Od prototypu k hromadné výrobě: Vyhýbání se části, která se mění

Statistiky oboru · 12. března 2023
Statistiky oboruŘízení výrobyKonzistence

Článek

12. března 2023

Fáze prototypu získává jistotu ohledně designu. Výrobní fáze jej musí reprodukovat s ohledem na náklady a takt omezení. Zde se dva rozcházejí a čtyři mechanismy, které udržují objemovou část identickou s tou, kterou jste schválili.

Řeka protéká mezi vzorkem a objemem

Fáze prototypu existuje proto, aby odpovídala na otázky: sedí struktura, je správný rozměr, bude materiál fungovat. Dosažení tohoto cíle může být nákladné — otevřené doby cyklu, nejlepší dostupné nástroje, nejstabilnější procesní cesta. Produkce si klade jinou otázku: reprodukovat výsledek v rámci omezení nákladů a takt. Tyto dva cíle jsou přirozeně v napětí a téměř každá nekonzistence v hardwarových programech se stane někde na křižovatce. Úspěch vzorku se prostě nikdy nepřenese přes celek. Objem mění trasu procesu, operátora, stroj, někdy i budovu.

Většinu z toho tvoří tři vzorce selhání. Posun data: vzorek dosáhne soustřednosti při pětiosém jednoduchém nastavení, poté se objem přepne na tříosé vícenásobné nastavení pro takt a soustřednost se tiše posune. Změna materiálu: ve vzorku běží importovaná tyč, objem nahrazuje domácí ekvivalentní jakost a chování při řezání a povrchová úprava se mění s tím. Změna operátora: program vyladil starší inženýr a poté byl předán na noční směnu, aniž by nikdo znovu ověřoval parametry. Nic z toho není nedbalost. U všech tří chybí proces.

Dokumentace procesu: Zapsání úspěšnosti vzorku

Jedinou nejúčinnější ochranou je dokumentovat proces, zatímco vzorek stále běží. Konkrétně: dodávka vzorku by měla být dodávána s výrobním souborem, nikoli pouze s díly. Tímto souborem je karta postupu (pořadí operací, stroj, upínací zařízení, polohovací datum), CNC program a seznam nástrojů včetně offsetů a řezných parametrů, kontrolní záznamy s metodami měření pro klíčové rozměry a specifikace materiálu s certifikáty. Tento soubor je jedinou autoritou ve výrobě a každá odchylka od něj musí projít procesem změny.

Rozdíl je markantní. Zdokumentované výrobní kopie ze známého stavu; nedokumentovaná produkce žádá nový štáb, aby ji znovu objevil. Integrované továrny udržují odběr vzorků z jednoho kusu, zkušební provozy a objemovou výrobu ve stejném závodě, takže procesní dokumentace prochází jedním řídicím řetězcem a mezi technikem odběru vzorků a výrobním štábem není žádná mezera při předávání. Struktura Shenzhen-Huizhou slouží stejnému cíli: Shenzhen vlastní vzorkování a kontrolu procesů, Huizhou vlastní nárůst objemu a zpracovává data v jednom systému, místo aby cestovali e-mailem.

Nástroje a přípravky: Přenosová schopnost, nejen ocel

U projektů zahrnujících lisování, ohýbání nebo odlévání závisí objemová konzistence silně na stavu nástrojů a přípravků. Vzorové nástroje jsou obvykle ručně osazeny a dosahují přesnosti s pomocí zkušeného technika. Výrobní nástroje musí zaručovat konzistenci prostřednictvím vlastní geometrie a přesnosti obrábění. Přechod od vzorku k výrobě proto vyžaduje formální předání nástrojů: přepočítání řezné vůle, korekci kompenzace zpětného odpružení, formalizaci umístění a vedení a ověření stability v průběhu zkušebního provozu.

Situace, které je třeba se vyhnout, je umístění vzorků a objemu ve dvou různých továrnách. Továrna na vzorky předá nástroje a zastaví se tam; výrobní továrna je zdědí, aniž by znala historii montáže, a nakonec je nebude schopna změnit ani je nebude chtít opustit. Rozhodující je zde vlastní konstrukce a výroba nástrojů – přepracování, zkušební lisování a potvrzení prvního výrobku – to vše probíhá v jedné dílně, takže iterace se měří spíše v hodinách než v týdnech. Pro hardwarové týmy je přidání schopnosti nástrojů do filtru dodavatelů mnohem efektivnější než následné rozhodování mezi dvěma továrnami.

Schopnost procesu: Od prvního článku po každý článek

Absolvování prvního článku jen dokazuje, že proces může být dobrou součástí. Každý procházející článek dokazuje, že proces je pod kontrolou. Engineering to vyjadřuje indexem způsobilosti procesu Cpk: změřte vzorek klíčových rozměrů a zjistěte, zda distribuce stabilně sedí v tolerančním pásmu s rezervou. Obvyklým požadavkem je Cpk alespoň 1,33 pro klíčové charakteristiky, zvýšení na 1,67 nebo více pro bezpečnostní nebo kritické prvky lícování. Níže uvedený proces, který náhodně ztratí kontrolu ve výrobě, i když byl první článek dokonalý.

První zpráva o kontrole článku, FAI, je to, jak to přistane na papíře: každý klíčový rozměr na výkresu měřený položku po položce, se skutečnými hodnotami, posudkem nevyhověl a použitým nástrojem, což vytváří sledovatelný dokument. Systém PPAP pro automobilové díly je postaven přesně na této logice – nedůvěřovat jednotlivému řemeslníkovi, ale dokumentovat, že proces je stabilní. Výběr dodavatele se systémy PPAP a ISO9001 je ve skutečnosti nákupem pojištění konzistentnosti výroby. Možná nebudete potřebovat celý balíček PPAP, ale můžete požádat o údaje o způsobilosti procesu v klíčových dimenzích, což je cennější než jakékoli slovní ujištění.

Jak seřadit program

Sestavení do časové osy: při vzorkování paralelně dokončete procesní dokumentaci a kontrolní záznamy a předejte je s díly. Po přijetí proveďte ověření návrhu na vzorcích; jakmile je potvrzena struktura a přizpůsobení, přejděte do zkušebního provozu, který využívá výrobní proces, výrobní nástroje a výrobní tým a který musí zahrnovat první kontrolu výrobku a posouzení způsobilosti procesu v klíčových rozměrech. Teprve poté, co pilot projde, by se mělo diskutovat o nárůstu objemu a během nárůstu zachovat stejné kontrolní body a stejný přístup k záznamu dat, jaký byl použit při vzorkování. Jakákoli změna procesu – náhrada materiálu, výměna stroje, seřízení nástroje – provede znovu posouzení, místo aby byla oznámena ústně.

Nejtěžší část této sekvence není technická. Jde o to, zda dodavatel v tomto rytmu vůbec bude pracovat. Dodávka na jednom místě je zde důležitá právě proto, že od odběru jednoho kusu až po sériovou výrobu je zodpovědná jediná továrna: má motivaci i prostředky k zajištění konzistentnosti po celou dobu, protože neexistuje žádná druhá strana, které by se dal problém připsat. U zámořských hardwarových týmů tato struktura jediné odpovědnosti také odstraňuje koordinaci napříč časovými pásmy a mezi dodavateli. Vybrané platformy dodavatelů vám umožňují filtrovat podle schopností procesu – ohýbání plechů, lisování, CNC frézování a soustružení, broušení a leštění, vlastní nástroje – a podle systémů kvality, jako jsou PPAP a ISO9001, takže konzistenci lze zapsat do rámce spolupráce od prvního rozhovoru.

DFM, Rapid Prototyping a Handover to Volume

Rapid prototyping se obvykle prodává jako služba rychlosti, ale jeho skutečným výstupem jsou informace. Prototyp vyrobený za pět dní vám řekne, zda je geometrie sestavena; přezkoumání návrhu pro výrobu (DFM) vám řekne, zda může být vyrobeno za cílové náklady. Tyto dvě věci k sobě patří: spusťte kontrolu DFM před vyříznutím prototypu, takže prototyp již odráží proces, který bude součástí výroby. Týmy, které nejprve vytvoří prototyp a poté se ptají na vyrobitelnost, mají tendenci platit za stejnou lekci dvakrát – jednou v prototypu, jednou v nástrojích.

Vlastní obráběcí služba, která provádí pouze výkresy, dodá přesně to, co jste požadovali, včetně problémů. Užitečná verze se tlačí dozadu: tato stěna je příliš tenká pro vámi zadanou svorku, tato kapsa potřebuje poloměr rohu, tohoto nulového bodu nelze dosáhnout v jednom nastavení. Tato smyčka zpětné vazby je to, co přenáší přesné součásti z jednoho vzorku do programu mechanických dílů, a nejvíce záleží na práci s autodíly, kde změna po PPAP stojí mnohem víc než komentář před prvním řezem. To je také fáze, kdy OEM program začne žádat o dokumentaci IATF 16949 a uvedenou MOQ za revizi, protože objemový závazek mění cestu procesu – a výrobce, který jej zvýšil během DFM, je ten, kdo může stále držet cenu.

Potřebujete vlastní řešení?

Sdělte nám svůj projektový scénář a požadavky a my do 24 hodin vybereme správné řešení a poskytneme cenovou nabídku.

Získejte bezplatnou cenovou nabídku

Zobrazit podrobnosti o dodavateli výroby přesných dílů

CNC frézování a soustružení, ohýbání a lisování plechů, broušení a leštění, továrna má vlastní konstrukci forem a výrobní kapacity a kompletaci na jednom místě od prototypování jednoho kusu až po sériovou výrobu. Shenzhen a Huizhou jsou propojeny a podporují přizpůsobení na základě výkresů a vzorků. Obchodní podmínky jsou volitelné EXW / FOB / CIF / DDP a má certifikaci systému kvality PPAP a ISO9001.

Přečtěte si o řešeních přizpůsobení přesných dílů →