Menguasai Desain untuk Perakitan (DFA): Prinsip & Praktik Terbaik Kunci

Istilah “design for manufacturing and assembly” (DFMA) dan “design for assembly” (DFA) merujuk pada serangkaian praktik dan prinsip yang bertujuan untuk menyesuaikan tahap konseptual dan desain pengembangan produk dengan metode manufaktur yang diberikan dan dengan cara yang memastikan kemudahan dan efisiensi biaya produksi dan perakitan.

Kerangka DFA telah mengambil sejumlah bentuk yang berbeda selama bertahun-tahun, dimulai serius selama tahun 1970. Salah satu perkembangan pionir adalah Hitachi’s Assembly Evaluation Method (AEM), yang menggunakan standar kehilangan poin untuk menilai kemudahan perakitan untuk produk tertentu (untuk perakitan otomatis, khususnya). Konsep “design for assembly” sebagaimana kita kenal saat ini diciptakan pada 1977, menyajikan kriteria dan strategi untuk menentukan apakah produk tertentu merupakan calon yang sesuai untuk perakitan otomatis, serta sistem perakitan ideal dan tingkat otomatisasi.

Merancang bagian untuk perakitan mungkin coincide dengan meningkatkan fungsionalitas, kualitas, dan konsistensi. Selain itu, mematuhi prinsip desain untuk perakitan dapat membantu mengurangi kebutuhan akan peralatan produksi dan inventaris bagian (dalam banyak kasus, manfaat sekunder ini sebenarnya menjadi poin jual yang lebih signifikan dari biaya perakitan yang lebih rendah). Mengikuti pedoman DFA juga dapat membantu menyoroti masalah desain potensial sejak awal dalam siklus produk — yang dapat membantu menyederhanakan proses prototiping dan lebih mengurangi biaya produksi.

Berikut adalah panduan cepat tentang cara mulai menerapkan prinsip DFA ke dalam proses pengembangan produk Anda:

Minimalkan jumlah bagian

Aturan nomor satu DFA? Gabungkan bagian setiap kali mungkin selama tidak mempengaruhi kelayakan bagian. Jumlah bagian yang lebih rendah dapat mengarah pada perakitan akhir yang lebih cepat.

Namun, meminimalkan jumlah bagian tidak sama dengan menghapus fitur dari bagian. Jauh dari itu, kenyataannya — praktik ini dapat membantu mengurangi jumlah penangkal yang dibutuhkan dan menghilangkan biaya tenaga kerja yang tidak perlu.

Sertakan penangkal dalam desain bagian

Salah satu cara spesifik untuk mengurangi jumlah bagian adalah menyematkan penangkal langsung ke dalam bagian itu sendiri (daripada memerlukan baut, baut, atau komponen tambahan lainnya). Snap-fits dan living hinges adalah dua template desain untuk perakitan untuk penangkal yang tidak memerlukan alat atau peralatan khusus untuk konstruksi. Baut dan penangkal mungkin menjadi kebutuhan untuk bagian dan aplikasi tertentu, tetapi, secara umum, mereka harus dihilangkan jika memungkinkan.

Perhatikan simetri

Pedoman umum ketika datang ke simetri dan perakitan: bagian harus simetris sehingga mudah diorientasikan selama proses perakitan, atau harus secara terlihat asimetris sehingga dapat dengan mudah dipilih dan diorientasikan.

Hindari merancang bagian kiri atau kanan (karena ini pada dasarnya akan menggandakan kebutuhan tooling Anda), bahkan jika ini mengarah pada fitur yang usang atau tidak perlu yang tidak mengganggu fungsi bagian.

Buat tidak mungkin untuk memasang bagian dengan salah

Menyertakan fitur self-aligning antara bagian yang mencegah komponen berbeda untuk dipasang dengan salah adalah cara lain untuk meningkatkan efisiensi proses perakitan.

Penangkal terkenal memerlukan tenaga kerja perakitan yang signifikan. Sebagai hasilnya, memastikan bahwa orientasi setiap bagian mudah ditentukan adalah kritis untuk menjaga perakitan tetap cepat dan hemat biaya. Bahkan sesuatu yang sederhana seperti notch pada bagian bulat dapat banyak untuk menyederhanakan proses.

Optimalkan toleransi Anda

Peralatan pemesinan dan tooling modern mampu mencapai toleransi yang sangat ketat. Namun, tidak semua produk akan mendapat manfaat dari standar yang sangat ketat — biaya pemesinan bagian dan alat dengan toleransi yang begitu presisi dapat dengan cepat menjadi sangat mahal dan memakan waktu, menghapus manfaat biaya atau efisiensi.

Rangkaian dengan beberapa bagian yang dipesan dengan toleransi yang sangat ketat juga meningkatkan risiko masalah performa jika satu atau lebih komponen di luar spesifikasi. Mengizinkan toleransi Anda untuk agak longgar seringkali dapat membantu menghemat biaya dan meningkatkan ketahanan desain Anda pada saat yang sama.

Desain menggunakan bagian COTS

Bagian commercial off the shelf (COTS) adalah, seperti namanya, bagian yang dapat Anda beli dari supplier — daripada memproduksi sendiri. Bagian COTS umum termasuk komponen seperti casing, spring, gear, pin, sensor, dan lebih banyak lagi. Bagian ini cukup standarisasi, dan sebagian besar pekerja perakitan dan solusi perakitan otomatis memahami apa yang diperlukan untuk menggunakannya dan memasangnya.

Menjaga kebutuhan pemesinan dan pabrikan kustom Anda ke minimum membantu menyederhanakan proses desain, sambil juga mengurangi hambatan dalam mendapatkan inventaris dan bahan baku atau komponen yang memadai. Manfaat ini sangat berharga untuk bagian yang mungkin akan mengalami lonjakan permintaan di masa depan.

Gunakan alat yang sama di seluruh rangkaian

Menggunakan satu alat untuk seluruh rangkaian — atau lebih baik lagi, seluruh lini produk — dapat meningkatkan efisiensi energi, tenaga kerja, dan biaya baik perakitan maupun pemisahan.

Jika rangkaian menggunakan jenis baut atau penangkal yang berbeda di bagian yang berbeda, setiap jenis penangkal tambahan akan memerlukan alat tambahan selama proses perakitan. Jangan mencampur socket head dengan hex head jika salah satunya sudah cukup.

Temukan cara yang pasti untuk memastikan bagian Anda memenuhi pedoman DFA

Aplikasi yang efektif dari prinsip desain untuk manufaktur dan perakitan adalah kritis dalam dunia on-demand saat ini. Namun, mengambil keuntungan dari seluruh rentang manfaat yang ditawarkan oleh pedoman DFMA seringkali memerlukan pengelolaan banyak faktor — termasuk pilihan dan penggunaan perangkat lunak desain, persyaratan teknis aplikasi, pertimbangan lingkungan, pemilihan dan pengadaan material, keterbatasan anggaran, timeline yang ketat, dan lebih banyak lagi.

Bermitra dengan pabrikan on-demand dengan keahlian desain dan rekayasa yang luas adalah kunci untuk berada di depan di pasar yang kompetitif saat ini. Itulah tempat Fast Radius masuk ke gambar. Kami bangga membuat hal-hal baru yang memungkinkan dan memanfaatkan teknologi terbaru dan terbaik untuk menciptakan ulang komponen lama yang telah teruji dengan efisiensi yang ditingkatkan. Kami juga menawarkan berbagai layanan konsultasi produk untuk membantu mengembangkan dan menyiapkan bagian Anda untuk produksi. Hubungi kami hari ini untuk mengetahui lebih lanjut.