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

Facilitare l’alimentazione automaticaFacilitare l’alimentazione automatica

da evitare preferibile

Inserire elementi che facilitino l’orientamento

Facilitare l’alimentazione automatica

da evitare preferibile

Evitare forme che possono creare concatenamenti tra le parti

Facilitare l’alimentazione automatica

da evitare preferibile

Evitare forme che possano creare sovrapposizioni durante l’alimentazione

Facilitare l’alimentazione automaticaFacilitare l’alimentazione automatica

da evitare

preferibile

Evitare forme che possano creare incastri durante l’alimentazione

Facilitare l’alimentazione automatica

da evitare preferibile

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

da evitare preferibile

Se il pezzo deve essere assumere una precisa orientazione durante l’afferraggio, prevedere idonee superfici adatte allo scopo

Facilitare l’accoppiamento delle parti

da evitare preferibile

Prevedere smussi d’invito su una o entrambe le parti

Facilitare l’accoppiamento delle parti

da evitare preferibile

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

Facilitare l’accoppiamento delle parti

da evitare preferibile

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

Ridurre le operazioni di montaggio

da evitare preferibile

Preferire soluzioni con un minor numero di componenti

Ridurre le operazioni di montaggio

da evitare preferibile

Uniformare la tipologie di viti da impiegare su un singolo prodotto

Ridurre le operazioni di montaggio

da evitare preferibile

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

Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software

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

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

BA

AEd

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

Feeding analysisFeeding analysis

Feeding index = a + b + c

Indice riguardante la difficoltà di manipolazione

Delicato ………………………………………………………… 0,4

Flessibile ………………………………………………………. 0,6

Adesivo ………………………………………………………… 0,5

Abrasivo ……………………………………………………….. 0,3

Nessun problema …………………………………………….. 0

Feeding analysisFeeding analysis

Feeding index = a + b + c

Indice riguardante la difficoltà di orientamento

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

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

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

Feeding analysisFeeding analysis

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

Feeding analysisFeeding analysis

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

Fitting analysisFitting analysis

Indice riguardante la direzione di montaggio

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

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

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

Fitting index = a + b + c + d + e + f

Fitting analysisFitting analysis

Indice riguardante il tipo di inserimento

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

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

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

Fitting index = a + b + c + d + e + f

Fitting analysisFitting analysis

Indice riguardante l’accessibilità e la visibilità durante il montaggio

Diretta …………………………………………………………… 0

Limitata ………………………………………………………….. 1,5

Fitting index = a + b + c + d + e + f

Fitting analysisFitting analysis

Indice riguardante l’allineamento e il centraggio dei componenti

Facile …………………………………………………………….. 0

Difficile …………………………………………………………… 0,7

Fitting index = a + b + c + d + e + f

Fitting analysisFitting analysis

Indice riguardante l’impiego della forza durante l’inserimento

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

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

Fitting index = a + b + c + d + e + f

Fitting analysisFitting analysis

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

Fitting analysisFitting analysis