Istnieje wiele mechanizmów, które mają usprawnić i ułatwić procesy produkcyjne. Niewiele z nich działa jednak tak skutecznie jak DFM. Odpowiednia analiza techniczna to klucz do zmniejszenia kosztów produkcji oraz tworzenia przemyślanych, wydajnych rozwiązań, a także zmniejszenia wpływu działalności na ekologię.
Czym jest DFM? Rola Design for Manufacturing w XXI wieku
DFM, czyli Design for Manufacturing, to termin tłumaczony niekiedy jako projektowanie dla produkcji lub projektowanie pod wytwarzanie. Jest to zespół procesów, które stanowią element analizy technicznej wykonywanego produktu. Na etapie analizy technologiczności konstrukcji stosowane są złożone metodologie DFx, w tym DFM oraz DFMA (Design for Manufacture and Assembly), na które składają się kompleksowe badania różnych parametrów, mających na celu weryfikację, czy dany projekt odpowiada realnym potrzebom konstrukcji. W branży automotive DFM odgrywa szczególną rolę. Dzięki odpowiedniemu wdrożeniu takich procesów mamy szansę zidentyfikować poważne problemy związane z wdrożeniem danego rozwiązania jeszcze na etapie projektu, gdy koszty jego zmiany są jeszcze stosunkowo małe.
Projektowanie dla produkcji w obszarze części formowanych wtryskowo obejmuje zadanie, takie jak analiza reologiczna, analiza kinematyczna oraz analiza bilansu cieplnego. Komponent jest badany pod wieloma kątami z użyciem profesjonalnego oprogramowania, najczęściej systemów CAD. Symulacje rzeczywistych warunków dostarczają sporej ilości danych, a ich odpowiednie wykorzystanie prowadzi do jeszcze lepszego zrozumienia cech danej części oraz potencjału usprawnienia jej produkcji. Nie jest to jednak prosty proces – należy zatem odpowiednio przygotować swoje zaplecze technologiczne i mieć dostęp do sporego zasobu wiedzy.
Zobacz też: Przemysł 4.0 – Jak wygląda czwarta rewolucja przemysłowa w Automotive?
DFM wymaga multidyscyplinarnego podejścia
Inżynieria DFM wymaga przede wszystkim ogromnej wiedzy, która w przypadku komponentów montowanych w pojazdach łączy aspekt fizyki jazdy z cechami poszczególnych materiałów oraz zachowaniem się danych części w określonych warunkach. Przeprowadzanie symulacji, które mają zobrazować w kompletny sposób charakterystykę danego produktu, nie jest proste. Prawidłowa interpretacja rezultatów wymaga ekspertów o bardzo obszernym zrozumieniu zagadnień związanych z produkcją części samochodowych.
Aby zaprojektować komponent w odpowiedni sposób, wymagana jest spora ilość danych. Eksperci z różnych dziedzin mogą w ramach DFM wymienić swoje doświadczenia w celu dobrania najlepszej strategii produkcyjnej dla danego komponentu. Dzięki właściwemu przepływowi danych pomiędzy specjalistami, którzy zajmują się materiałoznawstwem, fizyką, chemią oraz samą produkcją, możliwe jest wytyczenie strategii i projektów DFM umożliwiających wdrożenie danego produktu na rynek.
Wartość dodana DFM w sektorze automotive
DFM często traktowane jest jako proces, który ma sprawić, że produkcja danego komponentu stanie się znacznie tańsza. Na tym etapie weryfikowane są pewne założenia odnośnie do projektu części, które niekiedy okazują się odbiegać od realiów – często zakładane jest wykorzystanie droższych lub trudniejszych w obróbce materiałów bez konkretnego powodu i przełożenia na efekt produkcji. Gdy zidentyfikujemy rolę poszczególnych materiałów dzięki DFM, mamy szansę zredukować koszty produkcji.
To jednak nie wszystko – DFM pozwala na znalezienie najlepszych kompozycji materiałów i technologii. To z kolei prowadzi do tworzenia części o jeszcze lepszych parametrach, na przykład trwalszych czy lepiej wspierających fizykę jazdy. Poza tym DFM ma ogromny wpływ na sam proces produkcyjny; dokładna analiza znacząco ogranicza ryzyko związane z wytwarzaniem danego komponentu. Możemy sprawdzić, czy założenia projektowe znajdują odzwierciedlenie w realnych warunkach i czy dana część faktycznie będzie zachowywać się tak, jak zakładaliśmy.
Zobacz też: Wsparcie w rozwoju produktu – od projektowania formy samochodowej po produkcję części samochodowych
Co zrobić, gdy na późniejszym etapie produkcji okaże się, że forma nie odpowiada potrzebom projektu?
Jeżeli całkowicie pominiemy DFM lub przeprowadzimy analizę w nieodpowiedni sposób, istnieje ryzyko, że opracowana forma wtryskowa nie będzie nadawać się do prawidłowego użytku. W takiej sytuacji mamy dwa wyjścia. Pierwszym jest podjęcie próby modyfikacji formy i sprawienie, by funkcjonowała w pożądany sposób. Drugim jest porzucenie pierwotnej formy w celu stworzenia nowego rozwiązania, pozbawionego błędów poprzednika. Gdy dla realizacji zlecenia kluczowe jest zredukowanie czasu trafienia produktu na rynek, obydwa rozwiązania mogą jednak nie wchodzić w grę. Taka sytuacja nie powinna mieć miejsca – jeżeli mamy taką możliwość, zdecydowanie powinniśmy starać się jej uniknąć.
Co więcej, każda modyfikacja i opóźnienie, a także ewentualna zmiana projektu, to kolejne koszty. Mogą one składać się w pokaźne wydatki, ponoszone bez uzasadnienia. Aby im zapobiec, wystarczy wdrożyć DFM do procesu produkcyjnego – na odpowiednio wczesnym etapie.
Zobacz też: Wsparcie w rozwoju produktu – od projektowania formy samochodowej po produkcję części samochodowych
DFM w produkcji – Knauf Automotive
W Knauf Automotive staramy się połączyć walory Design for Manufacturing z ideą ograniczania czasu poświęcanego na wdrażanie nowych rozwiązań. Podczas współpracy z naszymi klientami zależy nam na generowaniu jak największej wartości dodanej, płynącej z naszego doświadczenia i zaplecza technologicznego. Dzięki odpowiednim strategiom produkcyjnym i zaawansowanej wiedzy naszych ekspertów wykonujemy DFM na bardzo wczesnym etapie produkcyjnym z zachowaniem niezwykle restrykcyjnych warunków symulacji. Korzystamy ze wsparcia programów CAE (computer-aided engineering), by jak najskuteczniej przeanalizować parametry danego komponentu i zoptymalizować jego produkcję. Profesjonalne narzędzia i wykwalifikowana kadra to połączenie, dzięki któremu jesteśmy w stanie zapewnić bardzo kompleksowe analizy, które uwzględniają praktycznie każdy element specyfikacji konkretnej części: kształt, unikalne cechy mechaniczne, aspekty estetyczne oraz koszt produkcji.
Zobacz też: Oferta Knauf Automotive na elementy samochodowe formowane wtryskowo