calcula la relación manejo/alimentación.
Dificultades de manejo.
Orientación de la parte.
3° Por último, se realiza un análisis de ajuste que se basa en la secuencia de ensamble propuesta, asignando a cada parte un puntaje dependiendo de:
Si requiere ser agarrada de una parte específica.
La dirección de ensamble por problemas de alineación.
Con el análisis de los resultados numéricos, se determina la relación de ajuste.
La restricción de la visión.
La fuerza de inserción requerida.
Método DAC
Para Sony, es imposible diseñar para la facilidad de ensamble sin ser parte inseparable de la concepción del diseño.
El método DAC propone un
mejoramiento hacia adelante
opuesto a la dinámica normal de retroalimentación.
Diseño para ensamble PCB
Esta técnica surgió de la optimización en el ensamble de tableros de circuitos impresos.
Su principal objetivo era reducir la complejidad de la estructura del producto para optimizar los ensambles complejos, así reduciendo la variedad de partes para optimizar la automatización.
Bajo los criterios del PCB, un producto es diseñado para facilidad de ensamble si:
1° El producto se puede ensamblar con pocos gestos.
2° La variedad de partes y subensambles ha sido minimizada.
Este método propone unas características claves para conducir a un diseño de fácil ensamble.
-Uso de partes estándar.
-Simplificación de la estructura.
Reducir el tiempo de producción del producto.
-Minimización del número de partes y subensambles.
-Ajustar la calidad a las especificaciones de producción.
-Minimizar cambios en el diseño.
-Recibir rápida retroalimentación de producción.
-Optimizar la relación funcionalidad/costo.
-Reducir tiempo y mano de obra requeridos para el control.
Proceso de introducción de Nuevo Producto.
Una buena concepción del diseño básico de un producto, mejora en gran medida su proceso de producción y lo que costará producirlo.
Según los autores de este método, reducir el costo del producto y el tiempo de lanzamiento al mercado, son factores fundamentales para incrementar la participación dentro del mercado.
Para este método es de vital importancia conocer la potencialidad el mercado, para lograr una estandarización de procesos, partes y procedimientos de ensamble y pruebas.
Método de los Siete Pasos
Este método propone una guía de actividades para mejorar la "manufacturabilidad" del producto.
El principal objetivo de este método es encontrar el "diseño conceptual óptimo".
El segundo objetivo es lograr un "diseño detallado".
Diseño para Ensamble usando conjuntos difusos
Para los profesores de North Carolina State University, uno de los costos más grandes en la producción es el ensamble del producto, representando para la compañía normalmente un 50% de los costos totales.
Se emplean los axiomas tales como minimizar partes del producto y diseñar las partes restantes para facilitar el ensamble.
Caso real de aplicación
Mecanismos conformes
El profesor de ingeniería mecánica, Larry Howell, de la universidad de Brigham Young ha logrado adoptar la flexibilidad en las máquinas (que normalmente dentro de la industria se podría considerar como un posible fallo) para crear mecanismos de alta complejidad mediante procesos de producción mucho más simples y materiales de mucho menor costo que sus homólogos no flexibles.
Su tarea en principio fue emplear la flexibilidad en las máquinas para el beneficio de la industria.
Dentro de sus trabajos más representativos, se encuentran mecanismos para evitar la detonación accidental de armas nucleares y la creación de un sustituto de hombresolo completamente monolítico a partir de procesos de extrusión de plásticos.