Tervetuloa sarjamme toiseen osaan, joka käsittelee Suunnittelu erinomaisuuteen (DFX). Ensimmäisessä artikkelissamme tutkimme 70%-sääntö—miten alkuvaiheen suunnittelupäätökset vaikuttavat 70–80 prosenttiin tuotteen lopullisista kustannuksista, laadusta ja valmistettavuudesta. Esitimme tämän esimerkillä, jossa tuimme monimutkaisen selkäkirurgisen laitteen kehittämistä: varhainen yhteistyö työkalujen suunnittelussa ja prosessien validoinnissa osoittautui ratkaisevaksi tekijäksi asiakkaamme kaupalliselle menestykselle.
Tässä kuussa, käännymme Valmistussuunnittelu (DFM): käytännön silta innovaation ja toteutuksen välillä. Tarkkuustekniikassa palvelevassa MedTech, Liikkuvuusja SmartTech Markkinat, DFM:n haasteet keskittyvät geometriaan, materiaalivalintaan, prosessikapasiteettiin ja useiden valmistusalaan liittyvien tieteenalojen monimutkaisiin vuorovaikutuksiin.
Tuotekehityksen tulevaisuus on yhteistyöhön perustuvaa. Tulevaisuus on DFX.
Sillan rakentaminen ideaalisen geometrian ja toteutettavan todellisuuden välille
Valmistettavuussuunnittelu on kurinalainen käytäntö, jossa kysytään: Voimmeko rakentaa tämän luotettavasti, toistuvasti ja kustannustehokkaasti, fysiikan lakien ja tehtaan todellisuuden puitteissa? Tason 1 autoteollisuuden toimittajille, jotka kehittävät ADAS-järjestelmiä, onnistumisen ja epäonnistumisen välinen ero ei mitata voittoa – se mitataan tarkkuudella. Kun turvakriittinen komponentti pettää, seuraukset ketjuuntuvat: myöhästyneet lanseeraukset, rikkoutuneet OEM-suhteet ja takuuvelvoitteet.
Suunnittelu, joka perustuu puhtaasti toimivuuteen, ottamatta huomioon sulan materiaalin virtausta monimutkaisessa muotissa, useiden materiaalien yhdistymistä lämpöjännityksen alla tai mikrotason toleranssien saavuttamista ja varmistamista, on tuomittu kalliisiin viivästyksiin ja uudelleentyöhön. Tehokkain valmistettavuuden suunnitteluprosessi on vuoropuhelua suunnittelutarkoituksen ja valmistuksen todellisuuden välillä.
Beyonicsin näkökulma
Todellinen valmistettavuuden suunnittelu ei ole tarkistuslista, jota käytetään työkalujen tilaamisen jälkeen. Se on yhteistyöhön perustuva oppiaine, joka integroidaan alusta alkaen, ja ohjelman onnistumisen strateginen mahdollistaja. Kokemuksemme MedTech-, Mobility- ja SmartTech-yritysjohtajien kanssa palvelemisesta osoittaa, että menestyksekkäimmät ohjelmat syntyvät, kun suunnittelutiimit kutsuvat valmistuksen asiantuntemusta mukaan jo **ennen** suunnittelun lukitsemista.
Tapon esimerkki: Integroidun tutka- ja kamerajärjestelmän kotelon tukeminen
Johtava Tier-1-autoteollisuuden toimittaja tarvitsi integroidun koteloratkaisun seuraavan sukupolven tutka- ja kamerasysteemeihin. Perinteiset valmistusmenetelmät olivat aiheuttaneet kohdistusongelmia, kokoonpanon monimutkaisuutta ja kaupallistamisen viivytyksiä. He tarvitsivat kumppanin, joka pystyi vähentämään koko prosessin riskejä, eikä vain tuottamaan osia.
Beyonics toimitettu vertikaalisesti integroitu valmistusratkaisu yhdistettynä syvään varhaisen vaiheen yhteistyöhön. Ottamalla vastuun koko valmistusketjusta eliminoimme tyypillisesti suunnittelun, prototyyppien valmistuksen ja massatuotannon välillä syntyvät aukot.
Keskeisiä valmistusvaatimuksia olivat:
- Tarkkuusvalu ja koneistettu kotelo, jolla on mittapysyvyys
- Valun integrointi, insertin muottivalu, jauhemaalaus, liimaus, liittäminen ja tiivistäminen
- In situ -valoitus EMI/RFI-suojaus tiivistykseen herkille elektroniikkalaitteille
- IATF 16949 autoteollisuuden laatuvaatimukset turvallisuuskriittisiin sovelluksiin
Beyonicsin osuus
Vertikaalisesti integroidut kykymme – sisäinen työkalujen valmistus, automaatio, materiaaliosaaminen ja T&K-resurssit – mahdollistivat “yhden tiimin” lähestymistavan. Varhainen yhteistyö suunnitteluvaiheessa (DFM) auttoi optimoimaan osien geometriaa, suunnittelemaan liityntäpintoja ja validoimaan liittimien kohdistuksen ennen työkalujen julkaisua.
Ydinajatus
Tämä sitoumus havainnollistaa perustavanlaatuista periaatetta DFM:ssä: monimutkaisuus kerääntyy, se ei vain lisäänny.Kun yhden kokoonpanon on integroitava painevalettua metallia, inserttimuovausta käyttäen valmistettua elektroniikkaa, annosteltuja tiivisteitä ja liimattuja komponentteja, prosessien väliset vuorovaikutukset muodostuvat yhtä kriittisiksi kuin itse prosessit. Jäähdytyksen aikana siirtyvä valettu mitta vaikuttaa inserttimuovauksen sovitukseen. Annostellun sauman tasaisuus vaikuttaa tiivisteen eheyteen. Liiman lujuus riippuu pintakäsittelystä edellisistä työvaiheista. Näitä keskinäisiä riippuvuuksia ei voida havaita tuotannon käynnistysvaiheessa – ne on ennakoitava suunnittelussa.
Kun asiakkaat kutsuvat valmistuskumppaninsa keskusteluun varhaisessa vaiheessa, he saavat paitsi tuotantokapasiteettia, myös vuosikymmenien prosessitekniikan kokemusta useilta eri aloilta ja toimialoilta. Autoteollisuudessa, jossa turvallisuuskriittiset järjestelmät vaativat nolla virhettä ja tuotantomäärät edellyttävät ehdotonta prosessistabiiliutta, DFM ei ole ylellisyyttä. Se on kilpailukyvyn välttämättömyys.
