Robotics DFM atvejo tyrimas: kaip sumažinti CNC apdirbimo išlaidas 30 %

Kai pirkimų biudžetai susiduria su idealizuotais inžineriniais brėžiniais, gamyba stringa. Pirkimų vadybininkams ir aparatinės įrangos pirkėjams robotikos sektoriuje greitų produktų iteracijos ciklų subalansavimas su griežtais BOM (medžiagų sąskaitos) apribojimais yra kasdienė veiklos realybė. Tačiau kai inžinieriai išleidžia CAD failus, optimizuotus tik teoriniam veikimui, gautos citatos iš aindividualaus apdirbimo tiekėjas Kinijojedažnai viršija finansinį gyvybingumą.

Pramoniniuose forumuose, pavyzdžiui, parduotuvių grindų operatoriai dažnai išreiškia įprastą nusivylimą: „Jei inžinieriai žinotų, kiek kainuoja aštrus vidinis kampas per mašinos laiką, jie iš karto pridėtų spindulius“. Tačiau dauguma įprastų mašinų parduotuvių tiesiog nurodo tiksliai iki spaudos, nekreipdamos dėmesio į geometrijoje paslėptą finansinį degimo greitį.

„Xiamen Dazao Machinery“ mūsų standartinis protokolas įpareigoja inžinerinį įsikišimą prieš išpjaunant vieną lustą. Šioje sąnaudų mažinimo atvejo tyrime tiksliai aprašoma, kaip mes pritaikėme struktūrinį DFM robotikai, kad sumažintume CNC apdirbimo sąnaudas 30 % paleidžiant sandėlio automatizavimą, nepakenkiant konstrukcijos vientisumui ar mechaninėms funkcijoms.

Robotikos gamybos iššūkis: per brangios Al6061 važiuoklės dalys

Mūsų klientas, autonominio mobiliojo roboto (AMR) startuolis, pateikė anAl6061-T6centrinė važiuoklės plokštė pirminiam prototipų kūrimui ir vėlesnei{0}}mažos apimties gamybai. Preliminari išlaidų analizė pažymėjo, kad komponentas yra komerciškai neperspektyvus. Jei važiuoklė būtų pagaminta tiksliai taip, kaip nubraižyta, važiuoklė padidintų bendrą surinkimo MK 18 % už tikslinę rinkos kainą.

Nedelsiant atlikta geometrinė analizė atskleidė dvi pagrindines gamybos kliūtis:

1. Pernelyg dideli sąrankos reikalavimai: išorinė geometrija ir antrinės pusės -funkcijos nulėmė keturias atskiras fizinės orientacijos sąrankas.

2. Ribojantys tarpai tarp įrankių: vidinės kišenės buvo R1,0 mm spindulio 25 mm gylyje.

Norint frezuoti 25 mm gylio kišenę su R1,0 mm spinduliu, reikia 2 mm skersmens mikro{3}}galinio frezavimo. Pailgintas įrankio strypas{5}} kelia didelę deformacijos riziką, todėl pastūmos greitis sumažės iki nereikšmingo greičio, kad būtų išvengta įrankio lūžimo ir išlaikoma reikiama ±0,05 mm paklaida. Mastelio keitimo įmonei matematiškai buvo neįmanoma rasti patikimos gamyklos, galinčios įgyvendinti šį projektą dideliais kiekiais.

„Dazao“ DFM sprendimas: sumažinkite CNC apdirbimo išlaidas neprarasdami funkcionalumo

Norint padidinti gamybą, agresyvus DFM robotikai buvo privalomas. Mūsų mechanikos inžinierių komanda kartu su kliento projektavimo inžinieriais inicijavo konstrukcijų peržiūrą, kad atliktų konkrečius pakeitimus.

Vidinių spindulių optimizavimas, kad būtų išvengta mikro{0}}įrankių lūžimo

Gilios vidinės kišenės buvo skirtos laidams nutiesti ir PCB atlaisvinimui,{0}}tai reiškia, kad kampai nesusiejo su aštriais sujungtais komponentais. Mes pertvarkėme vidinius kampų spindulius nuo R1,0 mm iki R3,0 mm.

Šis vienintelis geometrinis poslinkis leido mūsų operatoriams naudoti standartines 6 mm karbido galines frezas, o ne trapius 2 mm mikro{2} įrankius. Didesnis įrankio skersmuo palengvino agresyvų drožlių pašalinimą ir didesnį medžiagos pašalinimo greitį (MRR). Suklio laikas sumažėjo lygiai 40%, tiesiogiai slopinant detalei taikomą valandinį mašinos įkainį.

Funkcijų konsolidavimas, siekiant sumažinti įrenginio sąrankas

Originaliame CAD šoniniame Y-ašies paviršiuje buvo dvi M4 srieginės skylės, naudojamos ne-kritiniam jutiklio laikikliui pritvirtinti. Bendradarbiaudami su kliento surinkimo komanda perkėlėme šiuos tvirtinimo taškus į pirminę viršutinę -Z plokštumą ir sureguliavome 3 laipsnių grimzlės kampą ant gretimo paviršiaus.

Ši intervencija sumažino apdirbimo poreikį nuo brangaus5 ašių CNC frezavimasoperaciją (arba keturias rankines 3 ašių sąrankas) prie standartinio 2 sąrankų 3 ašių maršruto parinkimo.

3 paslėptos CNC apdirbimo išlaidos-Daugelio pirkėjų trūksta vairuotojų

Nors spindulių didinimas ir sąrankos mažinimas yra standartinė inžinerinė praktika, pagrindinė verslo mechanika, daranti įtaką pirkimams, aptariama retai. Štai trys sisteminės problemos, didinančios jūsų tiekimo grandinės išlaidas.

1. CAD programinės įrangos finansiniai spąstai „Numatytosios filė“

Daugelis viešųjų pirkimų pareigūnų nežino, kad CAD programinės įrangos aplinkose (pvz., „SolidWorks“ ar „Fusion360“) taikomos numatytosios iškarpų reikšmės-dažnai 1 mm arba 0,05 colio. Modeliavimo fazės metu inžinieriai dažnai priima šiuos numatytuosius nustatymus vienu spustelėjimu, visiškai nežinodami, kad šis konkretus matmuo lemia labai specializuotų, trapių įrankių naudojimą dirbtuvėse.

Inžinerijos direktyva: prieš pateikdamos STEP failus į gamyklą, pirkimo komandos turėtų įgalioti savo inžinerijos skyrių atlikti „Numatytąjį filė patikrinimą“. Savavališkų numatytųjų filė pašalinimas yra greičiausias būdas sumažinti CNC apdirbimo sąnaudas bent 10 % prieš pateikiant pasiūlymą.

2. Sąrankos daugiklio poveikis pristatymo laikui

Daugumoje literatūros pažymima, kad sumažinus sąranką sutaupoma pinigų. Tačiau vyriausiajam pirkimų pareigūnui griežtesnė bausmė yra gamybos greičio sunaikinimas. Kiekviena papildoma sąranka veikia kaip pristatymo laiko daugiklis. Viena papildoma sąranka reiškia, kad reikia sukurti dar vieną pasirinktinį įrenginį, atlikti dar vieną pirmojo gaminio patikrinimą (FAI) ir pridėti dar vieną eilės trukmę gamyklos aukšte.

Didinant užsakymą nuo 50 prototipų vienetų iki 500 gamybos vienetų, sąrankos skaičiai tampa griežta gamyklos pajėgumo riba. Restruktūrizavus važiuoklę į dvi sąrankas, „Dazao Machinery“ sutrumpino bendrą gamybos laiką nuo 4 savaičių iki 2,5 savaitės.

3. „Tiekėjo atšaukimo“ pavertimas pagrindiniu viešųjų pirkimų KPI

Tokiose tiekimo grandinės bendruomenėse pasikartojantis nusiskundimas yra tas, kad gamintojai tiesiog aklai cituoja, baimindamiesi, kad brėžinio atmetimas jiems kainuos sutartį. Aukštos-pakopos tiekėjas turi turėti inžinerinius įgaliojimus, kad galėtų pasakyti „Ne“ finansiškai pavojingai geometrijai.

„Dazao Machinery“ aktyvus DFM ataskaitų teikimas yraISO9001:2015privaloma darbo eiga. Jei pateiktame CAD faile yra nereikalingų išlaidų, mes aktyviai grąžiname failą su pažymėta-DFM ataskaita. Viešųjų pirkimų metrika turėtų būti apdovanota tiekėjams, kurie atsisako blogos inžinerijos, nes ši trintis garantuoja ilgalaikį-gamybos mastelį.

Projekto rezultatai: 30 % išlaidų sumažinimas ir keičiama gamyba

Šių DFM principų įgyvendinimas pavertė Al6061-T6 važiuoklę iš brangios kliūties į labai keičiamo dydžio, ekonomiškai perspektyvų komponentą.

"Dazao Machinery ne tik veikė kaip mūsų mašinų dirbtuvė; jie veikė kaip mūsų gamybos inžinerijos skyriaus išorinis plėtinys. Jų DFM analizė tiesiogiai išsaugojo mūsų III ketvirčio MK tikslą." - Pagrindinis techninės įrangos inžinierius, robotų klientas.

Išvada: nustokite mokėti „inžinerijos mokestį“ už pasirinktines dalis

Techninės įrangos ir robotikos sektoriuje fizinės pelno maržos yra griežtos. Naudojant suprojektuotą DFMsumažinti CNC apdirbimo išlaidasnekalbama apie kampų mažinimą ar medžiagų specifikacijų pažeminimą; kalbama apie intelektualios gamybos logikos taikymą atimant atliekas. Jei jūsų dabartinė nestandartinių dalių gamykla vykdo jūsų failus neabejodama geometrija, jūs aktyviai mokate inžinerijos mokestį už kiekvieną pirkimo užsakymą.