design for x - Università degli studi di Bergamo

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DESIGN FOR X
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Design for X
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BACKGROUND
• Ambiente competitivo, pressioni esterne
• Progettazione e sviluppo dei prodotti sequenziali
• Modello di sviluppo prodotto rigido
• Possibili difetti individuati troppo «tardi», ovvero a processo avanzato:
– In fase di testing
– Nei casi peggiori, in fase di produzione
•
•
Procedure di intervento inefficienti
Approccio funzionale inefficiente:
•
Nuovo approccio:
– Le attività sono suddivise tra le varie funzioni aziendali
– Interventi correttivi più complessi e onerosi
– Concurrent engineering vs sequential engineering
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Design for X
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STRUMENTI
• Rendere più solide le prime fasi del processo, ovvero la PROGETTAZIONE
Come?
• Performance Analysis (PA)
• Design for Manufacturing (DFM)
• Design for Assembly (DFA)
È stato sviluppato un nuovo approccio, centrato sulla fase di progettazione
(DESIGN CENTRED)
È quindi possibile introdurre:
• Sistema di progettazione flessibile e integrato
 «DESIGN FOR X»
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Design for X
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DESIGN FOR X (DFX)
X sta per:
• Differenti proprietà del prodotto
• Proprietà che lo caratterizzano in relazione a una o più fasi del processo
Esempio, massimizzazione di:
• Funzionalità
• Performance
• Manufacturability
• Qualità
• Affidabilità
• Sicurezza
• User-friendliness
• Envirnomental friendliness
• …
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Design for X
DESIGN FOR X
Approccio alla progettazione fatti di strumenti e tecniche in grado di:
• supportare il «decision making»
• Condurre differenti tipi di analisi
• Quantificare le performance e le scelte di design
TECNICHE LEGATE ALLE SINGOLE FASI DELPROCESSO:
• Design for manufacturability (DFM)
• Design for assembly (DFA)
• Design for variety
• Design for robustness/quality
• Design for reliability
• Design for serviceability/maintainability
• Design for safety
• Design for product retirement/recovery
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Design for X
TECNICHE COMUNI ALLE VARIE FASI:
• Design for cost
• Design for environment and sustainability
Contestualizzazione delle tecniche DFX
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DESIGN FOR ENVIRONMENT
(DFE)
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Design for environment
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DESIGN FOR THE ENVIRONMENT
•Crescente
–
–
–
–
attenzione nei confronti di:
Materiali utilizzati
Processi produttivi
Rischio di inquinamento
Progettazione e sviluppo sostenibile
• Approccio nuovo alla progettazione, creando analogie tra:
– I processi di trasformazione naturale
– I processi industriali
– Trarre spunto dai processi naturali per l’ottimizzazione del flusso delle risorse
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Design for environment
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SVILUPPO SOSTENIBILE
«Lo sviluppo sostenibile è un approccio allo sviluppo che incrocia i bisogni
dell’oggi senza compromettere la capacità delle generazioni future di
soddisfare i propri bisogni»
Fattori chiave dello sviluppo sostenibile:
•
Stabilire obiettivi, regolamentazioni, incentivi e standard a livello produttivo
•
Implementare un sistema di valutazione globale
•
•
•
Realizzare un uso più efficiente delle risorse
Aumentare la capacità di fronteggiare il rischio ambientale
Aumentare l’impegno internazionale a sostegno dei paesi in via di sviluppo
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Design for environment
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IL RUOLO DELLE SCIENZA E DELLA TECNOLOGIA
Fattori
Economici
Scienza
Tradeoff
Fattori
Socioculturali
Tecnologia
Fattori
ambientali
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Design for environment
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ECOLOGIA INDUSTRIALE
•
Studio dei flussi di trasformazione dei materiali e dell’energia
•
Armonizzazione tra sistema industriale e sistemi ecologici
•
•
Cambio di prospettiva: trasformazione dei processi, da lineare a ciclico
Emulazione dei sistemi naturali:
– Struttura dei sistemi industriali
– Organizzazione dei sistemi industriali
OBIETTIVI:
•
•
Sviluppo della consapevolezza dell’impatto dei sistemi industriali
Sviluppo di strategie per la riduzione dell’impatto dei prodotti e dei processi
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Design for environment
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L’IMPORTANZA DELLA PROGETTAZIONE
•
•
Progettazione:
– Utilizzo di materiali ed energia
– Per soddisfare i bisogni umani
Progettazione per l’ambiente:
Ma:
– Plasmare materiale e flussi energetici
– Per soddisfare i bisogni umani
– I bisogni sono contestualizzati nel flusso dei sistemi naturali
– Assimilando i principi organizzativi dell’ecosfera
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Design for environment
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DFE: DEFINIZIONE E APPROCCIO
Alcune linee guida per l’implementazione della DFE sono riportate di seguito:
• Riduzione scarti e sprechi:
– quindi uso più efficiente delle risorse e
– riduzione del volume di non conformità
– riduzione dell’impatto associato con la gestione degli scarti
•
Gestione ottimale dei materiali:
•
Ottimizzazione dei processi produttivi:
•
Miglioramento dei prodotti:
– Uso corretto dei materiali sulla base delle performance richieste
– Dismissione corretta dei materiali alla fine del ciclo di vita
– Riduzione dell’uso di materiali inquinanti
– Introduzione dei processi energeticamente efficienti e a basse emissioni
– Comportamento del prodotto durante l’utilizzo
– Comportamento dopo dismissione
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Design for environment
DFE: LINEE GUIDA
• Ridurre l’utilizzo di materiale
• Usare materiale riciclabile e riciclato
• Ridurre l’utilizzo di materiali tossici e inquinanti
• Massimizzare il numero di componenti sostituibili o riciclabili
• Ridurre le emissioni e gli sprechi in produzione
• Aumentare l’efficienza energetica in fase di produzione e utilizzo
• Aumentare l’affidabilità e la manutenibilità del sistema
• Estendere la vita utile dei prodotti
• Pianificare strategie per il recupero delle risorse alla fine del ciclo di vita
• Facilitare il riutilizzo dei prodotti
• Rispettare le norme vigenti e cercare di prevedere le future linee guida
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Design for environment
Sistema
Industriale
Sviluppo sostenibile
Ecologia industriale
Dismissione
DFE
Pollution Control &
Prevent
Produzione
Uso
Ciclo di vita
del
prodotto
Estensione spaziale
Società
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Produzione
Uso
Dismissione
Ciclo di vita del
prodotto
Vita umana
Civilizzazione
Estensione temporale
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DESIGN FOR ASSEMBLY
(DFA)
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Design for Assembly
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SEQUENZA DELL’ANALISI
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Design for Assembly
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DEDFINIZIONE
«Insieme di metodologie di progettazione del prodotto finalizzata alla
•
•
facilitazione dell’assemblaggio»
La DFA è uno strumento utilizzato per assistere i team di progettazione
nella fase di design di prodotti caratterizzati da processi produttivi a costi
minimi
Focalizzando l’attenzione su:
– Numero di componenti
– Handling
– Facilità di assemblaggio
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Design for Assembly
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PRINCIPI
•
Minimizzazione numero componenti
•
Sistemi di auto-afferraggio
•
•
•
•
•
•
•
Progettazione componenti con caratteristiche di auto-posizionamento
Minimizzazione del ri-orientamento componenti durante assemblaggio
Focus su handling e l’assemblaggio finale
Enfatizzare assemblaggi top-down
Standardizzare i componenti
Incoraggiare l’assemblaggio modulare
Simmetria di assemblaggio/inserimento
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Design for Assembly
DFA: processo
• STEP 1:
– Analisi funzionale
– Identificazione delle parti «standardizzabili»
– Determinare il numero efficiente di componenti
• STEP 2: Determinare il numero effettivo (reale) di componenti
• STEP 3: Identificare opportunità pratiche di miglioramento della qualità
(mistake proof)
• STEP 4: Identificare opportunità di handling (afferraggio e orientazione)
• STEP 5: Identificare opportunità di inserimento (localizzazione e
bloccaggio)
• STEP 6: Identificare possibilità di riduzione di operazioni secondarie
• STEP 7: Analizzare i dati per un nuovo design
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Design for Assembly
STEP UNO: ANALISI FUNZIONALE
• L’analisi funzionale del prodotto inizia con l’individuazione delle varie parti
nell’ordine dell’assemblaggio
• Assegnare a ciascuna parte un numero identificativo
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Design for Assembly
SUDDIVISIONE IN COMPONENTI
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Design for Assembly
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CONTARE COMPONENTI E
INTERFACCE
• Creare una lista dei
componenti e delle relative
quantità (Np)
• Creare una lista del
numero di interfacce (Ni)
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Design for Assembly
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IMPLEMENTARE UN «PROCESS FLOW DIAGRAM»
…
…
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Design for Assembly
DETERMINARE IL NUMERO MINIMO DI COMPONENTI
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Design for Assembly
VERIFICARE SE IL COMPONENTE PUò
ESSERE STANDARDIZZATO
• Possiamo standardizzare il componente
«x»?
– Nella stazione di assemblaggio
– Nella fase di assemblaggio
– Nell’isola di assemblaggio (più
prodotti)
– Nell’azienda
• Rispondere «si» (Y) o «no» (N) alla
domanda
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Design for Assembly
VALUTAZIONE TEORICA DELL’EFFICIENZA DEL NUMERO COMPONENTI
Numero teorico componenti =
Numero minimo componenti / Tot componenti * 100 =
1/10*100 = 10%
OBIETTIVO EFFICIENZA: 60%
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Design for Assembly
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FATTORE DI COMPLESSITA’
Definizione
• Np: numero di componenti
• Ni: numero interfacce componente-componente
•
«Smaller (FC) is better»
Npt: theoretical number of parts
Nit: theoretical number of interfaces =
2 * (Npt-1)
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Design for Assembly
DETERMINARE I COSTI RELATIVI
DEI COMPONENTI
• Valutazione qualitativa
• Valutazione in riferimento agli altri
componenti nella linea di
assemblaggio
– Low
– Medium
– High
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Design for Assembly
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COMPONENT COST BREAKDOWN
•
Carta adesiva 2,3%
•
Piastre 21%
•
•
•
•
•
•
•
•
Tubo centrale 4,6%
Plastisol 3%
incollaggio interno 10%
Viti 2%
Guscio 22%
Molle 3%
Incollaggio finale …
…
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Design for Assembly
STEP DUE: DETERMINARE IL
NUMERO MINIMO REALE DI
COMPONENTI
• Valutazione effettuata in team
• Trade-off tra costo componenti e
costo assemblaggio
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Design for Assembly
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CREATIVITA’ E INNOVAZIONE
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Design for Assembly
COSTI ASSEMBLAGGIO VS COSTI PRODUZIONE COMPONENTE
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Design for Assembly
Caso pratico: LE VITI
• Uno studio della Ford Motor Co. ha rivelato che le viti filettate
rappresentano la causa primaria di guasto in garanzia
• Da uno studio recente sul settore automotive è emerso che l’80% delle viti
viene rilevata montata in maniera scorretta o non serrata completamente
ELIMINAZIONE DEI COMPONENTI
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Design for Assembly
Case study: CUMMING ENGINES
Munroe&Associates, 2002
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Design for Assembly
DIMENSIONE STANDARD BULLONE
•
Minimizzare taglie extra per ridurre il magazzino e allo stesso tempo
eliminare confusione durante l’assemblaggio
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•
Design for Assembly
Selezionare poi il sistema di fissaggio meno dispendioso e complesso
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Design for Assembly
PRINCIPI GENERALI DI PROGETTAZIONE
• Utilizzare sistemi autobloccanti
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Design for Assembly
PRINCIPI GENERALI DI PROGETTAZIONE
• Sfruttare la simmetrie per evitare riposizionamenti
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Design for Assembly
PRINCIPI GENERALI DI PROGETTAZIONE
• Assemblaggio top-down
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Design for Assembly
PRINCIPI GENERALI DI PROGETTAZIONE
• Assemblaggio modulare
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Design for Assembly
STEP TRE: IDENTIFICARE OPPORTUNITA’ DI INCREMENTO DELLA
QUALITA’
• Evitare di assemblare parti errate
• Evitare di omettere componenti
• Evitare di assemblare componenti al contrario
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Design for Assembly
STEP QUATTRO: IDENTIFICARE OPPORTUNITA’ DI HANDLING
• Quante mani servono per afferrare il componente?
• Assistenza all’afferraggio necessaria?
• Effetto della simmetria sul componente?
• La parte è facilmente allineabile?
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•
Design for Assembly
Eliminare le possibilità di impigliamento o impaccamento
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Design for Assembly
STEP CINQUE: IDENTIFICARE OPPORTUNITA’ DI INSERIMENTO
• Valutazione del tempo necessario ad inserire un componente
– La parte è fissata subito dopo l’inserimento?
– Che tipo di fissaggio si usa?
– La parte viene allineata facilmente?
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•
Design for Assembly
Fare in modo che i componenti non debbano essere mantenuti in posizione
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•
•
Design for Assembly
Rendere la parti facili da inserire
Fornire adeguata visibilità
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Design for Assembly
STEP SEI: ELIMINARE OPERAZIONI SECONDARIE
• Ovvero:
– Ri-orientazioni
– Forature, piegature, …
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Design for Assembly
STEP SEI: ELIMINARE OPERAZIONI SECONDARIE
• Ovvero:
– Saldature, incollaggi, …
– Verniciature, lubrificazione,…
– Testing, misurazioni, aggiustamenti, …
STEP SETTE: ANALIZZARE I DATI RACCOLTI PER UN NUOVO DESIGN
• Indice di handling:
somma Ys colonna Handling/ Numero minimo teorico parti
• Indice di inserimento:
somma Ys colonna Inserimenti/ Numero minimo teorico parti
• Indice operazioni secondarie:
somma Ys colonna Op. Secondarie / Numero minimo teorico parti
• Indice di error proofing:
somma Ys colonna Errori / Numero minimo teorico parti
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DESIGN FOR MANUFACTURING
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Design for Manufacturing
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DEFINIZIONE
«Insieme di metodologie di progettazione finalizzata alla facilitazione
della produzione delle parti che formeranno il prodotto dopo la fase di
assemblaggio»
•
La DFM è uno strumento utilizzato nelle prime fasi della progettazione per
selezionare i materiali e i processi più adatti da utilizzare nella produzione
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Design for manufacturing
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PREMESSE
Nel sistema di produzione ci sono numerosi processi e attività che
influenzano:
•
la qualità e il costo del prodotto
•
il periodo di tempo necessario per introdurre nel mercato il prodotto
•
il tempo e lo sforzo richiesto per la produzione
Questi processi devono essere monitorati costantemente e gestiti
in modo ottimale
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Design for manufacturing
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PREMESSE
Nel ciclo di sviluppo del prodotto si deve ricercare sino dall’inizio la coerenza tra:
FUNZIONALITÀ e PRODUCIBILITÀ
Ovvero il prodotto deve soddisfare le specifiche funzionali, ed essere agevole ed
economico da fabbricare, assemblare e manutenere.
E’ importante sottolineare che decisioni razionali prese durante la concezione del
prodotto ne influenzano, in modo positivo, il costo più che anni di continui e
successivi miglioramenti.
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Design for manufacturing
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PREMESSE
Non tenere conto della producibilità può dar luogo a numerosi problemi come:
•
incompatibilità con le strutture produttive
•
raggiungimento della qualità a costi elevati
•
•
•
•
•
incremento dei costi
esigenza di particolari attrezzature
incremento del “time-to-market”
insoddisfazione del cliente
minori possibilità di miglioramento
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Design for manufacturing
PREMESSE
La fase iniziale del processo di sviluppo prodotto è di fondamentale importanza
Le prime decisioni di progetto sono quelle più efficaci, ma sono prese con un
certo grado di incertezza
Una conseguenza ineliminabile della progettazione sono i progressivi e
continui cambiamenti del progetto (miglioramenti)
Il progetto è in continua evoluzione fino al raggiungimento di un
risultato soddisfacente
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Design for manufacturing
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PREMESSE
Attuare un cambiamento in una fase avanzata della progettazione del prodotto
può portare ad una variazione delle caratteristiche prestazionali e delle funzionalità.
Nel peggiore dei casi il risultato è un prodotto parzialmente o totalmente non
conforme alle specifiche di progetto iniziali.


Il costo di un cambiamento di progetto attuato in fase concettuale è dato dal
costo del lavoro
Il costo di un cambiamento di progetto introdotto nelle ultime fasi e
particolarmente dopo la produzione o la vendita include:
- costi diretti
- costi indiretti
- costi invisibili (perdita di reputazione, inefficienza interna)
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Design for manufacturing
PREMESSE
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Design for manufacturing
PREMESSE
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Design for manufacturing
PREMESSE
Fasi dove esistono le maggiori opportunità di ottimizzazione e di riduzione dei costi
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Design for manufacturing
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APPROCCIO TRADIZIONALE
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Design for manufacturing
Situazione AS-IS (pratiche tradizionali):
• Value engineering  Design engineering (A)
• Producibility engineering Manufacuring engineering (B)
• Sono effettuate dopo che le decisioni di «concept» del prodotto sono state
effettuate
Quindi:
• Due UO distinte
• Fanno riferimento a due manager differenti
• Appartenenti a due UO differenti
In particolare:
(A): focus sulla funzionalità prodotto e suoi costi
(B): focus sulla producibilità, sulla maneggiabilità componenti, disponibilità
mutensili, assemblabilità del prodotto
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Design for manufacturing
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APPROCCIO CLASSICO
Problematiche:
• Concept, progettazione e testing effettuate prima della produzione e della
relativa pianificazione
Concept e produzione devono essere fatte in parallelo
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Design for manufacturing
EVOLUZIONE:
• Progettazione: primo step nella produzione di un nuovo prodotto
• Ogni decisione può causare extra costi di produzione
• Il design del prodotto deve essere coerente con:
– La produzione flessibile
– L’assemblaggio
– Il controllo qualità
– L’handling
Simultaneous engineering
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Design for manufacturing
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Duplice approccio alla progettazione:
•
•
Sequential engineering
Concurrent engineering
Importanza del «team interfunzionale» facilitare la comunicazione tra i vari
elementi del team e a cascata tra le funzioni
In generale, il prodotto:
•
Deve funzionare
•
Deve vendere
•
•
Deve essere producibile
Deve essere profittevole
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Design for manufacturing
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Approccio a una progettazione efficiente del prodotto
Prendere le migliori decisioni di progetto e di processo sino dall’inizio per:
•
ridurre il numero dei cambiamenti di progetto necessari per ottenere un prodotto
•
concentrare i cambiamenti nelle fasi iniziali dello sviluppo prodotto quando le
ottimale.
variazioni costano poco e non penalizzano i costi, la qualità, l’affidabilità e la
producibilità.
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DFM
• Comprendere come la progettazione «comunica» con le altre fasi
• Usare la conoscenza acquisita per ottimizzare la produzione
• Nel rispetto di costi, qualità, produttività
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Design for manufacturing
DFM: principi di progettazione prodotto per una produzione efficiente
1.
•
•
•
•
•
Minimizzare il numero totale di parti
Minor numero di parti si traduce in minore complessità di realizzazione
Minor tempo di progettazione
Minor numero di disegni
Magazzino più contenuto
Handling più semplice ed efficace
Tuttavia, l’eliminazione non deve superare il punto per cui:
• Aumenta la complessità e/o il peso del prodotto
Soluzioni:
• Componenti in materiale polimerico, metallurgia delle polveri
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Design for manufacturing
2.
•
•
•
•
•
Sviluppare un design modulare
Componenti con interfaccia standard con altri componenti
Permette di standardizzare
Sopravvive all’obsolescenza
Il prodotto può essere customizzato dall’abbinamento di diversi moduli
Bassi costi e facilità di riparazione
3.
•
•
•
•
•
Usare componenti standard
Un componente a stock è sempre più economico di uno custom
Lead time minimo
Più affidabili
Debolezze note a priori
Facili da reperire
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Design for manufacturing
4. Progettare componenti multifunzionali
• Combinare più funzioni in un unico componente
• Esempio: progettare una vite come componente strutturale
5. Progettare componenti per utilizzo multiplo
• Molti componenti possono essere utilizzati per molteplici funzioni
• I componenti vengono divisi in:
– Parti/componenti unici relativi a singoli
– Parti comuni a molteplici prodotti
• L’obiettivo è quindi:
– Minimizzare il numero di categorie
– Minimizzare il numero di variazioni in ciascuna categoria
– Minimizzare il numero di design per ciascuna variazione
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Design for manufacturing
6. Progettare i componenti per una facile fabbricazione
• Singole parti devono essere progettate usando materiale che soddisfa i
requisiti
• Evitare seconde lavorazioni
7. Minimizzare le direzioni di assemblaggio
• Tutti i componenti dovrebbero essere assemblati secondo un’unica direzione
8. Minimizzare l’handling
• Minimizzare i posizionamenti per ridurre i costi
• Realizzare componenti il più possibile simetriche
• Componenti con area ampia per essere afferrate da robot
• Evitare componenti flessibili
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Design for manufacturing
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Importante declinazione del concetto di DFM è quello di DFA, in cui:
•
Minimizzazione del numero di componenti da assemblare
•
Tenere presente le successive fasi di handling
•
•
•
Progettazione dei componenti finalizzata alla facilità di assemblaggio
Ispezioni effettuate durante il processo
Qualità dei componenti
Sfida:
Rendere questi approcci applicabili sotto il vincolo di politiche aziendali
esistenti, strutture rigide e pratiche amministrative in un contesto competitivo
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Design for Assembly
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DFM vs DFA: differenze
•
Design for Assembly, DFA:
– Attenzione alla riduzione dei costi di assemblaggio
– Minimizzazione delle operazioni di assemblaggio
•
– Componenti singoli tendono ad essere più complessi in fase di progett.
Design for Manufacturing, DFM:
– Riduzione dei costi di produzione «totali»
– Minimizzazione della complessità delle operazioni di produzione
– Sfrutta feature e assi principali comuni
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Design for Assembly
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DFM vs DFA: aspetti simili
•
Riduzione del costo del lavoro e dello spreco di materiale
•
Hanno come obiettivo l’utilizzo di standard per la riduzione dei costi
•
Riducono il tempo ciclo dello sviluppo prodotto
In generale, si fa riferimento al DFMA, come unica metodologia.
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DESIGN FOR MANUFACTURING
AND
ASSEMBLY (DFMA)
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Design for manufacturing and assembly
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DESIGN FOR MANUFACTURE AND ASSEMBLY
E’ un metodo strutturato e sistematico per l’analisi di un progetto al fine di:
•
ridurre i costi
•
ridurre il time-to-market
•
•
migliorare la qualità
ottimizzare la struttura del prodotto
Il compito del DFMA è perciò facilitare la realizzazione di un prodotto che sia:
•
funzionale, superiore alla concorrenza, soddisfi le esigenze del cliente
•
caratterizzato da affidabilità operativa e una efficiente produzione, vendibile
e che sia:
tempestivamente
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Design for manufacturing and assembly
DESIGN FOR MANUFACTURE AND ASSEMBLY
Obiettivi
•
Risparmio nei costi di assemblaggio
•
Aumento della flessibilità e velocità di distribuzione
•
•
•
•
•
•
Risparmio nella fabbricazione
Risparmio nei costi per ottenere la qualità richiesta dal mercato
Riduzione dei costi e tempi di sviluppo prodotto
Maggiore competitività nel proprio segmento di mercato
Soddisfazione delle esigenze del cliente
Progettazione “robusta” del prodotto/sistema
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Design for manufacturing and assembly
DESIGN FOR MANUFACTURE AND ASSEMBLY
Tenere conto delle necessità di fabbricazione del prodotto, ottimizzando le soluzioni
costruttive in funzione dei processi di lavorazione e assemblaggio
DFM - DESIGN FOR MANUFACTURE
• Progettazione dei componenti in funzione dei processi di lavorazione
• Valutazione dei costi di produzione
• Serie di accorgimenti mirati a introdurre informazioni sul processo produttivo già
in sede di progetto
DFA - DESIGN FOR ASSEMBLY
• Progettazione dei componenti e dei sistemi mirata alla semplificazione dei
processi di assemblaggio
• Valutazione di tempi e costi di assemblaggio
• Metodi strutturati
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Design for manufacturing and assembly
DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Si parte con la valutazione dei problemi di montaggio si passa poi a quelli di
fabbricazione avendo come obiettivo primario la semplificazione dei processi.
Il primo principio da applicare è la riduzione delle parti componenti il prodotto. Per
comprendere se una parte può essere eliminata si deve innanzitutto partire da
un’ipotesi di progetto e del conseguente processo di montaggio.
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DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Quindi ogni parte deve essere esaminata secondo tre criteri ciascuno dei quali può
essere sintetizzato da una domanda.
1) Durante l’uso del prodotto la parte si muoverà rispetto alle altre già montate?
2) La parte deve essere costruita in un materiale differente rispetto alle altre già
montate, ovvero ne deve essere isolata?
3) La parte deve essere distinta dalle altre già montate perché altrimenti sarebbe
•
•
impossibile il montaggio o lo smontaggio di altre parti?
Se la risposta ad almeno una delle tre domande fosse positiva allora la parte è
critica e deve essere distinta dalle altre.
Il numero minimo di parti costituenti il prodotto è dato dal numero delle parti
critiche.
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Design for manufacturing and assembly
DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Il passo successivo consiste nello stimare il tempo complessivo di montaggio nonché
il grado di difficoltà delle varie operazioni.
Ogni parte deve essere esaminata accuratamente per capire:
1. come deve essere afferrata, orientata e preparata per il suo montaggio;
2. come deve essere montata e/o fissata.
Quindi, per calcolare i tempi di montaggio si ricorre a metodi previsionali (MTM o
simili).
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DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Si procede quindi l’analisi della fabbricazione (DFM).
Si valutano i costi di diversi processi per consentire al progettista di valutare
alternative differenti e prendere le decisioni più opportune.
Questo modo di procedere consente anche di anticipare eventuali trattative con i
fornitori per l’acquisto di componenti o servizi.
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PREMESSE
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PREMESSE
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DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Sintesi delle linee guida per il DFA
• Ridurre il numero e il tipo delle parti
• Facilitare l’alimentazione, la manipolazione, l’auto-allineamento e il
posizionamento riducendo le operazioni da compiere
• Evitare di disegnare parti che possano essere montate in modo sbagliato
sfruttando simmetrie a asimmetrie
• Assicurare un accesso adeguato e una facile visibilità
• Usare tecniche efficaci per il serraggio o il fissaggio
• Dettagliare bene i disegni per il montaggio
• Usare la gravità
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DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Principi del DFM
Che cosa considerare nella scelta dei materiali ?
•
Facilità di approvvigionamento
•
Facilità di trasformazione e lavorazione
•
Materiali già utilizzati e codificati in azienda
•
Come trasformare e lavorare i materiali ?
•
Minimizzare il numero di operazioni nell’impiego della tecnologia
•
•
•
•
•
Minimizzare il numero di tecnologie impiegate
Evitare quanto più possibile tolleranze e accuratezze di lavorazione molto elevate
Evitare quanto più possibile l’uso di materiali speciali
Evitare quanto più possibile l’uso di apparecchiature per la movimentazione
Verificare la compatibilità con i limiti fisici del sistema di produzione
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DESIGN FOR MANUFACTURING AND ASSEMBLY (DFMA)
Principi del DFM
Obiettivi a scalare per le lavorazioni alle macchine utensili
• utilizzare una sola macchina utensile, completando le lavorazioni in un solo piazzamento
usando un solo utensile
• impiegare il minor numero di piazzamenti sulla stessa macchina utensile
• impiegare il minor numero di passaggi tra macchine utensili
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Driver di costo per DFMA
Costi di
Costi di
Assemblaggio
•
Tempo di Ass.
•
Tempo ciclo
•
•
•
•
•
Fabbricazione
Metodo di Ass.
Qualità
Inserimento
Materiale
•
Volume
•
Standard di Ass.
Manipolazione
•
•
•
•
•
•
•
Processo
Qualità
Tolleranze
Finitura
Attrezzaggio
Fornitori
Prototipazione
Costi del ciclo di
vita
•
Manutenzione
•
Certificazioni
•
•
•
•
•
•
Distribuzione
Imballaggio
Assistenza
Smaltimento
Riciclaggio
Test
Vantaggi
competitivi
•
Cliente
•
Valore aggiunto
•
•
•
•
•
•
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Requisiti
Affidabilità
Prezzo
Caratt. Attrattive
Tecnologia
Contenuti prog.
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