Dobry projekt części samochodowej musi uwzględniać nie tylko jej kształt, funkcję i parametry techniczne. Równie ważne jest to, czy komponent będzie można wytwarzać powtarzalnie, w odpowiedniej jakości i w skali wymaganej przez przemysł motoryzacyjny. Dlatego możliwości produkcyjne analizuje się już podczas prac konstrukcyjnych, zanim powstaną finalne narzędzia i rozpocznie się produkcja seryjna.
Projekt komponentu a możliwości produkcyjne
Na etapie projektowania konstruktorzy muszą pogodzić wiele wymagań. Część powinna spełniać swoją funkcję, współpracować z innymi elementami pojazdu i zachowywać określone właściwości podczas eksploatacji. Jednocześnie jej geometria musi być dostosowana do wybranej technologii wytwarzania.
Ma to szczególne znaczenie w przypadku elementów z tworzyw sztucznych. Grubość ścianek, żebra wzmacniające, pochylenia czy sposób łączenia powierzchni mogą wpływać zarówno na przebieg procesu, jak i jakość gotowego produktu. Konstrukcja poprawna z punktu widzenia funkcjonalności nie zawsze jest równie korzystna w produkcji seryjnej. Dlatego wiedza technologiczna powinna być wykorzystywana jeszcze przed zatwierdzeniem projektu.
Na czym polega projektowanie z myślą o produkcji?
Design for Manufacturing zakłada uwzględnianie możliwości i ograniczeń procesu wytwarzania już podczas konstruowania produktu. Zamiast najpierw tworzyć ostateczną wersję części, a dopiero później szukać sposobu jej wykonania, oba zagadnienia analizuje się równolegle.
W automotive ma to szczególne znaczenie ze względu na skalę produkcji. Rozwiązanie, które nie powoduje większych problemów podczas wykonania kilku prototypów, może okazać się nieefektywne przy produkcji tysięcy komponentów.
W praktyce DFM pozwala przeanalizować projekt pod kątem technologii wytwarzania przed rozpoczęciem produkcji seryjnej. Ocenie mogą podlegać m.in. geometria komponentu, właściwości materiału oraz założenia dotyczące narzędzi i parametrów procesu.
Dlaczego wczesna analiza projektu ma znaczenie?
Zmiany najłatwiej wprowadzać, gdy produkt istnieje jeszcze jako model cyfrowy. Korekta geometrii na tym etapie jest zwykle prostsza niż modyfikowanie gotowej formy lub rozwiązywanie problemów po uruchomieniu produkcji.
Analiza technologiczności może również wskazać elementy niepotrzebnie komplikujące proces. Niekiedy niewielka zmiana konstrukcji pozwala uprościć wykonanie narzędzia, poprawić przebieg formowania lub ograniczyć ryzyko powstawania wad. Celem nie jest jednak maksymalne uproszczanie części, ale znalezienie rozwiązania spełniającego wymagania techniczne i możliwego do stabilnego wytwarzania.
Takie podejście ułatwia też współpracę konstruktorów, technologów oraz specjalistów odpowiedzialnych za przygotowanie narzędzi. Potencjalne problemy można dzięki temu analizować wcześniej, zamiast rozwiązywać je dopiero na kolejnych etapach projektu.
Od modelu cyfrowego do produkcji seryjnej
Po opracowaniu konstrukcji przychodzi czas na jej praktyczną weryfikację. W zależności od projektu wykonuje się prototypy, próby i analizy pozwalające sprawdzić geometrię oraz właściwości komponentu. Następnie przygotowywane są narzędzia i ustalane parametry procesu technologicznego.
Pierwsze serie produkcyjne pozwalają ocenić wcześniejsze założenia w praktyce. Sprawdza się m.in. powtarzalność wymiarów, jakość wykonania i stabilność procesu. Ewentualne odchylenia mogą wynikać z konstrukcji części, narzędzia, materiału lub parametrów produkcji.
W motoryzacji projekt komponentu i sposób jego wytwarzania są więc ściśle powiązane. Uwzględnienie wymagań produkcyjnych już podczas projektowania pomaga ograniczyć ryzyko późnych modyfikacji i sprawniej przejść od modelu cyfrowego do powtarzalnej produkcji seryjnej.
Konferencje Inżynieria
WIEDZA. BIZNES. ATRAKCJE
Sprawdź najbliższe wydarzenia
