Design for assembly

1,440 views

Published on

Appunti delle lezioni di fattibilità sulla progettazione del montaggio

Published in: Education, Spiritual, Business
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,440
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
79
Actions
Shares
0
Downloads
33
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Design for assembly

  1. 1. Le metodologie DFxLa progettazione è l’insieme delle attività necessarieall’implementazione delle funzionalità di un prodotto.(Douglas Daetz, The Effect of Product Design on Product)E’ un’attività strategica in quanto influenza:• la flessibilità delle strategie dimercato (flessibilità)• l’efficienza del processo produttivo (costo)• l’efficacia dell’assistenza tecnica (manutenibilità)
  2. 2. Lattività di progettazione, obiettivi● customer satisfaction● rispetto del time to market● bassi costi di produzione● facilità di assemblaggio e di collaudo● facilità di assemblaggio e di collaudo● facilità di manutenzione● sicurezza per l’utilizzatore● compatibilità con l’ambiente (eco-efficiency)
  3. 3. Approccio tradizionale● La progettazione è svolta a livello funzionale● Il processo di progettazione è sequenziale● Coordinamento solo nelle fasi finali Criticità:● frammentazione e parcellizzazione delle attività● burocratizzazione del processo● eccessiva specializzazione del personale● conflitti di potere tra gli enti aziendali● necessità di apportare modifiche che portano allallungamento del time-to-market e allaumento dei costi
  4. 4. Design For Assembly tecinca di analisi Valutare la progettazione dal punto di vista DFA dell’assemblaggioDesign forassembly DFMA (Design For Manufacturing and Assembly) Razionalizzazione del progetto Utilizza il know-how aziendale Evidenziare opportunità di riprogettazione
  5. 5. La DFA è una tecnica di analisi che si può applicare aprodotti nuovi o già esistenti con l’obiettivo di:• valutare se i prodotti sono ben progettati dal punto divista delle attività di assemblaggio …• ... e individuare così nuove opportunità di riprogettazione• generalmente un prodotto nuovo utilizza per l’80%conoscenze già acquisite e processi già sviluppati
  6. 6. Principi e attività Principi:• minimizzare il numero delle parti• orientarsi verso un assemblaggio modulare• eliminare regolazioni, aggiustamenti e riorientazione• eliminare i cavi• usare parti che si fissano e si posizionano da sole• facilitare la manipolazione delle parti
  7. 7. Attività:● Disassemblare il prodotto e classificare le parti● Calcolare il tempo di assemblaggio✔ numero e tipo di operazioni richieste✔ individuazione della classe di operazione (inserimento con/senza bloccaggio, aggiustamento, ...)✔ calcolo dei tempi di manipolazione (con una mano, con una mano e un attrezzo, con due mani, ...)
  8. 8. Tempistiche Calcolare il numero teorico di parti determinando, per ciascuna parte:● se deve muoversi relativamente al resto della struttura● se deve essere di materiale diverso dalle altre parti● se deve essere separabile dalle altre parti per permetterne l’accesso, il collaudo o la riparazione Ad esempio per un certo prodotto potremmo stabilire che ciascuna operazione di assemblaggio richiede: 3 sec. se la parte è stata ben progettata T = numero teorico di parti x 3 secondi
  9. 9. Controllo efficaciaLefficacia del progetto si misurerà alla fine dellanalisicalcolando la differenza tra il tempo teorico diassemblaggio ed il tempo effettivamente impiegatoprima dellanalisi per la costruzione del prodotto. tempo teorico tempo realePrima valutazione delle opportunità di riprogettazione.
  10. 10. Esempio Applicazione del DFA al pannello degli strumenti di controllo dell’elicottero Longbow Apache AH64D Boeing Progetto Applicazione % helicopter originario DFA Parti 74 9 -87,8 Tempo 305 20 -93,4 L’intervento ha complessivamente determinato:✔ una riduzione dei costi pari al 74%✔ una riduzione del peso del pannello pari al 10%
  11. 11. Obiettivi DFMA● funzionalità del prodotto● qualità/affidabilità del prodotto● riduzione dei costi lungo l’intero ciclo di vita● del prodottodel prodotto● riduzione del time to market
  12. 12. Principi DFMA✔ minimizzare il numero delle parti✔ semplificare le attività di assemblaggio✔ eliminare le attività di regolazione✔ progettare parti che si fissano da sole✔ progettare parti che si fissano da sole✔ usare processi ben conosciuti e ripetitivi✔ eliminare gli interventi di riprogettazione su prodotti già esistenti✔ utilizzare materiali adeguati al processo produttivo
  13. 13. Aree di Intervento • Ridurre il numero di parti di produzione • Facilitare le attività diAffidabilità assemblaggio • Evitare la necessità di regolazionidel prodotto • Considerare le condizioni ambientali in cui avviene Pr l’assemblaggio ti od ien utt Cl ore Fornitore • ridurre il numero di fornitori • ridurre il numero di parti di fornitura • disegni e specifiche completi e accurati • utilizzare componenti già collaudati e omologati
  14. 14. Metodologia: il Team Obiettivi del team interfunzionale:✔ disporre di tutte le competenze specialistiche necessarie✔ ottenere un livello ottimale di integrazione organizzativa sin dalle prime fasi✔ individuare con tempestività i possibili vincoli
  15. 15. ... per conoscere Attività ... coerentemente con le in profondità le aspettative del mercato senza modalità di perdere di vista vincoli tecnici funzionamento Definire il prodotto e produttivi di parti e assiemi Analizzare le funzionalità del prodotto ...per ottimizzare Condurre uno studio di producibilità gli aspetti produttivi senza compromettere le funzionalità... orientato ad ottenere Progettare ille funzionalità del prodotto Analizzare processo di assemblaggio del prodottola conformitàdel prodotto Progettare il sistema di produzione ... in modo da coinvolgere in modo attivo tutte le parti in causa
  16. 16. Definire il prodotto Le caratteristiche del prodotto devono soddisfare le aspettative del cliente (“voice of customers”)Questa fase coinvolge solitamente il/i cliente/i e il marketing,ma la progettazione e la produzione possono dare uncontributo fondamentale per:•assicurare che il prodotto sia riparabile•definire come i clienti possano utilizzare adeguatamente ilprodotto•decidere se la strategia di mercato debbaessere basata sulla varietà di opzioni osulla futura disponibilità di nuove versionio aggiornamenti
  17. 17. Analizzare le funzionalità del prodottoProgettazione di un prodotto “robusto”Gli strumenti Computer Aided Design and Engeneeringconsentono di:•simulare il funzionamento di parti e assiemi•minimizzare il numero di componenti•individuare processi di produzione alternativi
  18. 18. Design for ProducibilityIndividuazione delle opportunità di miglioramentoe di riduzione dei costi di processo.Interventi operativi• analisi combinatoria del mix di gruppi/assiemi necessariper ottenere le personalizzazioni desiderate• analisi orientata alla standardizzazione dei componenti(dadi, viti, rondelle, ...)• riduzione e standardizzazione di mascheredi montaggio Studio di producibilità Il team analizza il processo di produzione per individuare opportunità di miglioramento e di riduzione dei costi di processo e di prodotto, mantenendo inalterate le funzionalità del prodotto.
  19. 19. Esempio NIppondensoCi serve a spiegare gli ultimi due punti dello schema,fornirà un riferimento per la progettazione di assemblaggioe sistema di produzione Contesto di estrema variabilità della domanda Ordini giornalieri di migliaia di item, in un mix arbitrario di modelli e quantità La Nippondenso conduce un’analisi di producibilità:• analisi combinatoria del prodotto per conciliare il mix dei modellicon i vincoli produttivi• sviluppo in-house della tecnologia produttiva• utilizzo, dove possibile, di metodi per eliminare mascheree attrezzature di montaggio
  20. 20. Il prodotto è stato progettato per permettere una qualsiasi combinazione di varianti di moduli base che si accoppiano fisicamente e funzionalmente. Sono state eliminate le maschere di montaggioIl presidio della tecnologia produttiva ha consentito:• di riprogettare i serbatoi di plastica in modo che potessero essere “crimpati” insieme• di modificare lo stampo di “crimpatura” in modo da poter essere adattato per serbatoi di qualsiasi dimensione nel momento in cui il prodotto successivo sta per essere processato…... così da produrre radiatori secondo un qualsiasi mix e inqualsiasi quantità
  21. 21. Progettare il processo di assemblaggio In particolare occorre: • stabilire la sequenza di assemblaggio ottimale • dentificare gli assiemi di montaggio • definire le modalità di integrazione delle attività di controllo qualità e di collaudo • progettare i componenti in modo da rendere la loro qualità compatibile con i metodi e le operazioni di assemblaggio Progettazione del processo di assemblaggio. Questa attività è particolarmente critica in quanto i fattori da considerare nelle decisioni sono molteplici einterdipendenti, oltre che condizionati dal layout di fabbrica.
  22. 22. Sistema di produzione• Definizione del livello di automazioneL’assemblaggio manuale o misto può essere preferitoalle linee di assemblaggio automatizzate.• Concezione del modello di produzioneScelte tecniche più idonee: mpianti, attrezzature, materialie operatori In questa fase viene definito il livello di automazione necessarioe viene concepito il modello di produzione e scelte le tecniche più idonee:• un prodotto ben progettato in termini del processo di assemblaggio non richiede necessariamente l’utilizzo di linee automatizzate• il sistema di produzione comprende gli impianti, le attrezzature, i materiali e gli operatori che devono essere coinvolti• tecniche come la jidoka (controllo autonomo dei difetti), il kanban e la riduzione/eliminazione di attrezzature devono essere inserite per supportare il sistema di produzione
  23. 23. Benefici Meno componenti e assiemi Meno Meno Minimizzazionespecifiche possibilità di del numero dellequalitative errore parti Meno complessità di assemblaggio
  24. 24. Rimane importante durante questa fase della DFMA curare gli aspetti peculiari della fase di assemblaggio:● Usare processi ripetitivi e ben conosciuti● Progettare per collaudi efficienti e adeguati
  25. 25. Impatto sui costi● Costi di manodopera (diretti e indiretti) I progetti di DFMA applicati nell’industria● Costi dei materiale e giapponese e componenti americana hanno fatto● Costi di processo rilevare riduzioni medie dei costi di● Costi fissi sostenuti per produzione del attività produttive 15 - 30%
  26. 26. Impatto sui Tempi 0,50,45 0,40,35 0,30,25 0,2 Tradizionale 0,2 0,15 0,15 DFMA0,15 0,1 0,050,05 DFMA 0 Tradizionale Dettaglio Attività amministrativaProgettazione Prototipazione e modifica

×