Conception pour la fabrication (DFM) : Principes clés pour le succès du produit

Lorsque les concepteurs de produits ont de grandes idées, ils veulent les réaliser de toutes les manières possibles. Mais les idées ne sont excellentes que dans la mesure où un fabricant peut les transformer en réalité en utilisant des machines et des matériaux. C'est là qu'intervient la Conception pour la Fabrication (DFM).

Certains concepteurs considèrent le processus de fabrication comme mineur. C'est-à-dire qu'il est de peu d'importance pour eux. Cependant, c'est une approche dangereuse de la conception de produits. La conception et la fabrication vont de pair. Ainsi, une telle approche négligente produit finalement un produit final inférieur.

Cet article explique pourquoi la Conception pour la Fabrication est si importante pendant l'étape de prototypage. Il examine également comment votre entreprise peut tirer parti des avantages du DFM pour créer de meilleurs prototypes et, en fin de compte, de meilleures pièces et produits finis.

Qu'est-ce que le DFM ?

La Conception pour la Fabrication est une philosophie de conception de produit qui souligne l'importance de concevoir des prototypes et des pièces d'une manière adaptée au processus de fabrication. De nombreux fabricants l'appellent aussi Conception pour la Fabricabilité ou simplement DFM.

Ce processus implique la prise en compte de plusieurs aspects d'une conception. Ces aspects incluent la forme et le matériau proposé. Il examine les paramètres en termes de la manière dont la conception peut être réalisée en utilisant les méthodes proposées.

Ces méthodes pourraient être l'usinage CNC, l'impression 3D, le moulage par injection, ou autre. En un sens, vous pouvez considérer la Conception pour la Fabrication comme une forme de compromis. Les concepteurs de produits peuvent avoir des ambitions très grandes, mais le DFM sert de contrôle de réalité.

Il est essentiel de modifier une caractéristique qui serait trop difficile, lente ou coûteuse à réaliser en utilisant l'équipement et les matériaux de fabrication choisis. Dans certains cas, la Conception pour la Fabrication implique une collaboration entre départements et même entre plusieurs entreprises.

C'est parce que les concepteurs et les ingénieurs peuvent avoir besoin de correspondre avec les fabricants d'outils, les fabricants et les fournisseurs de matériaux. La correspondance aide à 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 un autre. D'autres fois, 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 consiste à concevoir un produit dans le but de maximiser sa facilité d'assemblage et de démontage pour la maintenance et les réparations.

Cette approche se concentre généralement sur des principes comme la réduction du nombre de pièces utilisées. Ainsi, elle assure la facilité d'insertion des pièces. Elle confine également les exigences et spécifications d'assemblage à des mouvements simples et répétitifs.

L'importance de la Conception pour la Fabrication

Après avoir examiné ce que signifie le DFM, nous devons examiner pourquoi la Conception pour la Fabrication est importante. Concevoir des pièces pour la fabricabilité est critique, même pour les prototypes.

Bien que le DFM puisse sembler une approche conservatrice de la conception de produits, il tend à aboutir à des avantages tangibles pour le producteur et le consommateur. D'autre part, l'absence de prise en compte du DFM peut entraîner une défaillance de la pièce ou une fabrication inefficace.

Voici quelques raisons pour lesquelles la Conception pour la Fabrication est importante :

Garantit la faisabilité de fabrication

Peut-être l'avantage le plus fondamental du DFM est la garantie de la faisabilité de fabrication et la prévention des défaillances de pièces. En concevant des pièces que l'équipement de fabrication peut réellement construire, les entreprises le savent à l'avance. Ainsi, elles n'auront pas de problèmes comme l'effondrement d'impressions 3D, des pièces coincées dans les 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 DFM augmentant la vitesse est vu avec la conception pour la fabrication par moulage par injection. Elle implique l'incorporation d'angles de dépouille dans les pièces moulées par injection. Les angles de dépouille permettent une éjection rapide de chaque pièce moulée du moule. Les pièces sans dépouilles, quant à elles, nécessitent une force pour le retrait. De plus, le frottement entre les surfaces peut endommager la pièce.

Réduit le coût global du projet

Cette augmentation de la vitesse peut grandement réduire le coût global d'un projet. Les pièces et prototypes DFM nécessitent moins de temps et de main-d'œuvre. Ce qui réduit la consommation d'énergie, etc., et aide 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 multiples machines et configurations.

Ajouter la Conception pour la Fabrication à votre flux de travail

En matière de conception et de fabrication, tout concepteur avec une connaissance élémentaire de l'ingénierie et des techniques de fabrication peut adopter les principes du DFM. Chaque projet est unique.

Par conséquent, une analyse des processus de fabrication potentiels, des matériaux et d'autres facteurs aide à informer les éléments de conception. La Conception pour la Fabrication fonctionne nécessairement au cas par cas. Cependant, certaines règles quasi universelles peuvent conduire à de meilleurs prototypes et pièces.

1. Simplifier

Réduire le nombre total de composants rend la fabrication plus efficace. Cela réduit également le temps sur la chaîne d'assemblage. Tout cela conduit à des délais plus courts et des coûts réduits.

2. Utiliser des composants standard ou polyvalents

Demandez-vous si un composant sur mesure aidera ou nuira au succès du projet. Les composants standards sont produits en grande quantité et sont moins chers que les composants sur mesure.

3. Utiliser des matériaux adaptés aux machines

Les matériaux affectent la fabricabilité, les rendant importants lors de l'incorporation du 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 rendrez finalement la vie difficile à tout le monde. Dans ce cas, il faudra choisir un matériau plus adapté à l'usinage. Des contraintes similaires s'appliquent aux imprimantes 3D et autres machines.

4. Minimiser l'utilisation de fixations

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 larges

Rappelez-vous que les tolérances serrées nécessitent plus de temps machine et donc plus d'argent. Donc, pendant la conception et la fabrication, utilisez des tolérances larges partout où c'est possible, tant que cela ne compromet pas la fonctionnalité de la pièce.

Comment RapidDirect aide avec la Conception pour la Fabrication

RapidDirect vous offre une analyse automatique et gratuite de la Fabricabilité pour les pièces d'usinage CNC sur notre plateforme. Cette plateforme intègre un moteur IA qui vérifie automatiquement vos fichiers CAO pour les problèmes de fabricabilité en usinage CNC. Cela garantit que vos conceptions sont prêtes pour la fabrication avant d'être envoyées à l'usine.

Le moteur analyse la DFM d'un produit en termes des éléments suivants :

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

Si la conception passe le test sur un critère particulier, la plateforme vous donne une coche verte. Si elle échoue, la plateforme affiche une croix rouge. Elle donne ensuite des instructions de conception pour que vous puissiez facilement corriger le problème.

Notre outil de retour DFM est principalement conçu pour les projets d'usinage CNC. Cependant, notre personnel expérimenté et hautement qualifié peut également réaliser 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 parte en production. Tout ce que vous avez à faire est de télécharger votre conception pour une analyse DFM gratuite et un devis sous 24 heures.

Directives de Conception pour la Fabrication : Principes clés

Il est vital 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 de coût globale du produit. Une stratégie DFM pleinement rationalisée doit être capable de modéliser chaque alternative selon plusieurs critères.

Choix de conception pour la réalité de fabrication

De mauvais choix de conception auront une implication destructrice sur la ligne 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 stratégie robuste de Conception pour la Fabrication doit équiper les concepteurs pour 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 standard. Cela peut aider à simplifier la fabricabilité et à maintenir la fonction globale intacte. Les bons outils de Conception pour la Fabrication devraient permettre une comparaison facile des implications de fabrication du choix de pièces standard vs sur mesure.

Tolérances et spécifications

Idéalement, les outils de Conception pour la Fabrication devraient aider à une optimisation plus précise des spécifications de matériaux. Ils devraient le faire avec les spécifications, les exigences fonctionnelles et les objectifs de coût.

Outillage

Une approche adéquate de la Conception pour la Fabrication devrait estimer le coût total dû aux besoins d'outillage d'une conception différente. Une pièce légèrement 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 le 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 !