DISEÑO PARA EL ENSAMBLE

Es un subconjunto bien establecido del diseño para manufactura (dfma) que abarca el reducir el costo del ensamble. (Diseño y desarrollo de producto Karl t. Urich)

Se refiere al diseño de un producto que sea fácil de manufacturar; se basa en dos principios (Boothroyd et al., 2002) (Andreasen et al., 1983): 1. Reducción de partes 2.Reducción de operaciones en el ensamble

•DEFINICION

Principios• 1.  Los ensambles requieren control calidad •  2.

Los ensambles automáticos requieren una evaluación de calidad

PRINCIPIOS• 3.  Los ensambles SON TAMBIÉN problemas de • administración • 4.  Diseño para un ensamble mecanizado • 5.  Diseño para un ensamble automá1co • 6.  Diseño para un ensamble flexible/automá1co • 7.  Virtudes de los ensambles manuales

PRINCIPIOS

• 8.  Eliminar ensambles • 9.  Diseño para equipos estándar • 10. Diseño para equipos especiales • 11. Evitar variantes • 12. Hacer variantes uniformes en el ensamble • 13. La automa1zación puede mejorar el ambiente • 14. Evitar principios de ensamble “peligrosos”

SE USAN EN :

• –  Industria de defensa (armamento) • –  Industria aeroespacial • –  Equipos de manufactura • –  Computadores • –  Telecomunicaciones • –  Equipo médico • –  Transporte • –  Bienes de consumo masivo

VENTAJAS

Representación del ensamble

Secuencia de ensamble• Análisis de restricciones locales Resuelve la pregunta ¿ Que movimientos deben hacer para unir objetos?

• Planeación de trayectorias y de agarre Encontrar una trayectoria libre para montar un objeto

• Diseño de herramientasSer capaz de aplicar las fuerzas deseadas sin interferir con el ensamble

Osorio-Gomez,2012

Secuencia de ensamble

• Sub.ensamble estable Los ensambles parciales deben ser estables.• Capacidad de montaje• Tolerancias y geometrías Tener en cuenta las variaciones de forma y acabados.

Representaciones de secuencias• Diagrama de secuencia (LUCAS)• Diagrama de árbol• Grafos• Tabla de secuencia (AST)• Graficos and/or• Graficos de diamante

Sistema de ensamble

Existen 3 tipos de sistema de ensamble• Manual• Automatico• Robotico

Sistema manual

• •  Los componentes son transportados a los bancos de trabajo, • manualmente o u1lizando equipos mecánicos como alimentadores • de partes o líneas de transferencia, y se montan manualmente. • •  Normalmente se u1lizan herramientas manuales como • destornilladores y pinzas. • •  Es el método más flexible y adaptable • •  El costo de ensamble por producto es prác1camente constante. • •  Es independiente del volumen de producción.

Sistema automático

• •  Maquinas hechas a la medida • que fabrican uno y sólo un • producto especifico. • •  Requiere una gran inversión de • capital, 1empo y trabajo de • ingeniería antes de que se pueda • comenzar a producir. • •  Son inflexibles para acondicionar • cambios tangibles en el diseño • del producto. • •  Representado por equipos de • clasificación, alimentadores de • partes y controles automá1cos.

Sistema robotico

• El volumen de producción es mayor que el del sistema de • ensamble manual pero menor que el del sistema de ensamble • fijo. • •  Permite una cierta flexibilidad para la realización de diferentes • productos. • •  Alta inversión de capital.

ESTRUCTURA DE COSTO

Costo relativo

Reducir los costos de ensamble• Concepto de eficiencia de ensamble

Esta se mide como un índice que es la relación entre el TIEMPO MINIMO TEORICO DE ENSAMBLE y una estimación de iempo real de ensable de producción, este concepto es útil parael desarrollo de una intuición sobre lo que impulsa el costo de ensamble.

IDICE DFA =

Tiempo mínimo teórico necesario para manejar e insertar una pieza

MAXIMIZAR LA FACILIDAD DE ENSAMBLE

IDEAS CLAVES EN EL DFA

• •  Involucra las áreas de ingeniería, manufactura y • logís1ca. • •  Minimizar el número de componentes y los • procesos de manufactura. • •  Maximizar la facilidad de manejo e inserción de las • partes. • •  Diseñar respetando las capacidades de manufactura • y ensamble. • •  Busca: • –  Diseño correcto • –  Funcionalidad correcta • –  Arquitectura correcta

Adaptado (Osorio-Gómez, 2012)

PAUTAS DEL DFA• Minimizar el número de partes • •  Minimizar la variabilidad de las partes • •  Desarrollar componentes mul1función • •  Es1mular el ensamble modular • •  Usar materiales y componentes estándar • •  Evitar que el trabajador deba tomar decisiones o • realizar ajustes • •  Diseñar partes a prueba de errores • •  Asegurar la accesibilidad y la visibilidad • •  Facilitar el acceso de las herramientas • •  Evitar el uso de herramientas de ensamble y • calibradores, diseñando piezas que se auto • posicionen y auto bloqueen • •  Evitar o minimizar la necesidad de orientar las • partes

Adaptado (Osorio-Gómez, 2012)

PAUTAS DEL DFA• Evitar los tornillos • •  Si los tornillos son necesarios, unificar los • •  1pos y formas de la punta • •  Diseñar partes que encajen juntas o que se unan • a presión • •  Las partes deben ser uniformes, de alta calidad y • tener tolerancias estrechas para evitar 1empos • inac1vos debidos a piezas incompa1bles o • defectos de manufactura • •  Evitar partes frágiles, flexibles, abrasivas, • resbaladizas, pequeñas, cortantes, etc. • •  Usar partes con la suficiente rigidez y resistencia • que puedan alimentarse automá1camente a la • línea de montaje

EJEMPLOS

METODOLOGIA GENERAL

METODOLOGIAS MAS COMUNES

• Algunas de las metodologías para DFA más • comunes son: • –  Método de LUCAS • –  Boothroyd & Dewhurst • –  Hitachi Assemblability Evalua1on Method (AEM) • –  Método basado en estándar MTM

• ESTO NO NOS DA LA SOLUCION!!! ES UNA HERRAMIENTA QUE NOS INDICA UN ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO DONDE EL INGENIERO DEBE REEMPLANTEAR CONTINUAMENTE EL DISEÑO CON LA VOLUNTA DE LA REDUCCION DE COSTOS EN LA MANUFACTURA Y OPERACIÓN EN EL PRODUCTO!

bibliografia

• DISEÑO Y DESARROLLO DE PRODUCTO. Karl T URLRICH, Cuarta edición,McGrawHill,Mexico 2009.• Video :https://youtu.be/Ac0SqxD-lDo• Osorio-Gómez, 2012• Mejía-Gu1érrez, R., Ríos-

Zapata, D. Memorias del curso: “Ingeniería Concurrente” Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto, Universidad EAFIT. Medellín, Colombia. 2013