Este documento presenta una introducción al diseño para la manufactura y el ensamble (DFMA). Explica que el DFMA analiza los diseños para identificar formas de reducir el número de piezas, operaciones de ensamble y costos de producción. También describe las etapas y principios del DFMA, incluyendo el diseño para el ensamble y diseño para la fabricación. Resalta que el DFMA puede llevar a reducciones significativas en el tiempo y costo de ensamble de productos.

1. DFMA Design for manufacture and Assembly (Diseño para la Manufactura y el Ensamble) Materia facilitado por cortesía de sus autores, Ingenieros Alfredo Gozález, Luís Alonzo y Jaime Márquez

2. INTRODUCCION AL DFMA En el mundo industrializado persiste la competencia observada muy de cerca en el indicador de la productividad laboral. Si hacemos seguimiento a países industrializados como Japón, Alemania y Estados Unidos, y considerando como modelo de productividad a los Estados Unidos al que le podemos asignar un valor de cien. Observamos que Japón sigue superando en muchas de las áreas de comercio por las cuales compite, ejemplo: auto partes, metalmecánica, acero, productos electrónicos, mientras que Alemania no llega a superar a la gran potencia imperialista esta solo supera a Japón en las siguientes áreas: producción de computadoras, detergentes, cerveza, comida.

3. Reseña Histórica El comienzo de las técnicas del DFMA tuvo lugar en los EE.UU. en torno a 1.977 en un clima en que debido a la fuerte competencia Japonesa privaban la reducción de los costros de fabricación de los productos y acortamiento del tiempo de desarrollo de nuevos productos En 1.989 se introduce la técnica del dfma completa. Esta técnica considera importante para el diseño del producto los factores siguientes: Numero de componentes de un producto, elementos de sujeción y operaciones de montaje. Así como también tiempo el desarrollo del producto y el montaje. Según esta técnica una disminución en el numero de componentes reducirá el numero de sujeciones, el numero de operaciones de montaje y por lo tanto se reducirá el tiempo de montaje y el tiempo de desarrollo del nuevo producto.

4. Que es el DFMA? Es una técnica que permite analizar en forma sistemática cualquier diseño. A partir de este análisis se proponen posibles modificaciones del diseño existente que reducen el numero de piezas y el tiempo de montaje.

5. Principios del DFMA La técnica se basa en los principios siguientes: Diseño de un componente base Diseño Modular Todas las operaciones de montaje deben hacerse en una sola dirección, en lo posible, verticalmente Favorecer el uso de componentes multifuncionales Eliminar los ajustes cuando sea posible Proveer a los componentes de partes que las permitan auto posicionarse Proveer acceso directo a todos los submontajes Minimizar los niveles de ensamblado Facilitar la orientación de los componentes haciéndolo lo mas simétricos posible

6. Etapas del DFMA En un análisis DFMA se pueden distinguir dos etapas: Diseño para el montaje (DFA) Diseño para la fabricación (DFM) El ( DFA ) es utilizado para reducir la complejidad de un producto consolidando piezas en diseños elegantes y de funcionamientos múltiples. El (DFM) entonces permite que se juzgue rápidamente el costo de producir el nuevo diseño y su comparación con el diseño original

7. Metodología del trabajo DFMA Diseño Conceptual Selección de Materiales Procesos y Est. Costos DFA Producción Diseño Conceptual Mejor Diseño Conceptual DFM Diseño detallado Para costos de Fabricación mínimos Mejoras de procesos y materiales Simplificación Prototipo Se usa la metodología DFA para ayudar a simplificar el diseño conceptual En la etapa DFM se hace el diseño detallado de cada parte

8. DFMA Reducir el proceso de diseño 40% time savings 20 27 13 55 22 15 3 5 0 20 40 60 80 100 Diseño del Proceso convencional DFMA Proceso De diseño Porcentaje del tiempo de diseño Concepto de diseño Diseño inicial Cambios de diseño Diseminacion de data

9. Ejemplo de uso de la técnica 24 8 4 2 222 116 182 162 144 103 98 94

10. Influencia de las variables en el proceso de producción Quien esta a la sombra del gran lanzamiento

11. DFMA promueve los intercambios sinérgicos entre el ensamblaje, parte y coste de ciclo de vida Simplificación del producto Reduce el tiempo y costo del ensamblaje Reduce tiempo y costos para el servicio y el mantenimiento Reduce costos e impacto del medio ambiental Reduce el Costo estimado de mec anizado Diseño para el ensamblaje Diseño para el servicio Diseño del medio Diseño para la fabricación

12. Importancia del DFMA Reduce el tiempo para el ensamblaje 13% reducción de partes cuenta/costo 9% Mejoras del tiempo de mercadeo 39% Mejoras en la calidad y en la confiabilidad 22% Reducción del ciclo de tiempo de la fabricación 17%

13. En Conclusión DFMA Reduce los altos costos Menos material a inventariar Menos estaciones de ensamblaje El equipo de ensamblaje es menos automático Las etapas de fabricación son menos especializadas Menos papel y dibujos Menos puestos de trabajo Menos herramientas para el ensamblaje y accesorios

14. DFMA casos de aplicación Que tipos de productos son aplicados al DFMA ? Productos médicos Unidades de disco Televisores Tractores de jardín Sistemas de correo Impresoras Soldadores Sistemas de defensa Rectificadores HVAC Controles Instrumentos científicos Cajas para circuitos Partes de automóviles Válvulas

15. Que es el DFA? Diseño para el Ensamble (DFA), es una metodología para los diseños de piezas y diseño total de un montaje. Es una manera cuantificable de identificar partes innecesarias y de determinar tiempos y costos en un ensamble de un producto.

16. Analizar las pieza que componen el producto siguiendo el orden en el que se incorporan Determine la cantidad mínima de partes en base al criterio de partes mínimas Estime el tiempo actual de ensamble utilizando la base de batos de DFA. Determine el índice de DFA comparando el tiempo real de montaje con el mínimo teórico Identifique las dificultades del ensamble y los cambios de manufactura y evalué si pueden conducir a problemas de manufactura y calidad. LA METODOLOGÍA DFA

17. Recomendaciones para el diseño del montaje Recomendaciones para el diseño o rediseño de un producto existe. Estructurar en módulos Disminuir la complejida Establecer elemento base Facilitar la composición Simplificar las uniones

18. Lista de referencias disponible Beneficios de las aplicaciones del Software BDI DFA Mejoras relativas al diseño del producto (de 102 casos en estudio de publicaciones de industria) Categoría Promedio % Reducción Tiempo de ensamblaje Operaciones de ensamblaje Costo producto Defectos de ensamblaje Tiempo de mercadot Conteo de partes Peso 61 53 50 68 54 54 26

19. Source: Alfredo Herrera International DFMA forum, Newport, RI Anti-Flail Bracket Ensamblaje para el Boeing Longbow Apache Helicopter 5 Partes de hojas de metal 19 Remaches 20 Necesita Herramienta 32 Horas de fabricacion Fabricacion 1 Parte de maquina de alta Velocidad 2 Horas de Fabricacion 10% Menos peso 45% Menos costo Costo de Herramienta Eliminada Antes Despues

20. Diseñar para la separación simple y la manipulación simple Pautas para el análisis DFA Pautas para el análisis DFA

21. Diseñar para una manipulación con el uso de cualquier mano. Evitando requerir una fuerza o una reorientación específica Pautas para el análisis DFA

22. Diseñar piezas estables, que mantienen la forma, bajo su propio peso Pautas para el análisis DFA

23. Evitar diseños de partes que requieran las dos manos para su manipulación Pautas para el análisis DFA

24. Evitar el diseño de partes que requieran la manipulación cuidadosa para prevenir lesión al trabajador durante el ensamble Pautas para el análisis DFA

25. Evite el diseño de partes para la manipulación con el uso de pinzas lo que incrementa el tiempo de ensamble Pautas para el análisis DFA

26. cartoon courtesy GM Vista Restringida del alojamiento Evitar que el trabajador de ensamble deba confiar en la detección táctil durante la introducción

27. Área inadecuada para la manipulación de los item y las herramientas necesarias en la operación cartoon courtesy GM Acceso Obstruido

28. Ejemplos de diseño y características adaptado al ensamble snapfit pressfit integral rivet separate rivet screw