DESIGN FOR ASSEMBLY Ultimo aggiornamento: 10/12/11 Prof. Gino Dini – Università di Pisa

Problema da affrontare DESIGN MANUFACTURING

Problema da affrontare

Design for Assembly (DFA): “Insieme di regole per progettare particolari meccanici in modo da ridurre i costi di assemblaggio”

Design for Assembly (DFA): Regole per facilitare l’alimentazione automatica (Design for Feeding) Regole per facilitare la manipolazione (Design for Handling) Regole per facilitare l’unione tra componenti (Design for Insertion) Regole per ridurre il numero di operazioni di montaggio

Alimentazione automatica

Facilitare l’alimentazione automatica Incrementare gli elementi di simmetria da evitare preferibile

Facilitare l’alimentazione automatica Inserire elementi che facilitino l’orientamento da evitare preferibile

Facilitare l’alimentazione automatica Evitare forme che possono creare concatenamenti tra le parti da evitare preferibile

Facilitare l’alimentazione automatica Evitare forme che possano creare sovrapposizioni durante l’alimentazione da evitare preferibile

Facilitare l’alimentazione automatica Evitare forme che possano creare incastri durante l’alimentazione da evitare preferibile

Facilitare l’alimentazione automatica Incrementare la stabilità di un componente da evitare preferibile

Facilitare la manipolazione delle parti Prevedere una o più superfici idonee all’afferraggio gripper meccanico gripper magnetico gripper ad espansione

Facilitare la manipolazione delle parti Se il pezzo deve essere assumere una precisa orientazione durante l’afferraggio, prevedere idonee superfici adatte allo scopo da evitare preferibile

Facilitare l’accoppiamento delle parti Prevedere smussi d’invito su una o entrambe le parti da evitare preferibile

Facilitare l’accoppiamento delle parti Prevedere idonee superfici di riferimento che consentano un centraggio tra le parti da evitare preferibile

Facilitare l’accoppiamento delle parti Progettare gli oggetti in modo che la loro forma non crei problemi di stabilità durante il montaggio da evitare preferibile

Ridurre le operazioni di montaggio Preferire soluzioni con un minor numero di componenti da evitare preferibile

Ridurre le operazioni di montaggio Uniformare la tipologie di viti da impiegare su un singolo prodotto da evitare preferibile

Ridurre le operazioni di montaggio Evitare l’impiego di viti e rondelle come elementi separati da evitare preferibile

Altri esempi

DFA evaluation “Metodologie impiegate per valutare il progetto di un prodotto in termini di DFA”

Sviluppo di sistemi software Caratterizzare i componenti in relazione al montaggio

Sviluppo di sistemi software

Sviluppo di sistemi software

Sviluppo di sistemi software

Sviluppo di sistemi software

Metodi sviluppati in letteratura Lucas method Boothroyd-Dewhurst method Westinghouse method

Lucas method http://deed.ryerson.ca/~fil/t/dfmlucas.html Specifiche Progetto Prima analisi (functional analysis) Seconda analisi (feeding analysis) Terza analisi (fitting analysis) VALUTAZIONE Sì Problemi ? No

Functional analysis I componenti sono divisi in 2 gruppi: A: componenti essenziali per il funzionamento B: componenti non essenziali per il funzionamento (viti, rondelle, ecc.)

Functional analysis Functional efficiency: Deve risultare: Ed > 60%

Feeding analysis I componenti sono analizzati dal punto vista dei tempi necessari per maneggiare il componente e portarlo in condizione di essere montato associando un punteggio (feeding index) derivante da apposite tabelle

Feeding analysis Feeding index = a + b + c Indice riguardante la dimensione e il peso del particolare Molto piccolo, richiede utensili speciali ……………………..1,5 Dimensioni e peso “ragionevoli”, maneggiabile con una sola mano ………………………..… 1 Ingombrante e pesante, richiede sempre due mani ……... 1,5 Ingombrante e pesante, richiede più persone ……………. 3

Feeding analysis Feeding index = a + b + c Indice riguardante la difficoltà di manipolazione Delicato ………………………………………………………… 0,4 Flessibile ………………………………………………………. 0,6 Adesivo ………………………………………………………… 0,5 Abrasivo ……………………………………………………….. 0,3 Nessun problema …………………………………………….. 0

Feeding analysis Feeding index = a + b + c Indice riguardante la difficoltà di orientamento Oggetto simmetrico …………………………………………… 0 Orientamento facilmente identificabile …..…………………. 0,2 Orientamento difficilmente visibile ………………………… 0,4

Feeding analysis Per ogni componente deve risultare: Feeding Index = a + b + c < 1,5 Total Feeding Index = S Feeding Index Feeding Ratio = Total Feeding Index / A Feeding Ratio < 2,5

Fitting analysis I componenti sono analizzati dal punto vista dei tempi necessari per il montaggio vero e proprio associando un punteggio (fitting index) derivante da apposite tabelle

Fitting analysis Fitting index = a + b + c + d + e + f Indice riguardante il posizionamento e il serraggio Non necessita di essere sostenuto …………………………… 1,0 Necessita di essere sostenuto ………………………………… 2,0 Sommare inoltre: Auto bloccaggio (snap, ecc.) ………………………………..…. 1,3 Avvitatura ……………………………………………………….... 4,0 Rivettatura ……………………………………………………….. 4,0

Fitting analysis Fitting index = a + b + c + d + e + f Indice riguardante la direzione di montaggio Rettilinea dall’alto ………………………………………………. 0 Rettilinea non dall’alto …………………………………………. 0,1 Non rettilinea …………………………………………………… 1,6

Fitting analysis Fitting index = a + b + c + d + e + f Indice riguardante il tipo di inserimento Inserimento singolo …………………………………………….. 0 Inserimento di più elementi ……………………………………. 0,7 Inserimento contemporaneo di più parti ……………………… 1,2

Fitting analysis Fitting index = a + b + c + d + e + f Indice riguardante l’accessibilità e la visibilità durante il montaggio Diretta …………………………………………………………… 0 Limitata ………………………………………………………….. 1,5

Fitting analysis Fitting index = a + b + c + d + e + f Indice riguardante l’allineamento e il centraggio dei componenti Facile …………………………………………………………….. 0 Difficile …………………………………………………………… 0,7

Fitting analysis Fitting index = a + b + c + d + e + f Indice riguardante l’impiego della forza durante l’inserimento Nessuna resistenza all’inserimento ……………………………. 0 Resistenza all’inserimento ……………………………………… 0,6

Fitting analysis Per ogni componente deve risultare: Fitting Index = a + b + c + d + e + f < 1,5 Total Fitting Index = S Fitting Index Fitting Ratio = Total Fitting Index / A Fitting Ratio < 2,5