By Diseño gydanh20 Aeza6pR 03, 2010 II pagos DISEÑO PARA LA ENSAMBLABILIDAD (DFA) Numerosos procesos de fabricación incluyen ensamblaje. Desde un punto de vista puramente económico, por debajo de determinados volúmenes de producción, el ensamblaje manual no tiene competencia. En especlal, el diseño para la industria electrónica y la industria de determinados del automóvil debe tener en cuenta este aspecto de la pro producción.
ASÍ, el llamado «Diseño para Ensamblaje» es la técnica más destacada y desarrollada de toda esta familia. Como ocurre con las otras técnicas expuestas, hay otros roblemas relacionados con el DFA que lo influyen y lo condicionan: • La flexibilidad de de montaje. • El flujo de materi organizado. • El nivel de autom montaje.
PACE 1 ori 1 to View nut*ge ny de los sistemas sido concebido y e los sistemas de Existe un conjunto de reglas generales para el DFA que son bastante útiles para la mejora del diseño de los productos (desde aquellos que son fabricados en pequeños lotes hasta aquellos fabricados de forma masiva): Estas reglas giran básicamente alrededor de la siguiente máxima: reducir el numero de piezas a ensamblar y que aquellas que permanezcan sean fáciles e manipular, insertar y fijar. La idea clave es «simplificar, procurando hacer todo el proceso lo más fácil posible.
Estos métodos deben ser proporcionados al diseñador de productos como «listas de recomendaciones» o «manual de diseño», desde las cuales particularizará a ca cada caso concreto para mejorarlo. Para la evaluación del DFA han aparecido varios métodos en los últimos años. Watson y Radcliffe recogen el de de Miyakawa y Toshijlro [Método de evaluación de la ensamblabilidad (AEM) de Hitachi. Asimismo Sony Corp. Ha desarrollado el método DAC (Desing for Assembly Costt-efectiviness)], el de Swift y Miles y el de Adreasen y Kahler. De todos modos, la formulación más conocida es el trabajo de goothroyd y Dewhurst.
Según ésta, se trata de hallar un índice de eficiencia como proporción entre el montaje ideal y el diseñado. Se consideran las piezas imprescindibles (aquellas que no cumplen funciones de sujeción o conexión) ni pueden ser incorporadas a una pieza esencial de otro subsistema, y se valoran los tiempos de montaje. Tanto las reglas de carácter general, como las reglas mas especificas pueden ser usadas como una fuente de conocimiento extremadamente útil para desarrollar sistemas expertos de yuda al diseñador dirigidos a mejorar la ensamblabilidad de sus productos.
En concreto, el método de Boorhroyd ha sido readaptado en una estructura grafica de carácter directo, que sugiere al diseñador soluciones DFA. DISENO DEL PRODUCTO PARA ENSAMBLE MANUAL. Guías de diseño. Como resultado de la experiencia aplicando el Diseño para el ensamble (DFA) ha sido posible el desarrollo de guías generales que intentan consolidar el conocimiento y presentarlos para que el diseñador en forma de simples reglas pueda seguirlas en la creación de un diseño. Guias de diseño para el manejo de piezas. En general, para el fácil manejo de piezas el dis Guías de diseño para el manejo de piezas.
En general, para el fácil manejo de piezas el diseñador deberá intentar. 1 . Diseñar piezas que tengan simetría en ambos extremos y simetría rotacional con espeto al eje de inserción. Si esto no se puede llevar a cabo tratar de diseñar piezas que tenga la mayor simetría posible. Fig. 3. la [PiC] 2. Diseñar piezas que, como en estos ejemplos donde la pieza no puede ser simétrica, sea obviamente asimétrica. Fig. 3. 1 b [pic] 3. prever características que eviten el atascamiento de piezas que engan que apilarse cuando se almacenan. Fig. 3. 1 c 4.
Evitar características que eviten que se atoren las piezas cuando sean almacenadas. Fig. 3. Id 5. Evitar piezas que son resbalosas, delicadas, flexibles, muy pequeñas, o muy grandes, o que son peligrosas para el que las maneja. Figura siguiente: Guías de diseño para la inserción y sujeción. 1 . Diseñar de tal manera que se presente poca resistencia o nula y proveer chaflanes para guiar la inserción de dos partes a unir. Un claro holgado deberá ser provisto, pero se deberá tener cuidado para evitar claros que tiendan a atascarse durante la inserción. (Ver. Figuras 3. 3 a 3. 6) 2.
Estandarizar usando partes comunes, procesos y métodos en varios modelos y aun entr aducción que permitan el uso de procesos de mas al ue normalmente resulta progresivo con un eje o una referencia. En general, es mejor ensamblar desde arriba. (Fig. 3. 8) [picl 4. Evitar, cuando sea posible, la necesidad de sostener piezas para mantener su orientación durante su manipulación del ensamble o durante la colocación de otra pieza (fig. 3. 9). Si el sostener la pieza es necesario entonces tratar de diseñar de tal manera que sea asegurada tan pronto como sea posible después de ha sido insertada. . Diseñar de tal manera que la pieza pueda ser localizada antes de liberarla. Una potencial fuente de problemas es colocar la pieza donde, debido a las restricciones, una pieza ha sido liberada antes de ser localizada positivamente en el ensamble. Bajo estas circunstancias, la liberación toma lugar en la trayectoria de la pieza siendo suficientemente repetible para consistentemente localizarla. 6. Cuando sujetadores mecánicos son usados la siguiente secuencia indica el costo relativo de los diferentes procesos de sujeción, listados en orden de incremento en costo. Fig. 3. 11) a). Con lengüetas. b). Doblado de plástico. c). Remachado. ) Atornillado. evaluar un diseño cuantitativamente para la evaluación del ensamble. Segundo, no hay una clasificación relativa de todas las guías que pueden ser usadas por el diseñador par indicar cuales guias resultarán en los más grandes logros en el manejo y ensamble; no hay un camino para estimar la mejora debido a la eliminación de la pieza, o debido al rediseño de la pieza por manejo, etc.
Es entonces imposible para el diseñador conocer cuales guías enfatizar durante el diseño de un producto. Finalmente, estas guías son simplemente una serie de reglas que, cuando vistas como un todo, proveen al diseñador con adecuada nformación de respaldo para ser usada en el desarrollo de un diseño que será más fácil de ensamblar que el diseño sin tal respaldo.
Una aproximación deberá ser por lo tanto, ser usado para proveer al diseñador con un método organizado que no solo anima al diseño del producto par el fácil ensamble, pero también provee un estimado de que tan fácil es ensamblar un diseño, con ciertas características de manejo y ensamble, que ensamblarlo con otro diseño con otras caracter[sticas diferentes. 111. 2 Metodolog(a para el diseño para ensamble. Empezando en 1977, los métodos anallticos fueron desarrollados ara determinar el proceso más económico y para el fácil análisis del ensamble manual, automático y robótico.
Estudios experimentales fueron desarrollados para medir los efectos de la simetría, el tamaño, el peso, el espesor y la flexibilidad en el tiempo de manejo. Experimentos adicionales fueron conducidos para calificar el efecto del espesor en la rápida sujeción y manipulación adicionales fueron conducidos para calificar el efecto del espesor en la rápida sujeción y manipulación de una pieza usando pinzas, los efectos de la geometría de un resorte en el tiempo de manejo e resortes helicoidales en compresión, y el efecto de peso en tiempo de manejo para piezas con las dos manos para sujeción y manipulacion.
Con respecto al diseño de las piezas para fácil inserción, análisis experimentales y teóricos fueron ejecutados sobre el efecto del diseño de chaflanes en el tiempo de inserción, el diseño de piezas para evitar el atascamiento durante el ensamble, el efecto de la geometría de la pieza en el tiempo de inserción y los efectos de los accesos obstruidos y visón restringlda en las operaciones de ensamble.
Una clasificación y un sistema código para el manejo manual, nserción y sujeción, basado en resultados de estos estudios, fueron presentados en la forma de un sistema de tiempo estándar para diseñadores para usar un estimado del tiempo para ensambles manuales. Para evaluar la efectividad de este método para el Diseño para Ensamble el caso de ensamble de una sierra reciprocante de dos velocidades y el impacto de la llave fueron analizados y los productos fueron rediseñados para el fácil ensamble. El diseño original de la sierra tenia 41 piezas y el tiempo estimado de ensamble de 6. 7 min. El rediseño tenia 29 piezas para una reducción de del total de piezas, un tiempo stimado de ensamble de 2. 58 min. Para una reducción de 50% en el tiempo de ensamble. 111. 3 La eficiencia del ensamble. El ingrediente esencial para el método para el Diseño El ingrediente esencial para el método para el Diseño para Ensamble es el uso de la medida de «ensamble de eficiencia» de un diseño propuesto. En general, dos factores principales que influyen en el costo del ensamble de un producto o de un subensamble son: El número total de piezas de un producto.
La facilidad de manejo y sujeción de las piezas. El término para eficiencia para ensamble es usado para denotar na figura obtenida de dividir el tiempo mínimo de tiempo de ensamble por el tiempo actual de ensamble. La ecuación para calcular la eficiencia manual de ensamble es: Ema Ema = Nminta/tma Donde Nmin es el número mínimo de piezas, ta es el tiempo básico de ensamble del producto actual. El tiempo básico de ensamble es el tiempo promedio para una pieza el cual no presenta dificultades de manejo, inserción o sujeción.
Sistema de clasificación para manejo manual. El sistema de clasificación para el proceso de manejo manual es un arreglo sistemático de las características de las piezas. Las características de las piezas que afectan el tiempo de manejo manual significativamente son: El tamaño. Espesor. peso Anidado. Fragilidad. Flexibilidad. Resbaladizo. 1 Necesidad de usar ambas tiempos estándares son presentados en la figura 3. 15. Puede ser visto que los números de clasificación consisten de dos digitos; cada dígito es asignado a un valor de 0 a 9.
El primer dígito es el código del sistema es divldido en los siguientes cuatro grupos principales: l. para el primer dígito de 0-3. Piezas de tamaño y peso nominal que son fáciles de asir y manipular con una mano. II. Para el primer dígito de 4- 7. El segundo digito clasifica el espesor de la pieza, el tipo de herramienta requerido para el manejo y la necesidad de amplificación óptica durante el proceso de manejo. III. Para el dígito de 8. El segundo dígito clasifica el tamaño y la simetría de la pieza. IV.
Para el dígito de 9. El segundo dígito clasifica la simetría, el peso. Sistema de clasificación para la Inserción y sujeción manual. El sistema de clasificación para el proceso de inserción y sujeción manual es concerniente con la interacción entre pares de partes en como hacen contacto y como van juntas. La inserción y sujeción manual consiste en una variedad finita de varias tareas de ensamble (pegamento, tornillos, soldadura, ribeteado, forzado, ajuste, etc. ) que son comunes a la mayor(a de los productos manufacturados.
Las características de diseño que significativamente afectan el tiempo de Inserción y sujeción manual son: Accesibilidad para la localización de ensamble. Facilidad de la operación p ienta de ensamble. 80F11 Visibilidad de la localizació Facilidad de alineamiento y posicionamiento durante el Profundidad de inserción. El sistema de clasificación correspondiente y sus definiciones sociadas y el tiempo estándar son presentados en la Fig. 3. 16. Los numeros de dos dígitos están en un rango de 00 a 99. El primer dígito esta dividido en tres grupos principales: l.
El primer digito de 0-2. La pieza no es asegurada después de la inserción. II. El primer dígito de 3-5. La pieza se asegura por sí misma o por otra inmediatamente después de la inserción. III. El primer dígito de 9. El proceso involucra piezas que ya están en el lugar. Los grupos I y II son después subdlvididos en clases que consideran el efecto de la obstrucción de piezas y/o restricción de la vision en el tiempo de ensamble. El segundo dígito del código de ensamble esta basado en el siguiente grupo de divisiones del primer dígito: l.
Para el primer dígito de 0-2. El segundo digito clasifica la facilidad de apareamiento de las piezas y si ellas mantienen la orientación y clasificación. II. Para el primer dígito de o dígito clasifica la facilidad de acoplamiento si la operación de establecer los tiempos de ensamble en la industria. En el desarrollo de estos sistemas, varias diferentes aproximaciones han sido empleadas para determinar las relaciones entre la cantidad de rotación requenda para orientar una pieza y el iempo requerido para efectuar la rotación.
Los dos sistemas comúnmente usados los Métodos de Medición de Tiempo (MTM) y el Tiempo de Trabajo (WF). El efecto del peso en el tiempo manejo. El efecto de incrementar el peso en asir y controlar es encontrado que es aditivo al tiempo de penalización y el efecto de mover la pieza es proporcional al incremento del tiempo básico. Para el efecto del peso en la pieza manejada usando una mano el ajuste total tpw para el tiempo de manejo puede se representado por la siguiente ecuación: Tpw 0. 0125W + 0. 1 IWth Donde W es el peso de la pieza y th es el tiempo básico para anejar una pieza ligera cuando no es necesaria orientación y cuando en movida una distancia corta. Piezas que requieren de dos manos para manipularlas. Las piezas pueden requerir de dos manos para manipularlas cuando: La pieza en muy pesada. Un manejo preciso o muy delicado es requerido. La pieza es muy grande o flexible. La pieza no posee características para sostenerlas, así hace dificil asirla con una mano. Bajo estas circunstancias, una penalidad es aplicada a causa de que una segunda man rometerse en alguna otra operación, tal vez asi ra pieza. La experiencia
