В предыдущих статьях мы узнали о том, что современное производство предоставляет много возможностей разработчикам автомобилей. В распоряжении конструкторов имеются эффективные инструменты и методики, которые могут быть использованы для обеспечения структурированных подходов к разработке продуктов, адаптированных не только для производства, но и для обеспечения некоторых простых показателей, на основании которых могут приниматься стратегические решения в отношении технологий. В этом статье мы поговорим о некоторых методах реализации этих возможностей и упрощении до производственных процессов до единого процесса.
Проектирование производства и сборки является ключевым фактором, способствующим интеграции проектирования и производства. Используя некоторые простые правила и дополнительные численные методы, можно эффективно проверять изделия на предмет их простоты в изготовлении и сборке.
Проектирование производства и технологии сборки обеспечивает полное представление о будущем автомобиле. Поэтому его необходимо использовать на ранних этапах процесса разработки, прежде чем произойдет выделение ресурсов на какой-либо этап, и, таким образом, избежать дорогостоящих производственных проблем.
Тремя хорошо известными методами «проектирования сборки» являются методы Boothroyd–Dewhurst, Lucas design for assembly (DFA) и метод оценки возможности сборки Hitachi (AEM). Они представляют собой оценочные методы, которые анализируют стоимость сборки конструкций на ранней стадии процесса проектирования и готовят рекомендации для улучшения технологии их сборки.
Оценка DFA Boothroyd–Dewhurst сосредоточена на определении стоимости обработки и сборки составных частей изделий. Процесс может быть применен для ручной или автоматизированной сборки, которая в свою очередь подразделяется на высокоскоростную специализированную или роботизированную.
Независимо от системы сборки, ее части оцениваются с точки зрения удобства обращения, простоты установки и возможности уменьшения количества деталей. Возможность сокращения деталей обнаруживается путем изучения каждой части по очереди и определения того, существует ли каждая из них как отдельная часть по фундаментальным причинам.
Фундаментальные причины таковы:
- Перемещается ли деталь относительно всех других уже собранных деталей в процессе эксплуатации изделия? Следует учитывать только грубые перемещения – небольших перемещений, которые могут быть зафиксированы, например, с помощью эластичных шарниров, недостаточно для положительного ответа.
- Должна ли деталь быть изготовлена из другого материала или изолирована от всех других уже собранных деталей? Допустимы только фундаментальные соображения, связанные со свойствами материала.
- Должна ли деталь быть отделена от всех уже собранных деталей, поскольку в противном случае необходимая сборка или разборка других отдельных деталей была бы невозможна?
Процесс проверки наличия каждого компонента в изделии является ключом к эффективной сборке. Изделия, состоящие из минимального количества деталей, не только улучшают качество сборки, но и обеспечивают дополнительные преимущества за счет сокращения складских запасов, снижения затрат на производство или поиск поставщиков, а также повышения надежности.
В дополнение к анализу DFA, анализ проектирования (DFM) используется для облегчения детального проектирования деталей. Инструменты DFM, такие как проектирование механической обработки и проектирование технология обработки листового металла была разработана партнерством Boothroyd–Dewhurst для решения конкретных технологических задач и разработки деталей, соответствующих этим процессам.
С момента раннего внедрения инструментов DFMA были предприняты шаги для обеспечения более комплексного подхода, охватывающего большую часть жизненного цикла продукта. Boothroyd–Dewhurst разработали ряд инструментов на базе Windows, а Lucas DFA был включен в интегрированный пакет под названием TeamSET.
Эти инструменты представляют собой конкретную реализацию базового набора рекомендаций для DFA, которые направлены на повышение осведомленности инженеров о важности сборки.
Вот эти рекомендации:
- Сократите количество деталей и их типы;
- Сделайте конструкцию модульной;
- Постарайтесь исключить регулировку;
- Спроектируйте детали так, чтобы их было легко подавать или использовать в работе;
- Спроектируйте детали так, чтобы они были самоустанавливающимися и размещались самостоятельно;
- Обеспечьте достаточный доступ и неограниченный обзор;
- Спроектируйте детали таким образом, чтобы их нельзя было установить неправильно;
- Используйте эффективные методы крепления;
- Сведите к минимуму манипуляции и переориентацию;
- Используйте силу тяжести;
- Максимально увеличьте симметрию деталей;
- Стремитесь к детальному проектированию, облегчающему сборку.
