제조를 위한 디자인:중요성 및 핵심 원칙

제품 디자이너는 훌륭한 아이디어를 가지고 있을 때 가능한 모든 방법으로 그것을 실현하기를 원합니다. 그러나 아이디어는 제조업체가 기계와 재료를 사용하여 이를 현실로 만들 수 있는 한 훌륭합니다. 여기서 DfM(Design for Manufacturing)이 작동합니다.

일부 디자이너는 제조 과정을 사소한 것으로 봅니다. 그것은 그들에게 거의 관심이 없습니다. 그러나 이것은 제품 설계에 대한 위험한 접근 방식입니다. 디자인과 제조는 함께 진행됩니다. 따라서 이러한 소홀한 접근 방식은 궁극적으로 열등한 최종 제품을 생산합니다.

이 기사에서는 프로토타이핑 단계에서 Design for Manufacturing이 중요한 이유에 대해 설명합니다. 또한 귀사에서 DfM의 이점을 활용하여 더 나은 프로토타입과 궁극적으로 더 나은 최종 사용 부품 및 제품을 만드는 방법도 살펴봅니다.

DfM이란 무엇입니까 ?

Design for Manufacturing은 제조 공정에 맞는 방식으로 프로토타입과 부품을 설계하는 것의 중요성을 강조하는 제품 설계 철학입니다. 많은 제조업체에서 이를 Design for Manufacturability 또는 DfM이라고도 합니다.

이 프로세스에는 디자인의 여러 측면을 고려하는 작업이 포함됩니다. 이러한 측면에는 모양과 제안된 재료가 포함됩니다. 제안된 방법을 사용하여 설계를 얼마나 잘 구현할 수 있는지 매개변수를 살펴봅니다.

이러한 방법은 CNC 기계가공, 3D 프린팅, 사출 성형 등이 될 수 있습니다. 어떤 의미에서는 Design for Manufacturing을 타협의 한 형태로 생각할 수 있습니다. 제품 디자이너는 매우 원대한 야망을 가질 수 있지만 DfM은 현실 확인 역할을 합니다.

선택한 제조 장비 및 재료를 사용하여 만들기가 너무 어렵거나 느리거나 비용이 많이 드는 기능을 변경하는 것이 중요합니다. 경우에 따라 Design for Manufacturing에는 부서 간, 심지어 여러 회사 간의 협업이 포함됩니다.

설계자와 엔지니어가 도구 제작자, 제조업체 및 재료 공급업체와 연락해야 할 수도 있기 때문입니다. 서신은 프로젝트의 가능성과 한계를 평가하는 데 도움이 됩니다.

예를 들어, 일부 디자인은 한 종류의 5축 CNC 머시닝 센터로 달성할 수 있지만 다른 것은 달성할 수 없습니다. 다른 경우에는 특정 금속 합금의 가용성에 따라 특정 기능이 실현 가능한지 여부가 결정될 수 있습니다.

제조를 위한 디자인 대 조립을 위한 디자인

이들은 밀접하게 관련된 두 가지 아이디어이며 이들을 구별하는 것이 중요합니다. Design for Assembly는 유지 보수를 위해 조립 및 분해가 용이하도록 제품을 설계하는 것입니다.

이 접근 방식은 일반적으로 사용되는 부품 수를 줄이는 것과 같은 원칙에 중점을 둡니다. 따라서 부품을 쉽게 삽입할 수 있습니다. 또한 조립 요구 사항과 사양을 단순하고 반복적인 동작으로 제한합니다.

제조를 위한 디자인의 중요성

DfM이 의미하는 바를 살펴본 후 제조를 위한 디자인이 왜 중요한지 검토해야 합니다. 프로토타입의 경우에도 제조 가능성을 위해 부품을 설계하는 것이 중요합니다.

DfM은 제품 디자인에 대한 보수적인 접근 방식처럼 보일 수 있지만 생산자와 소비자 모두에게 실질적인 이점을 제공하는 경향이 있습니다. 반면에 DfM을 고려하지 않으면 부품 고장이나 비효율적인 제조로 이어질 수 있습니다.

다음은 제조를 위한 디자인이 중요한 몇 가지 이유입니다.

제조 가능성 보장

아마도 DfM의 가장 근본적인 이점은 제조 가능성을 보장하고 부품 고장을 방지하는 것입니다. 제조 장비가 현실적으로 제작할 수 있는 부품을 설계함으로써 기업이 미리 알 수 있다. 이렇게 하면 3D 프린트가 무너지거나 금형에 끼인 부품 또는 위험한 칩 축적과 같은 문제가 발생하지 않습니다. 요약하자면, Design for Manufacturing은 품질 보증에 중요합니다.

제조 속도 향상

Design for Manufacturing은 또한 제조 속도를 높이는 데 기여할 수 있습니다. 제조 장비용으로 잘 설계된 부품은 절단 도구 및 기타 도구가 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 합니다.

DfM 증가 속도의 간단한 예는 제조용 사출 성형 설계에서 볼 수 있습니다. 여기에는 드래프트 각도를 사출 성형 부품에 통합하는 작업이 포함됩니다. 구배 각도를 사용하면 몰드에서 각 성형 부품을 빠르게 꺼낼 수 있습니다. 한편, 드래프트가 없는 부품은 제거를 위해 힘이 필요합니다. 또한 표면 간의 마찰로 인해 부품이 손상될 수 있습니다.

전체 프로젝트 비용 절감

이러한 속도 증가는 프로젝트의 전체 비용을 크게 줄일 수 있습니다. DfM 부품과 프로토타입은 시간과 노동력이 덜 필요합니다. 따라서 전력 사용량 등을 줄이고 스크랩 감소에도 도움이 됩니다.

자동화 및 단순화 가능

제조하기 쉬운 부품을 설계하면 자동화 가능성도 높아집니다. 감독의 필요성이 줄어들었기 때문입니다. 경우에 따라 단순한 설계 변경으로 여러 대의 기계와 설정이 필요하지 않아 생산을 단순화할 수 있습니다.

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설계 및 제조와 관련하여 엔지니어링 및 제조 기술에 대한 기본 지식을 갖춘 모든 설계자는 DfM 원칙을 채택할 수 있습니다. 모든 프로젝트는 고유합니다.

따라서 잠재적인 제조 공정, 재료 및 기타 요인에 대한 분석은 설계 요소에 정보를 제공하는 데 도움이 됩니다. Design for Manufacturing은 필연적으로 사례별로 작동합니다. 그러나 일부 보편적인 규칙은 더 나은 프로토타입과 부품으로 이어질 수 있습니다.

1. 단순화

총 부품 수를 줄이면 보다 효율적인 제조가 가능합니다. 또한 조립 라인에서 시간을 단축합니다. 이 모든 것이 더 빠른 처리와 비용 절감으로 이어집니다.

2. 표준 또는 다용도 구성요소 사용

맞춤형 구성 요소가 프로젝트의 성공에 도움이 될 것인지 방해가 될 것인지 자문해 보십시오. 표준 구성품은 대량으로 생산되며 맞춤 구성품보다 저렴합니다.

3. 기계 친화적인 재료 사용

재료는 제조 가능성에 영향을 미치므로 DfM을 통합할 때 재료가 중요합니다. 특정 고탄소강은 부품에 대해 원하는 모든 속성을 가질 수 있습니다. 그러나 CNC 기계를 사용해야 하는 경우 궁극적으로 모든 사람의 삶을 어렵게 만들 것입니다. 이 경우 더 기계 친화적인 재료를 선택해야 합니다. 3D 프린터 및 기타 기계에도 유사한 제약 조건이 적용됩니다.

4. 패스너 사용 최소화

스냅 클로저와 탭을 구성 요소에 통합하면 별도의 패스너에 필요한 제조 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

5. 느슨한 공차 허용

엄격한 허용 오차에는 더 많은 기계 시간이 필요하므로 더 많은 비용이 필요하다는 점을 기억하십시오. 따라서 설계 및 제조 중에 부품의 기능을 손상시키지 않는 한 가능한 한 느슨한 공차를 사용하십시오.

RapidDirect 방법 하 D 도움 서명 f 또는 남 제조

RapidDirect는 당사 플랫폼에서 CNC 가공 부품에 대한 제조 가능성 분석을 위한 자동 및 무료 설계를 제공합니다. 이 플랫폼은 CNC 가공 제조 가능성 문제에 대해 CAD 파일을 자동으로 확인하는 AI 엔진을 통합합니다. 이렇게 하면 디자인을 공장으로 보내기 전에 제조 준비가 완료되었는지 확인할 수 있습니다.

엔진은 다음과 같은 측면에서 제품의 DfM을 분석합니다.

• 전체 가공성
• 반경 및 구멍 깊이
• 내부 모서리 깊이
• 구멍 및 홈 직경
• 벽 두께

디자인이 특정 기준에 대한 테스트를 통과하면 플랫폼에서 녹색 체크 표시를 합니다. 실패하면 플랫폼에 빨간색 십자가가 표시됩니다. 그런 다음 문제를 쉽게 해결할 수 있도록 설계 지침을 제공합니다.

우리의 Design for Manufacturing 피드백 도구는 주로 CNC 머시닝 프로젝트를 위해 제작되었습니다. 그러나 경험이 풍부하고 고도로 숙련된 직원이 생산 전에 상세한 DfM 분석을 수행할 수도 있습니다. 제조 공정에 관계없이 당사는 적절한 제조 공정을 보장할 수 있는 전문성을 보유하고 있습니다.

이렇게 하면 문제가 있는 디자인이 생산에 사용되지 않습니다. 24시간 이내에 무료 DfM 분석 및 견적을 위해 디자인을 업로드하기만 하면 됩니다.

제조를 위한 디자인 가이드라인:주요 원칙

Design for Manufacturing의 몇 가지 기본 원칙을 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 원칙은 공통 개념을 따릅니다. 즉, 제조 문제를 설계 결정과 연결합니다. 이러한 방식으로 설계와 제조를 연결하면 전체 생산 프로세스에 도움이 됩니다.

제조 공정 선택

사용된 생산 공정은 제품의 전체 비용 구조에서 핵심적인 역할을 합니다. 완전히 합리화된 DfM 전략은 여러 기준에 걸쳐 모든 대안을 모델링할 수 있어야 합니다.

제조 현실을 위한 설계 선택

잘못된 디자인 선택은 생산 라인에 파괴적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 사출 성형 부품의 두께를 불필요하게 변경하면 부품의 냉각 시간이 늘어날 수 있습니다. 제조를 위한 강력한 설계 전략은 설계자가 설계 선택과 생산 문제 간의 관계를 이해할 수 있도록 해야 합니다.

스마트 구성요소 선택

때로는 기성품 부품을 선택해야 할 수도 있습니다. 이것은 제조 가능성을 단순화하고 전체 기능을 그대로 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 제조를 위한 올바른 설계 도구를 사용하면 기성품과 맞춤형 부품을 선택할 때 제조에 미치는 영향을 쉽게 비교할 수 있습니다.

공차 및 사양

이상적으로는 Design for Manufacturing 도구가 재료 사양을 보다 정밀하게 최적화하는 데 도움이 되어야 합니다. 사양, 기능 요구 사항 및 비용 목표와 함께 이 작업을 수행해야 합니다.

도구

제조를 위한 적절한 설계 접근 방식은 다른 설계의 툴링 요구로 인한 총 비용을 추정해야 합니다. 약간 더 비싼 부품이 최적일 수 있습니다.

결론

제조를 위한 설계는 생산 공정을 최대한 활용하는 데 매우 중요합니다. 이 기사에서는 DfM이 필수적인 이유를 조사했습니다. 또한 워크플로에 DfM을 효과적으로 추가하는 데 도움이 되는 기본 원칙에 대해서도 논의했습니다. Design for Manufacturing 프로세스에서 최상의 결과를 얻는 것은 숙련된 파트너와 협력하는 것입니다. 지금 RapidDirect에 연락하십시오!