Diseño para la fabricación:una guía práctica

El diseño para fabricabilidad (DFM), también llamado diseño para producción, es un vigésimo ^th Fenómeno de siglo que solo se produjo a mediados de siglo cuando la producción en masa reemplazó a los artesanos y artesanos. Esto preparó el escenario para el campo llamado Diseño Industrial, que es el diseño para la producción en masa. Los primeros ejemplos de esto se mostraron en artículos como los dispensadores de refrescos esculpidos redondeados de los años 50.

20 años después, Hewlett Packard empleó a los primeros diseñadores industriales aquí en Silicon Valley, California. El primer consultor de diseño industrial real en Silicon Valley fue tres personas que comenzaron en HP diseñando los primeros instrumentos de prueba y dejaron HP para comenzar su empresa GVO (Dale Gruye, Nolan Vogt y Opperman). Me contrataron unos años más tarde en esa firma y luego, en 1983, StudioRed nació de mis éxitos en el diseño de productos aquí en Silicon Valley.

El diseño para la capacidad de fabricación es un componente crítico de un trabajo de Diseñadores Industriales e Ingenieros Mecánicos. Deben crear un producto que funcione como se espera, que sea atractivo para usar y poseer y optimice los métodos de fabricación necesarios para producir el producto. ¿Qué significa esto? Básicamente, significa que debemos elegir métodos de fabricación que sean apropiados para las cantidades de producción esperadas para el nuevo producto y diseñar o diseñar las piezas específicamente para esos procesos. Si las ventas serán de cientos de miles al año, los métodos de fabricación son naturalmente los métodos de menor costo para aquellas cantidades que, por ejemplo, podrían ser el moldeo por inyección de gran volumen. Si solo se producirán cientos, otros métodos serían más apropiados, como láminas de metal o fundición a presión.

Ahora, 40 años después, el diseño para la producción se ha convertido en un papel fundamental en el proceso de desarrollo. Hoy lo llamamos Diseño para Fabricación o DFM. El diseño para la fabricación es una parte fundamental del desarrollo de productos. Esta actividad es necesaria para mover el concepto de producto de los primeros prototipos a la producción. Efectivamente, esto requiere que incluyamos los aportes de los fabricantes en el proceso de desarrollo para guiar soluciones de diseño que respalden sus métodos de producción únicos y optimicen el proceso de fabricación al menor costo.

Como consultores de desarrollo de productos, estamos obligados a proporcionar los servicios de desarrollo más eficientes y de menor costo. El principal impacto en el coste es el tiempo que lleva hacer todo lo necesario en I + D. Esto sugiere que cada vez que podemos ahorrar tiempo, ahorramos dinero. Si completamos el diseño y luego lo enviamos a los fabricantes, a menudo aprendemos que si hicimos ciertas cosas de manera diferente, podemos ahorrar costos en la fabricación. Una vez, al diseñar un decodificador para una empresa de cable nacional, estábamos revisando el diseño con el fabricante en CAD (diseño asistido por computadora) y dijeron, si le dábamos la vuelta a la placa de circuito impreso (PCB), podrían funcionar " pruebas en proceso ”. Esta es una prueba que se puede realizar en la línea de fabricación sin moverla a un dispositivo de prueba. Podían sondear la placa desde la parte inferior, en tiempo real. Esta solicitud no significó nada para nosotros en términos de rendimiento del producto, pero redujo significativamente los costos de prueba y, en última instancia, el precio general. Solicitamos esta entrada después de que se completó el diseño y nos llevó aproximadamente 30 horas volver a diseñar el CAD para dar la vuelta al PCB y volver a colocar todas las ubicaciones de los conectores 1. Esto podría haber sido significativamente más alto si hubiéramos terminado, prototipado y probado antes de conocer este beneficio de voltear la placa, ya que podríamos haber tenido que volver a hacer gran parte de ese trabajo si hubiéramos esperado demasiado.

El diseño para la producción puede adoptar muchas formas. En algunos casos, se trata principalmente de ser honesto con los impulsores del proceso. El moldeo por inyección, o cualquier molde para el caso, requiere que los lados estén inclinados con corriente de aire para permitir que se salga del molde. Hay muchos otros ejemplos de buen uso de cómo los moldes producen varios detalles. Si la unidad tiene aberturas en el lateral, se requieren otros métodos de diseño de moldes, como el uso de deslizadores, cierres o elevadores en ángulo, mientras que las técnicas de moldeo más avanzadas, como las empuñaduras de caucho sobre moldeado, requieren múltiples moldes y características para conectar los dos moldes. materiales para integrar mecánicamente.

Los productos metálicos también tienen muchos métodos variables para optimizar el diseño para la fabricación o producción. Considere un ensamblaje de chapa metálica en el que pretendíamos conectar dos piezas de chapa para crear una pieza similar a una “T”. Podríamos atornillarlos, soldarlos por puntos, remacharlos, etc. Le preguntamos a un importante fabricante de computadoras en China cómo preferían colocarlos. Sugirieron un "bloqueo de palanca". Aparentemente, este fue un costo menor que cualquiera de los otros que se produjeron directamente en el estampado de la pieza. No hay nuevos procesos o máquinas y no nos cuesta nada más que un símbolo especial en la página de dibujo de la pieza. Una vez más, era casi libre de cambiar cuando lo pedimos, pero habría requerido nuevos archivos y dibujos de piezas y tal vez un nuevo prototipo y pruebas si lo supiéramos más tarde, después del prototipo.

El diseño para la capacidad de fabricación es una parte fundamental del proceso de desarrollo actual. Ha demostrado ser una herramienta necesaria para abordar la presión sobre los precios de los productos. Incluso si puede producir su producto por debajo de sus umbrales y mantener sus márgenes, en el futuro, las cosas pueden hacer que necesite reducir su precio y tener mayores márgenes le da la libertad de responder a la presión del mercado sin el dolor típico asociado con eso.

Acerca del autor:Philip Bourgeois es el fundador y presidente de StudioRed, una empresa de consultoría de desarrollo de productos en Silicon Valley con posicionamiento de marca, UX / UI y diseño industrial, ingeniería mecánica, óptica y estructural y creación de prototipos internamente con un equipo. . StudioRed ha estado desarrollando productos desde 1983. Esta experiencia en diseño e ingeniería para la producción se refleja en más de 3500 programas hasta la fecha.