Desain untuk Manufaktur: Prinsip Utama untuk Keberhasilan Produk

Saat perancang produk memiliki ide hebat, mereka ingin mewujudkannya dengan cara apa pun. Namun, ide hanya hebat sebesar produsen dapat mewujudkannya menjadi kenyataan menggunakan mesin dan bahan. Inilah tempat Design for Manufacturing (DfM) berperan.

Beberapa perancang menganggap proses manufaktur sebagai hal yang kecil. Itu adalah hal yang sedikit mengkhawatirkan mereka. Namun, ini adalah pendekatan yang berbahaya untuk desain produk. Desain dan manufaktur berjalan bersama. Oleh karena itu, pendekatan yang mengabaikan ini pada akhirnya menghasilkan produk akhir yang kualitasnya rendah.

Artikel ini membahas mengapa Design for Manufacturing sangat penting selama tahap prototipe. Ini juga melihat bagaimana bisnis Anda dapat memanfaatkan manfaat DfM untuk membuat prototipe yang lebih baik dan, pada akhirnya, bagian dan produk akhir yang lebih baik.

Apa itu DfM?

Design for Manufacturing adalah filosofi desain produk yang menekankan pentingnya merancang prototipe dan bagian dengan cara yang sesuai dengan proses manufaktur. Banyak produsen juga menyebutnya sebagai Design for Manufacturability atau singkatnya DfM.

Proses ini melibatkan pertimbangan beberapa aspek desain. Aspek-aspek ini mencakup bentuk dan bahan yang diusulkan. Ini melihat parameter dalam hal seberapa baik desain dapat direalisasikan dengan metode yang diusulkan.

Metode-metode ini mungkin pemesinan CNC, 3D printing, injeksi cetak, atau sesuatu yang lain. Dalam arti tertentu, Anda dapat menganggap Design for Manufacturing sebagai bentuk kompromi. Perancang produk mungkin memiliki ambisi yang sangat besar, tetapi DfM berfungsi sebagai realita check.

Penting untuk mengubah fitur yang akan terlalu sulit, lambat, atau mahal untuk dibuat menggunakan peralatan dan bahan manufaktur yang dipilih. Dalam beberapa kasus, Design for Manufacturing melibatkan kolaborasi lintas departemen dan bahkan lintas beberapa perusahaan.

Itu karena perancang dan insinyur mungkin perlu berkomunikasi dengan pembuat cetak, produsen, dan pemasok bahan. Korespondensi membantu untuk menilai kemungkinan dan keterbatasan proyek.

Misalnya, beberapa desain dapat dicapai dengan satu jenis pusat pemesinan CNC 5-axis tetapi tidak dengan yang lain. Pada kesempatan lain, ketersediaan beberapa alloy logam tertentu dapat menentukan apakah fitur tertentu feasible.

Design for Manufacturing vs. Design for Assembly

Ini adalah dua ide yang erat terkait, dan penting untuk membedakannya. Design for Assembly adalah merancang produk dalam upaya untuk memaksimalkan kemudahan pemasangan dan pemasangan ulang untuk pemeliharaan dan perbaikan.

Pendekatan ini biasanya berfokus pada prinsip seperti mengurangi jumlah bagian yang digunakan. Dengan demikian, ini memastikan kemudahan pemasangan bagian. Ini juga membatasi persyaratan dan spesifikasi pemasangan pada gerakan sederhana dan berulang.

Pentingnya Design for Manufacturing

Setelah melihat apa artinya DfM, kita harus memeriksa mengapa Design for Manufacturing penting. Merancang bagian untuk manufacturability sangat penting, bahkan untuk prototipe.

Meskipun DfM dapat terlihat sebagai pendekatan konservatif terhadap desain produk, cenderung menghasilkan manfaat nyata bagi produsen dan konsumen. Di sisi lain, kegagalan untuk mempertimbangkan DfM dapat menyebabkan kegagalan bagian atau manufaktur yang tidak efisien.

Berikut adalah beberapa alasan mengapa Design for Manufacturing penting:

Mengjamin Feasibilitas Manufaktur

Manfaat paling dasar dari DfM adalah jaminan feasibilitas manufaktur dan pencegahan kegagalan bagian. Dengan merancang bagian yang dapat dibangun secara realistis oleh peralatan manufaktur, perusahaan tahu sebelumnya. Dengan cara ini, mereka tidak akan mengalami masalah seperti 3D print yang runtuh, bagian yang macet dalam cetakan, atau tumpukan chip yang berbahaya. Singkatnya, Design for Manufacturing penting untuk jaminan kualitas.

Meningkatkan Kecepatan Manufaktur

Design for Manufacturing juga dapat berkontribusi pada peningkatan kecepatan manufaktur. Sebuah bagian yang dirancang dengan baik untuk peralatan manufakturnya memastikan bahwa alat pemotong dan instrumen lain dapat melakukan pekerjaan mereka dengan lebih efisien.

Contoh sederhana dari DfM yang meningkatkan kecepatan terlihat dengan desain injeksi cetak untuk manufaktur. Ini melibatkan integrasi sudut draft pada bagian injeksi cetak. Sudut draft memungkinkan ekstraksi cepat setiap bagian yang dicetak dari cetakan. Bagian tanpa draft, sementara itu, memerlukan kekuatan untuk dilepas. Juga, gesekan antara permukaan dapat merusak bagian.

Mengurangi Biaya Proyek Keseluruhan

Peningkatan kecepatan ini dapat sangat mengurangi biaya keseluruhan proyek. Bagian dan prototipe DfM membutuhkan waktu dan tenaga kerja yang lebih sedikit. Dengan demikian mengurangi penggunaan daya, dll., dan juga membantu mengurangi sisa.

Membuat Otomatisasi dan Penyederhanaan Dimungkinkan

Merancang bagian yang mudah diproduksi juga meningkatkan kemungkinan otomatisasi. Ini karena ada kebutuhan yang lebih sedikit untuk pengawasan. Dalam beberapa kasus, perubahan desain sederhana dapat menyederhanakan produksi dengan menghilangkan kebutuhan akan beberapa mesin dan setup.

Menambahkan Design for Manufacturing ke Workflow Anda

Saat datang ke desain dan manufaktur, setiap perancang dengan pengetahuan dasar teknik dan teknik manufaktur dapat mengadopsi prinsip DfM. Setiap proyek unik.

Oleh karena itu, analisis proses manufaktur, bahan, dan faktor lainnya yang potensial membantu untuk memberitahui elemen desain. Design for Manufacturing tentunya bekerja berdasarkan kasus per kasus. Namun, beberapa aturan yang hampir universal dapat menghasilkan prototipe dan bagian yang lebih baik.

1. Sederhanakan

Mengurangi jumlah total komponen membuat manufaktur yang lebih efisien. Ini juga mengurangi waktu di garis rangkaian. Semua ini mengarah pada waktu pengiriman yang lebih cepat dan biaya yang lebih rendah.

2. Gunakan komponen standar atau serbaguna

Tanyakan pada diri sendiri apakah komponen khusus akan membantu atau menghambat keberhasilan proyek. Komponen standar diproduksi dalam jumlah besar dan lebih murah daripada komponen kustom.

3. Gunakan bahan ramah mesin

Bahan mempengaruhi manufacturability, menjadikannya penting saat mengintegrasikan DfM. Beberapa baja karbon tinggi mungkin memiliki semua properti yang Anda inginkan untuk bagian Anda. Namun, jika Anda perlu menggunakan mesin CNC, Anda pada akhirnya akan membuat hidup menjadi sulit bagi semua orang. Dalam kasus itu, akan ada kebutuhan untuk memilih bahan yang lebih ramah mesin. Keterbatasan serupa berlaku untuk 3D printer dan mesin lain.

4. Minimalkan penggunaan pengikat

Mengintegrasikan penutup snap dan tab ke dalam komponen dapat menghilangkan sebagian besar waktu manufaktur yang akan diperlukan untuk pengikat terpisah.

5. Izinkan toleransi longgar

Ingat bahwa toleransi ketat memerlukan lebih banyak waktu mesin dan, oleh karena itu, lebih banyak uang. Jadi, selama desain dan manufaktur, gunakan toleransi longgar di mana saja mungkin, asalkan tidak akan mengkompromikan fungsionalitas bagian.

Bagaimana RapidDirect Membantu dengan Design for Manufacturing

RapidDirect menawarkan analisis Design for Manufacturability otomatis dan gratis untuk bagian pemesinan CNC di platform kami. Platform ini mencakup mesin AI yang secara otomatis memeriksa file CAD Anda untuk masalah manufacturability pemesinan CNC. Ini memastikan desain Anda siap untuk produksi sebelum dikirim ke pabrik.

Mesin menganalisis DfM produk dalam hal hal berikut:

• Machinability keseluruhan
• Radius dan kedalaman lubang
• Kedalaman sudut dalam
• Diameter lubang dan selokan
• Ketebalan dinding

Jika desain lulus uji pada kriteria tertentu, platform memberikan tanda centang hijau. Jika gagal, platform menunjukkan silang merah. Kemudian memberikan instruksi desain sehingga Anda dapat dengan mudah memperbaiki masalah.

Alat umpan balik Design for Manufacturing kami terutama dibangun untuk proyek pemesinan CNC. Namun, staf yang berpengalaman dan sangat terampil kami juga dapat melakukan analisis DfM detail sebelum produksi. Terlepas dari proses manufaktur, kami memiliki keahlian untuk memastikan proses manufaktur yang memadai.

Ini memastikan tidak ada desain yang bermasalah yang keluar untuk produksi. Yang perlu Anda lakukan hanyalah mengunggah desain Anda untuk analisis DfM gratis dan penawaran dalam 24 jam.

Pedoman Design for Manufacturing: Prinsip Utama

Penting untuk memahami beberapa prinsip dasar Design for Manufacturing. Prinsip-prinsip ini mengikuti konsep umum – mereka menghubungkan masalah manufaktur ke keputusan desain. Menghubungkan desain dan manufaktur dengan cara ini akan membantu proses produksi keseluruhan.

Pemilihan Proses Manufaktur

Proses produksi yang digunakan memainkan peran kunci dalam struktur biaya keseluruhan produk. Strategi DfM yang sepenuhnya rasional harus dapat memodelkan setiap alternatif di beberapa kriteria.

Pilihan Desain untuk Realitas Manufaktur

Pilihan desain yang buruk akan memiliki implikasi destruktif pada garis produksi. Misalnya, mengubah ketebalan bagian injeksi cetak secara tidak perlu dapat meningkatkan waktu pendingin bagian. Strategi Design for Manufacturing yang kuat harus membekali perancang untuk memahami hubungan antara pilihan desain dan kekhawatiran produksi.

Seleksi Komponen Cerdas

Kadang-kadang, mungkin perlu untuk memilih bagian siap pakai. Ini dapat membantu menyederhanakan manufacturability dan mempertahankan fungsi keseluruhan. Alat Design for Manufacturing yang tepat harus memungkinkan perbandingan mudah dari implikasi manufaktur dari memilih bagian siap pakai versus bagian kustom.

Toleransi dan Spesifikasi

Secara ideal, alat Design for Manufacturing harus membantu dengan optimasi spesifikasi bahan yang lebih tepat. Ini harus melakukannya dengan spesifikasi, persyaratan fungsional, dan target biaya.

Tooling

Pendekatan Design for Manufacturing yang memadai harus memperkirakan total biaya karena kebutuhan tooling dari desain yang berbeda. Sebuah bagian yang sedikit lebih mahal mungkin optimal.

Kesimpulan

Design for Manufacturing krusial untuk mendapatkan yang terbaik dari proses produksi. Dalam artikel ini, kami memeriksa mengapa DfM penting. Kami juga membahas prinsip dasar yang akan membantu Anda menambahkan DfM ke workflow Anda secara efektif. Mendapatkan hasil terbaik dari proses Design for Manufacturing adalah bekerja dengan mitra yang berpengalaman. Hubungi RapidDirect hari ini!