Повышение ROI с помощью стратегий проектирования для производства (DFM)

Хотя это может показаться здравым смыслом, важно проектировать детали так, чтобы они упрощали производство. Этот принцип — известный как проектирование для производства (Design for Manufacturability, DFM) — не только снижает общую стоимость производства, но и время и энергию, необходимые для изготовления деталей.

На этапе проектирования существует ряд возможностей для оптимизации эффективности последующих этапов. Поэтому DFM часто рассматривают в связке с концепцией проектирования для монтажа (Design for Assembly, DFA). DFA — это практика проектирования деталей так, чтобы их было легко собирать.

В этой статье мы рассмотрим, как модульное проектирование и метод конечных элементов (FEA) помогают оптимизировать процесс проектирования и повысить общую отдачу от инвестиций, экономя затраты, энергию и время.

Проектирование для производства и монтажа для повышения эффективности

Ключевая стратегия оптимизации эффективности и снижения затрат — ограничение количества компонентов детали с самого начала. Это создает каскадный эффект на весь производственный конвейер: снижается потребность в запасах и операции упрощаются.

Рассмотрение преимуществ аддитивных технологий помогает сократить общее число деталей. Аддитивное производство часто позволяет инженерам объединить множество деталей — которые при традиционных методах изготавливаются по отдельности — в одну деталь.

Кроме того, оценка диапазона материалов для различных компонентов может повысить эффективность. Некоторые компоненты требуют материалов со специфическими физико-химическими свойствами для конечного применения. Однако, где возможно, сокращение числа уникальных материалов значительно снижает производственные затраты и сроки.

Модульное проектирование — еще один способ снизить затраты. Использование схожего набора субсборочных компонентов в рамках данного проекта позволяет инженерам сократить время на множественные итерации проектирования.

Приоритизация модульного подхода также дает возможность создавать многоцелевые субсборочные компоненты, пригодные для разных заказов, устраняя потенциально дорогостоящую и трудоемкую необходимость проектировать новые компоненты для каждого производственного запуска. Выявление субсборочных компонентов, не требующих кастомизации между деталями, позволяет избежать избыточности.

Проверка проекта с помощью программного обеспечения метода конечных элементов

После упрощения процессов проектирования и производства предварительными мерами, следующий шаг — применение метода конечных элементов (FEA), программно-ориентированного метода тестирования проектов деталей до запуска в производство.

На этапах разработки и проектирования способность быстро итерировать и тестировать детали критически важна для оптимизации общего производственного процесса. FEA — один из самых быстрых способов выявления потенциальных проблем до физического прототипирования. Программное обеспечение позволяет инженерам и дизайнерам предсказать, как детали будут реагировать на распространенные реальные нагрузки — вибрацию, тепло, механические напряжения, усталость, поток жидкости и другие силы — используя только файлы конструкции.

FEA также является высокоэффективным по затратам вариантом для критически важных компонентов или высокоценных сборок, хотя для других типов деталей может иметь более высокую стоимость.

Хотя FEA не полностью заменяет тестирование физических прототипов, это отличный способ проверки на отказ детали, так как с точностью определяет, как отдельные области детали, вероятно, отреагируют под нагрузкой, что информирует ключевые инженерные и проектные решения.

Программное обеспечение FEA выполняет сложные математические расчеты гораздо быстрее, чем инженеры вручную. Если деталь требует перепроектирования, новые модели можно протестировать виртуально за часы или дни, а не недели или месяцы, необходимые для физического прототипа. Во многих случаях FEA даже позволяет дизайнерам изменять параметры в файле конструкции для достижения желаемых свойств.

Производство по запросу: отличие Fast Radius

Способность производить детали по запросу — последнее соображение при максимизации ROI. Модель производства по запросу гибка, обеспечивая быстрые производство и поставку в ответ на изменения спроса. Это смягчает излишки предложения и упущенные возможности продаж. Будь то массовое производство единообразных деталей или мелкая партия деталей со сложными и разнообразными геометриями, критически важно, чтобы инженеры, дизайнеры и производители выбрали правильного партнера по производству по запросу.

Fast Radius — полноценный партнер по производству по запросу. Наша команда экспертов тесно работает с клиентами на каждом этапе производственного цикла — от идеи и прототипирования до производства и исполнения заказа — гарантируя, что вы получите детали превосходного качества быстро и по хорошей цене для обеспечения лучшей отдачи от инвестиций.

Свяжитесь с нами сегодня, если готовы начать заказ или у вас есть вопросы или опасения по производственному процессу. Вы также можете посетить наш ресурсный центр, чтобы узнать больше о диапазоне производственных процессов и услуг, которые мы предлагаем.

Готовы изготовить свои детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости