רוב העלות של חלק מכני נקבעת כבר בשלב התכנון, הרבה לפני שהוא מגיע לסדנה. רדיוס פנימי שלא מתאים לכלי, טולרנס הדוק במקום שלא צריך אותו, או ברגים בחמש מידות שונות באותה הרכבה. על המסך כל אחד מאלה נראה זניח, ובסדנה הוא הופך לזמן מכונה, לכלים מיוחדים ולשעות הרכבה.
תכן מוכוון ייצור (Design for Manufacturing, או DFM) עוזר לזהות את הנקודות האלה מראש, כדי לתכנן חלק שאפשר לייצר בשיטה הפשוטה ביותר ושעדיין עומד בכל הדרישות שלו.
מה זה תכן מוכוון ייצור בפועל
DFM מלווה את התכנון מההתחלה, ולא נדחה לבדיקה בסוף הפרויקט. בכל החלטה תכנונית שואלים גם איך החלק ייוצר: באיזו מכונה, מאיזה חומר גלם ובכמה פעולות. החלק צריך לעמוד בדרישות הפונקציונליות עם כמה שפחות פעולות ורכיבים, וכמה שפחות תלות בתהליכים מיוחדים.
בדרך כלל מדברים על DFM יחד עם DFA (Design for Assembly), תכן מוכוון הרכבה. חלק שקל לייצר אבל מסובך להרכיב לא באמת חוסך, ולכן בוחנים את שני ההיבטים יחד.
עקרונות שחוזרים כמעט בכל פרויקט
פחות רכיבים
כל רכיב נוסף פירושו עוד שרטוט, עוד הזמנה, עוד פריט במלאי ועוד פעולת הרכבה. לעיתים קרובות אפשר לאחד שני חלקים מרותכים לחלק פח מכופף אחד, או להחליף תושבת מעובדת בפרט מדף.
פרטי מדף לפני תכנון מאפס
מיסבים, צירים, בוכנות, אטמים ומחברים סטנדרטיים זמינים ונבדקו בשטח, והם זולים יותר כמעט מכל פתרון ייעודי. לכן אנחנו מתחילים מהקטלוגים ומתכננים את החלקים המיוצרים סביב מה שכבר קיים.
התאמה לשיטת הייצור
לכל תהליך ייצור יש כללים משלו. חלק פח צריך לעמוד בחוקי כיפוף: רדיוס מינימלי ביחס לעובי החומר, מרחק מספיק של חורים מקו הכיפוף ופריסה שמנצלת היטב את הלוח. בחלק שמעובד ב-CNC, הרדיוסים הפנימיים צריכים להתאים לכלים סטנדרטיים, וכיסים עמוקים וצרים מייקרים את העיבוד משמעותית. בהדפסת תלת ממד הכללים שונים לגמרי. בגלל זה את שיטת הייצור בוחרים כבר בתחילת התכנון.
טולרנסים רק איפה שצריך
טולרנס הדוק מייקר גם את הייצור וגם את הבקרה. דיוק גבוה מוגדר רק במשטחים שיש להם תפקיד: התאמה למיסב, משטח אטימה או מיקום של חלק ביחס לחלק אחר. בשאר המשטחים מספיק טולרנס כללי.
סטנדרטיזציה בתוך המוצר
כדאי להשתמש באותו גודל בורג, באותו עובי פח ובאותו חומר בכמה שיותר חלקים. רשימת הרכש מתקצרת, ההרכבה פשוטה יותר ויש פחות מקום לטעויות על רצפת הייצור.
איך זה נראה בתהליך העבודה
אצלנו התכן עובר כמה איטרציות עד שהוא מגיע לייצור (פירוט נוסף בדף השירותים):
- רישום הדרישות המהותיות של המזמין: עומסים, סביבת עבודה, כמויות ותקציב.
- סקיצות ראשוניות שמציגות כיווני פתרון, ובחירת החלופה המתאימה יחד עם הלקוח.
- תכן מפורט, הכולל הגדרה ואישור של פרטי המדף.
- הפקת שרטוטים וקבצי עבודה שמותאמים לשיטת הייצור שנבחרה, כמו פריסות פח, קבצים לחיתוך או מודלים לעיבוד.
- מסירה למזמין, ובמידת הצורך ליווי מול היצרן.
כדאי לשתף את היצרן כבר בשלב הסקיצות. שיחה קצרה עם הסדנה לפני שמתחילים בתכן המפורט יכולה לחסוך סבב שלם של תיקונים.
מתי תכן מוכוון ייצור משתלם במיוחד
בייצור סדרתי, גם בסדרה קטנה, כל חיסכון בחלק אחד מוכפל במספר היחידות. בשדרוג של מכונה או מתקן קיים, DFM מאפשר להוריד עלויות של חלפים ותחזוקה. וכשחלק קיים מגיע מהיצרן יקר מהצפוי או באיכות לא אחידה, הרבה פעמים הבעיה מתחילה בשרטוט ולא בסדנה.
תכן מוכוון ייצור לא מחליף שיקול דעת הנדסי. הוא פשוט מוסיף לכל החלטה תכנונית שאלה אחת: איך מייצרים את זה בצורה הפשוטה ביותר?
יש לכם פרויקט הנדסי על הפרק?
מתכנון מכני מוכוון ייצור ועד שרטוטי ייצור, ייעוץ הנדסי והנדסה לאחור – נשמח לשמוע על האתגר שלכם ולהציע פתרון מותאם.
