Noções básicas de design para montagem (DFA)

Os termos “projeto para fabricação e montagem” (DFMA) e “projeto para montagem” (DFA) referem-se a um conjunto de práticas e princípios que buscam adequar as fases conceituais e de projeto do desenvolvimento do produto ao método de fabricação determinado e em tal forma que garante a facilidade e custo-benefício de produção e montagem.

As estruturas do DFA assumiram várias formas diferentes ao longo das décadas, começando a sério durante a década de 1970. Um desenvolvimento pioneiro foi o Método de Avaliação de Montagem (AEM) da Hitachi, que usou um padrão de perda de ponto para avaliar a facilidade de montagem de um produto específico (para montagem automática, em particular). O conceito de “design para montagem” como o conhecemos hoje foi cunhado em 1977, estabelecendo critérios e estratégias para determinar se um determinado produto é um candidato adequado para montagem automatizada, bem como o sistema de montagem ideal e o grau de automação.

Projetar uma peça para montagem pode coincidir com a melhoria de sua funcionalidade, qualidade e consistência. Além disso, aderir aos princípios de projeto para montagem pode ajudar a reduzir os equipamentos de produção necessários e o estoque de peças (em muitos casos, esses benefícios secundários realmente se tornam um ponto de venda mais significativo do que a redução dos custos de montagem). Seguir as diretrizes do DFA também pode ajudar a destacar possíveis problemas de design no início do ciclo do produto, o que pode ajudar a simplificar o processo de prototipagem e reduzir ainda mais as despesas de produção.

Aqui está uma cartilha rápida sobre como começar a incorporar os princípios do DFA em seus processos de desenvolvimento de produtos:

Minimizar a contagem de peças

A regra número um do DFA? Combine peças sempre que possível, desde que não afete a viabilidade da peça. Contagens de peças mais baixas podem levar a uma montagem final mais rápida.

No entanto, minimizar a contagem de peças não é o mesmo que eliminar recursos da peça. Longe disso, na verdade – essa prática pode ser útil para reduzir o número de fixadores necessários e eliminar custos de mão de obra desnecessários.

Construa fixadores no design da peça

Uma maneira específica de reduzir o número de peças é incorporar fixadores diretamente na própria peça (em vez de exigir parafusos, cavilhas ou outros componentes adicionais). Encaixes de encaixe e dobradiças vivas são dois projetos comuns para modelos de montagem para fixadores que não requerem ferramentas adicionais ou equipamentos especiais para serem construídos. Parafusos e fixadores podem ser necessários para determinadas peças e aplicações, mas, em geral, devem ser eliminados se possível.

Preste atenção à simetria

Uma diretriz geral quando se trata de simetria e montagem:as peças devem ser simétricas para facilitar a orientação durante o processo de montagem ou devem ser visivelmente assimétricas para que possam ser facilmente selecionadas e orientadas.

Evite projetar peças para canhotos ou destros (pois isso pode basicamente dobrar suas necessidades de ferramentas), mesmo que isso leve a recursos obsoletos ou desnecessários que não interferem na função da peça.

Tornar impossível instalar peças incorretamente

Incluir recursos de auto-alinhamento entre as peças que impedem a fixação incorreta de componentes diferentes é outra maneira de aumentar a eficiência do processo de montagem.

Os fixadores são notórios por exigirem mão de obra de montagem significativa. Como tal, garantir que a orientação de cada peça seja fácil de determinar é fundamental para manter a montagem rápida e econômica. Mesmo algo tão simples como um entalhe em uma peça redonda pode fazer muito para agilizar o processo.

Otimize suas tolerâncias

Os modernos equipamentos de usinagem e ferramentas são capazes de atingir tolerâncias incrivelmente apertadas. No entanto, nem todos os produtos se beneficiarão de padrões tão rígidos - o custo de usinagem de peças e ferramentas com tolerâncias tão precisas pode rapidamente se tornar incrivelmente caro e demorado, desfazendo qualquer benefício de custo ou eficiência.

Montagens com várias peças usinadas com tolerâncias extremamente rígidas também aumentam o risco de problemas de desempenho se um ou mais componentes estiverem fora das especificações. Permitir que suas tolerâncias afrouxem um pouco geralmente ajuda a reduzir custos e melhorar a resiliência de seus projetos ao mesmo tempo.

Projeto usando peças COTS

As peças comerciais prontas para uso (COTS) são, como o nome sugere, peças que você pode comprar de um fornecedor - em vez de fabricar você mesmo. As peças COTS comuns incluem componentes como gabinetes, molas, engrenagens, pinos, sensores e muito mais. Essas peças são bastante padronizadas e a maioria dos trabalhadores de montagem e soluções de montagem automatizadas entendem o que é necessário para usá-las e montá-las.

Manter suas necessidades de usinagem e fabricação personalizadas no mínimo ajuda a agilizar o processo de projeto, ao mesmo tempo em que reduz as barreiras para a aquisição de estoque adequado e matérias-primas ou componentes. Esse benefício é especialmente valioso para peças que podem sofrer aumentos de demanda no futuro.

Use as mesmas ferramentas em todas as montagens

O uso de uma única ferramenta para toda a montagem — ou melhor ainda, toda a linha de produtos — pode melhorar a eficiência de energia, mão de obra e custo tanto na montagem quanto na desmontagem.

Se uma montagem usar diferentes tipos de parafusos ou fixadores em diferentes seções, cada tipo de fixador adicional exigirá uma ferramenta adicional durante o processo de montagem. Não misture cabeças de soquete com cabeças hexagonais quando uma ou outra servirá.

Descubra a maneira infalível de garantir que suas peças atendam às diretrizes do DFA

A aplicação eficaz dos princípios de design para fabricação e montagem é fundamental no mundo sob demanda de hoje. No entanto, tirar proveito de toda a gama de benefícios oferecidos pelas diretrizes do DFMA geralmente requer muitos fatores – incluindo a seleção e o uso do software de design, os requisitos técnicos de um aplicativo, considerações ambientais, seleção e fornecimento de materiais, restrições orçamentárias, prazos apertados e muito mais.

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