ҚЫСҚАША

Автомобиль өнеркәсібіндегі шығарылымға ыңғайлылықты дизайндау (DFM) өнімнің дизайндаудың ең бірінші сатысына өндірістік процестерді тікелей енгізудің маңызды инженерлік әдісі болып табылады. Нақтырақ айтқанда, қалып дизайндау үшін бұл тәсіл өндірісті жеңілдетуге, күрделілікті азайтуға және шығындарды төмендетуге бағытталады. Бастапқы кезден өндірісті масштабты түрде тиімді жүргізуге мүмкіндік беру арқылы DFM жоғары сапалы, сенімді автомобиль бөлшектерін шығарады және нарыққа шығару уақытын қысқартады.

Автомобиль өнеркәсібіндегі шығарылымға ыңғайлылықты дизайндау (DFM) дегеніміз не?

Дайындауға арналған дизайн (DFM) — бұл бөлшектерді, компоненттерді және өнімдерді дайындаудың оңайлығына бағытталған, жиі DFM қысқартылған, алдын ала қабылданатын инженерлік тәжірибе. Жоғары деңгейдегі автомобиль саласында DFM тек қана ең жақсы тәжірибе ғана емес, сонымен қатар сәттіліктің негізгі стратегиясы болып табылады. Бұл дизайншылар, инженерлер және дайындау саласындағы мамандардың өндірістік қиындықтарды алдын ала болжап, оларды туындауынан бұрын шешу үшін бірлесіп жұмыс істеуін қамтиды. Негізгі философия — жай ғана жұмыс істейтін дизайн жасаудан тыс көшіп, оның орнына тиімді, сенімді және қол жетімді құнмен өндіруге болатын дизайн жасау болып табылады.

Бұл әдіс шығару кезеңіндегі білімді жобалау сатысына енгізеді, жобаны өндіру тобына «қабырғадан лақтыру» арқылы жүзеге асырылатын дәстүрлі, бөлек жұмыс істеу процестеріне қарсы шығады. Материалдар қасиеттері, құрал-жабдық мүмкіндіктері мен жинау процестері сияқты факторларды бірінші күннен бастап ескеру арқылы автомобиль компаниялары қымбатқа түсетін қайта жұмыстарды, кешігулерді және сапа мәселелерін болдырмауға қол жеткізе алады. Толық қамтитын DFM нұсқаулығында келтірілген принциптерге сәйкес, осы ерте интеграция инженерлердің соңғы өндіріс құны мен уақыт кестесіне әсер ету үшін ең көп мүмкіндікке ие болатын жер.

Мысалы, автомобильдік пісірме құрылғысын жобалауда, материалдың бұрышының радиусын таңдау – DFM-тің (жасауға ыңғайлы жобалау) қарапайым факторы болып табылады. Ішкі бұрыштары өткір болатын пісірме металл бекіткіштің жобасы CAD-модельде таза көрінетінімен, оны пісірме құрылғысына өңдеу қиын және қымбатқа шығады, бұл құрал-жабдық шығынын арттырады және соңғы бөлшекке қосымша кернеу туғызады. DFM қолданатын инженер стандартты кесу құралдарымен оңай жетуге болатындай етіп дөңгелектірілген бұрышты көрсетеді, бұл өңдеу уақытын қысқартады, құрал-жабдық қызмет ету мерзімін ұзартады және компоненттің құрылымдық беріктігін арттырады.

Соңғы мақсат – артық күрделілікті жою. Бұл тәсіл командаларды өндіріс алаңындағы әрбір конструкциялық шешімнің әсерін сұрауға мәжбүр етеді. Toyota сияқты саланың басшылары атап өткендей, егер конструкциялық шешім тұтынушы үшін құндылық қоспаса, оны өндіріс процесіне күрделілік қосудан аулақ болу үшін жеңілдету немесе алып тастау керек. Тиімділік пен жылдамдық басым рөл атқаратын электрлік көліктерге (EV) ауысу сияқты қатаң бәсекелестікпен толық өнеркәсіпте бұл ойлау тәсілі өте маңызды.

Автокөлік DFM-нің негізгі принциптері мен мақсаттары

Автокөлік саласында өндірістік дизайнның негізгі мақсаты - конструкция, құны, сапа және нарыққа шығару уақыты арасындағы байланысты оптимизациялау. Өндіріс логикасын дизайн процесіне енгізу арқылы компаниялар маңызды бәсекелестік артықшылықтарға ие бола алады. Негізгі мақсаттарға өндіріс құнын азайту, өнім сапасы мен сенімділігін арттыру және өнімді әзірлеу циклін қысқарту жатады. Бұл мақсаттар бірнеше негізгі принциптерге бағыну арқылы жүзеге асырылады.

Негізгі принцип болып табылады конструкцияны ықшамдау . Бұл бөлшек немесе жинақтаудағы бөлшектер санын азайтуды қамтиды, бұл құнды төмендетудің ең тез жолдарының бірі. Азырақ бөлшектер материал, құрал-жабдық, жинау еңбегі және қоймадағы тауар қорын басқаруды азайтады. Келесі маңызды принцип - стандарттау бөлшектердің, материалдардың және сипаттамалардың. Ортақ компоненттер мен кеңінен қолданылатын материалдарды пайдалану жеткізу тізбегін ықшамдайды, сатып алу көлемі арқылы шығындарды төмендетеді және біркелкілікті қамтамасыз етеді. Мысалы, бірнеше бөлшекті бір түрдегі бекіткішті қолданатындай етіп жобалау жинау жолын әлдеқайда жеңілдетеді.

Материалдар мен Өндіріс Таңдауы тағы бір маңызды бағана болып табылады. Таңдалған материал тек бөлшектің функционалдық талаптарын қанағаттандыруы қажет ғана емес, сонымен қатар ең тиімді өндірістік процеске үйлесімді болуы керек. Мысалы, CNC ұңғылау үшін алғашында жобаланған бөлшек өндіріс көлемі жеткілікті дәрежеде жоғары болса, матрицалық құю үшін қайта жобалануы мүмкін, бұл әр дана үшін төменірек құнға әкеледі. Сарапшылардың айтуынша Boothroyd Dewhurst, Inc. , DFM бағдарламасы командаларға осындай ауыстыруларды модельдеуге және деректерге негізделген шешімдер қабылдауға көмектеседі. Бұған функционалды тұрғыдан мүмкін болатын жерлерде дәлдік шектерін жеңілдету де кіреді, себебі аса қатаң дәлдік шектері ұңғылау уақытын және тексеру шығындарын әлдеқайда арттыруы мүмкін.

Осы принциптердің әсерін көрсету үшін DFM-оптимизацияланған бөлшек пен оптимизацияланбаған бөлшекті салыстырайық.

Осы негізгі принциптерді қолдана отырып, инженерлік топтар тиімсіздікті жүйелі түрде жойып, қалдықтарды азайтып, өндірістің тиімдірек және кірісті болатын процесін құра алады. Назар аудару тек қана конструкциялық мәселені шешуге емес, сонымен қатар өндіруге ыңғайлы жүйелі шешім жасауға ауысады.

Автомобиль штамптарын жобалаудағы Өндіруге ыңғайлы жобалау процесі: Қадам бойынша тәсіл

Автомобиль штамптарын жобалау үшін Өндіруге ыңғайлы жобалауды енгізу – бұл жалғыз оқиға емес, көптеген функционалдық топтардың ынтымақтастығын талап ететін қайталанатын процесс. Бұл өндіруге толықтай сәйкес келуі үшін конструкцияны талдау, жетілдіру және растау үшін жүйелі тәсілді қажет етеді. Бұл құрылымдасқан жұмыс ағымы өзгерістер ең аз құнды болатын сатыда потенциалды мәселелерді ерте анықтауға мүмкіндік береді.

DFM процесі әдетте бірнеше негізгі кезеңдерден тұрады:

1. Бастапқы концепция мен жұмыс істеу мүмкіндігін талдау: Бұл бірінші қадам бөлшектің қызметін, жұмыс сипаттамаларын және мақсатты құнын анықтауды қамтиды. Инженерлер өндіріс көлеміне, материалды таңдауға және геометриялық күрделілікке негізделе отырып, ең тиімді тәсілді анықтау үшін әртүрлі өндірістік процестерді (мысалы, штамптау, құю, соғу) бағалайды.
2. Көптеген функционалды командалармен ынтымақтастық: DFM негізінде командалық ойын сияқты. Конструкциялық инженерлер, өндірістік инженерлер, сапа мамандары және материалдар құрастырушылар тіпті бастапқы кезден бастап ынтымақтастыруы керек. Бұл ерте кезде әртүрлі салауаттықты конструкцияға қолдануға мүмкіндік береді және кейінгі проблемаларға әкелетін білім саңылауларын болдырмауға көмектеседі. Келтірілгендей Автомобиль өндірісінің шешімдері , конструкция мен өндіріс арасындағы бұл «жылылық рухы» лидер автокөлік өндірушілері үшін негізгі ерекшелік болып табылады.
3. Материалдар мен өндіру әдістерін таңдау: Мүмкін болатын концепциямен команда нақты материал мен өндіру процесін таңдайды. Қалып құрылымы үшін бұл төзімділікті өңдеу мүмкіндігімен сәйкестендіретін болат маркасын таңдау және бөлшектің геометриясының штамптауға сәйкес болуын қамтамасыз ету дегенді білдіреді. Күрделі жобалар үшін арнайы өндірушімен серіктестік маңызды түсініктерді бере алады. Мысалы, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. дәл сәйкес автомобиль штамптау қалыптары бойынша сараптама ұсынады және кез-келген металл кесілмеден бұрын материал ағынын оптимизациялау және ақауларды болдырмау үшін алдын-ала дамытылған CAE-модельдеулерді қолданады.
4. Түпнұсқаны жасау және модельдеу: Қымбат өндірістік құрал-жабдықтарға кірісуден бұрын командалар материалдың өндіру процесі кезінде қалай әрекет ететінін болжау үшін модельдеу бағдарламаларын (мысалы, соңғы элементтерді талдау) қолданады. Бұл штампталған бөлшектердегі кернеу концентрациялары, материалдың жұқаруы немесе серпімділік сияқты потенциалды мәселелерді анықтауға мүмкіндік береді. Содан кейін дизайнды растау және жинақтауға сәйкестікті және жұмыс істеуін сынау үшін нақты түпнұсқалар жасалады.
5. Кері байланыс және қайталану: Симуляциялар мен үлгілердің нәтижелері жобалау тобына қайтарылады. Бұл кезең – анықталған мәселелерді шешу үшін жобаны түзетуді қамтитын тұрақты жетілдіру циклы. Мақсат – барлық өнімділік талаптарын қанағаттандырып, әрі өндіріске оптимизацияланған соңғы жобаға итерациялық түрде жету.
6. Өндіруге арналған соңғы жоба: Барлық қызығушылар жобаның өндірістілігіне сенімді болғаннан кейін, соңғы техникалық сипаттамалар мен сызбалар құрылғылар мен массалық өндіріс үшін бекітіледі. Қатаң DFM процесінің арқасында бұл соңғы жобада өндіріс бойынша проблемалар пайда болу ықтималдығы едәуір төмен, бұл сәтті іске қосылуды қамтамасыз етеді.

Шынайы әсер: Автомобиль саласындағы DFM бойынша зерттеулер

DFM-нің теориялық артықшылықтары оның нақты қолданысын қарастырғанда байқалады. Автокөлік өнеркәсібінде кіші компоненттерден бастап үлкен дене панельдеріне дейін DFM принциптерін қолдану бағаға, сапаға және өндіріс жылдамдығына әлдекайсы жақсартуға әкелді. Бұл жағдайлардың зерттеуі дизайн философиясындағы өзгерістің тікелей өлшенетін бизнес нәтижелеріне қалай ауысатынын көрсетеді.

Бекітілетін отынның есіктерін жасайтын өндірушіден келетін бір ықтимал мысал тұрақты компоненттің істен шығуына байланысты. Өндіріс кезінде алюминийден жасалған түпнұсқа дизайн материалдың үйлесімсіз сығылуы мен толтыру мәселелерінен тұрып, сенімсіз бөлшектерге әкелді. Жағдайдың зерттеуінде айтылғандай Dynacast , мәселені шешу үшін олардың инженерлік тобы тартылды. Бірінші қадам — DFM-ті нақты талдау болды. Симуляциялық бағдарламалық жасақтаманы пайдалана отырып, олар басқа материал — Zamak 5 деп аталатын мырыш қорытпасының беріктігі мен қаттылығы жағынан жоғары деңгейде екенін анықтады. Негізігісі, олар өздері литейная құрылғысын қайта жобалады, құю орнын оптимизациялады және материал ағынының біркелкі болуын және бөлшектің сапасын қамтамасыз ету үшін бірнеше қуысты шешім құрды. Нәтижесінде бөлшектердің істен шығуы толығымен жойылды, құрылғының қызмет ету мерзімі ұзарды және тапсырыс беруші үшін бір бөлшектің жалпы құны төмендеді.

DFM-нің басқа да жиі кездесетін қолданылуы — автомобиль корпус панельдерін шығару. Дәстүрлі тәсілге мысал ретінде көптеген бөлек бөлшектерден тұратын, олардың әрқайсысын жеке-жеке штамптау және одан кейін бір-бірімен пісіру қажет болатын күрделі бүйір панелін жобалауға болады. Бұл көпсатылы процестің нәтижесінде қосымша құрал-жабдық шығындары пайда болады, цикл уақыты ұзарып, пісіру жіктерінде істен шығу ықтималдығы артады. DFM принциптерін қолданатын инженерлік команда осындай тәсілді қайта қарастырады. Олар панельді жалғыз, тереңірек штамптау арқылы жасалатын бір бүтін бөлшек ретінде қайта жобалауы мүмкін. Бұл алғашқы матрица үшін күрделірек және берік құрылымды талап етсе де, бүкіл төменгі ағымдағы процестерді жояды. Бұл біріктіру жинау жұмысының еңбек сыйымдылығын азайтады, пісіру қондырғыларына деген қажеттілікті жояды, панельдің құрылымдық беріктігін арттырады және нәтижесінде көлік бірлігіне шаққандағы жалпы өндіріс құнын төмендетеді.

Бұл мысалдар DFM-ті енгізудің сәтті болуындағы ортақ тұстағы: бөлшекті жобалаудан гөрі, оның айналасындағы бүкіл өндірістік жүйені жобалауға көшу. Материалдар ғылымын, құрылғы технологиясын және жинау логистикасын бастапқы жобалау сатысында ескеру арқылы автомобиль компаниялары күрделі өндірістік шығындарды шеше алады, инновацияны дамыта алады және беріктеуі мен тиімділігі жоғары өндіріс экожүйесін құра алады.

Автомобиль өндірісінің болашағын жетектеу

Өндіруге ыңғайлы жобалау (DFM) — тек қана шығындарды қысқарту тәсілі емес, сонымен қатар автомобиль өнеркәсібінің болашағында бағдарлану үшін стратегиялық міндет. Электрлендіру, автономды жүйелер және байланысты технологиялар арқылы автомобильдер күрделенген сайын, өндірісті ықшамдау қабілеті маңызды бәсекелестік артықшылыққа айналады. DFM бұл күрделілікті басқаруға мүмкіндік береді және инновациялық жобалар масштабты түрде және бәсекеге қабілетті бағамен өндірілуін қамтамасыз етеді.

DFM-нің қағидалары — ықшамдау, стандартизация және ерте келісім — уақыттан тәуелсіз, бірақ оларды қолдану технологиямен дамып отыр. Жетілдірілген симуляциялық бағдарламалық жасақтама мен AI-ге негізделген талдау сияқты цифрлық құралдардың дамуы инженерлерге өндірістік мәселелерді ең жылдам және дәл анықтауға және шешуге мүмкіндік береді. Бұл технологиялар өнім әзірлеуді болжауға бағытталған, реактивті емес тәсілді қамтамасыз етеді, дизайн циклдерін қысқартады және нарыққа шығару уақытын жылдамдатады.

Соңында, DFM мәдениетін қабылдау автомобиль компанияларына жоғары сапалы өнімдерді тиімдірек жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл дизайн мен өндірістің бөлек функциялар емес, инновацияда біріктірілген серіктестер болып табылатын үздіксіз жақсарту ортасын қалыптастырады. Тез трансформациялану дәуірінде сәтті болуға ұмтылатын кез келген автомобиль өндірушісі үшін Өндіруге Арналған Дизайнның өнері мен ғылымын меңгеру алдағы жолда маңызды болып табылады.

Автомобиль өнеркәсібіндегі DFM туралы жиі қойылатын сұрақтар

1. Шығару үшін конструирование (DFM) процесі дегеніміз не?

Шығару үшін конструирование (DFM) процесі — бұл бөлшектер мен өнімдерді шығарудың оңайлығына назар аудара отырып жобалау. Бұл мақсат - өнімді төмен шығындармен жақсарту үшін конструкцияны жеңілдету, оптималдау және жетілдіру. Әдетте бұл дизайншылар, инженерлер және өндіріс қызметкерлері арасында өнімді әзірлеу циклінің басында көптеген функционалдық бірлесу арқылы жүзеге асырылады.

2. Дайындау үшін конструированиенің (DFM) мысалы қандай?

DFM-нің классикалық мысалы - бұрандалар немесе басқа бекіткіштерді пайдалануға қарсы клипспен бекітілетін бөлшектерді жобалау. Бұл жинау процесін жеңілдетеді, қажетті бөлшектер санын азайтады, материалдарға кететін шығындарды төмендетеді және жинау уақытын, еңбекті азайтады. Автомобиль өнеркәсібіндегі басқа мысал - компонентті симметриялы етіп өзгерту, бұл оң және сол жақ бөлшектердің жеке болуы қажеттілігін жояды және қоймада сақтау мен жинақтау процесін жеңілдетеді.

3. Өнімді құрастыру кезінде өндіріске қолайлы жобалау DFM-нің негізгі мақсаты қандай?

DFM-нің басты мақсаты өнім сапасын сақтау немесе жақсарту және жобаның барлық функционалдық талаптарын қамтамасыз етумен қоса өндірудің жалпы құнын азайту болып табылады. Екінші мақсаттарға өндірістің кешігуін азайту және жинау процесін жеңілдету арқылы нарыққа шығару уақытын қысқарту жатады.

4. Қолайлы өндіруге жобалау (DFM) әдістемесінің қайсысына жобалау іс-шарасы кіреді?

DFM әдістемесінің ішіндегі негізгі жобалау іс-шарасы — бөлшектің геометриясын талдау және ықшамдау. Бұған құйма бөлшектерде біркелкі қабырға қалыңдығын қолдану, қалыптан шығаруды оңайлату үшін конустық бұрыштарды қосу, өңдеуді ықшамдау үшін бұрыш радиустарын ұлғайту және күрделілікті және құрал-жабдық құнын азайту үшін симметриялы элементтерден аулақ болу сияқты әрекеттер жатады.