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DISEO PARA LA FABRICACIN (DFM)

INTRODUCCION.- Denominado as por sus siglas en ingls, Design for manufacturing, es el

primer camino hacia el mundo de la ingeniera concurrente, est diseada con la finalidad de que

el producto sea fcil y econmico de producir.

En el campo de la fabricacin que consiste en construir un producto o maquina podemos describir

en dos actividades que son:

Conformacin de piezas

Actividades a realizar en la fabricacin

Montaje del producto

La fabricacin de piezas consiste en dar forma a los componentes bsicos del producto por medio

de una gran diversidad de procesos, mientras que el montaje del producto se refiere a componer

el producto a partir de las piezas y componentes elementales y comprende operaciones de

insercin, referenciacin, puesta a punto y comprobacin del correcto funcionamiento del equipo.

Procedimientos automatizados de manipulacin y fijacin: Una de las principales

dificultades de la fabricacin automatizada es la manipulacin de piezas y componentes. Entre

algunos ejemplos tenemos:

La dificultad que tendra un sistema robtico al momento de atender una llamada telefnica.

La dificultad que tendra un robot domestico para poner azcar y remover una taza de caf.

La robtica nos hace ver la perfeccin y a la misma ves la complejidad de estas simples acciones

humanas, los sistemas robticos estn lejos de tener estas capacidades, y cuando existe su

aplicacin estas son demasiado lentas y costosas.

Ordenacin de las piezas: Dado a las limitaciones y complejidades de los actuales sistemas

automatizados, unos de los principales objetivos de la manipulacin y fijacin de las piezas en

procesos de fabricacin es mantener el orden de las piezas, ya sea por su posicin u orientacin.

Los principales sistemas para evitar la prdida del orden en procesos de conformacin y montaje

son:

Fabricacin en cadena Clulas de fabricacin Palatizacin Sistemas de alimentacin

Fig1. Ejemplos procesos automatizados

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Soluciones constructivas para la conformacin y manipulacin: El diseador puede tener

gran incidencia en los costes y tiempos de fabricacin, as como en la calidad del producto, todas

estas consideraciones afectan aspectos como:

El tipo de proceso de fabricacin necesario Las maquinas, tiles e instrumentos utilizados Los requerimientos de manipulacin, transporte interior y almacenamiento La eleccin entre fabricacin propia o subcontratacin La posibilidad de utilizar producto semielaborados Los procedimientos de control.

Son para todo esto una herramienta de gran utilidad las guas de referencia para orientar el

diseo para la conformacin, relacionadas con los principales procesos de fabricacin.

Familias de Piezas: Una familia de piezas es un conjunto de piezas fabricadas por una empresa,

que a pesar de ser distintas, presentan similitudes o atributos parecidos.

Distribucin en planta de las mquinas: Pueden ser de distribucion funcional como de

distribucion por grupos, donde son soluciones alternativas basicamente para la organizacin de

maquinas ya sea en grupos u funcionales, donde la distribucin funcional trata de tiepos altos y

costes elevados, la distribucin por grupos disminuye los tiempos, y reduccin de costes.

Codificacin y clasificacin de piezas: No existe un sistema de codificacin y clasificacin de

piezas, entre los que se distinguen tenemos:

Sistemas basados en atributos de diseo (Formas, dimensiones, tolerancias, tipo de material, acabado superficial)

Sistemas basados en atributos de diseo (Procesos, operaciones, tiempo de fabricacin, tiles necesarios, mquinas)

Sistemas mixtos basados en tributos de diseo y fabricacin.

Sus miembros presentan analogias en relacin a la fabricacin, lo que posibilita una mejoreficacia en la produccion

Familias de piezas de fabricacion

Sus miembros presentan analogias en relacin al diseo, a partir de una buena base de datos en la empresa, facilita la busqueda de piezas similares que cubren sus necesidades.

Familias de piezas de diseo

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DISEO PARA EL MONTAJE (DFA)

Operaciones de montaje: Consiste en la manipulacin y composicin de diversas piezas y

componentes, la unin, ajuste, puesta a punto y verificacin de un conjunto para que el mismo

adquiera la funcionalidad para la cual ha sido concebido. Para esto denotan un grupo de

operaciones que hay que seguir el momento de su anlisis como son:

Manipulacin de piezas y componentes Composicin de piezas y de componentes Unin de piezas y componentes Operaciones de ajuste Operaciones de verificacin

Carcter integrador del montaje: El montaje tiene un carcter integrador en el seno del proceso

productivo, donde se dice que es el momento de la verdad, donde queda de manifiesto que

todos sus componentes encajen y se interrelacionen para desempear la funcin la cual fueron

requeridos.

A continuacin se citan varios de los defectos ms frecuentes en operaciones de montaje y

verificacin:

Montaje y automatizacin: La mejora de montaje se puede abordar desde dos puntos de vista

como son:

a) La automatizacin de los procesos de ensamblaje: Consiste bsicamente en automatizar

aquello que hasta ahora se realiza a mano, y se puede realizar a distintos niveles segn

el carcter del producto y el volumen de produccin.

b) El diseo para el montaje: Consiste en reconsiderar el diseo global del producto tomando

como objetivo la facilidad y calidad del montaje.

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Recomendaciones en el diseo de montaje: Las principales recomendaciones en el diseo de

un nuevo producto o rediseo de un producto existente son:

Estructurar en mdulos Disminuir la complejidad Establecer un elemento de base Limitar las direcciones de montaje Facilitar la composicin Simplificar las uniones

Fig2. Ejemplo de rediseo propuesto por Andreasen, Khler, Lund y Swift [And, 1988], donde se pueden observar la aplicacin de algunas de las recomendaciones de diseo para el montaje (simplificacin en el

nmero de piezas, disminucin de las direcciones d de montaje, substitucin de uniones difciles por inserciones fciles)

Evaluacin de montaje manual: En 1986 Boothroyd & Dewhurst propusieron una metodologa

para estudiar con mayor profundidad el nivel de adecuacin a una solucin basada en la

evaluacin de los tiempos de las distintas operaciones de montaje.

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DISEO PARA LA CALIDAD (DFQ)

Calidad y sistema de calidad: Podemos considerar una definicin de calidad como el conjunto

de propiedades y caractersticas de un producto o servicio que le confiere una aptitud para

satisfacer unas necesidades expresadas o implcitas.

Esto implica un conjunto de actitudes nuevas que afectan a los sistemas de organizacin y

pueden resumirse en:

1. Hacer el trabajo bien desde el principio y una sola vez

2. Evitar o reducir costes intiles

3. Realizar una accin preventiva, anticiparse a los fallos, a los gastos intiles

Calidad a travs del diseo: Es una nueva perspectiva de la ingeniera concurrente, en donde

se presenta los siguientes puntos de inters:

1. Asegura que el producto responda a requerimientos y necesidades del usuario

2. Establece criterios, parmetros y tolerancias adecuados para una fabricacin

3. Concibe los productos para que los procesos de fabricacin y montaje faciliten una

produccin sin errores y mnimos costes.

4. Asegura que el producto funcione sin fallos.

Desarrollo de la funcin de calidad (QFD, Quality functional deployment): Es un mtodo

globalizador cuyo principal objetivo es asegurar que se tiene en cuenta la voz del usuario o

cliente, a la vez que constituye una ayuda para la panificacin de la calidad durante todo el ciclo

de vida.

Desarrollo de la funcin de calidad (QFD): Es un mtodo globalizador cuyo principal objetivo

es asegurar que en la definicin de un producto o servicio se hayan considerado las necesidades

y requerimientos de los usuarios.

Consiste en un proceso estructurado que permite traducir los requerimientos y deseos de los

usuarios en requerimientos tcnicos de ingeniera en cada fase del diseo y la fabricacin.

Las 4 fases: Yoji Akao defini una serie de matrices para guiar e proceso del desarrollo de la

funcin de la calidad. Cada fase del desarrollo de un producto se representa por una matriz cuyas

caractersticas de diseo aportan a las especificaciones, en secuencia de forma de cascada, de

cuatro saltos:

a) Planificacin del producto (Casa de la calidad)

b) Despliegue de componentes

c) Planificacin del proceso

d) Planificacin de la produccin

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Fig3. Esquema general del desarrollo de la funcin de la calidad.

La casa de la calidad: Traduce la demanda de los usuarios en requerimientos tcnicos del

producto, se distinguen seis pasos que son:

1. Voz del usuario

2. Anlisis de competitividad

3. Voz del ingeniero

4. Correlaciones

5. Comparacin tcnica

6. Compromisos tcnicos

Implantacin del QDF: Es una metodologa que exige una gestin participativa presidida por el

impulso y la confianza de la direccin general.

Entre os beneficios de la implantacin del QDF se encuentran los siguientes:

Define de forma muy consistente el producto Acorta los plazos de desarrollo Acumula conocimiento Requiere pocos cambios durante el desarrollo Acumula conocimiento Requiere pocos cambios durante el desarrollo Mejora la relacin entre departamentos de la empresa Elimina procesos que no aaden valor Identifica procesos que requieren mejoras Descubre nichos de mercado Facilita los cambios rpidos Aumenta la productividad Elimina reclamaciones de los usuarios