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DFMADFMADesign for manufacture and Design for manufacture and
AssemblyAssembly(Diseño para la Manufactura (Diseño para la Manufactura
y el Ensamble)y el Ensamble)
Materia facilitado por cortesía de Materia facilitado por cortesía de sus autores, Ingenieros Alfredo sus autores, Ingenieros Alfredo
Gozález, Luís Alonzo y Jaime Gozález, Luís Alonzo y Jaime MárquezMárquez
INTRODUCCION AL DFMAINTRODUCCION AL DFMA
En el mundo industrializado En el mundo industrializado persiste la competencia observada persiste la competencia observada muy de cerca en el indicador de la muy de cerca en el indicador de la productividad laboral.productividad laboral.
Si hacemos seguimiento a países Si hacemos seguimiento a países industrializados como Japón, industrializados como Japón, Alemania y Estados Unidos, y Alemania y Estados Unidos, y considerando como modelo de considerando como modelo de productividad a los Estados Unidos productividad a los Estados Unidos al que le podemos asignar un valor al que le podemos asignar un valor de cien.de cien.
Observamos que Japón sigue Observamos que Japón sigue superando en muchas de las áreas superando en muchas de las áreas de comercio por las cuales de comercio por las cuales compite, ejemplo: auto partes, compite, ejemplo: auto partes, metalmecánica, acero, productos metalmecánica, acero, productos electrónicos, mientras que electrónicos, mientras que Alemania no llega a superar a la Alemania no llega a superar a la gran potencia imperialista esta gran potencia imperialista esta solo supera a Japón en las solo supera a Japón en las siguientes áreas: producción de siguientes áreas: producción de computadoras, detergentes, computadoras, detergentes, cerveza, comida. cerveza, comida.
79
33
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100
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66
0 25 50 75 100 125 150
All nine industries
Food
Beer
Soaps and detergents
Consumer electronics
Computers
Steel
Metalworking
Auto parts
Automobiles
Japan Germany
Reseña HistóricaReseña Histórica
El comienzo de las técnicas del DFMA tuvo lugar en los EE.UU. en El comienzo de las técnicas del DFMA tuvo lugar en los EE.UU. en torno a 1.977 en un clima en que debido a la fuerte competencia torno a 1.977 en un clima en que debido a la fuerte competencia Japonesa privaban la reducción de los costros de fabricación de los Japonesa privaban la reducción de los costros de fabricación de los productos y acortamiento del tiempo de desarrollo de nuevos productos y acortamiento del tiempo de desarrollo de nuevos productosproductos
En 1.989 se introduce la técnica del dfma completa.En 1.989 se introduce la técnica del dfma completa.
Esta técnica considera importante para el diseño del producto los Esta técnica considera importante para el diseño del producto los factores siguientes:factores siguientes:
Numero de componentes de un producto, elementos de sujeción y Numero de componentes de un producto, elementos de sujeción y operaciones de montaje. Así como también tiempo el desarrollo del operaciones de montaje. Así como también tiempo el desarrollo del producto y el montaje.producto y el montaje.
Según esta técnica una disminución en el numero de componentes Según esta técnica una disminución en el numero de componentes reducirá el numero de sujeciones, el numero de operaciones de reducirá el numero de sujeciones, el numero de operaciones de montaje y por lo tanto se reducirá el tiempo de montaje y el tiempo de montaje y por lo tanto se reducirá el tiempo de montaje y el tiempo de desarrollo del nuevo producto.desarrollo del nuevo producto.
Que es el DFMA?Que es el DFMA?
Es una Es una técnicatécnica que permite analizar en forma que permite analizar en forma sistemáticasistemática cualquier cualquier diseño.diseño. A partir de este A partir de este análisis se proponen posibles modificaciones del análisis se proponen posibles modificaciones del diseño existente que reducen diseño existente que reducen el numero de piezas el numero de piezas y el tiempo de montaje.y el tiempo de montaje.
Principios del DFMAPrincipios del DFMA
La técnica se basa en los principios siguientes:La técnica se basa en los principios siguientes: Diseño de un componente baseDiseño de un componente base Diseño ModularDiseño Modular Todas las operaciones de montaje deben hacerse Todas las operaciones de montaje deben hacerse
en una sola dirección, en lo posible, verticalmenteen una sola dirección, en lo posible, verticalmente Favorecer el uso de componentes multifuncionalesFavorecer el uso de componentes multifuncionales Eliminar los ajustes cuando sea posibleEliminar los ajustes cuando sea posible Proveer a los componentes de partes que las Proveer a los componentes de partes que las
permitan auto posicionarsepermitan auto posicionarse Proveer acceso directo a todos los submontajesProveer acceso directo a todos los submontajes Minimizar los niveles de ensambladoMinimizar los niveles de ensamblado Facilitar la orientación de los componentes Facilitar la orientación de los componentes
haciéndolo lo mas simétricos posible haciéndolo lo mas simétricos posible
Etapas del DFMAEtapas del DFMA
En un análisis DFMA se pueden distinguir dos etapas:En un análisis DFMA se pueden distinguir dos etapas:
Diseño para el montaje (DFA) Diseño para el montaje (DFA)
Diseño para la fabricación (DFM)Diseño para la fabricación (DFM)
El ( DFA ) es utilizado para reducir la complejidad de un El ( DFA ) es utilizado para reducir la complejidad de un producto consolidando piezas en diseños elegantes y de producto consolidando piezas en diseños elegantes y de funcionamientos múltiples.funcionamientos múltiples.
El (DFM) entonces permite que se juzgue rápidamente el El (DFM) entonces permite que se juzgue rápidamente el costo de producir el nuevo diseño y su comparación con el costo de producir el nuevo diseño y su comparación con el diseño original diseño original
Metodología del trabajo DFMAMetodología del trabajo DFMA
Diseño Conceptual
Selección de MaterialesProcesos y Est. Costos
DFA
Producción
Diseño Conceptual
Mejor Diseño Conceptual
DFM
Diseño detalladoPara costos de
Fabricaciónmínimos
Mejoras de procesos y materiales
Simplificación
Prototipo
Se usa la metodología
DFA para ayudar a simplificar el diseño conceptual
En la etapa DFM se hace el diseño detallado de cada parte
DFMA Reducir el proceso de diseño
40% time
savings20
27
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22
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5
0 20 40 60 80 100
Diseño delProceso convencional
DFMA ProcesoDe diseño
Porcentaje del tiempo de diseñoConcepto de diseño Diseño inicialCambios de diseño Diseminacion de data
DFMA promueve los intercambios sinérgicos entre el ensamblaje, parte y coste de ciclo de
vida
Diseño para el ensamblaje
Diseño para el servicio
Diseño del medio
Diseño para la fabricación
Simplificación del producto
Reduce el tiempo y costo del ensamblaje
Reduce tiempo y costos para el servicio y el mantenimiento
Reduce costos e impacto del medio ambiental
Reduce el Costo estimado de mecanizado
Importancia del DFMA
Reduce el tiempo para el ensamblaje
13%
reducción de partes cuenta/costo
9%Mejoras del tiempo de mercadeo
39%
Mejoras en la calidady en la confiabilidad
22% Reducción del ciclo de tiempo de la
fabricación17%
En Conclusión DFMA Reduce En Conclusión DFMA Reduce los altos costoslos altos costos
Menos material a inventariar Menos material a inventariar
Menos estaciones de ensamblaje Menos estaciones de ensamblaje
El equipo de ensamblaje es menos automático El equipo de ensamblaje es menos automático
Las etapas de fabricación son menos Las etapas de fabricación son menos especializadasespecializadas
Menos papel y dibujosMenos papel y dibujos
Menos puestos de trabajo Menos puestos de trabajo
Menos herramientas para el ensamblaje y Menos herramientas para el ensamblaje y accesoriosaccesorios
DFMA casos de aplicación
Que tipos de productos son aplicados al DFMA ?
Productos médicos Unidades de disco Televisores Tractores de jardín Sistemas de correo Impresoras Soldadores
Sistemas de defensa Rectificadores HVAC Controles Instrumentos científicos Cajas para circuitos Partes de automóviles Válvulas
Que es el DFA?Que es el DFA?
Diseño para el Ensamble (DFA), es una Diseño para el Ensamble (DFA), es una metodología para los diseños de piezas y metodología para los diseños de piezas y diseño total de un montaje. Es una manera diseño total de un montaje. Es una manera cuantificable de identificar partes cuantificable de identificar partes innecesarias y de determinar tiempos y innecesarias y de determinar tiempos y costos en un ensamble de un producto. costos en un ensamble de un producto.
Analizar las pieza que componen el producto siguiendo el orden
en el que se incorporan
Determine la cantidad mínima de partes en base al criterio de
partes mínimas
Estime el tiempo actual de ensamble utilizando la base de batos
de DFA.
Determine el índice de DFA comparando el tiempo real de
montaje con el mínimo teórico
Identifique las dificultades del ensamble y los cambios de
manufactura y evalué si pueden conducir a problemas de
manufactura y calidad.
LA METODOLOGÍA DFA
Recomendaciones para el diseño del montajeRecomendaciones para el diseño del montaje
Recomendaciones para el diseño o rediseño Recomendaciones para el diseño o rediseño de un producto existe.de un producto existe.
Estructurar en módulosEstructurar en módulos Disminuir la complejidaDisminuir la complejida Establecer elemento baseEstablecer elemento base Facilitar la composiciónFacilitar la composición Simplificar las unionesSimplificar las uniones
Lista de referencias disponible
Beneficios de las aplicaciones del Software BDI DFA
Mejoras relativas al diseño del producto(de 102 casos en estudio de publicaciones de industria)
Categoría Promedio % Reducción
Tiempo de ensamblaje Operaciones de ensamblaje
Costo producto Defectos de ensamblaje Tiempo de mercadot Conteo de partes Peso
61 53
50 68 54 54 26
Source: Alfredo Herrera
International DFMA forum, Newport, RI
Anti-Flail Bracket Ensamblaje para el Boeing Longbow Apache Helicopter
5 Partes de hojas de metal19 Remaches20 Necesita Herramienta 32 Horas de fabricacionFabricacion
1 Parte de maquina de alta Velocidad 2 Horas de Fabricacion 10% Menos peso 45% Menos costo Costo de Herramienta Eliminada
Antes Despues
Diseñar para la separación simple y la manipulación simple
Pautas para el análisis DFAPautas para el análisis DFA
Diseñar para una manipulación con el uso de cualquier mano.
Evitando requerir una fuerza o una reorientación específica
Pautas para el análisis DFA
Evitar diseños de partes que requieran las dos manos para su manipulación
Pautas para el análisis DFA
Evitar el diseño de partes que requieran la manipulación cuidadosa para prevenir lesión al trabajador durante el ensamble
Pautas para el análisis DFA
Evite el diseño de partes para la manipulación con el uso de pinzas lo que incrementa el tiempo de ensamble
Pautas para el análisis DFA
cartoon courtesy GM
Vista Restringida del alojamiento
Evitar que el trabajador de ensamble deba confiar en la detección táctil durante la introducción
Área inadecuada para la manipulación de los item y las herramientas necesarias en la operación
cartoon courtesy GM
Acceso Obstruido
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