Maximice el ROI con estrategias de Diseño para Fabricabilidad (DFM)

Aunque pueda parecer sentido común, es importante que las piezas se diseñen de manera que agilicen la producción. Este principio —conocido como Diseño para Fabricabilidad o Diseño para Fabricación (DFM)— no solo ayuda a reducir el costo total de producción, sino también el tiempo y la energía necesarios para fabricar las piezas.

Existen diversas oportunidades dentro de la fase de diseño para optimizar la eficiencia en etapas posteriores. Por eso el DFM a menudo se discute junto con el concepto de Diseño para Montaje (DFA). El DFA es la práctica de diseñar piezas de modo que sean fáciles de ensamblar.

Este artículo abordará cómo el diseño modular y el análisis de elementos finitos (FEA) pueden ayudar a optimizar el proceso de diseño e impulsar el ROI general al ahorrar costos, energía y tiempo.

Diseño para fabricación y montaje para aumentar la eficiencia

Una estrategia clave para optimizar la eficiencia y el ahorro de costos en el proceso de fabricación es limitar el número de componentes de la pieza desde el principio. Esto crea un efecto dominó en el resto de la cadena de producción, resultando en la necesidad de menos inventario y agilizando finalmente las operaciones.

Considerar las ventajas de usar métodos de fabricación aditiva puede ayudar a reducir el recuento total de piezas. Esto es porque la fabricación aditiva a menudo permite a los ingenieros combinar numerosas piezas —generalmente fabricadas una por una mediante métodos tradicionales— en una sola pieza.

Además, evaluar la gama de materiales requeridos para varios componentes puede ayudar a aumentar la eficiencia. Ciertos componentes demandan materiales con propiedades físicas o químicas específicas para preparar la pieza para su uso final. Sin embargo, si es posible, reducir el número de materiales únicos contribuye en gran medida a reducir los costos de fabricación y los tiempos de producción.

El diseño modular es otra forma de reducir los costos de producción. Al usar un conjunto similar de componentes de subensamblaje dentro de un diseño dado, los ingenieros pueden reducir el tiempo necesario para múltiples iteraciones de diseño.

Priorizar el diseño modular también permite la creación de componentes de subensamblaje multiusos que pueden usarse en diferentes órdenes de piezas, eliminando la necesidad potencialmente costosa y lenta de diseñar nuevos componentes para cada nueva tirada de producción. Al identificar los componentes de subensamblaje que no requieren personalización entre piezas, se pueden evitar redundancias.

Verifique su trabajo con software de análisis de elementos finitos

Después de agilizar los procesos de diseño y fabricación mediante las medidas preliminares descritas anteriormente, el siguiente paso es emplear el análisis de elementos finitos (FEA), que es un método impulsado por software para probar diseños de productos antes de que entren en producción.

En las fases de desarrollo y diseño, la capacidad de iterar y probar piezas rápidamente es crucial para optimizar el proceso de producción general, y el FEA es una de las formas más rápidas de solucionar problemas potenciales antes de que una pieza pase a la creación de prototipos físicos. El software permite a ingenieros y diseñadores predecir cómo responderán las piezas cuando se expongan a factores de estrés comunes del mundo real —usando únicamente archivos de diseño.

Estos factores de estrés incluyen vibración, calor, estrés mecánico, fatiga, flujo de fluidos y otras fuerzas. El FEA también es una opción altamente rentable para componentes de misión crítica o ensamblajes de alto valor, aunque puede tener un precio más elevado para otros tipos de piezas.

Si bien el FEA no sustituye por completo la prueba de prototipos físicos reales, es una excelente manera de probar fallos en las piezas, ya que determina con precisión cómo es probable que respondan las regiones individuales de la pieza cuando se someten a estrés, lo que puede informar decisiones clave de ingeniería y diseño.

El software FEA realiza cálculos matemáticos complejos mucho más rápido de lo que los ingenieros pueden hacer a mano, lo que significa que, si una pieza necesita rediseñarse, los nuevos modelos pueden probarse virtualmente en cuestión de horas o días, en lugar de las semanas o meses que podrían necesitarse para probar un prototipo físico. En muchos casos, el software FEA incluso permite a los diseñadores cambiar las características dentro del archivo de diseño para lograr ciertas propiedades deseadas.

Fabricación bajo demanda: la diferencia de Fast Radius

La capacidad de producir piezas bajo demanda es el punto final a considerar cuando se busca maximizar el ROI. El modelo de fabricación bajo demanda es flexible, permitiendo una producción y entrega rápidas en respuesta a cambios en la demanda. Esta capacidad mitiga el exceso de oferta y las oportunidades de venta perdidas. Ya sea para una tirada masiva de piezas uniformes o para una pequeña tirada de piezas con geometrías complejas y variadas, es crítico que ingenieros, diseñadores y fabricantes elijan el socio de fabricación bajo demanda adecuado.

Fast Radius es un socio de fabricación bajo demanda integral. Nuestro equipo de expertos trabaja estrechamente con los clientes en cada etapa del ciclo de fabricación, desde la ideación y prototipado hasta la fabricación y cumplimiento, asegurando que reciba piezas de calidad superior rápidamente y a un buen precio para garantizar el mejor retorno de inversión.

Contáctenos hoy si está listo para comenzar un pedido, o si tiene alguna pregunta o inquietud sobre el proceso de producción. También puede visitar nuestro centro de recursos para obtener más información sobre la gama de procesos y servicios de fabricación que ofrecemos.

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