המדריך האולטימטיבי לעיצוב לייצור

הצטרפו אלינו לסקירה מקיפה של עיצוב לייצור, או DFM.

זה מונח שמשתמשים בו לעתים קרובות אך לעתים רחוקות מוסבר, אז היום אנחנו הולכים לחקור את הפרטים ולהראות למה זה כל כך חשוב כדי להפיק את המרב מפיתוח המוצר.

מהו עיצוב לייצור?

---

עיצוב לייצור (DFM), הידוע גם בשם "עיצוב לייצור", היא שיטת ניתוח המסייעת לקבוע את התאמתו של עיצוב מוצר לתהליך(ים) שישמש לייצורו.

במקום פעולה בודדת או מערכת כללים בודדים, היא משתמשת בכלים אנליטיים רבים ושונים כדי להגיע למסקנות מבוססות ראיות.

הליך זה נקרא לפעמים "ביצוע DFM", אך ללא קשר למינוח, ניתן ליישם את ההיגיון כמעט בכל תעשייה. זה מניב תובנות יקרות ערך שעוזרות להוזיל את עלויות הייצור ולשפר את האיכות תוך הפחתת בזבוז וחוסר יעילות.

להלן סקירה כללית של הדרך הטובה ביותר להשתמש בדיסציפלינה של DFM. ייתכן שתעשיות ספציפיות יצטרכו לשנות גישה זו כדי להתאים לדרישות הייצור הייחודיות שלהן.

שאלות כלליות DFM

מה המטרה של DFM?

מטרת DFM היא משולשת: לזהות את השיטה הטובה ביותר לייצור חלק מוגמר; כדי להבטיח שהעיצוב של החלק מותאם לתהליך כדי להפחית פגמים ולהוזיל עלויות תוך שמירה על איכות המוצר וביצועיו.

מי אחראי לבדיקת DFM?

באופן אידיאלי, סקירת DFM צריכה להתבצע בשותפות בין מעצב המוצר ליצרן. סקירה זו צריכה לכלול מידע מכל מי בתהליך שאחראי לייצור החלק המוגמר או כלי עבודה קשורים. עבור פרויקטים מורכבים, רשימה זו יכולה להיות די ארוכה ועשויה לכלול מגוון מהנדסים, מעצבי כלים, יצרנים, צבעוניים, מומחי חומרים וכו'.

לכל אדם יש תחום התמחות, אשר, במשותף, מניב הבנה מלאה של הפרויקט וכיצד לבצע אופטימיזציה עבורו.

מתי יש לבצע DFM?

DFM צריך להתבצע מוקדם ככל האפשר בשלב התכנון, ובוודאי הרבה לפני כל התחייבות לבניית סט כלים או רכישת מלאי חומרי גלם.

הסיבה לכך היא ששינוי עיצוב בהמשך תהליך הפיתוח הופך לקשה ויקר באופן אקספוננציאלי ככל שהוא מתקדם, ואחרי סף מסוים זה פשוט עלול לא להיות אפשרי. לכן, החיסכון הגדול ביותר בעלויות נובע משכלול העיצוב – הן עבור החלק המוגמר והן עבור כל כלי עבודה קשורים – לפני תחילת הייצור בפועל.

כמה זמן לוקח DFM?

הזמן הדרוש לביצוע סקירת DFM יסודית תואם ישירות למורכבות העיצוב. חלק מהפרויקטים פשוטים יחסית, אולי מייצגים יישום של שיטת ייצור ידועה ויציבה. במקרה כזה, כמה שעות עשויות להספיק. אבל זה לא יוצא דופן שכמה פרויקטים של הזרקת פלסטיק דורשים שבועות של מודלים ממוחשבים, בדיקה, שינוי ובדיקה חוזרת לפני השגת הפתרון האידיאלי.

כיצד DFM תומך בחיסכון בעלויות?

בנוסף לביטול שגיאות עיצוב, סקירת DFM יכולה גם לחשוף חיסכון פוטנציאלי בעלויות בדרכים הבאות:

מדוע עיצוב לייצור חשוב?

בגלל כל היתרונות המפורטים לעיל, אתה יכול לראות מדוע DFM לא צריך להיחשב כמחשבה שלאחר מכן אלא כמרכיב חיוני באסטרטגיית הצגת מוצר חדשה לחלוטין.

Good DFM עוסקת בתקשורת ברורה בין המעצב ליצרן והיא הדרך הטובה ביותר להימנע מכל טעויות שניתן למנוע בהמשך מסע פיתוח המוצר.

ביצוע ניתוח ייצור עיצובי

כפי שציינו, כל פרויקט פיתוח מוצר חדש הוא ייחודי, ולכן איננו יכולים להציע מדריך אחד שמכסה את כל ההיבטים של כל תעשייה. אבל בואו ניקח בחשבון חלק היפותטי שנעשה בחנות מכונות CNC מודרנית כדוגמה.

עיקרון ראשון: הבהרת המטרות

מהן מטרות העיצוב?

מה המוצר או החלק אמור לעשות, עבור מי, באילו תנאים ולמה? כל השאלות הללו קשורות, והיצרן צריך לדעת את התשובה מתחילת הפרויקט. על מעצב המוצר לקבוע מה הם סדרי העדיפויות שלו, שעשויים לכלול שילובים של הדברים הבאים:

רק על ידי הבנה ברורה של כוונת המעצב, היצרן יכול להציע תובנות, או להציג שיטות חלופיות, שיכולות לעזור לעמוד ביעדי הלקוח בצורה היעילה ביותר.

עיקרון שני: ניהול ציפיות

כדי להשיג את כוונת העיצוב, כמעט תמיד יש צורך להתפשר על אזורים בעלי עדיפות נמוכה כדי להשיג יעדים חשובים יותר.

לדוגמה, חלקים מאוד מדויקים ומורכבים העשויים מחומרים אקזוטיים לא יהיו גם זולים או מהירים לייצור. לכן, ניתוח DFM מתחיל בהצבעה על אזורי פשרה – מה שיצרן מכנה "ניהול ציפיות".

עיקרון שלישי: עיצוב לתהליך

יש ליצור עיצובים מתוך מחשבה על שיטת הייצור – לא להכריח אותו להתאים לתהליך שהוא לא מתאים לו.

לדוגמה, ברווז גומי של ילד יכול להיות יצוק הזרקת פלסטיק במהירות רבה וחסכונית. אותו הדבר לא היה נכון אם זה היה מעובד בעיבוד CNC מגוש מוצק של חומר.

בהקשר זה, על מפתחי מוצר להקשיב לעצת היצרן, אשר ימליץ על אזורים ספציפיים בתכנון שאולי יש צורך לשנות כדי שיתאימו לדרישות הציוד והתהליך.

עיקרון רביעי: עיצוב עבור החומרים

על מעצבי מוצר לכבד את המאפיינים הייחודיים של חומר הגלם בו הם משתמשים, ובמקביל לוודא שהחומר מתאים לתהליך. אם יש שינוי בחומר אז זה עלול לגרור שינוי בתהליך, ולכן יש לפתור זאת מראש.

כמו כן, ניתוח DFM טוב יצביע על כל מקום בו החומר הרצוי אינו מתאים ליישום. זו הסיבה שעל היצרן לדעת זאת מראש, כדי שיוכלו להציע חלופות שימושיות.

עיקרון חמישי: אשר מידות וסובלנות

לא משנה מהו המוצר הסופי, כל ציור צריך לציין בבירור את הממדים הנומינליים של כל תכונה עיקרית וכן את הסטיות המותרות מהנומינלי.

זה כמו שצריך להיות, כמובן. אבל מניסיוננו, השגיאה הנפוצה ביותר בעיצוב נובעת מהפיכת מידות הדוקות בצורה לא מציאותית ולא לצורך.

סקירת DFM מקיפה תבחן היטב את כל הממדים ותטיל ספק בכל מי שנראה מהודק מדי. הסיבה לכך היא שסובלנות הדוקה היא הרבה יותר קשה לביצוע, דורשת יותר זמן, היא יקרה יותר, ולעתים קרובות אפילו אינה מניבה תוצאה סופית טובה יותר.

סובלנות סטנדרטית, כפי שמסופקת על ידי חנות מכונות CNC מוסמכת המשתמשת בציוד מודרני, מתאימה יותר לכל העבודות, מלבד התובעניות ביותר. זוהי הדרך הטובה ביותר לחסוך זמן, כסף ותסכול ברוב פרויקטי עיבוד CNC, והכלל הכללי חל גם על סוגים רבים אחרים של תהליכי ייצור.

עיקרון שישי: פתרון קונפליקטים עיצוביים

קונפליקט הוא כזה שבו לא ניתן ליצור את התכונה הרצויה באמצעות תהליך הייצור, או לא מבלי להתפשר על היבט אחר של העיצוב.

דוגמה לכך עבור חלק בעיבוד CNC היא חתך. מכיוון שכלי מכונות CNC פועלים בקו הראייה הישיר של ציר המכונה, הם אינם יכולים לבצע חתכים אם הגישה לאזור זה חסומה.

במקרה כזה, יהיה צורך לשנות את העיצוב כדי להסיר את החתך. זו סיבה נוספת לכך שמעצבי מוצר צריכים להתייעץ עם יצרנים בשלב מוקדם של התכנון לפני שהם מתחייבים להשקיע בחלק שלא ניתן לבצע.

סקירה כללית של עיצוב לייצור

האמור לעיל היה סקירה כללית של השיקולים העיקריים המשפיעים על עיצוב לסקירת ייצור. חלק מהנקודות הללו עשויות להיות מושפעות גם מגורמים אחרים, כגון כמויות הייצור המיועדות או הצורך לתת דין וחשבון על משלוחי אצווה.

בכל המקרים, זו הסיבה שאנו ממליצים ליצור שותפות טובה עם ספק הייצור שלך ולהתייעץ איתו מוקדם ככל האפשר בשלב הפיתוח.

זו הדרך הטובה ביותר להבטיח הצלחה בפרויקט הבא שלך.

למידע נוסף על עיצוב לייצור, הירשם לניוזלטר שלנו כדי לקבל מידע הקשור לתעשייה על פיתוח מוצר, ייצור ישר ועוד.