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1. Scegliere i materiali pi\u00f9 comuni e gli spessori standard delle lastre<\/h2>\n\n\n\n
La scelta di materiali che superano i requisiti funzionali o che sono difficili da reperire comporta solitamente un aumento dei costi di base e dei tempi di consegna.<\/p>\n\n\n\n
Requisiti relativi ai materiali<\/h3>\n\n\n\n
Scegliere i materiali in base alle condizioni operative effettive e ai requisiti di resistenza e peso. Nel confrontare le diverse opzioni di materiale, calcolare il costo totale \u2014 compresi i trattamenti superficiali necessari e i costi di lavorazione \u2014 anzich\u00e9 limitarsi al prezzo al chilogrammo della lamiera grezza. Ad esempio, una lamiera pre-zincata pi\u00f9 costosa potrebbe risultare complessivamente pi\u00f9 economica rispetto alla lavorazione di un componente in acciaio laminato a freddo pi\u00f9 economico che richiede una zincatura successiva alla lavorazione.<\/p>\n\n\n\n
Spessori disponibili<\/h3>\n\n\n\n
Verificate i gradi, le tempere e gli spessori che il vostro partner di produzione tiene abitualmente in magazzino. L\u2019utilizzo di materiali facilmente reperibili consente di evitare i sovrapprezzi legati alla quantit\u00e0 minima d\u2019ordine (MOQ) e i ritardi nell\u2019approvvigionamento dei materiali. Specificate chiaramente lo spessore standard o lo spessore decimale sui vostri disegni di produzione per evitare confusione nell\u2019acquisto.<\/p>\n\n\n\n
Rigidit\u00e0 strutturale<\/h3>\n\n\n\n
Valutare se un materiale pi\u00f9 spesso sia strettamente necessario per garantire la rigidit\u00e0. Spesso, una lamiera di spessore inferiore, rinforzata con flange, bordature o nervature sagomate, pu\u00f2 garantire la rigidit\u00e0 strutturale richiesta. Nel considerare questo approccio, confrontare il risparmio di materiale con il costo delle operazioni di formatura aggiuntive.<\/p>\n\n\n\n
Esempio di applicazione:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Si consideri una staffa di montaggio interna originariamente progettata in acciaio inossidabile 304 da 3,0 mm. Se l\u2019ambiente operativo \u00e8 asciutto e al chiuso, \u00e8 possibile passare a un acciaio dolce da 2,0 mm con una flangia piegata e un verniciatura a polvere standard<\/a> di solito riduce in modo significativo i costi dei materiali, poich\u00e9 l'acciaio inossidabile pu\u00f2 costare da 3 a 4 volte di pi\u00f9 al chilogrammo rispetto all'acciaio dolce. Il team di ingegneri deve semplicemente verificare nuovamente che il nuovo progetto garantisca la capacit\u00e0 di carico richiesta.<\/p>\n\n\n\n Una progettazione inefficiente dei modelli in piano riduce la resa del materiale (il numero di pezzi che \u00e8 possibile ricavare da un foglio standard) e aumenta i tempi di taglio laser o di punzonatura.<\/p>\n\n\n\n Verificare se le dimensioni d\u2019insieme non critiche limitano il numero di pezzi che possono essere disposti su una lastra standard. Modificare di pochi millimetri una lunghezza o una larghezza non funzionale pu\u00f2 talvolta consentire di inserire una fila in pi\u00f9 di pezzi sulla materia prima, riducendo cos\u00ec direttamente il costo del materiale per singolo pezzo.<\/p>\n\n\n\n La rotazione dei pezzi, il nesting misto e la spaziatura influiscono direttamente sulla resa del materiale. Tuttavia, \u00e8 bene tenere presente che l\u2019efficienza del nesting \u00e8 spesso limitata dalla direzione della venatura del materiale. Se un pezzo richiede piegature parallele alla venatura per evitare la formazione di crepe, oppure necessita di una specifica direzione di finitura spazzolata per motivi estetici, il produttore ha meno opzioni per ruotare il pezzo al fine di ottimizzare la disposizione della lamiera.<\/p>\n\n\n\n Verificare che il progetto non presenti profili eccessivamente complessi, gruppi fitti di fori di piccole dimensioni e intagli interni superflui. Costi del taglio laser<\/a> dipendono in larga misura dalla distanza totale di taglio e dal numero di forature (ovvero i punti in cui il laser penetra per la prima volta nel materiale). Ad esempio, sostituire una fitta griglia di piccoli fori di ventilazione \u2014 che richiede decine di singole forature laser \u2014 con poche fessure pi\u00f9 grandi oppure optare per una griglia forata standard pu\u00f2 ridurre drasticamente il tempo di ciclo della macchina, garantendo al contempo il flusso d\u2019aria necessario.<\/p>\n\n\n\n I complessi requisiti di piegatura costringono i produttori a effettuare numerosi cambi di utensili, a capovolgere manualmente pezzi pesanti o a ordinare utensili su misura per le presse piegatrici, il che comporta un aumento dei costi di manodopera e di messa a punto.<\/p>\n\n\n\n Ogni raggio di piegatura diverso richiede che l\u2019operatore della pressa piegatrice fermi la macchina, rimuova il punzone e la matrice e ne installi un nuovo set: un processo che in genere aggiunge dai 15 ai 30 minuti di tempo di configurazione per ogni raggio. Standardizzate i raggi di piegatura su tutto il pezzo, ogni volta che ci\u00f2 sia funzionalmente possibile. Idealmente, fate corrispondere il raggio di piegatura interno allo spessore del materiale; ci\u00f2 funziona bene con le attrezzature standard di fabbrica.<\/p>\n\n\n\n Verificare l'orientamento e la sequenza delle piegature. La progettazione di piegature in pi\u00f9 direzioni richiede agli operatori di ruotare e capovolgere ripetutamente il pezzo. Nel caso di pannelli in lamiera di grandi dimensioni o pesanti, il capovolgimento richiede l'intervento di un secondo operatore o di una gru, rallentando cos\u00ec il tempo di ciclo. Ove possibile, mantenere le piegature sullo stesso piano e con lo stesso orientamento, in modo che la macchina possa lavorare il pezzo in un unico flusso continuo.<\/p>\n\n\n\n Profili complessi come flange corte, scatole profonde a forma di U e curve di ritorno causano spesso collisioni degli utensili, in cui il punzone della pressa piegatrice urta contro un lato del pezzo gi\u00e0 piegato. Ci\u00f2 costringe lo stabilimento a utilizzare costose attrezzature specializzate (come i punzoni a collo d\u2019oca) o a suddividere il pezzo in pi\u00f9 parti. Assicurarsi che la lunghezza della flangia sia almeno quattro volte lo spessore del materiale (una regola empirica standard per le aperture tipiche degli stampi a V)<\/strong> e lasciare uno spazio sufficiente affinch\u00e9 gli utensili standard possano raggiungere la linea di piegatura.<\/p>\n\n\n\n L'eccessiva tolleranza \u00e8 una fonte comune di costi nascosti. L'applicazione di una tolleranza ristretta in modo generalizzato all'intero disegno costringe lo stabilimento a utilizzare velocit\u00e0 di lavorazione inferiori e impone metodi di ispezione che richiedono molto tempo.<\/p>\n\n\n\n Identificate quali dimensioni influiscono effettivamente sull\u2019assemblaggio, l\u2019accoppiamento e il funzionamento. Sebbene una tolleranza di \u00b10,05 mm possa essere necessaria per il foro di un cuscinetto a pressione, non \u00e8 necessario applicare la stessa tolleranza rigorosa al bordo decorativo esterno di una staffa. Utilizzare tolleranze standard (ad es. \u00b10,2 mm) per le dimensioni generali e assegnare tolleranze strette solo alle caratteristiche di accoppiamento fondamentali per il funzionamento. Quando uno stabilimento rileva su un disegno tecnico tolleranze irraggiungibili o globalmente troppo strette, automaticamente inserisci una \u201ctassa sugli scarti\u201d nel tuo preventivo<\/strong> per coprire le parti che sanno gi\u00e0 di dover buttare via.<\/p>\n\n\n\n Durante la formatura, la lamiera si allunga e torna alla forma originale. \u00c8 da prevedere una variazione compresa approssimativamente tra \u00b10,15 mm e \u00b10,2 mm per ogni piegatura. Se un pezzo presenta quattro pieghe consecutive, la dimensione finale potrebbe variare di quasi un millimetro. Anzich\u00e9 costringere il costruttore a rispettare tolleranze strette su pi\u00f9 pieghe, utilizzare fori oblunghi o fori passanti sovradimensionati per gli elementi di fissaggio, in modo da assorbire il naturale accumulo di tolleranze durante l\u2019assemblaggio.<\/p>\n\n\n\n Definire chiaramente nei disegni i punti di riferimento per la misurazione, le fasi di ispezione e le condizioni dei pezzi. La misurazione di un pezzo in lamiera flessibile e di spessore ridotto, a seconda che si tratti di un bordo tranciato o di un foro tagliato al laser, spesso produce risultati diversi. Chiarire le modalit\u00e0 di ispezione del pezzo riduce le controversie ed evita che lo stabilimento debba includere nel prezzo il rischio di ulteriori rilavorazioni.<\/p>\n\n\n\n Saldatura<\/a> Si tratta di un\u2019attivit\u00e0 che richiede manodopera altamente qualificata ed \u00e8 una delle operazioni manuali pi\u00f9 costose in officina. Il raggruppamento di pi\u00f9 componenti in un unico pezzo piegato \u00e8 un metodo standard per ridurre i costi, sebbene debba essere valutato con attenzione.<\/p>\n\n\n\n Confrontiamo un assemblaggio saldato composto da pi\u00f9 pezzi con un progetto piegato in un unico pezzo. Un unico pezzo piegato elimina i tempi di saldatura, rende superflui i dispositivi di allineamento per l\u2019assemblaggio e riduce i costi complessivi Costi di gestione della distinta base (BOM)<\/strong> riducendo il numero di singoli SKU e elementi di fissaggio che \u00e8 necessario reperire e monitorare.<\/p>\n\n\n\n Verificate se il raggruppamento dei componenti crei nuovi colli di bottiglia nella produzione. A volte, l\u2019unione di pi\u00f9 componenti porta alla creazione di un disegno in piano di grandi dimensioni che comporta uno spreco di materiale, oppure genera una geometria talmente complessa da causare interferenze con gli utensili sulla pressa piegatrice. In questi casi specifici, un assemblaggio saldato in due pezzi potrebbe effettivamente rivelarsi pi\u00f9 conveniente dal punto di vista economico. Includete sempre nel vostro confronto il costo della resa del materiale e la difficolt\u00e0 di formatura.<\/p>\n\n\n\n Quando la saldatura \u00e8 inevitabile, specificare i requisiti esatti. Non richiedere saldature continue se quelle a punti intermittenti garantiscono un\u2019integrit\u00e0 strutturale sufficiente. Essere chiari riguardo ai requisiti estetici; la levigatura e la lucidatura di una saldatura per renderla a filo con la superficie circostante spesso costano pi\u00f9 del processo di saldatura stesso.<\/p>\n\n\n\n Esempio di applicazione:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Confrontiamo una staffa composta da due lamiere separate saldate ad angolo retto con un unico pezzo di lamiera piegato a 90 gradi. La staffa piegata elimina la necessit\u00e0 di saldatura e smerigliatura. Tuttavia, se la versione piegata richiede un foglio di lamiera talmente grande da far scendere la resa del materiale da 80% a 40%, la versione saldata potrebbe rimanere la soluzione di produzione pi\u00f9 economica.<\/p>\n\n\n\n Quando un progetto deve rimanere un insieme composto da pi\u00f9 parti, il modo in cui tali parti si incastrano tra loro influisce direttamente sul tempo di manodopera necessario per la saldatura, la rivettatura o il fissaggio.<\/p>\n\n\n\n Non affidatevi agli operatori per allineare manualmente i componenti con metri a nastro e maschere di serraggio personalizzate. L\u2019integrazione di elementi \u201ca linguetta e scanalatura\u201d nei modelli piatti tagliati al laser consente ai componenti di fissarsi autonomamente (poka-yoke). Ci\u00f2 rende l\u2019assemblaggio a prova di errore ed elimina la necessit\u00e0 di dispositivi di fissaggio per saldatura su misura, che possono costare centinaia di dollari e allungare i tempi di consegna di diverse settimane.<\/strong> Nel progettare queste asole, ricordarsi di tenere conto del taglio del laser (larghezza di taglio) e di eventuali spessori aggiuntivi dovuti alla placcatura o alla verniciatura a polvere, per garantire che le linguette si incastrino correttamente.<\/p>\n\n\n\n Verificare il modello CAD per assicurarsi che saldatori, rivettatrici e chiavi abbiano lo spazio fisico necessario per accedere ai giunti. La progettazione di angoli ciechi o di canali estremamente stretti costringe gli operai a utilizzare attrezzi specializzati o a eseguire operazioni scomode e lente, il che fa aumentare i costi di manodopera per l\u2019assemblaggio.<\/p>\n\n\n\n Utilizzate elementi di fissaggio comuni e standard, come dadi PEM, distanziatori e perni, invece di saldare manualmente dadi standard alla lamiera. Gli elementi di fissaggio autoaggancianti si installano rapidamente con una pressa, offrono un\u2019eccellente resistenza allo strappo ed eliminano la deformazione termica e la necessit\u00e0 di rifinitura mediante molatura tipiche dei dispositivi di fissaggio saldati.<\/p>\n\n\n\n Requisiti ambigui relativi alla finitura superficiale o lavorazioni estetiche superflue possono far lievitare drasticamente i costi delle operazioni secondarie.<\/p>\n\n\n\n Distinguere chiaramente tra superfici estetiche (spesso denominate \u201clati A\u201d) e superfici interne funzionali. Se una staffa \u00e8 nascosta in profondit\u00e0 all\u2019interno del telaio di una macchina, non \u00e8 necessario che presenti una finitura estetica spazzolata e priva di graffi. Riservare rigorosi standard di qualit\u00e0 visiva esclusivamente alle parti esterne, a contatto con il cliente, impedisce allo stabilimento di rallentare le velocit\u00e0 di movimentazione o di scartare parti perfettamente funzionanti a causa di lievi imperfezioni superficiali.<\/p>\n\n\n\n Sebbene sia opportuno eliminare le finiture puramente estetiche dalle parti nascoste, non bisogna rimuovere i rivestimenti protettivi necessari. La visibilit\u00e0 di un componente non ne modifica l\u2019ambiente operativo. Se una staffa interna in acciaio nascosta \u00e8 esposta all\u2019umidit\u00e0, necessita comunque di un trattamento anticorrosivo economicamente vantaggioso, come ad esempio un rivestimento trasparente zincatura<\/a> oppure una verniciatura a polvere industriale standard, per evitare guasti prematuri.<\/p>\n\n\n\n \u00c8 necessario specificare con estrema precisione quali aree devono essere prive di vernice o rivestimento, come ad esempio i fori filettati, i punti di messa a terra elettrica e le superfici di accoppiamento con tolleranze ristrette. \u00c8 importante tenere presente che la mascheratura \u00e8 un processo prevalentemente manuale e ad alta intensit\u00e0 di manodopera. Gli operatori devono inserire manualmente tappi in silicone nei fori e applicare nastro resistente alle alte temperature prima della finitura, per poi rimuoverli manualmente al termine del processo. <\/p>\n\n\n\n In molti casi, Il lavoro manuale necessario per mascherare e smascherare un pezzo complesso costa pi\u00f9 del processo di verniciatura a polvere stesso.<\/strong> Specificare la mascheratura solo nei casi in cui sia assolutamente indispensabile e tenere sempre conto dello spessore del rivestimento (in genere da 0,05 mm a 0,1 mm per la verniciatura a polvere) nelle tolleranze definite nel CAD.<\/p>\n\n\n\n Esempio di applicazione:<\/strong><\/p>\n\n\n\n In un progetto tipico dello chassis di un server, il pannello frontale dovrebbe essere chiaramente indicato come superficie estetica che richiede una finitura a verniciatura a polvere uniforme, mentre gli alloggiamenti interni delle unit\u00e0 dovrebbero essere definiti come superfici funzionali standard con zincatura di base; inoltre, dovrebbero essere contrassegnati esplicitamente solo i fori di montaggio dell'alimentatore necessari da mascherare per garantire una corretta messa a terra elettrica.<\/p>\n\n\n\n Ordinare lotti che non sono in linea con il metodo di produzione scelto comporta costi aggiuntivi di configurazione non necessari o costi unitari inefficienti.<\/p>\n\n\n\n Ogni ciclo di produzione comporta costi fissi di avviamento: programmazione del laser, configurazione degli utensili della pressa piegatrice, realizzazione delle maschere di saldatura ed esecuzione dell\u2019ispezione del primo articolo (FAI). Per una serie prototipale di 10 pezzi, questi costi fissi potrebbero rappresentare il 60% del prezzo unitario. Quando si passa alla produzione in serie, lotti di dimensioni maggiori consentono allo stabilimento di ammortizzare tali costi di avviamento su un numero maggiore di pezzi, determinando una riduzione del prezzo unitario.<\/p>\n\n\n\n2. Migliorare i cartamodelli in piano e ridurre il lavoro di taglio<\/h2>\n\n\n\n
Dimensioni del foglio bianco<\/h3>\n\n\n\n
Vincoli di nidificazione<\/h3>\n\n\n\n
Percorsi di taglio<\/h3>\n\n\n\n
3. Semplificare le curve e utilizzare utensili standard per presse piegatrici<\/h2>\n\n\n\n
Raggi di curvatura<\/h3>\n\n\n\n
Sequenza di piegature<\/h3>\n\n\n\n
Distanza tra utensile e superficie<\/h3>\n\n\n\n
4. Prevedere tolleranze strette per le caratteristiche critiche dell\u2019assemblaggio<\/h2>\n\n\n\n
Dimensioni funzionali<\/h3>\n\n\n\n
Accumuli di tolleranza<\/h3>\n\n\n\n
Condizioni di ispezione<\/h3>\n\n\n\n
5. Unire i componenti per ridurre le operazioni di saldatura e assemblaggio<\/h2>\n\n\n\n
Consolidamento delle parti<\/h3>\n\n\n\n
Limiti di formatura<\/h3>\n\n\n\n
Requisiti di saldatura<\/h3>\n\n\n\n
6. Aggiungere elementi di riferimento per semplificare l'assemblaggio di componenti multipli<\/h2>\n\n\n\n
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Linguette e fessure<\/h3>\n\n\n\n
Accesso agli strumenti<\/h3>\n\n\n\n
Componenti hardware standard<\/h3>\n\n\n\n
7. Limitare gli interventi estetici e specificare chiaramente le finiture<\/h2>\n\n\n\n
Superfici cosmetiche<\/h3>\n\n\n\n
Finiture protettive<\/h3>\n\n\n\n
Aree da mascherare<\/h3>\n\n\n\n
8. Adeguare le quantit\u00e0 degli ordini al piano di produzione corretto<\/h2>\n\n\n\n
Costi di avviamento<\/h3>\n\n\n\n
Selezione del processo<\/h3>\n\n\n\n
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