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DIP_DFM n o 1 / 85 DFM: Design for Manufacturing DFA: Design for Assembly.

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1 DIP_DFM n o 1 / 85 DFM: Design for Manufacturing DFA: Design for Assembly

2 DIP_DFM n o 2 / 85 TÉCNICAS PARA ESTIMULAR A PRÁTICA DIP  PROJETO AXIOMÁTICO  PROJETO PARA FABRICAÇÃO - DFM  PROJETO PARA MONTAGEM - DFA  PROJETO ROBUSTO - TAGUCHI  TECNOLOGIA DE GRUPO  ENGENHARIA DO VALOR  DESDOBRAMENTO DA FUNÇÃO QUALIDADE - QFD

3 DIP_DFM n o 3 / 85 DESENVOLVIMENTO INTEGRADO DE PRODUTOS Objetivos: Apresentar as seguintes ferramentas DIP Projeto Axiomático DFM - Design for Manufacturing DFA - Design for Assembly Ferramentas DIP

4 DIP_DFM n o 4 / 85 PROJETO AXIOMÁTICO Axiomas: Regras gerais sobre o que são consideradas práticas corretasPropriedades: 1. Não podem ser provados; 2. São verdades gerais,isto é, nenhum contra exemplo pode ser observado. Exemplos de axiomas: Manter independência entre os requisitos funcionais. Minimizar o número de requisitos funcionais. Ferramentas DIP

5 DIP_DFM n o 5 / 85 PROJETO AXIOMÁTICO Definição: Projeto axiomático é a aplicação de axiomas de projeto a medida que o projeto progride. Um projeto otimizado não viola nenhum dos axiomasDificuldades: Axiomas não são de uso direto nem de uso fácil. Ferramentas DIP

6 DIP_DFM n o 6 / 85 PROJETO AXIOMÁTICO Exemplo: Projeto de uma porta de refrigerador Requisitos Funcionais (RF): RF1: Minimizar a transferência de calor do meio para o refrigerador, tal que a temperatura interna se mantenha na faixa de 4 a 6 0 C, com o mínimo dispêndio. RF2: Proporcionar acesso ao interior do refrigerador Ferramentas DIP

7 DIP_DFM n o 7 / 85 PROJETO AXIOMÁTICO Exemplo: Projeto de uma porta de refrigerador Configurações: a) Refrigerador Convencional: RF1 & RF2 acoplados  Projeto inadequado b) Refrigerador Horizontal: RF1 & RF2 parcialmente desacoplados  Axioma da independência dos RF’s OK. Ferramentas DIP

8 DIP_DFM n o 8 / 85 DESIGN FOR MANUFACTURING - DFM Definição: Integração do planejamento do processo de produção ao projeto do produto.Objetivo: Projetar um produto ou sistema que seja fácil e barato de se fabricar, evitando-se características de fabricação que sejam desnecessárias ou indesejáveis.

9 DIP_DFM n o 9 / 85 DESIGN FOR MANUFACTURING - DFM Características de fabricação desnecessárias:   Especificação de acabamentos superficiais mais finos do que o necessário;   Especificação de várias espessuras de paredes para componentes injetados;   Especificação de raios de concordância muito pequenos para componentes forjados.

10 DIP_DFM n o 10 / 85 DESIGN FOR MANUFACTURING - DFM Implementação: DIRETRIZES DFM Experiência de Projeto Experiência de Fabricação + = Diretrizes DFM

11 DIP_DFM n o 11 / 85 DIRETRIZES DFM   Projetar para um número mínimo de partes;   Desenvolver um projeto modular;   Minimizar variações de componentes;   Projetar componentes multifuncionais;   Projetar componentes de fácil fabricação e montagem;   Evitar elementos de fixação - rebites e parafusos;

12 DIP_DFM n o 12 / 85 DIRETRIZES DFM   Minimizar o número de direções de montagem;   Minimizar o manuseio de componentes;   Eliminar ajustes;   Evitar componentes flexíveis;   Enfatizar a padronização.

13 DIP_DFM n o 13 / 85 PROJETAR PARA UM NÚMERO MÍNIMO DE PARTES Projeto do mecanismo de fechadura da Xerox

14 DIP_DFM n o 14 / 85   Tempo de engenharia;   Desenhos;   Part numbers;   Relatórios de controle de produção;   Ordens de compra e venda;   Número de containers;   Número de locais de depósito;   Número de itens de inspeção;   Tempo de manipulação;   Equipamentos de produção;   Ferramentas;   Tempo de treinamento. MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Diminui também...

15 DIP_DFM n o 15 / 85   Fabricação;   Montagem;   Manipulação;   Orientação;   Armazenagem;   Compra;   Controle de Estoque;   Inspeção;   Re-trabalho;   Serviço de pós-venda. MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Um componente que é eliminado, tem custo zero de:   Falha;   Funciona mal;   Necessita de ajustes. Um componente que é eliminado, nunca:

16 DIP_DFM n o 16 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Um simples parafuso?

17 DIP_DFM n o 17 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Um simples parafuso?

18 DIP_DFM n o 18 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Um simples parafuso?

19 DIP_DFM n o 19 / 85 UM CARRO EM 24 HORAS A nova fábrica da Ford despejará no pátio um carro a cada oitenta segundos. Um veículo leva 24 horas para ser montado individualmente. Fonte: Veja edição 1749 Ano 35, n o 17, 1 0 Maio 2002

20 DIP_DFM n o 20 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES

21 DIP_DFM n o 21 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Aqueles parafusos são realmente necessários? Diretrizes DFM

22 DIP_DFM n o 22 / 85 MINIMIZAR DIREÇÕES DE MONTAGEM

23 DIP_DFM n o 23 / 85 MINIMIZAR DIREÇÕES DE MONTAGEM Avalie a ergonomia do processo de montagem Diretrizes DFM

24 DIP_DFM n o 24 / 85 DESIGN FOR MANUFACTURING - DFM

25 DIP_DFM n o 25 / 85 DESIGN FOR MANUFACTURING - DFM

26 DIP_DFM n o 26 / 85 ELIMINAR AJUSTES Elimine componentes de fixação sempre que possível

27 DIP_DFM n o 27 / 85 MINIMIZAR O MANUSEIO DE COMPONENTES Facilidade de manipulação de componentes se define na concepção do produto Diretrizes DFM

28 DIP_DFM n o 28 / 85 PROJETAR COMPONENTES DE FÁCIL MONTAGEM Acesso a componentes se define na concepção do produto Diretrizes DFM

29 DIP_DFM n o 29 / 85 PROJETAR COMPONENTES DE FÁCIL MONTAGEM Evite ajustes e reorientações durante a montagem ( na concepção do produto ) Diretrizes DFM

30 DIP_DFM n o 30 / 85 PROJETAR COMPONENTES DE FÁCIL MONTAGEM Facilidade de manipulação de componentes define-se na concepção do produto. Diretrizes DFM

31 DIP_DFM n o 31 / 85 EVITAR COMPONENTES FLEXÍVEIS

32 DIP_DFM n o 32 / 85 PRODUTO B X W PRODUTO A X Y PRODUTO C X Z X Módulo comum na estrutura de vários produtos PROJETO MODULAR

33 DIP_DFM n o 33 / 85 Variedade de produto Variedade do processo Variedade de produto Variedade do processo Variedade de produto Variedade do processo ABORDAGEM CLÁSSICA ABORDAGEM MODULAR PROJETO MODULAR Diretrizes DFM

34 DIP_DFM n o 34 / 85 Rolling Chassis Dodge Dakota R/T V8 Parceria DaimlerChrysler e Dana Campo Largo - Curitiba - PR Fonte: Exame n de 19abr00 PROJETO MODULAR

35 DIP_DFM n o 35 / 85 Rolling Chassis DaimlerChrysler Dana Pedido eletrônico  Módulo com 300 componentes  Tempo máximo de montagem: 3 horas  Módulo percorre 45 metros Rodas e pneus calibrados pela Goodyear  Suspensão dianteira  Suspensão traseira  Sistema de freios  Sistema de direção PROJETO MODULAR

36 DIP_DFM n o 36 / 85 Rolling Chassis DaimlerChrysler Dana 7 km Doca de entrega: funcionários rolam o chassis até o primeiro posto de montagem PROJETO MODULAR

37 DIP_DFM n o 37 / 85 Rolling Chassis Motor é montado no chassis,...carroçaria, caçamba e parachoques,...portas. Veículo pronto para inspeção em menos de 3 horas após a chegada do chassis PROJETO MODULAR

38 DIP_DFM n o 38 / 85 PROJETO MODULAR: Rolling Chassis Fornecedores diretos Funcionários na linha de montagem Funcionários na área administrativa Coordenador de Engenharia Coordenador de Montagem Com módulo Sem módulo PROJETO MODULAR

39 DIP_DFM n o 39 / 85 DESIGN FOR ASSEMBLY - DFA Definição: DFA é um caso particular de DFMObjetivos:  Reduzir o número de partes de um produto e tornar as partes restantes fáceis de serem manipuladas e montadas;  Simplificar a estrutura do produto de forma a reduzir os custos de montagem;  Projetar para um número mínimo de partes.

40 DIP_DFM n o 40 / 85 DESIGN FOR ASSEMBLY - DFA Projetar para um número mínimo de partes Principais conseqüências Diretas   Eliminação do custo do componenteIndiretas   Melhoria da confiabilidade do produto   Redução de custo com estoques   Redução dos custos de produção

41 DIP_DFM n o 41 / 85 DIRETRIZES DFA  ;  Minimizar o número de componentes; Reduz tempo de projeto, controle de produção, itens a inspecionar, treinamento.  ;  Evitar o uso de componentes de fixação separados; O custo para apertar um parafuso é de 6 a 10 vezes maior que o custo do parafuso.   Minimizar o número de direções de montagem; Os componentes devem ser montados preferencialmente na direção top-down.

42 DIP_DFM n o 42 / 85 DIRETRIZES DFA (cont.)  ;  Maximizar compliância; Utilizar chanfros, gravidade, vibração, RCC (Remote Centre of Compliance), Robôs tipo SCARA   Minimizar o manuseio de componentes; Posicionamento possui custos elevados. Preserve a orientação.

43 DIP_DFM n o 43 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Analise sempre esta possibilidade

44 DIP_DFM n o 44 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Estruturas monolíticas Estruturas monolíticas: interesse da indústria aeronáutica

45 DIP_DFM n o 45 / 85 MINIMIZAR NÚMERO DE PARTES Projeto original Texas Instruments Novo projeto após o DFA

46 DIP_DFM n o 46 / O componente possui movimento em relação ao conjunto? O material do componente deve ser diferente daquele do conjunto? O componente deve ser separado para permitir a montagem e desmontagem do conjunto? NÃO Componente pode ser eliminado do conjunto BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD - DFMA

47 DIP_DFM n o 47 / 85 Exemplo: 4 componentes principais + 20 elementos de união BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

48 DIP_DFM n o 48 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

49 DIP_DFM n o 49 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD 43% de componentes 73% no tempo de montagem

50 DIP_DFM n o 50 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

51 DIP_DFM n o 51 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD Método DFMA ®

52 DIP_DFM n o 52 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD DFMA é uma abordagem sistemática que viabiliza a definição da melhor alternativa de projeto para otimizar a manufatura do produto. u O DFMA não é uma ferramenta que cria soluções automaticamente. u O DFMA não substitui o ser humano nas tomadas de decisão ou na escolha da solução ideal. u O DFMA não contem o KNOW-HOW de PROJETO (Knowlegde Data Bank).

53 DIP_DFM n o 53 / 85 DFMA – ONDE SE APLICA u Produtos que estejam nas fases preliminares de projeto ou revisão de projeto. u Produtos com problemas de fabricação ou montagem, do ponto de vista da produção. u Produtos maduros que estejam perdendo mercado para a concorrência. u Produtos de alto custo.

54 DIP_DFM n o 54 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD DFM estima o custo de fabricação de peças primárias, gerando alternativas para a tomada de decisão entre os processos de fabricação e o projeto. DFA procura simplificar o produto, minimizando o número de peças sendo um método para quantificar e minimizar o tempo e o custo de montagem. Método DFMA ®

55 DIP_DFM n o 55 / 85 DFADFA DFMDFM BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

56 DIP_DFM n o 56 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

57 DIP_DFM n o 57 / 85 QUESTÕES DFA: EXEMPLO D F M A

58 DIP_DFM n o 58 / 85 D F M A QUESTÕES DFA: EXEMPLO

59 DIP_DFM n o 59 / 85 DFA – INSERÇÃO, ORIENTAÇÃO E GEOMETRIA D F M A Eixo da inserção SIMETRIA   = 0 SIMETRIA   = 180

60 DIP_DFM n o 60 / 85 DFA – SIMETRIAS  e  D F M A

61 DIP_DFM n o 61 / 85

62 DIP_DFM n o 62 / 85

63 DIP_DFM n o 63 / 85

64 DIP_DFM n o 64 / 85 DFA – INSERÇÃO, ORIENTAÇÃO E GEOMETRIA D F M A

65 DIP_DFM n o 65 / 85 DFM – USINAGEM D F M A

66 DIP_DFM n o 66 / 85 DFM – USINAGEM D F M A

67 DIP_DFM n o 67 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

68 DIP_DFM n o 68 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

69 DIP_DFM n o 69 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

70 DIP_DFM n o 70 / 85 BOOTHROYD AND DEWHURST METHOD

71 DIP_DFM n o 71 / 85   Apresentado em 1986 por Shimida, Miyakawa e Ohashi – funcionários da Hitachi Co. - Japão   Avalia a montagem de um produto através de dois indicadores: E– E – Índice de “montabilidade”: quantifica a qualidade da montagem baseado nas dificuldades das operações de montagem. K - K - razão de custos de montagem: razão entre os custos de montagem de um novo produto e um produto padrão. AEM- ASSEMBLABILITY EVALUATION METHOD

72 DIP_DFM n o 72 / 85 AEM: ASSEMBLABILITY EVALUATION METHOD ALGORITMO Fonte: Miyakawa,S.,Ohashi,T. and Iwata,M., “The Hitachi New Assemblability Method (AEM)”, Transactions of NAMRI/SME, 1990, p

73 DIP_DFM n o 73 / 85 AEM- ASSEMBLABILITY EVALUATION METHOD Exemplos de símbolos e penalidades AEM

74 DIP_DFM n o 74 / 85 Avaliação de “assemblability” e sugestão de melhorias AEM- ASSEMBLABILITY EVALUATION METHOD

75 DIP_DFM n o 75 / 85 AEM- CÁLCULO DO ÍNDICE E Assemblability das partes Penalidade da operação Assemblability do conjunto

76 DIP_DFM n o 76 / 85 AEM- CÁLCULO DO ÍNDICE K Razão de custos de montagem onde C C: custo de montagem do produto C S C S : custo de montagem de um produto padrão

77 DIP_DFM n o 77 / 85 NOGUEIRA, Eduardo S., “Implementação Computacional da Técnica de Projeto DFA - Design for Assembly”, Trabalho de Graduação – ITA, DFMA + AEM

78 DIP_DFM n o 78 / 85 DFMA + AEM

79 DIP_DFM n o 79 / 85 DFMA + POKA YOKE

80 DIP_DFM n o 80 / 85 DFMA + POKA YOKE

81 DIP_DFM n o 81 / 85 Poka-Yoke Poka-Yoke: dispositivo a prova de falhas Montagem correta Montagem incorreta Sem Poka-Yoke DFMA + POKA YOKE

82 DIP_DFM n o 82 / 85 Posição Correta Posição Incorreta Sensor de posição DFMA + POKA YOKE

83 DIP_DFM n o 83 / 85

84 DIP_DFM n o 84 / 85

85 DIP_DFM n o 85 / 85 EXERCÍCIOS 1) 1) Descreva um exemplo do uso de poka-yoke em produtos: configuração anterior e posterior; 2) 2) Elabore um procedimento para que o dispositivo poka- yoke descrito em (1) não seja eliminado do produto pela análise DFMA (Boothroyd&Dewhurst); 3) 3) Revise as diretrizes DFM, DFA e proponha um procedimento poka-yoke de projeto, baseado em uma das diretrizes de sua escolha.


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