תיאור מקרה של רובוטיקה DFM: כיצד להפחית את עלות עיבוד CNC ב-30%

כאשר תקציבי רכש מתנגשים עם שרטוטים הנדסיים אידיאלים, הייצור נעצר. עבור מנהלי רכש וקוני חומרה במגזר הרובוטיקה, איזון בין מחזורי איטרציה מהירים של מוצרים עם אילוצי BOM (Bill of Materials) קפדניים היא מציאות תפעולית יומיומית. עם זאת, כאשר מהנדסים משחררים קובצי CAD מותאמים אך ורק לביצועים תיאורטיים, הציטוטים המתקבלים מ-ספק עיבוד שבבי מותאם אישית בסיןלעתים קרובות עולה על הכדאיות הפיננסית.

בפורומים תעשייתיים כמו, מפעילי קומת חנויות משמיעים תסכול שכיח: "אם המהנדסים היו יודעים כמה עולה פינה פנימית חדה בזמן מכונה, הם היו מוסיפים רדיוסים באופן מיידי". עם זאת, רוב חנויות המכונות הקונבנציונליות פשוט מצטטות בדיוק להדפסה, תוך התעלמות מקצב השריפה הפיננסי החבוי בתוך הגיאומטריה.

ב- Xiamen Dazao Machinery, הפרוטוקול הסטנדרטי שלנו מחייב התערבות הנדסית לפני חיתוך שבב בודד. מחקר מקרה זה להפחתת עלויות מפרט בדיוק כיצד יישמנו DFM מבני עבור רובוטיקה כדי להפחית את עלות עיבוד ה-CNC ב-30% עבור הפעלה של אוטומציה של מחסנים, מבלי לפגוע בשלמות המבנית או בתפקוד המכאני.

אתגר ייצור הרובוטיקה: חלקי שלדה Al6061 במחיר מופקע

הלקוח שלנו, סטארטאפ של רובוט נייד אוטונומי (AMR), הגיש בקשהAl6061-T6לוחית מארז מרכזית לייצור אב טיפוס ראשוני וייצור-בנפח נמוך לאחר מכן. ניתוח העלויות הראשוני סימן את הרכיב כבלתי כדאי מבחינה מסחרית. אם תיוצר בדיוק כפי שצויר, השלדה תדחוף את ה-BOM הכולל של המכלול ב-18% מעל מחיר היעד בשוק.

ניתוח גיאומטרי מיידי חשף שני מחסומי ייצור עיקריים:

1. דרישות הגדרה מוגזמות: הגיאומטריה החיצונית ותכונות הצד המשני- הכתיבו ארבע הגדרות כיוון פיזי נפרדות.

2. מרווחי כלי עבודה מגבילים: הכיסים הפנימיים כללו רדיוסים של R1.0 מ"מ בעומק של 25 מ"מ.

כרסום כיס בעומק 25 מ"מ עם רדיוס R1.0 מ"מ דורש טחנת מיקרו- בקוטר 2 מ"מ. יציקת הכלים המורחבת-מציגה סיכוני סטיה חמורים, ומאלצת את קצבי ההזנה לרדת למהירויות זניחות כדי למנוע שבירה של הכלי ולשמור על הסבילות הנדרשת של ±0.05 מ"מ. עבור חברת קנה מידה, מציאת מפעל אמין המסוגל לבצע תכנון זה בנפחים גבוהים היה בלתי אפשרי מבחינה מתמטית.

פתרון DFM של Dazao: הפחתת עלות עיבוד CNC מבלי לאבד פונקציונליות

כדי להגדיל את הייצור, DFM אגרסיבי לרובוטיקה היה חובה. צוות הנדסת המכונות שלנו יזם סקירה מבנית עם מהנדסי התכנון של הלקוח כדי לבצע שינויים ספציפיים.

אופטימיזציה של רדיוסים פנימיים כדי למנוע שבירה של מיקרו-כלים

הכיסים הפנימיים העמוקים יועדו לניתוב חוטים ומרווח PCB- כלומר הפינות לא התממשקו עם רכיבי התאמה חדים. מבנה מחדש את רדיוסי הפינות הפנימיים מ-R1.0mm ל-R3.0mm.

ההזזה הגיאומטרית הבודדת הזו אפשרה למפעילים שלנו להשתמש במכבשי קצה סטנדרטיים של 6 מ"מ במקום כלי מיקרו-שבירים של 2 מ"מ. קוטר הכלי הגדול יותר הקל על פינוי שבבים אגרסיבי ושיעורי הסרת חומרים גבוהים יותר (MRR). זמן הציר ירד ב-40% בדיוק, תוך דיכוי ישיר של קצב המכונה השעתי שהופעל על החלק.

איחוד תכונות כדי למזער את הגדרות המכונה

ה-CAD המקורי כלל שני חורי הברגה M4 על פני ציר ה-Y- הצידי, המשמשים להרכבת תושבת חיישן לא-קריטית. על ידי שיתוף פעולה עם צוות ההרכבה של הלקוח, העברנו את נקודות ההרכבה הללו למישור העליון-ה-Z הראשי והתאמתנו זווית טיוטה של ​​3 מעלות על פנים סמוך.

התערבות זו הורידה את דרישת העיבוד ממחיר יקרכרסום CNC 5 ציריםפעולה (או ארבע הגדרות ידניות של 3 צירים) לניתוב 3 צירים סטנדרטי של 2 הגדרות.

3 עלות עיבוד CNC נסתרת-הנהגים שרוב קוני הרכש מפספסים

בעוד הגדלת רדיוסים והקטנת הגדרות הן שיטות הנדסיות סטנדרטיות, המכניקה העסקית הבסיסית המשפיעה על הרכש נדונה רק לעתים רחוקות. להלן שלוש בעיות מערכתיות המנפחות את עלויות שרשרת האספקה ​​שלך.

1. המלכודת הפיננסית של תוכנת CAD "פילטים"

קציני רכש רבים אינם מודעים לכך שסביבות תוכנת CAD (כמו SolidWorks או Fusion360) מיישמות ערכי ברירת מחדל של פילה-לעיתים קרובות 1 מ"מ או 0.05 אינץ'. מהנדסים מקבלים לעתים קרובות ברירות מחדל אלה בלחיצה אחת במהלך שלב המודלים, ללא מודעות לכך שהמימד הספציפי הזה מכתיב את השימוש בכלים מיוחדים ושבירים ברצפת החנות.

הוראת הנדסה: צוותי רכש צריכים להורות על "ברירת מחדל של בדיקת פילה" ממחלקת ההנדסה שלהם לפני הגשת קבצי STEP למפעל. ביטול פילטים ברירת מחדל שרירותיים היא הדרך המהירה ביותר להפחית את עלות עיבוד ה-CNC ב-10% לפחות לפני בקשת הצעת מחיר.

2. השפעת מכפיל ההתקנה על זמני אספקה

רוב הספרות מציינת כי צמצום ההגדרות חוסך כסף. עם זאת, עבור קצין רכש ראשי, העונש החמור יותר הוא הרס מהירות הייצור. כל הגדרה נוספת פועלת כמכפיל זמן אספקה. הגדרה נוספת אחת פירושה עיצוב עוד מתקן מותאם אישית אחד, ביצוע אחד נוסף של בדיקת מאמר ראשון (FAI), והוספת צוואר בקבוק אחד נוסף של זמן תור ברצפת המפעל.

כאשר מדרגים הזמנה מ-50 יחידות אב טיפוס ל-500 יחידות ייצור, ספירת ההגדרות הופכת לתקרה הקשה על קיבולת המפעל. על ידי מבנה מחדש של השלדה לשתי הגדרות, Dazao Machinery דחסה את זמן ההובלה הכולל של הייצור מ-4 שבועות ל-2.5 שבועות.

3. הפיכת "דחיית ספקים" ל-Core Procurement KPI

בקהילות שרשרת אספקה ​​כמו, תלונה חוזרת היא שיצרנים פשוט מצטטים בצורה עיוורת, מחשש שדחיית השרטוט תעלה להם בחוזה. ספק-מדרג גבוה חייב להיות בעל הסמכות ההנדסית לומר "לא" לגיאומטריה רעילה כלכלית.

ב-Dazao Machinery, דיווח DFM פרואקטיבי הואISO9001:2015זרימת עבודה מחייבת. אם קובץ CAD שנשלח מכיל פרמיות עלות מיותרות, אנו מחזירים את הקובץ באופן פעיל עם דוח DFM מסומן. מדדי רכש צריכים לתגמל ספקים שדוחקים בהנדסה גרועה, שכן חיכוך זה מבטיח מדרגיות ייצור לטווח ארוך.-

תוצאות הפרויקט: הפחתת עלות של 30% והפקה ניתנת להרחבה

היישום של עקרונות DFM אלה הפך את שלדת Al6061-T6 מצוואר בקבוק יקר לרכיב בעל יכולת הרחבה כלכלית.

"Dazao Machinery לא פעלה רק כמפעל המכונות שלנו; הם פעלו כהרחבה חיצונית של מחלקת הנדסת הייצור שלנו. ניתוח ה-DFM שלהם הציל ישירות את יעד ה-BOM שלנו לרבעון השלישי". - מהנדס חומרה מוביל, לקוח רובוטיקה.

מסקנה: הפסק לשלם את "מס הנדסה" על חלקים מותאמים אישית

במגזר החומרה והרובוטיקה, שולי הרווח הפיזיים נוקשים. ניצול DFM מהונדס כדילהפחית את עלות עיבוד CNCאין מדובר בחיתוך פינות או בהורדת מפרטי החומר; מדובר ביישום היגיון ייצור חכם להפחתת פסולת. אם מפעל החלקים המותאמים אישית הנוכחי שלך מבצע את הקבצים שלך מבלי להטיל ספק בגיאומטריה, אתה משלם באופן פעיל מס הנדסי על כל הזמנת רכש.