design for assembly

DESIGN FOR ASSEMBLY

Prof. Gino Dini – Università di PisaUltimo aggiornamento: 10/12/11

DESIGN MANUFACTURING

Problema da affrontareProblema da affrontare

Problema da affrontareProblema 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):1. Regole per facilitare l’alimentazione automatica

(Design for Feeding)

2. Regole per facilitare la manipolazione (Design for

Handling)

3. Regole per facilitare l’unione tra componenti

(Design for Insertion)

4. Regole per ridurre il numero di operazioni di

montaggio

Alimentazione automaticaAlimentazione automatica

Facilitare l’alimentazione automaticaFacilitare l’alimentazione automatica

da evitare preferibile

Incrementare gli elementi di simmetria



Inserire elementi che facilitino l’orientamento

Facilitare l’alimentazione automatica


Evitare forme che possono creare concatenamenti tra le parti



Evitare forme che possano creare sovrapposizioni durante l’alimentazione


da evitare

preferibile

Evitare forme che possano creare incastri durante l’alimentazione



Incrementare la stabilità di un componente

Facilitare la manipolazione delle partiFacilitare la manipolazione delle parti

gripper meccanico

gripper magnetico

Prevedere una o più superfici idonee all’afferraggio

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

Facilitare l’accoppiamento delle parti


Prevedere smussi d’invito su una o entrambe le parti



Prevedere idonee superfici di riferimento che consentano un centraggio tra le parti



Progettare gli oggetti in modo che la loro forma non crei problemi di stabilità durante il montaggio

Ridurre le operazioni di montaggio


Preferire soluzioni con un minor numero di componenti



Uniformare la tipologie di viti da impiegare su un singolo prodotto



Evitare l’impiego di viti e rondelle come elementi separati

Altri esempi

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

DFA evaluationDFA evaluation

Caratterizzare i componenti in relazione al montaggio

Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software

Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software

• Lucas method

• Boothroyd-Dewhurst method

• Westinghouse method

Metodi sviluppati in letteraturaMetodi sviluppati in letteratura

Specifiche

Progetto

Prima analisi (functional analysis)

Seconda analisi (feeding analysis)

Terza analisi (fitting analysis)

VALUTAZIONE

Problemi ?

No

Sì

Lucas methodLucas methodhttp://deed.ryerson.ca/~fil/t/dfmlucas.html

http://deed.ryerson.ca/~fil/t/dfmlucas.html

I componenti sono divisi in 2 gruppi:

A: componenti essenziali per il funzionamento

B: componenti non essenziali per il funzionamento (viti, rondelle, ecc.)

Functional analysisFunctional analysis

Functional efficiency:

%100

BAAEd

Deve risultare: Ed > 60%

Functional analysisFunctional 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 analysisFeeding 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



Indice riguardante la difficoltà di manipolazione

Delicato ………………………………………………………… 0,4

Flessibile ………………………………………………………. 0,6

Adesivo ………………………………………………………… 0,5

Abrasivo ……………………………………………………….. 0,3

Nessun problema …………………………………………….. 0



Indice riguardante la difficoltà di orientamento

Oggetto simmetrico …………………………………………… 0

Orientamento facilmente identificabile …..…………………. 0,2

Orientamento difficilmente visibile ………………………… 0,4


Per ogni componente deve risultare:

Feeding Index = a + b + c < 1,5

Total Feeding Index = Feeding Index

Feeding Ratio = Total Feeding Index / A

Feeding Ratio < 2,5


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 analysisFitting 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


Indice riguardante la direzione di montaggio

Rettilinea dall’alto ………………………………………………. 0

Rettilinea non dall’alto …………………………………………. 0,1

Non rettilinea …………………………………………………… 1,6



Indice riguardante il tipo di inserimento

Inserimento singolo …………………………………………….. 0

Inserimento di più elementi ……………………………………. 0,7

Inserimento contemporaneo di più parti ……………………… 1,2



Indice riguardante l’accessibilità e la visibilità durante il montaggio

Diretta …………………………………………………………… 0

Limitata ………………………………………………………….. 1,5



Indice riguardante l’allineamento e il centraggio dei componenti

Facile …………………………………………………………….. 0

Difficile …………………………………………………………… 0,7



Indice riguardante l’impiego della forza durante l’inserimento

Nessuna resistenza all’inserimento ……………………………. 0

Resistenza all’inserimento ……………………………………… 0,6



Per ogni componente deve risultare:

Fitting Index = a + b + c + d + e + f < 1,5

Total Fitting Index = Fitting Index

Fitting Ratio = Total Fitting Index / A

Fitting Ratio < 2,5


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