제조를 위한 디자인의 중요성

제조를 위한 디자인이 왜 중요한가요?

비용 절감: 제품 제조 비용의 약 70%는 재료 및 제조 방법과 같은 설계 결정에서 파생될 수 있습니다. 나머지 30%의 비용은 프로세스 계획 및 도구 선택과 같은 생산 결정을 구성합니다. 설계 최적화에 집중하면 제조 비용이 절감됩니다.‍

능률적인 생산 규모 확장: 하드웨어 개발의 어려움은 프로토타입에서 생산으로의 확장에서 비롯됩니다. 제품 개발 주기 초기부터 DFM을 고려하면 재설계 작업이 줄어들고 제품 품질이 향상되며 출시 시간이 단축됩니다.

제조를 위한 효과적인 설계의 기초

표준화: 표준화는 재고 및 규모 확장 요구 사항을 줄여 비용을 절감합니다. 부품 표준화에 대해 생각하는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

• 제품 내에서 재사용하거나 제품 라인 간에 공유할 수 있는 부품을 디자인합니다.
• 제품 내 하드웨어를 표준화하여 재고 요구 사항을 줄입니다.
• 디자인을 모듈식으로 만들어 제품 변경이나 재설계를 단순화합니다.
• 할 수 있는 경우 맞춤형 구성 요소 대신 표준 구성 요소를 사용합니다.‍

간단한 디자인: 디자인을 단순화하면 비용과 상관관계가 있는 제품을 만드는 데 필요한 시간과 재고가 줄어듭니다. 제품을 단순화하기 위해 다음을 수행할 수 있습니다.

• 다기능 부품을 만들어 조립 단계와 재고를 최소화합니다.
• 설계된 정렬 또는 스냅 핏과 같은 빠른 고정 방법을 사용합니다. 볼트 또는 접착을 포함한 고정 기술은 고정하는 데 시간이 더 오래 걸리고 더 많은 재고가 필요합니다.
• 3D 인쇄 프로토타입으로 개선된 디자인을 빠르게 테스트할 수 있습니다.
  

조정 및 규정 준수: 정렬 오류는 부품이나 장비를 손상시켜 수율을 감소시키거나 라인 중단을 유발할 수 있습니다. 다음 중 하나를 수행하여 경사, 오정렬 및 공차 누적을 설명하도록 설계를 조정합니다.

• 어셈블리에서 공차가 어떻게 누적되는지 분석하여 어셈블리 문제를 해결합니다.
• 조립 중 정렬에 도움이 되도록 통합 부품 기능을 설계합니다.
• 어셈블리 삽입 단계에서 구성요소를 안내하기 위해 테이퍼 또는 모따기를 추가합니다.
  

설치 시간 단축: 부품당 필요한 작업 수를 줄이거나 3D 인쇄된 고정 장치 및 워크플로 개선을 통해 조립 단계를 단순화하여 설정 시간을 줄입니다.

• 부품 또는 조립품당 필요한 설정 또는 회전 수를 줄입니다.
• 3D 프린트 맞춤형 워크홀딩을 통해 설정 시간을 단축하고 작업자의 정렬, 검사 및 조립을 지원합니다.
• 개선된 도구 또는 워크스테이션으로 라인을 업그레이드할 수 있는 위치를 평가합니다.

제조를 위한 설계 시작 위치

커뮤니케이션: 제품 디자인의 반복은 양방향으로 진행됩니다. 공장 현장의 사람들과 협력하여 설계를 반복하고 개선하세요. 그들은 종종 직접적으로 많은 생산 문제를 경험했기 때문입니다!‍

프로세스: 생산에 가장 비용 효율적인 제조 방법은 무엇입니까? 더하기, 빼기 또는 형성? 잘 설계된 부품은 제조 공정에 맞게 최적화되어야 하며 설계를 더욱 단순화하기 위해 이를 활용할 수도 있습니다. 각 부품이 만들어지는 과정을 분석하면 더 간단한 설정과 작업으로 이어져 부품 비용을 절감할 수 있습니다.‍

자료: 재료 선택은 비용, 부품 품질 및 제조 방법에 영향을 줄 수 있습니다. 부품에 어떤 속성이 필요합니까? 몇 사이클을 지속해야 합니까? 무게 요구 사항이 있습니까? ‍

인프라: 귀하의 생산 라인은 어떻게 설정되고 지원됩니까? 제조 공정을 위해 부품 설계를 최적화하는 것처럼 제조 시설에 대한 생산 워크플로를 최적화할 수 있습니다.

3D 프린팅은 제조 설계에 어떻게 적용됩니까?

DFM에서 사용되는 적층 제조의 핵심 가치는 신속한 반복과 개선에 있습니다. 프로토타입이든, 도구든, 최종 부품이든 간에 부품을 만드는 데 드는 시간과 비용을 줄여 생산성을 높입니다. ‍

프로토타입: 3D 프린팅을 사용하면 빠른 반복 작업이 가능하므로 다양한 디자인을 조기에 자주 테스트할 수 있습니다. 부품과 해당 제조 및 조립 설비의 설계를 순환하면서 프로세스를 개선하여 더 저렴하고 수율을 높이고 더 빠르게 만들 수 있습니다.‍

도구: 툴링을 3D 프린팅하면 툴링 제작을 위한 리드 타임 제약을 제거하여 생산 램프업 시간을 단축하여 공작물의 윤곽과 일치하는 등각 또는 인체공학적 툴링을 간단하게 생산할 수 있습니다. 프로토타입 제작과 마찬가지로 여러 버전의 도구를 빠르게 반복하여 라인에서 구현하기 전에 개선할 수 있습니다.‍

최종 사용 부품: 3D 프린팅은 다른 제조 방법을 엄청난 비용으로 만드는 특정 설계 요구 사항으로 인해 일부 최종 사용 응용 프로그램에 실행 가능한 옵션입니다. 사용되는 프린터 유형에 따라 다를 수 있는 자체 설계 지침 세트가 함께 제공됩니다. ‍

적층 제조 기회 찾기: ‍

제품과 생산 라인 모두에서 긴 리드 타임과 높은 제조 비용을 줄일 수 있는 기회를 찾으십시오. 정당화 ROI(투자 수익률) 계산을 통해 3D 프린팅의 이점을 얻을 수 있는 부품 또는 하위 어셈블리. 부품을 Markforged의 Eiger 소프트웨어에 업로드하여 재료 비용과 인쇄 시간을 얻으십시오. ‍

주어진 부품에는 항상 다른 제조 방법이 더 비용 효율적이 되는 변곡점이 있습니다. 수량당 비용과 수량당 시간 값을 비교하여 해당 부품이 이 곡선을 따라 어디에 속하는지 확인하십시오.

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