Конструирование для сборки ( DFA ) - это процесс, с помощью которого продукты конструируются с учетом простоты сборки . 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 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 [ править ]
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 «Метод оценки сборки» (AEM). [1] Этот метод основан на принципе «одно движение за одну деталь». Для более сложных перемещений используется стандарт потери баллов, а простота сборки всего изделия оценивается путем вычитания потерянных баллов. Первоначально метод был разработан для оценки сборок с целью облегчения их автоматической сборки.
Начиная с 1977 года Джефф Бутройд при поддержке гранта NSF Массачусетского университета в Амхерсте разработал метод проектирования для сборки (DFA), который можно использовать для оценки времени ручной сборки продукта и стоимости сборки продукта. на автоматическом сборочном станке. [2] Признавая, что наиболее важным фактором снижения 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 в продукте 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, метод Вестингауза и ряд других, основанных на оригинальном методе DFA. Все методы теперь называются методами проектирования для сборки .
Реализация [ править ]
Большинство продуктов собирается 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 форме справочника, в котором пользователь вводил данные на рабочие листы, чтобы получить оценку 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 награждены множеством наград, в том числе Национальной медалью технологий . Существует множество опубликованных примеров значительной экономии, полученной с помощью DFA. Например, в 1981 году Сидней Либсон, менеджер по технологическому проектированию Xerox , подсчитал, что его компания сэкономит сотни миллионов долларов за счет применения DFA. [3] В 1988 г.По оценке Ford Motor Company, 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 [ 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 вертикально вниз. Система сборки Sony SMART, используемая для сборки продуктов типа Walkman, представляет собой роботизированную систему для сборки небольших устройств, предназначенных для вертикальной сборки.
IBM Proprinter использовал правила 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 ]
Заметки [ править ]
- ^ 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.
- ^ Бутройд, Г., «Дизайн для сборки - Справочник дизайнера», Департамент машиностроения, Массачусетский университет, Амхерст, ноябрь 1980 г.
- ^ Бутройд, Г., «Дизайн для сборки: путь к более высокой производительности», Сборка, март, 1982.
- ^ Хенчи, ЛМ, "Американский Производство Fights Back", Business Solutions, 22 февраля, 1988, стр.10.
- ^ Автоматизация сборки и дизайн продукта Г. Бутройд, Marcell Dekker, Inc. 1992
- ^ Дизайн продукта для производства и сборки Г. Бутройд и П. Дьюхерст, Бутройд Дьюхерст, Inc. 1989 Marcell Dekker, Inc. 1994
- ^ Дизайн и анализ производственных систем Rajan Suri University of Wisconsin 1995
- ^ Дизайн продукта для сборки: примененная методология Г. Льюис и Х. Коннелли
- ^ Одновременное инженерное исследование линии сборки инжектора фазы II Giddings & Lewis 1997
- ^ "Пример использования IBM Proprinter". Центр исследования инженерных систем. Калифорнийский университет в Беркли [1] Архивировано 05 июля 2010 г. в Wayback Machine [2] Архивировано 21 июня 2006 г. в Wayback Machine
Дополнительная информация [ править ]
Для получения дополнительной информации о Проектировании 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, В., «Дизайн продукции для производства и сборки, 2-е издание», Марсель Деккер, Нью-Йорк, 2002.
Внешние ссылки [ править ]
- «Удачный дизайн для сборки» - статья от 26 февраля 2007 г. в Assembly Magazine
