Проект для сборки
Проектирование для сборки ( DFA ) — это процесс, при котором продукты проектируются простоты сборки с учетом . Если продукт содержит меньше деталей, сборка займет меньше времени, что снижает затраты на сборку. Кроме того, если детали снабжены функциями, которые облегчают их захват, перемещение, ориентацию и установку, это также сократит время сборки и затраты на сборку. Уменьшение количества деталей в сборке имеет дополнительное преимущество, заключающееся в общем снижении общей стоимости деталей в сборке. Обычно именно здесь проявляется основная экономическая выгода от применения конструкции для сборки.
Подходы [ править ]
Проектирование сборки может принимать 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 на основе существующих и предлагаемых конструкций.
Первый метод оценки был разработан в Hitachi и назывался «Метод оценки сборки» (AEM). [1] Этот метод основан на принципе «одно движение на одну деталь». Для более сложных движений используется стандарт потери очков, а простота сборки всего изделия оценивается путем вычитания потерянных очков. Первоначально метод был разработан для оценки сборок на предмет простоты автоматической сборки.
Начиная с 1977 года Джефф Бутройд при поддержке гранта NSF в Массачусетском университете в Амхерсте разработал метод «Проектирование для сборки» (DFA), который можно было использовать для оценки времени ручной сборки продукта и стоимости сборки продукта. на автоматическом сборочном станке. [2] Признавая, что важнейшим фактором снижения затрат на сборку является минимизация количества отдельных частей в изделии, он ввел три простых критерия, с помощью которых можно было теоретически определить, можно ли исключить какую-либо из частей изделия или объединить с другими. части. Эти критерии вместе с таблицами, связывающими время сборки с различными факторами проектирования, влияющими на захват, ориентацию и установку детали, можно использовать для оценки общего времени сборки и оценки качества конструкции продукта с точки зрения сборки. Для автоматической сборки можно использовать таблицы коэффициентов для оценки стоимости автоматической подачи, ориентации и автоматической установки деталей на сборочный станок.
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, метод Вестингауза и некоторые другие, основанные на оригинальном методе DFA. Все методы теперь называются методами проектирования для сборки .
Реализация [ править ]
Большинство продуктов собираются вручную, и оригинальный метод ручной сборки DFA является наиболее широко используемым методом и оказал наибольшее влияние на промышленность во всем мире.
Метод DFA, как и метод AEM, изначально был доступен в виде справочника, в котором пользователь вводил данные в рабочие листы, чтобы получить оценку простоты сборки продукта. Начиная с 1981 года Джеффри Бутройд и Питер Дьюхерст разработали компьютеризированную версию метода DFA, которая позволила его внедрить в широком спектре компаний. За эту работу они были удостоены множества наград, в том числе Национальной медали технологий . Существует множество опубликованных примеров значительной экономии, полученной за счет применения DFA. Например, в 1981 году Сидни Либсон, менеджер по технологиям производства компании Xerox , подсчитал, что его компания сэкономит сотни миллионов долларов за счет применения DFA. [3] В 1988 году компания Ford Motor Company отметила, что благодаря этому программному обеспечению общая экономия 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. Существует множество ключевых принципов проектирования сборки. [5] [6] [7] [8] [9]
Известные примеры [ править ]
Двумя яркими примерами хорошего дизайна для сборки являются Sony Walkman и часы Swatch . Оба были разработаны для полностью автоматизированной сборки. Линия Walkman была разработана для «вертикальной сборки», при которой детали вставляются только движениями прямо вниз. Система сборки Sony SMART, используемая для сборки продуктов типа Walkman, представляет собой роботизированную систему сборки небольших устройств, предназначенных для вертикальной сборки. [ нужна ссылка ]
IBM Proprinter использовал правила проектирования для автоматизированной сборки (DFAA). Эти правила DFAA помогают разработать продукт, который может быть собран автоматически роботами, но они полезны даже для продуктов, собранных вручную. [10]
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ Миякава С. и Охаси Т., «Метод оценки сборки Hitachi (AEM)», Proc. Международная конференция по проектированию продукции для сборки, Ньюпорт, Род-Айленд, 15–17 апреля 1986 г.
- ^ Бутройд, Г., «Проектирование для сборки - Справочник дизайнера», факультет машиностроения, Массачусетский университет, Амхерст, ноябрь 1980 г.
- ^ Бутройд, Г., «Проектирование для сборки: путь к более высокой производительности», Сборочное проектирование, март 1982 г.
- ^ Хенчи, Л.В., «Американское производство дает отпор», Business Solutions, 22 февраля 1988 г., стр.10.
- ^ Автоматизация сборки и проектирование изделий Г. Бутройд, Marcell Dekker, Inc., 1992 г.
- ^ Разработка продукта для производства и сборки Г. Бутройд и П. Дьюхерст, Boothroyd Dewhurst, Inc., 1989 г. Marcell Dekker, Inc., 1994 г.
- ^ Проектирование и анализ производственных систем Раджан Сури, Университет Висконсина, 1995 г.
- ^ Проектирование продукта для сборки: применяемая методология Г. Льюис и Х. Коннелли
- ^ Одновременное инженерное исследование линии сборки инжекторов фазы II Гиддингс и Льюис, 1997 г.
- ^ "Пример использования IBM Proprinter" .Центр исследований инженерных систем.Калифорнийский университет в Беркли [1] Архивировано 5 июля 2010 г. в Wayback Machine. [2] Архивировано 21 июня 2006 г. в Wayback Machine.
Дополнительная информация [ править ]
Дополнительную информацию о проектировании для сборки и теме проектирования для производства и сборки см.:
- Бутройд, Г. «Автоматизация сборки и проектирование изделий, 2-е издание», Тейлор и Фрэнсис, Бока-Ратон, Флорида, 2005 г.
- Бутройд Г., Дьюхерст П. и Найт В., «Проектирование изделий для производства и сборки, 2-е издание», Марсель Деккер, Нью-Йорк, 2002 г.