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DESIGN FOR ASSEMBLY
Prof. Gino Dini – Università di PisaUltimo aggiornamento: 10/12/11
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DESIGN MANUFACTURING
Problema da affrontareProblema da affrontare
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Problema da affrontareProblema da affrontare
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Design for Assembly (DFA):
“Insieme di regole per progettare
particolari meccanici in modo da
ridurre i costi di assemblaggio”
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Design for Assembly (DFA):1. Regole per facilitare l’alimentazione automatica
(Design for Feeding)
2. Regole per facilitare la manipolazione (Design for
Handling)
3. Regole per facilitare l’unione tra componenti
(Design for Insertion)
4. Regole per ridurre il numero di operazioni di
montaggio
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Alimentazione automaticaAlimentazione automatica
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Facilitare l’alimentazione automaticaFacilitare l’alimentazione automatica
da evitare preferibile
Incrementare gli elementi di simmetria
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Facilitare l’alimentazione automaticaFacilitare l’alimentazione automatica
da evitare preferibile
Inserire elementi che facilitino l’orientamento
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Facilitare l’alimentazione automatica
da evitare preferibile
Evitare forme che possono creare concatenamenti tra le parti
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Facilitare l’alimentazione automatica
da evitare preferibile
Evitare forme che possano creare sovrapposizioni durante l’alimentazione
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Facilitare l’alimentazione automaticaFacilitare l’alimentazione automatica
da evitare
preferibile
Evitare forme che possano creare incastri durante l’alimentazione
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Facilitare l’alimentazione automatica
da evitare preferibile
Incrementare la stabilità di un componente
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Facilitare la manipolazione delle partiFacilitare la manipolazione delle parti
gripper meccanico
gripper magnetico
Prevedere una o più superfici idonee all’afferraggio
gripper ad espansione
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Facilitare la manipolazione delle parti
da evitare preferibile
Se il pezzo deve essere assumere una precisa orientazione durante l’afferraggio, prevedere idonee superfici adatte allo scopo
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Facilitare l’accoppiamento delle parti
da evitare preferibile
Prevedere smussi d’invito su una o entrambe le parti
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Facilitare l’accoppiamento delle parti
da evitare preferibile
Prevedere idonee superfici di riferimento che consentano un centraggio tra le parti
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Facilitare l’accoppiamento delle parti
da evitare preferibile
Progettare gli oggetti in modo che la loro forma non crei problemi di stabilità durante il montaggio
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Ridurre le operazioni di montaggio
da evitare preferibile
Preferire soluzioni con un minor numero di componenti
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Ridurre le operazioni di montaggio
da evitare preferibile
Uniformare la tipologie di viti da impiegare su un singolo prodotto
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Ridurre le operazioni di montaggio
da evitare preferibile
Evitare l’impiego di viti e rondelle come elementi separati
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Altri esempi
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“Metodologie impiegate per valutare il progetto di un prodotto in termini di DFA”
DFA evaluationDFA evaluation
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Caratterizzare i componenti in relazione al montaggio
Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software
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Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software
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Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software
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Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software
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Sviluppo di sistemi softwareSviluppo di sistemi software
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• Lucas method
• Boothroyd-Dewhurst method
• Westinghouse method
Metodi sviluppati in letteraturaMetodi sviluppati in letteratura
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Specifiche
Progetto
Prima analisi (functional analysis)
Seconda analisi (feeding analysis)
Terza analisi (fitting analysis)
VALUTAZIONE
Problemi ?
No
Sì
Lucas methodLucas methodhttp://deed.ryerson.ca/~fil/t/dfmlucas.html
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I componenti sono divisi in 2 gruppi:
A: componenti essenziali per il funzionamento
B: componenti non essenziali per il funzionamento (viti, rondelle, ecc.)
Functional analysisFunctional analysis
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Functional efficiency:
%100
BAAEd
Deve risultare: Ed > 60%
Functional analysisFunctional analysis
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I componenti sono analizzati dal punto vista dei tempi necessari per maneggiare il componente e portarlo in condizione di essere montato
associando un punteggio (feeding index) derivante da apposite tabelle
Feeding analysisFeeding analysis
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Feeding index = a + b + c
Indice riguardante la dimensione e il peso del particolare
Molto piccolo, richiede utensili speciali ……………………..1,5
Dimensioni e peso “ragionevoli”,
maneggiabile con una sola mano ………………………..… 1
Ingombrante e pesante, richiede sempre due mani ……... 1,5
Ingombrante e pesante, richiede più persone ……………. 3
Feeding analysisFeeding analysis
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Feeding index = a + b + c
Indice riguardante la difficoltà di manipolazione
Delicato ………………………………………………………… 0,4
Flessibile ………………………………………………………. 0,6
Adesivo ………………………………………………………… 0,5
Abrasivo ……………………………………………………….. 0,3
Nessun problema …………………………………………….. 0
Feeding analysisFeeding analysis
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Feeding index = a + b + c
Indice riguardante la difficoltà di orientamento
Oggetto simmetrico …………………………………………… 0
Orientamento facilmente identificabile …..…………………. 0,2
Orientamento difficilmente visibile ………………………… 0,4
Feeding analysisFeeding analysis
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Per ogni componente deve risultare:
Feeding Index = a + b + c < 1,5
Total Feeding Index = Feeding Index
Feeding Ratio = Total Feeding Index / A
Feeding Ratio < 2,5
Feeding analysisFeeding analysis
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I componenti sono analizzati dal punto vista dei tempi necessari per il montaggio vero e proprio
associando un punteggio (fitting index) derivante da apposite tabelle
Fitting analysisFitting analysis
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Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante il posizionamento e il serraggio
Non necessita di essere sostenuto …………………………… 1,0
Necessita di essere sostenuto ………………………………… 2,0
Sommare inoltre:
Auto bloccaggio (snap, ecc.) ………………………………..…. 1,3
Avvitatura ……………………………………………………….... 4,0
Rivettatura ……………………………………………………….. 4,0
Fitting analysisFitting analysis
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Indice riguardante la direzione di montaggio
Rettilinea dall’alto ………………………………………………. 0
Rettilinea non dall’alto …………………………………………. 0,1
Non rettilinea …………………………………………………… 1,6
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Fitting analysisFitting analysis
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Indice riguardante il tipo di inserimento
Inserimento singolo …………………………………………….. 0
Inserimento di più elementi ……………………………………. 0,7
Inserimento contemporaneo di più parti ……………………… 1,2
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Fitting analysisFitting analysis
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Indice riguardante l’accessibilità e la visibilità durante il montaggio
Diretta …………………………………………………………… 0
Limitata ………………………………………………………….. 1,5
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Fitting analysisFitting analysis
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Indice riguardante l’allineamento e il centraggio dei componenti
Facile …………………………………………………………….. 0
Difficile …………………………………………………………… 0,7
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Fitting analysisFitting analysis
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Indice riguardante l’impiego della forza durante l’inserimento
Nessuna resistenza all’inserimento ……………………………. 0
Resistenza all’inserimento ……………………………………… 0,6
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Fitting analysisFitting analysis
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Per ogni componente deve risultare:
Fitting Index = a + b + c + d + e + f < 1,5
Total Fitting Index = Fitting Index
Fitting Ratio = Total Fitting Index / A
Fitting Ratio < 2,5
Fitting analysisFitting analysis