조립을 위한 설계의 기본(DFA)

"제조 및 조립을 위한 설계"(DFMA) 및 "조립을 위한 설계"(DFA)라는 용어는 제품 개발의 개념 및 설계 단계를 주어진 제조 방법에 맞게 조정하려는 일련의 관행 및 원칙을 나타냅니다. 생산 및 조립의 용이성과 비용 효율성을 보장하는 방법입니다.

DFA 프레임워크는 1970년대에 본격적으로 시작되어 수십 년 동안 다양한 형태를 취했습니다. 선구적인 개발 중 하나는 특정 제품(특히 자동 조립의 경우)에 대한 조립 용이성을 평가하기 위해 점 손실 표준을 사용하는 Hitachi의 조립 평가 방법(AEM)이었습니다. 오늘날 우리가 알고 있는 "조립을 위한 설계"라는 개념은 1977년에 만들어졌으며, 주어진 제품이 자동 조립에 적합한지 여부와 이상적인 조립 시스템 및 자동화 정도를 결정하기 위한 기준과 전략을 제시했습니다.

조립용 부품을 설계하는 것은 기능, 품질 및 일관성을 향상시키는 것과 동시에 수행될 수 있습니다. 또한 조립 원칙을 위한 설계를 준수하면 필요한 생산 장비와 부품 재고를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다(대부분의 경우 이러한 2차 이점은 실제로 조립 비용 절감보다 더 중요한 판매 포인트가 됩니다). DFA 지침을 따르면 제품 주기 초기에 잠재적인 설계 문제를 강조하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 프로토타입 프로세스를 간소화하고 생산 비용을 더욱 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

다음은 DFA 원칙을 제품 개발 프로세스에 통합하는 방법에 대한 간단한 입문서입니다.

부품 수 최소화

DFA의 첫 번째 규칙은? 부품의 실행 가능성에 영향을 미치지 않는 한 가능한 한 부품을 결합하십시오. 부품 수가 적으면 최종 조립이 더 빨라질 수 있습니다.

그러나 부품 수를 최소화하는 것은 부품에서 피쳐를 제거하는 것과 동일하지 않습니다. 사실 이 방법은 필요한 패스너 수를 줄이고 불필요한 인건비를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

부품 설계에 패스너 만들기

부품 수를 줄이는 한 가지 구체적인 방법은 나사, 볼트 또는 기타 추가 구성 요소가 필요하지 않고 부품 자체에 패스너를 직접 통합하는 것입니다. 스냅핏과 리빙 힌지는 구성에 추가 도구나 특수 장비가 필요하지 않은 패스너용 조립 템플릿의 두 가지 일반적인 디자인입니다. 나사와 패스너는 특정 부품 및 응용 분야에 필수적일 수 있지만 일반적으로 가능하면 제거해야 합니다.

대칭에 주의

대칭 및 조립에 관한 일반적인 지침:부품은 조립 과정에서 방향을 잡기 쉽도록 대칭이어야 하거나 쉽게 선택하고 방향을 지정할 수 있도록 시각적으로 비대칭이어야 합니다.

부품의 기능을 방해하지 않는 쓸모없거나 불필요한 기능으로 이어지더라도 왼손 또는 오른손 부품을 설계하지 마십시오.

부품을 잘못 설치하는 것을 방지

다른 구성 요소가 잘못 부착되는 것을 방지하는 부품 사이의 자동 정렬 기능을 포함하는 것은 조립 프로세스의 효율성을 높이는 또 다른 방법입니다.

패스너는 상당한 조립 노동이 필요한 것으로 유명합니다. 따라서 조립을 빠르고 비용 효율적으로 유지하려면 각 부품의 방향을 쉽게 결정할 수 있어야 합니다. 둥근 부분의 노치처럼 간단한 작업도 프로세스를 간소화하는 데 많은 도움이 됩니다.

허용 오차 최적화

현대적인 기계 가공 및 툴링 장비는 매우 엄격한 공차를 달성할 수 있습니다. 그러나 모든 제품이 이러한 엄격한 표준의 혜택을 받는 것은 아닙니다. 정밀한 공차를 가진 부품 및 도구를 가공하는 비용은 순식간에 엄청나게 비싸고 시간이 많이 소요되어 비용이나 효율성의 이점을 취소할 수 있습니다.

매우 엄격한 공차로 가공된 여러 부품이 있는 어셈블리는 하나 이상의 구성 요소가 사양을 벗어날 경우 성능 문제의 위험을 증가시킵니다. 허용 오차를 약간 느슨하게 하면 비용을 절감하고 동시에 디자인의 복원력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

COTS 부품을 사용한 디자인

상용 기성품(COTS) 부품은 이름에서 알 수 있듯이 직접 제조하지 않고 공급업체로부터 구입할 수 있는 부품입니다. 일반적인 COTS 부품에는 인클로저, 스프링, 기어, 핀, 센서 등과 같은 구성요소가 포함됩니다. 이러한 부품은 상당히 표준화되어 있으며 대부분의 조립 작업자와 자동화 조립 솔루션은 부품을 사용하고 조립하는 데 필요한 사항을 이해하고 있습니다.

맞춤형 가공 및 제작 요구 사항을 최소화하면 설계 프로세스를 간소화하는 동시에 적절한 재고 및 원자재 또는 부품 조달에 대한 장벽을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이러한 이점은 향후 수요가 급증할 수 있는 부품에 특히 유용합니다.

어셈블리에서 동일한 도구 사용

전체 조립(또는 더 나아가 전체 제품 라인)에 단일 도구를 사용하면 조립과 분해의 에너지, 노동력 및 비용 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

어셈블리가 다른 섹션에서 다른 나사 또는 패스너 유형을 사용하는 경우 각 추가 패스너 유형에는 어셈블리 프로세스 중에 추가 도구가 필요합니다. 소켓 헤드와 육각 헤드를 혼용하지 마십시오.

부품이 DFA 가이드라인을 충족하는지 확인하는 확실한 방법 알아보기

제조 및 조립 원칙에 대한 설계의 효과적인 적용은 오늘날의 주문형 세계에서 매우 중요합니다. 그러나 DFMA 지침이 제공하는 전체 범위의 이점을 활용하려면 설계 소프트웨어 선택 및 사용, 응용 프로그램의 기술 요구 사항, 환경 고려 사항, 재료 선택 및 소싱, 예산 제한, 빡빡한 일정 등을 포함하여 많은 요소를 저글링해야 하는 경우가 많습니다.

광범위한 설계 및 엔지니어링 전문 지식을 갖춘 주문형 제조업체와 파트너 관계를 맺는 것은 오늘날의 경쟁이 치열한 시장에서 앞서나가기 위한 핵심입니다. 이것이 Fast Radius가 그림에 등장하는 곳입니다. 우리는 새로운 것을 가능하게 만들고 최신 및 최고의 기술을 활용하여 검증된 레거시 구성 요소를 향상된 효율성으로 리메이크하는 데 자부심을 느낍니다. 또한 부품 개발 및 생산 준비를 돕기 위해 다양한 제품 자문 서비스를 제공합니다. 자세히 알아보려면 지금 문의하세요.