FirstMold Half Logo

Projektowanie dla produkcji (DFM) dla produktów z tworzyw sztucznych

Udostępnij ten artykuł:
Sesje projektowania dla produkcji (DFM)


Dla twórców produktów, projektowanie dla produkcji (DFM) nie jest raczej obce. Jeśli miałeś do czynienia z fabrykami form lub wtryskarek, prawdopodobnie otrzymałeś raporty DFM wyszczególniające podstawowe informacje o produkcie, kluczowe punkty, pozycje wlewu i analizę grubości.

Rzeczywiście, mogłeś słyszeć o tym terminie nawet przed zaangażowaniem się w fabryki wtryskowe. Jest to koncepcja skupiająca się na możliwości wytwarzania produktów, mająca zastosowanie w różnych branżach, takich jak motoryzacja, elektronika, lotnictwo, urządzenia medyczne i towary konsumpcyjne.

Dziś zagłębiamy się w DFM dla produktów z tworzyw sztucznych, mając na celu zapewnienie kompleksowego zrozumienia.

Sesje Firstmold Design For Manufacturing (DFM) dla klientów
Sesje Firstmold Design For Manufacturing (DFM) dla klientów

Czym jest DFM dla produktów z tworzyw sztucznych?

DFM, czyli Design for Manufacturability/Manufacturing, obejmuje uwzględnienie czynników związanych z produkcją i montażem od samego początku projektowania. Jego rola obejmuje analizę informacji projektowych pod kątem wykonalności procesu, ocenę wykonalności produkcji i dostarczanie sugestii dotyczących ulepszeń projektu, a wszystko to ma na celu osiągnięcie najniższych kosztów, najkrótszego czasu i najwyższej jakości produkcji.

Tradycyjny proces analizy DFM dla produktów z tworzyw sztucznych:

Rola DFM w całym procesie rozwoju produktu została przedstawiona na poniższym diagramie:

Gdzie etap analizy DFM wpisuje się w ogólną fazę rozwoju produktu?
Gdzie etap analizy DFM wpisuje się w ogólną fazę rozwoju produktu?

W firmach posiadających zarówno działy rozwoju produktu, jak i produkcji wtryskowej, tradycyjny proces obejmuje tworzenie raportów DFM po zakończeniu projektowania produktu, ale przed opracowaniem formy.

Raport obejmuje aspekty związane z formami i formowaniem, takie jak skurcz, stal formy, Materiały do formowania wtryskowego, pozycje bramkowania, grubość ścianki analysis, parting lines, and more.

Some companies provide detailed reports, including surface finish requirements, draft angles, insert lines and ejection positions. Moldflow analysis might also be incorporated, predicting optimal gate positions, sink marks, weld lines, gas trap risks, and improvement suggestions. After the report’s completion, it’s submitted to the product development department.

Inżynierowie dostosowują struktury produktów iteracyjnie, aby spełnić wymagania dotyczące projektowania form i przetwarzania oraz zminimalizować koszty formowania wtryskowego. Firmy zajmujące się wyłącznie rozwojem produktów przekazują raporty DFM firmom wytwarzającym produkty. To tradycyjne podejście utrzymuje się w ponad 98% procesów rozwoju produktów na rynku.

Zalety produktów z tworzyw sztucznych DFM

Dzięki raportom DFM inżynierowie ds. rozwoju produktu mogą przeprowadzać analizy w czasie rzeczywistym, co oferuje szereg korzyści:

1. Minimalizowanie luk w późniejszej ocenie kwestii produkcyjnych, zapobieganie defektom, wydłużanie cykli rozwoju i zwiększanie kosztów.

2. Usprawnienie procesu rozwoju, zwiększenie wydajności inżynierów i zespołów, skrócenie czasu i obniżenie kosztów rozwoju.

3. Ułatwianie modyfikacji projektu produktu w czasie rzeczywistym w celu uzyskania optymalnych projektów, wysokiej jakości produktów, poprawy wydajności produkcji oraz obniżenia kosztów produkcji i rozwoju.

4. Dalsza synchroniczna analiza przepływu formy zapewnia prawdziwy podgląd procesu formowania wtryskowego, skutecznie oceniając potrzeby sprzętu produkcyjnego, parametry przetwarzania i kierując projektowaniem formy.

5. Analiza kosztów i korzyści dzięki DFM optymalizuje projekt produktu, zmniejszając koszty form, materiałów i produkcji oraz zwiększając konkurencyjność na rynku.

6. Analiza wpływu materiałów zapewnia, że wybrane materiały spełniają normy środowiskowe, przyczyniając się do przyjaznego dla środowiska społeczeństwa bez zanieczyszczeń.

Jak sporządzić raport DFM?

Raport DFM bezpośrednio odzwierciedla poziom wiedzy i biegłości projektanta, ponieważ określa jakość i koszt formy, jednocześnie prezentując umiejętności techniczne firmy zajmującej się formami. W poniższej sekcji przedstawię przykład stosunkowo prostego raportu, aby zilustrować jego strukturę i komponenty.

Po pierwsze, tworzenie raportu DFM wymaga wykorzystania oprogramowania takiego jak UG, narzędzia do zrzutów ekranu i oprogramowanie PPT. Oprogramowanie UG, będące profesjonalnym narzędziem, wymaga specjalistycznego szkolenia, aby efektywnie z niego korzystać; Tymczasem zrzuty ekranu i oprogramowanie PPT są stosunkowo proste i powszechnie dostępne na większości komputerów. Jeśli nie jesteś zaznajomiony z tymi narzędziami, liczne zasoby internetowe mogą pomóc ci w zdobyciu niezbędnej wiedzy.

Kolejne sekcje przedstawiają kluczowe elementy zwykle zawarte w prostym raporcie DFM:

Spis treści raportu Design for Manufacturing (DFM)

Spis treści raportu DFM, podobny do spisu treści książki, zapewnia kompleksowy przegląd treści raportu.

Podstawowe informacje

Ten podstawowy formularz ma na celu zebranie kluczowych informacji o produkcie i formie wtryskowej, w tym szczegółów dotyczących tworzywa sztucznego, warunków procesu i numeru formy. Szczegóły te są niezwykle ważne i muszą być dokładnie potwierdzone z klientem, nie pozostawiając miejsca na błędy. W wielu przypadkach klienci sami dostarczają tych informacji.

Podstawowe informacje o projektowaniu dla produkcji (DFM) 01
Projektowanie pod kątem możliwości produkcyjnych Widok części
Podstawowe informacje o projektowaniu dla produkcji (DFM) 02
Podstawowe informacje o projektowaniu pod kątem możliwości produkcyjnych

Wymagania dotyczące wykonania produktu

This section primarily focuses on capturing the customer’s requirements regarding the product size, surface specifications, and other related aspects. By documenting these requirements, we ensure that the design process accurately incorporates the appropriate insert sizes, orderly placement of inserts and ejector pins, and other relevant considerations. When specific surface requirements are involved, such as raised areas, it is crucial to provide the customer with a visual representation or color sample for their confirmation and approval. This helps guarantee that the desired surface specifications are met with precision.

Wymagania dotyczące powierzchni teksturowanych w DFM z tajnymi informacjami
Wymagania dotyczące powierzchni teksturowanych w DFM z tajnymi informacjami

Metoda i pozycja wtrysku

Ta strona przedstawia przede wszystkim kluczowe szczegóły projektu formy, w tym umiejscowienie punktu wejścia bramy produktu i rozmiar kanału. Odnosi się ona do ważnych kwestii, takich jak określenie odpowiedniego typu bramy, czy użyć systemu gorącokanałowego czy zimnokanałowego oraz określenie typu i marki bramy gorącokanałowej. Wszystkie te elementy wymagają potwierdzenia ze strony klienta, aby zapewnić dokładność i zapobiec potencjalnym błędom projektowym.

Potwierdzenie lokalizacji punktów wtrysku w DFM z tajnymi informacjami
Potwierdzenie lokalizacji punktów wtrysku w DFM z tajnymi informacjami

Analiza kątów szkicu

W tej sekcji oceniana jest adekwatność kątów zanurzenia rdzenia i wnęki produktu. Kluczowe jest ustalenie, czy kąt zanurzenia jest wystarczający, szczególnie gdy powierzchnia produktu wymaga teksturowania, powlekania lub innych specjalnych zabiegów.

Projekt potwierdzenia kątów w projektowaniu do produkcji z tajnymi informacjami
Projekt potwierdzenia kątów w projektowaniu do produkcji z tajnymi informacjami

Potwierdzenie linii rozstania

Ta sekcja dotyczy przede wszystkim pozycjonowania linii podziału produktu i linii zacisku, zapewniając ich prawidłowe umieszczenie i oceniając ogólną zasadność podziału. Starannie określając optymalne położenie linii podziału i linii zacisku, dążymy do uzyskania dobrze zaprojektowanej i wydajnej formy, która spełnia wymagania produktu.

Potwierdzenie linii podziału w DFM z tajnymi informacjami
Potwierdzenie linii podziału w DFM z tajnymi informacjami

Potwierdzenie pozycji wyrzutnika

Ta sekcja koncentruje się na metodzie sworznia wypychacza i pozycjonowaniu sworzni wypychacza dla produktu. Obejmuje ona określenie odpowiedniej konstrukcji i umiejscowienia sworznia wypychacza, aby zapewnić płynne wyrzucanie produktu z formy. Skrupulatnie rozważając metodę i położenie sworznia wypychacza, możemy zoptymalizować proces wypychania i zminimalizować ryzyko uszkodzenia produktu lub formy.

Potwierdzenie lokalizacji sworznia wypychacza w DFM
Potwierdzenie lokalizacji sworznia wypychacza w DFM

Potwierdzenie grubości ścianki

Wall thickness analysis is a crucial step in the DFM process as it helps evaluate the uniformity of the product’s material thickness and identify potential issues such as sink marks on the surface. Typically, areas highlighted in red indicate regions prone to shrinkage. Based on the analysis, we can provide recommendations to customers, such as reducing material usage or modifying the product design to address these concerns. By optimizing the wall thickness, we can enhance the overall quality and performance of the molded product.

Potwierdzenie grubości ścianki
Potwierdzenie grubości ścianki

Analiza i rozwiązania problemów produktowych

Ta sekcja ma istotne znaczenie, ponieważ pozwala nam zidentyfikować i rozwiązać potencjalne problemy, służąc jako kluczowy wskaźnik doświadczenia projektanta form w prowadzeniu raportu DFM. I odwrotnie, mniej problemów z produktem oznacza bardziej zaawansowany poziom rozwoju produktu, w którym projektanci form mogą mieć trudności z wykryciem jakichkolwiek problemów. Aspekt ten służy jako kluczowa miara kompetencji personelu zajmującego się rozwojem produktu. Dzięki dokładnej analizie i rozwiązaniu tych problemów możemy poprawić ogólną jakość produktu i usprawnić proces projektowania form.

Problem i rozwiązanie - sugestie dotyczące materiałów w projektowaniu dla produkcji (DFM)
Problem i rozwiązanie - sugestie dotyczące materiałów w projektowaniu dla produkcji (DFM)
Problem i rozwiązanie - potwierdzenie modyfikacji w projektowaniu dla produkcji (DFM)
Problem i rozwiązanie - potwierdzenie modyfikacji w projektowaniu dla produkcji (DFM)

Inne

Stosujemy analizę przepływu formy dla produktów o skomplikowanych wymaganiach klienta jako część naszego procesu raportowania DFM. Raport z analizy przepływu formy kompleksowo ocenia różne czynniki, które należy potwierdzić z klientem. Obejmują one analizę czasu napełniania, analizę pułapki powietrznej, analizę linii spawania, ciśnienie w układzie i inne. Przeprowadzając dokładną analizę przepływu formy, możemy zapewnić, że projekt spełnia specyfikacje klienta i zidentyfikować wszelkie potencjalne problemy na wczesnym etapie, umożliwiając wprowadzenie niezbędnych korekt.

Czas napełniania (niektórych danych nie można ujawnić)
Czas napełniania (niektórych danych nie można ujawnić)

Kontrowersyjny temat DFM dla produktów z tworzyw sztucznych

Czy raporty DFM produktów z tworzyw sztucznych powinny być obsługiwane przez projektantów produktu z firmy zajmującej się rozwojem produktu, czy przez projektantów form z fabryk formowania wtryskowego i innych producentów?

Obecnie wydaje się, że głównym nurtem jest pogląd, że DFM powinno być obsługiwane przez projektantów form, a nie projektantów produktów. Powody są następujące:

1. nie każdy projektant jest biegły w formach i formowaniu wtryskowym;

2. specjalizacja jest kluczowa, a sprawy zawodowe powinny być powierzane profesjonalistom.

Niektóre nowe punkty widzenia twierdzą, że DFM to wysiłek zespołowy, za który odpowiedzialni są przede wszystkim inżynierowie projektujący produkty, a następnie producenci. Istnieją głównie trzy powody:

1. Pomaga obniżyć koszty i zminimalizować wydatki:

Z perspektywy kosztów produktu, producenci i projektanci produktów mają różne stanowiska, czasem nawet sprzeczne.

Producenci są przede wszystkim zainteresowani tym, ile zysku mogą osiągnąć z produkcji produktu, a po drugie, czy produkt może być wytwarzany płynnie. Z perspektywy producenta wyższe koszty produktu naturalnie prowadzą do wyższych zysków.

Jednak w przypadku projektowania produktu nacisk kładziony jest na minimalizację kosztów produktu przy jednoczesnym zapewnieniu płynnej produkcji.

Z perspektywy niektórych producentów, nie mają oni motywacji do aktywnego informowania projektantów o środkach oszczędnościowych podczas DFM.

2. Skrócenie cyklu rozwoju produktu.

Po drugie, tylko wtedy, gdy inżynierowie projektujący produkt są odpowiedzialni za DFM, można uniknąć powtarzających się modyfikacji projektu, skracając w ten sposób cykl rozwoju produktu.

Jeśli producenci zajmują się DFM, kiedy zaczynają? Zazwyczaj producenci rozpoczynają DFM po ukończeniu szczegółowego projektu produktu i gdy produkt jest gotowy do produkcji form, na życzenie klienta.

Oczywiste jest, że przeprowadzanie DFM na tym etapie jest zbyt późne. Jeśli DFM nie było brane pod uwagę od początku projektowania produktu, w raporcie DFM producenta znajdzie się wiele obszarów wymagających modyfikacji projektu. W tym momencie projekt produktu jest już sfinalizowany, a wprowadzanie modyfikacji byłoby czasochłonne i pracochłonne. Nawet niewielka modyfikacja może obejmować zmiany wielu komponentów.

To nie tylko zwiększa obciążenie projektantów, ale także źle wpływa na ich kompetencje zawodowe. Dlaczego nie rozważyć DFM podczas projektowania produktu? Rozważenie DFM podczas projektowania produktu, zamiast polegania wyłącznie na producentach, znacznie ograniczyłoby powtarzające się modyfikacje projektu, skracając w ten sposób cykl rozwoju produktu.

3. DFM prowadzone przez producenta nie może zastąpić DFM z perspektywy projektu.

Raporty DFM prowadzone przez dostawców przedstawiają projekt wyłącznie z perspektywy produkcji. DFM z perspektywy projektowej powinno obejmować więcej aspektów, takich jak projektowanie grubości ścianek, zwiększanie wytrzymałości części i estetyka.

Dlatego raporty DFM dostawcy nie mogą zastąpić DFM z perspektywy projektu. W przeciwnym razie utracone zostaną możliwości optymalizacji pod względem wyglądu, wytrzymałości i kosztów produktu.

Co sądzisz o tych dwóch różnych punktach widzenia?

Punkt widzenia FirstMold:

Naszym zdaniem DFM nie jest po prostu aspektem technicznym; w pewnym sensie jest to raczej sposób myślenia osadzony na różnych etapach realizacji produktu. Mówiąc wąsko, wiąże się to z rozważeniem warunków produkcji pod kątem możliwości wytwarzania. Mówiąc ogólnie, projekt powinien spełniać różnorodne wymagania produkcyjne, oferując większy wybór i redukcję kosztów. Chodzi o Design for Money - tworzenie wartości poprzez projektowanie!

Nie ulega wątpliwości, że producenci zapewniają DFM, ale proces ten musi zawsze obejmować terminowe przekazywanie informacji zwrotnych klientom i przekonywanie ich podejściem zorientowanym na klienta w celu osiągnięcia obopólnych korzyści. Dla projektantów produktów umiejętność zrozumienia technik DFM jest niewątpliwie korzystna. Nie tylko prowadzi do lepszych projektów produktów, ale także znacznie zwiększa własne możliwości.

Wnioski

Jak wspomniano wcześniej, raport DFM analizuje produkt z dwóch głównych perspektyw: od strony produktu i od strony oprzyrządowania. Ten kompleksowy raport zapewnia głębsze zrozumienie produktu i wymaga specjalistycznej wiedzy technicznej, aby zapewnić dokładność. Jego celem jest dostarczenie cennych spostrzeżeń i pomocy w procesie projektowania.

Po ukończeniu raportu DFM, kolejnym kluczowym krokiem jest zaangażowanie się w szczegółowe dyskusje z klientem. Każda pozycja w raporcie jest sprawdzana i potwierdzana z klientem w celu zapewnienia zgodności. Dopiero po zakończeniu tego dokładnego procesu przeglądu projektant form może przystąpić do projektowania formy w oparciu o uzgodnione specyfikacje.

Spis treści
Tagi
Komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *