ENGINEER TALKS Ep.27: Custom Marine Hardware DFM: Critical Dimensions, Finishing & Batch Fit

چرا یک نمونه مناسب است و دسته هنوز نیاز به بازسازی دارد؟

یک براکت، لولا یا چفت سفارشی به عنوان نمونه وارد می شود. روی نیمکت به طور تمیز به هم می‌پیوندد: پین می‌لغزد، برگ می‌چرخد، بست بدون درگیری مفصل را می‌کشد. امضا شده است. سپس اولین دسته تولیدی روی همان نیمکت قرار می‌گیرد و بخشی از آن نیاز به لمس با سوهان، ضربه‌ای با چکش یا بست برای صاف کردن دو وجه دارد.

هیچ چیزی در مورد نقشه تغییر نکرد و چیزی در مورد تامین کننده تغییر نکرد. چیزی که تغییر کرد تعداد قسمت های مورد قضاوت است. نمونه یک تکه بود، و اغلب توسط شخصی که قسمت جفت گیری را در دست داشت، مونتاژ می کرد و آن را تنظیم می کرد تا جا بیفتد. یک دسته یک تکه نیست. این پخش قطعات است و شخصی که نمونه را نصب کرده است در خط تولید ایستاده نیست.

این شکاف - بین "این مناسب است" و "هر کدام مناسب است" - یک مشکل خلقی از طرف تامین کننده نیست. این یک مشکل ترسیم، فرآیند و پذیرش است و موضوع این قسمت است. این مقاله برای خریدار یا مهندس پروژه نوشته شده است که باید تصمیم بگیرد که «سخت‌افزار سفارشی متناسب» در واقع قبل از انتشار سفارش خرید به چه معناست، زیرا ارزان‌ترین مکان برای تعمیر آن است.

یک نمونه یک بخش را ثابت می کند نه یک فرآیند

هر فرآیند تولیدی تنوع تولید می کند. یک نمونه یک مشاهده منفرد است که از آن گسترش گرفته شده است.

ادعای قوی‌تر - موردی که یک خط تولید دسته‌ای و یک زنجیره قطعات یدکی میدانی هر دو به آن وابسته هستند - قابلیت تعویض است: یک قطعه زمانی قابل تعویض است که با مشخصاتی تقریباً یکسان با سایرین ساخته شود که با هر مجموعه‌ای از همان نوع مطابقت داشته باشد و می‌تواند آزادانه قطعه دیگری را بدون اتصالات سفارشی مانند بایگانی جایگزین کند. این بیانیه ای در مورد کل جامعه است و یک نمونه اندازه گیری شده نمی تواند آن را تایید کند.

نصب نیمکت شکاف را به روشی خاص کاهش می دهد و شایسته است صادقانه این تکنیک را نامگذاری کنیم. هنگامی که دو نیمه اندازه گیری و مرتب می شوند به طوری که یک نیمه شل با یک نیمه محکم جفت می شود، انحراف به جای حذف از فرآیند در نقطه مونتاژ جذب می شود. که مونتاژ انتخابی است. هنگامی که یک قطعه با دست پر می شود، ضربه می زند یا در جای خود کشیده می شود، این به معنای نصب دستی است. آن‌ها تکنیک‌های متفاوتی هستند، و آنچه به اشتراک می‌گذارند، بخش مهمی است: نه یکی فرآیند تولید را سخت‌تر می‌کند و نه ثابت می‌کند که یک جفت قطعه دلخواه جا می‌شود. آنها جفت را در مقابل شما تضمین می کنند و چیزی فراتر از آن وجود ندارد.

بازرسی مقاله اول دارای ارزش واقعی و جداگانه است. تأیید می کند که تنظیم درست است و طراحی درک شده است - برنامه مناسب، افست مناسب، مواد مناسب. یک خطای راه‌اندازی سیستماتیک است، بنابراین در هر واحد تکرار می‌شود و یک بررسی کامل در شروع، کل اجرا را از اشتباهی که در غیر این صورت هزاران بار شبیه‌سازی می‌شد، محافظت می‌کند. کاری که مقاله اول نمی تواند انجام دهد این است که ثابت کند روند در مرکز باقی خواهد ماند. فرسودگی ابزار، رشد تدریجی حرارتی و شل بودن یراق آلات پس از اولین قطعه به دست می‌آیند و اولین قطعه هنگام اندازه‌گیری واقعاً درست بود. انتظار می رود که اجرا ادامه پیدا کند زیرا مقاله اول تصویب شده یکی از رایج ترین فرضیات در منابع سخت افزاری سفارشی است و این فرضیه است که دسته دوم در حال کار مجدد را تولید می کند.

از تناسب شروع کنید، نه از ابعاد

عبارت "بعد بحرانی" تا زمانی که به یک تابع گره نخورده باشد به معنای چیزی نیست. در یک جزء جفت، عملکرد مناسب است: یک فاصله، یک تداخل، یک فشرده سازی آب بندی، یک تراز، یک موقعیت توقف، یک درگیری چفت. بعد مهم همانی است که در کوتاه ترین مسیر فیزیکی است که آن شکاف را می بندد - زنجیره بعد - و کار واقعی ردیابی آن زنجیره است تا دایره کردن هر عدد روی نقاشی.

دو قسمت می توانند به راحتی در داخل تلورانس های خود قرار گیرند و همچنان با هم تداخل یا جغجغه داشته باشند، زیرا تناسب با مجموع زنجیره تعیین می شود، نه با یک بعد واحد. به همین دلیل است که "ما در همه چیز تحمل یکسانی داریم" پاسخی به یک مشکل مناسب نیست: ترکیب چند بعد درون تحمل هنوز هم می‌تواند از شکافی که قرار است بسته شود فراتر رود.

بنابراین اولین سوال DFM این نیست که "چقدر می توانید آن را محکم نگه دارید؟" این است که "ما از کدام شکاف محافظت می کنیم و کدام ابعاد آن را می پوشانیم؟" خریداری که بتواند در درخواست قیمت به آن پاسخ دهد، پاسخی بسیار متفاوت و معمولاً مفیدتر از کسی می‌گیرد که طرحی را ارسال می‌کند و قسمت خوبی را درخواست می‌کند.

یک بعد بدون مبحث اندازه گیری متفاوتی برای همه است

یک ویژگی حیاتی باید دارای یک مرجع مبحث واضح، یک حالت اندازه گیری تعریف شده - آزاد یا محدود - و یک روش تأیید اعلام شده باشد. ASME Y14.5 مرجعی است که بیشتر نقشه ها برای ارتباط با هدف طراحی به آن اشاره می کنند تا قطعات شکل، تناسب، عملکرد و قابلیت تعویض مورد نظر را داشته باشند. ISO 5459 داده ها و سیستم های مبنا را پوشش می دهد. پیامد تدارکات غیر جذاب اما تعیین کننده است: بدون هیچ داده توافقی، گزارش ابعادی تامین کننده و بازرسی خود شما هر دو می توانند به درستی اجرا شوند و همچنان مخالف هستند، زیرا آنها از منابع مختلف، یا در حالت های مختلف، یا با تنظیم متفاوت اندازه گیری می شوند.

اندازه گیری نیز شرایطی را به همراه دارد. دمای مرجع استاندارد 20 درجه سانتیگراد است و اندازه گیری در دمای دیگر عدم قطعیت را اضافه می کند، که بیشترین اهمیت را در سخت ترین ویژگی ها دارد. اینها جزییات بوروکراتیک نیستند که در پایان حل و فصل شوند. آنها توافقی هستند که «در تساهل» را به جای دو نظر خصوصی، یک مقدار مشترک می سازد.

ریخته گری، ماشین کاری و تکمیل سطوح یکسان را جابجا نمی کنند

زمانی که یک قطعه سفارشی تمام می شود، سطوح آن تحت دو سیستم تلورانس متفاوت قرار می گیرد و اشتباه گرفتن آنها یک منبع رایج از "در تحمل بود و هنوز مناسب نبود" است.

سطوح ریخته گری با تلورانس های کلی ریخته گری پوشانده می شوند. ISO 8062-3 چارچوبی را برای ریخته گری تلورانس های ابعادی و هندسی و هزینه های ماشینکاری فراهم می کند. سطوح ماشینکاری شده با هر تلورانسی که نقشه به صورت جداگانه نشان می دهد پوشیده می شود. اینها دو سیستم هستند، نه یک سیستم، و ابعادی که از یک سطح ریخته‌گری ناتمام تا یک سطح ماشینکاری تمام‌شده اجرا می‌شود، به سادگی تحمل ماشین‌کاری سخت‌تر را از طرف دیگر به ارث نمی‌برد. اگر یک رابط مناسب روی یک سطح ریخته‌گری خام قرار گیرد، دقت قابل دستیابی آن تحمل ماشین‌کاری نیست که نقشه ممکن است در جای دیگر پیشنهاد کند. تلورانس‌های عمومی برای ابعادی که هیچ نشانه‌ای ندارند - چارچوب ISO 2768-1 - بقیه سکوت را پر می‌کنند، و کمتر از آن چیزی است که یک طراح تصور می‌کند.

تصحیح دوم مربوط به کاری است که ماشینکاری و تکمیل بر روی یک قطعه انجام می دهد. این اشتباه است که برداشتن مواد را به عنوان کوچک شدن همه ابعاد به طور یکنواخت تصور کنیم. حذف مواد می‌تواند ابعاد خارجی را کوچک‌تر کند، اما می‌تواند یک سوراخ یا شکاف را بزرگ‌تر کند و لبه‌ها، وجه‌های صاف و هندسه تماس را نیز تغییر دهد. پرداخت - پرداخت مکانیکی یا پولیش الکتریکی - مواد واقعی را در مقادیری که به فرآیند و هدف آن بستگی دارد، از سطح جدا می کند. نتیجه ساده است و به راحتی اشتباه می شود: اگر ابعاد جفت گیری به اندازه تمام شده خود اندازه گیری شود در حالی که قطعه هنوز یک قسمت خالی صیقلی نشده است، مرحله تکمیل آن را پس از اندازه گیری که قرار بود آن را ثابت کند حرکت می دهد.

پاسخ این نیست که هر ویژگی را بیش از حد بزرگ کنید و سپس آن را برگردانید. کمک هزینه باید ویژگی به ویژگی و وضعیت نهایی تخصیص داده شود. ابتدا تصمیم بگیرید که نقشه بر کدام حالت حاکم است - حالت تمام شده - و اجازه دهید ماشین‌کار فقط روی ویژگی‌هایی که مرحله تکمیل واقعاً حرکت می‌کند، کمک هزینه را انجام دهد. همچنین توجه داشته باشید که تقسیم ریخته گری در مقابل ماشینکاری مربوط به سیستم تحمل اعمال می شود، نه در مورد سطح اهمیت دارد. یک سطح ریخته‌گری می‌تواند از نظر عملکردی مهم باشد و یک سطح ماشینکاری شده به‌طور خودکار تنها سطح کاربردی نیست. این طرح می‌گوید که کدام ویژگی‌ها حیاتی هستند، کدام فرآیند آن‌ها را می‌سازد، و چگونه پذیرفته می‌شوند - و در جایی که نقاشی بی‌صدا است، خریدار کسی است که در نهایت شکاف را کشف می‌کند.

تحویل همسان قابل تعویض نیست

هنگامی که یک تامین کننده سخت افزار را به صورت یک جفت یا مجموعه ای منطبق تحویل می دهد، دو نیمه اندازه گیری، مرتب شده و جفت می شوند تا تناسب محکم تری نسبت به تلرانس های فردی آنها ایجاد کنند. همین امر در مورد قطعاتی که به صورت دستی روی نیمکت نصب شده اند نیز صدق می کند: فیت در آن نقطه مونتاژ زندگی می کند و دیگر حرکت نمی کند.

تعویض پذیری نیاز قوی تر و کمتر قابل بخشش است: هر قطعه باید با هر مجموعه ای مطابقت داشته باشد، بدون سوهان و بدون تطبیق، و این باید هم در خط تولید و هم زمانی که یک نیمه از قطعات یدکی سال ها بعد تعویض می شود، حفظ شود. یک جفت همسان به طور خلاصه محصول بدتری نیست - برای یک بار مصرف، یا برای مکانیزم پیچیده که در آن دو نیمه واقعاً یک واحد هستند، می‌تواند پاسخ درستی باشد - اما دو حالت تحویل به روش‌های پذیرش کاملاً متفاوت، استراتژی‌های قطعات یدکی و انتظارات تعمیرات میدانی نیاز دارند.

دام این است که الزامات اغلب هرگز یادداشت نمی شوند. اگر نقشه و سفارش هرگز «قابلیت تعویض خودسرانه» را نگویند، یک تأمین‌کننده ممکن است به‌طور منطقی جفت‌هایی را تحویل دهد که مناسب یکدیگر باشند و نه چیز دیگری، زیرا این همان چیزی است که نمونه تحویل‌شده نشان داد. این که آیا مجموعه‌های همسان می‌خرید یا قطعات واقعاً قابل تعویض، یک مورد تأییدیه برای خریدار و تأمین‌کننده است که قبل از سفارش تسویه حساب می‌کنند، نه چیزی که بعد از آن در صفحه محصول خوانده شود.

آنچه که هر مرحله تأیید می تواند و نمی تواند ثابت کند

سخت افزار سفارشی معمولاً با ترکیبی از مراحل زیر بررسی می شود. آنها به سؤالات مختلفی پاسخ می دهند و هیچ یک جایگزین دیگری نمی شود. شکست مکرر خواندن یک شکست به گونه ای است که گویی شکست دیگری است.

دو ردیف آخر همانهایی هستند که خریداران بیشتر ادعا می کنند. اعداد قابلیت یک ویژگی را در یک فرآیند پایدار توصیف می کنند. آنها یک گارانتی عمومی برای یک قطعه نیستند. و هیچ یک از این مراحل هیچ هزینه ای برای راه اندازی ندارد، بنابراین گفتگوی صادقانه DFM این است که ویژگی واقعاً به کدام یک از آنها نیاز دارد - معمولاً یک مقاله اول به علاوه یک بررسی عملکردی در رابط حیاتی، با نمونه برداری برای بقیه - به جای درخواست همه آنها در هر بعد.

ترسیم نسخه ها و تغییراتی که باعث تأیید مجدد می شود

یک نقشه یک سند زنده است و یک دسته فقط به اندازه ویرایشی که برای آن انجام شده کنترل می شود. روش‌های قرض‌گرفته‌شده از صنایع تحت نظارت در اینجا به‌عنوان روش و نه به‌عنوان الزامات اجباری دریایی مفید هستند: یک الزام مقاله اول مستند مانند AS9102، و یک فرآیند تأیید بخشی مانند چارچوب AIAG PPAP، هر دو برای جلوگیری از تغییر بی‌صدا یک بعد وجود دارند.

بخشی از آن روش‌ها که ارزش نگه‌داشتن دارد، فهرست ماشه و رکورد است. تغییر در طراحی یا مواد قطعه، تغییر در فرآیند ساخت، تغییر تامین‌کننده یا تامین‌کننده فرعی، تغییر محل تولید، ابزارهایی که جابه‌جا، جایگزین یا بازسازی می‌شوند، و تولید مجدداً پس از یک دوره طولانی مدت بی‌کار شروع به کار می‌کنند، همگی می‌توانند ابعادی را تغییر دهند، بنابراین هر یک از آن‌ها باید توافقنامه کامل یا جزئی مقاله را دوباره باز کنند. اخطار تغییر مهندسی یک تغییر را مستند می کند و بررسی، تایید و انتشار آن را قبل از اجرا به جای بعد از آن، هدایت می کند.

کنترل عملی این است که این را به ترتیب بنویسید: تأمین‌کننده باید چه تغییراتی را مطلع کند، و بعد از هر کدام چه تأیید مجددی انجام می‌شود. طرح اصلاح شده ای که پس از ارسال دسته ارسال می شود، هیچ چیز را کنترل نمی کند.

چک لیست خریدار: RFQ و پذیرش

اکثر منازعات مربوط به تناسب سخت افزار سفارشی قبل از تولید حل و فصل می شوند، در مورد آنچه درخواست قیمت و سفارش خرید انجام شده و گفته نشده است. موارد زیر مواردی هستند که تفاوت بین نمونه مناسب و دسته ای را ایجاد می کنند که به تناسب خود ادامه می دهند.

• قسمت جفت گیری و حالت مونتاژ- این قسمت با چه چیزی مطابقت دارد، و اینکه آیا تناسب آزاد است یا مونتاژ شده (پیچ و مهره، گیره، نشسته).
• عملکردی که برگزار می شود- فاصله، تداخل، فشرده سازی آب بندی، تراز یا توقف محل اتصال باید ارائه شود.
• ابعاد عملکردی با داده ها- ابعاد کوتاه‌ترین زنجیره‌ای که آن تابع را می‌بندند، هر کدام با یک مبنا کنترل‌کننده، یک حالت اندازه‌گیری و یک روش تأیید اعلام شده.
• وضعیت سطح نهایی- کدام سطوح، سطوح ماشینکاری شده عملکردی و کدام سطوح به صورت ریخته‌گری یا پرداخت هستند، و پرداخت مشخص شده برای هر کدام.
• کمک هزینه حذف- در جایی که تکمیل مواد را حذف می‌کند، نقشه باید بر وضعیت تمام شده حاکم باشد و مقدار اضافی را روی ویژگی‌هایی که مرحله تکمیل حرکت می‌کند قرار دهد.
• حالت تحویل- جفت‌ها یا مجموعه‌های منطبق، یا قابلیت تعویض دلخواه، به‌جای فرضی، صریحاً بیان شده است.
• طرح پذیرش- مقاله اول شامل چه چیزهایی است، آیا از یک سنج عملکردی استفاده می‌شود، کدام طرح نمونه‌گیری اعمال می‌شود، و آیا هرگونه شواهدی درباره قابلیت فرآیند یا سیستم اندازه‌گیری درخواست شده است یا خیر. به علاوه رکوردی که با هر دسته سفر می کند.
• تغییر اعلان و تأیید مجدد- کدام تغییرات نیاز به اطلاع دارند و هر کدام چه تأییدیه مجدد (کامل یا جزئی) را آغاز می کنند.
• سوابق و انحرافات- سوابق بازرسی، بازنگری نقشه هر دسته و چگونگی تایید انحراف یا امتیاز.

دو احتیاط متعلق به این لیست است. اولاً، به سادگی به هر بعد نقاشی تحمل ندهید: سفت کردن ابعادی که روی یک زنجیره کاربردی قرار نمی‌گیرند، هزینه و زمان چرخه را افزایش می‌دهند و هیچ چیز را بهبود نمی‌بخشند. تلورانس به جایی تعلق دارد که تابع است. دوم، هیچ‌کدام از این‌ها وعده‌ی صفر دوباره کاری نیست. این روشی است برای کنترل و تأیید کردن فرآیند و رابط‌ها، به طوری که کار مجدد، زمانی که اتفاق می‌افتد، یک استثنا قابل مشاهده و قابل ردیابی باشد تا یک شگفتی غیرقابل توضیح در یک جعبه.

چگونه در اندی مارین به آن نزدیک می شویم

ماصفحه سفارشی سازیتوضیح می دهد که چگونه کار سفارشی در کارگاه ما اجرا می شود: بررسی طراحی با ابزار داخلی. یک نمونه اولیه کاربردی که از نظر تناسب، حرکت و الزامات برنامه مورد توافق بررسی می شود. سپس الزامات تایید شده را به تولید منتقل کنید، با دسته های بعدی مطابق با همان معیارهای توافق شده بررسی شود. همین رشته در ما هم جریان داردسخت افزار دریایی OEM/ODMکار کردن منطق این اپیزود همان است که برعکس نوشته شده است - نمونه بر اساس الزامات مورد توافق قضاوت می شود، و این الزامات هستند، نه خود نمونه، که وارد تولید می شوند.

اگر سخت‌افزار دریایی سفارشی تهیه می‌کنید و می‌خواهید از طریق ابعاد عملکردی، قسمت جفت‌گیری، حالت تحویل و طرح پذیرش قبل از ساخت یک قطعه کار کنید، نقشه یا یک عکس واضح، جزء جفت‌گیری و عملکردی که مفصل باید نگه دارد را برای ما ارسال کنید. ما می‌توانیم در مورد نقاط DFM بحث کنیم و به شما کمک کنیم معیارهای پذیرش را تعیین کنید که در زمان تحویل باقی می‌مانند.