Conception pour la fabrication :importance et principes clés

Lorsque les concepteurs de produits ont de grandes idées, ils veulent les réaliser de toutes les manières possibles. Mais les idées ne sont bonnes que dans la mesure où un fabricant peut les concrétiser à l'aide de machines et de matériaux. C'est là que la conception pour la fabrication (DfM) entre en jeu.

Certains concepteurs considèrent le processus de fabrication comme mineur. Cela leur importe peu. Cependant, il s'agit d'une approche dangereuse de la conception de produits. Conception et fabrication vont de pair. Ainsi, une approche aussi négligente produit finalement un produit final de qualité inférieure.

Cet article explique pourquoi la conception pour la fabrication est si importante pendant la phase de prototypage. Il examine également comment votre entreprise peut exploiter les avantages de la DfM pour créer de meilleurs prototypes et, en fin de compte, de meilleures pièces et produits d'utilisation finale.

Qu'est-ce que le DfM  ?

La conception pour la fabrication est une philosophie de conception de produits qui met l'accent sur l'importance de concevoir des prototypes et des pièces d'une manière qui convient au processus de fabrication. De nombreux fabricants l'appellent également Design for Manufacturability ou simplement DfM.

Ce processus implique de considérer plusieurs aspects d'une conception. Ces aspects incluent la forme et le matériau proposé. Il examine les paramètres en termes de réalisation de la conception à l'aide des méthodes proposées.

Ces méthodes peuvent être l'usinage CNC, l'impression 3D, le moulage par injection ou autre chose. Dans un sens, vous pouvez considérer la conception pour la fabrication comme une forme de compromis. Les concepteurs de produits peuvent avoir de très grandes ambitions, mais DfM sert de test de réalité.

Il est indispensable de modifier une fonctionnalité qui serait trop difficile, lente ou coûteuse à réaliser avec les équipements et matériaux de fabrication choisis. Dans certains cas, la conception pour la fabrication implique une collaboration entre les services et même entre plusieurs entreprises.

En effet, les concepteurs et les ingénieurs peuvent avoir besoin de correspondre avec les outilleurs, les fabricants et les fournisseurs de matériaux. La correspondance permet d'évaluer les possibilités et les limites du projet.

Par exemple, certaines conceptions peuvent être réalisables avec un type de centre d'usinage CNC 5 axes mais pas avec un autre. À d'autres occasions, la disponibilité de certains alliages métalliques peut déterminer si une caractéristique particulière est réalisable.

Conception pour la fabrication vs Conception pour l'assemblage

Ce sont deux idées étroitement liées, et il est important de les distinguer. La conception pour l'assemblage est la conception d'un produit dans le but de maximiser sa facilité de montage et de démontage pour l'entretien et les réparations.

Cette approche se concentre généralement sur des principes tels que la réduction du nombre de pièces utilisées. Ainsi, il assure la facilité d'insertion des pièces. Il limite également les exigences et les spécifications d'assemblage à des mouvements simples et répétitifs.

L'importance de la conception pour la fabrication

Après avoir examiné ce que signifie DfM, nous devons examiner pourquoi la conception pour la fabrication est importante. La conception de pièces pour la fabricabilité est essentielle, même pour les prototypes.

Bien que la DfM puisse sembler être une approche conservatrice de la conception de produits, elle a tendance à se traduire par des avantages tangibles tant pour le producteur que pour le consommateur. D'un autre côté, le fait de ne pas tenir compte du DfM peut entraîner une défaillance des pièces ou une fabrication inefficace.

Voici quelques raisons pour lesquelles la conception pour la fabrication est importante :

Garantit la faisabilité de la fabrication

L'avantage le plus fondamental du DfM est peut-être la garantie de faisabilité de la fabrication et la prévention des défaillances des pièces. En concevant des pièces que les équipements de fabrication peuvent fabriquer de manière réaliste, les entreprises le savent à l'avance. De cette façon, ils ne rencontreront pas de problèmes tels que l'effondrement d'impressions 3D, des pièces coincées dans des moules ou une accumulation dangereuse de copeaux. En résumé, la conception pour la fabrication est importante pour l'assurance qualité.

Augmente la vitesse de fabrication

La conception pour la fabrication peut également contribuer à augmenter la vitesse de fabrication. Une pièce bien conçue pour son équipement de fabrication garantit que les outils de coupe et autres instruments peuvent faire leur travail plus efficacement.

Un exemple simple de vitesse croissante de DfM est observé avec la conception de moulage par injection pour la fabrication. Cela implique l'incorporation d'angles de dépouille dans des pièces moulées par injection. Les angles de dépouille permettent une éjection rapide de chaque pièce moulée du moule. Les pièces sans courants d'air, quant à elles, nécessitent une force pour être retirées. De plus, le frottement entre les surfaces peut endommager la pièce.

Réduit le coût global du projet

Cette augmentation de la vitesse peut réduire considérablement le coût global d'un projet. Les pièces et prototypes DfM nécessitent moins de temps et de main-d'œuvre. Réduisant ainsi la consommation d'énergie, etc., et contribuant également à réduire les rebuts.

Rend l'automatisation et la simplification possibles

Concevoir des pièces faciles à fabriquer augmente également les possibilités d'automatisation. C'est parce qu'il y a un besoin réduit de surveillance. Dans certains cas, de simples modifications de conception peuvent simplifier la production en éliminant le besoin de plusieurs machines et configurations.

Ajout de D conception f ou M fabrication à O notre W flux de travail

En matière de conception et de fabrication, tout concepteur ayant une connaissance élémentaire des techniques d'ingénierie et de fabrication peut adopter les principes DfM. Chaque projet est unique.

Par conséquent, une analyse des processus de fabrication potentiels, des matériaux et d'autres facteurs aide à éclairer les éléments de conception. Le Design for Manufacturing fonctionne nécessairement au cas par cas. Cependant, certaines règles quasi universelles peuvent conduire à de meilleurs prototypes et pièces.

1. Simplifier

La réduction du nombre total de composants permet une fabrication plus efficace. Cela réduit également le temps passé sur la chaîne de montage. Tous ces éléments entraînent des délais d'exécution plus rapides et des coûts réduits.

2. Utiliser des composants standards ou polyvalents

Demandez-vous si une composante sur mesure aidera ou entravera la réussite du projet. Les composants standard sont produits en vrac et sont moins chers que les composants personnalisés.

3. Utiliser des matériaux adaptés aux machines

Les matériaux affectent la fabricabilité, ce qui les rend importants lors de l'incorporation de DfM. Certains aciers à haute teneur en carbone peuvent posséder toutes les propriétés que vous désirez pour votre pièce. Cependant, si vous devez utiliser une machine CNC, vous finirez par rendre la vie difficile à tout le monde. Dans ce cas, il faudra choisir un matériau plus adapté aux machines. Des contraintes similaires s'appliquent aux imprimantes 3D et autres machines.

4. Minimiser l'utilisation des attaches

L'incorporation de fermetures à pression et de languettes dans les composants peut éliminer une partie du temps de fabrication qui serait autrement nécessaire pour des fixations séparées.

5. Autoriser des tolérances lâches

N'oubliez pas que des tolérances serrées nécessitent plus de temps machine et, par conséquent, plus d'argent. Ainsi, lors de la conception et de la fabrication, utilisez des tolérances lâches dans la mesure du possible, tant que cela ne compromettra pas la fonctionnalité de la pièce.

Comment RapidDirect H conjoint avec D conception f ou M fabrication

RapidDirect vous propose une analyse automatique et gratuite de la conception pour la fabrication pour les pièces d'usinage cnc sur notre plateforme. Cette plate-forme intègre un moteur d'IA qui vérifie automatiquement vos fichiers CAO pour les problèmes de fabricabilité de l'usinage CNC. Cela garantit que vos conceptions sont prêtes pour la fabrication avant qu'elles ne soient envoyées à l'usine.

Le moteur analyse le DfM d'un produit selon les critères suivants :

• Usinabilité globale
• Rayon et profondeur du trou
• Profondeur d'angle interne
• Diamètre du trou et de la rainure
• Épaisseur de paroi

Si la conception réussit le test sur un critère particulier, la plateforme vous attribue une coche verte. En cas d'échec, la plateforme affiche une croix rouge. Il donne ensuite des instructions de conception afin que vous puissiez facilement résoudre le problème.

Notre outil de rétroaction Design for Manufacturing est principalement conçu pour les projets d'usinage CNC. Cependant, notre personnel expérimenté et hautement qualifié peut également effectuer une analyse DfM détaillée avant la production. Quel que soit le processus de fabrication, nous avons l'expertise pour assurer des processus de fabrication adéquats.

Cela garantit qu'aucune conception problématique ne sortira pour la production. Tout ce que vous avez à faire est de télécharger votre conception pour une analyse DfM gratuite et un devis dans les 24 heures.

Conception pour la fabrication Consignes :Principes clés

Il est essentiel de comprendre certains principes fondamentaux de la conception pour la fabrication. Ces principes suivent un concept commun :ils lient les problèmes de fabrication aux décisions de conception. Lier la conception et la fabrication de cette manière aidera le processus de production global.

Choix du processus de fabrication

Le processus de production utilisé joue un rôle clé dans la structure globale des coûts du produit. Une stratégie DfM entièrement rationalisée doit pouvoir modéliser chaque alternative selon plusieurs critères.

Choix de conception pour la réalité de la fabrication

De mauvais choix de conception auront une implication destructrice sur la chaîne de production. Par exemple, faire varier inutilement l'épaisseur d'une pièce moulée par injection peut augmenter le temps de refroidissement de la pièce. Une solide stratégie de conception pour la fabrication doit permettre aux concepteurs de comprendre la relation entre les choix de conception et les préoccupations de production.

Sélection intelligente des composants

Parfois, il peut être nécessaire de sélectionner des pièces disponibles dans le commerce. Cela peut aider à simplifier la fabricabilité et à conserver la fonction globale intacte. Les bons outils de conception pour la fabrication doivent permettre de comparer facilement les implications de fabrication du choix des pièces standard par rapport aux pièces personnalisées.

Tolérances et spécifications

Idéalement, les outils de conception pour la fabrication devraient permettre une optimisation plus précise des spécifications des matériaux. Il doit le faire avec des spécifications, des exigences fonctionnelles et des objectifs de coûts.

Outillage

Une approche de conception pour la fabrication adéquate doit estimer le coût total en raison des besoins en outillage d'une conception différente. Une pièce un peu plus chère peut être optimale.

Conclusion

La conception pour la fabrication est cruciale pour tirer le meilleur parti d'un processus de production. Dans cet article, nous avons examiné pourquoi le DfM est essentiel. Nous avons également discuté des principes fondamentaux qui vous aideront à ajouter efficacement DfM à votre flux de travail. Obtenir le meilleur résultat du processus de conception pour la fabrication consiste à travailler avec un partenaire expérimenté. Contactez RapidDirect dès aujourd'hui !