خطا های طراحی برای ساخت یکی از دلایل اصلی افزایش هزینه و پیچیدگی در تولید صنعتی است. بسیاری از محصولات، با وجود عملکرد خوب در طراحی، هنگام ورود به فرآیند ساخت با مشکلاتی مواجه میشوند که ریشه در بیتوجهی به اصول DFM دارد.
همچنین بخوانید : طراحی مفهومی و طراحی برای ساخت ؛ اهمیت و تفاوتها
در این مقاله، به ۱۰ خطای رایج در طراحی برای ساخت صنعتی میپردازیم، آنها را تحلیل میکنیم و راهکارهایی برای جلوگیری از آنها پیشنهاد میدهیم.
۱. پیچیدگی غیرضروری در هندسه قطعه
خطای طراحی برای ساخت: استفاده از اشکال پیچیده، منحنیهای سهبعدی غیرضروری یا ترکیب سطوح با زاویههای دشوار.
چرا مشکلساز است؟
این نوع طراحی، فرآیند ساخت را دشوار، زمانبر و پرهزینه میکند. ماشینکاری، قالبسازی یا پرینت سهبعدی چنین اشکالی نیاز به ابزارها و زمان بیشتری دارد.
راهکار:
در طراحی، اصل «سادگی» را دنبال کنید. فقط در مواردی از هندسه پیچیده استفاده کنید که عملکرد بدون آن ممکن نباشد. همواره بپرسید: «آیا این پیچیدگی واقعا لازم است؟»
۲. بیتوجهی به تلرانسهای تولیدی
خطا: تعیین تلرانسهای بسیار سختگیرانه یا بسیار آزاد، بدون هماهنگی با فرآیند ساخت.
چرا مشکلساز است؟
تلرانسهای سخت، هزینه ساخت را بالا میبرند و گاهی نیازمند فرآیندهای خاص و پرهزینه هستند. از طرفی، تلرانسهای بیشازحد باز ممکن است منجر به عدم انطباق قطعات و کاهش کیفیت مونتاژ شوند.
راهکار:
تلرانسها را بر اساس نیاز عملکردی و توان فرآیند ساخت تنظیم کنید. برای مثال، قطعات دکوراتیو نیازی به تلرانسهای بالا ندارند، اما قطعات متحرک نیازمند دقت بیشتریاند.
۳. نادیدهگرفتن قابلیت مونتاژ
خطا: طراحی قطعات بدون توجه به فرآیند سرهمکردن یا مونتاژ نهایی.
چرا مشکلساز است؟
ممکن است قطعات نیاز به ابزار خاص، چرخش غیرممکن، یا نیروی زیاد برای مونتاژ داشته باشند که سرعت تولید را کاهش میدهد.
راهکار:
طراحی را به گونهای انجام دهید که مونتاژ آسان، سریع، و بدون ابزار خاص انجام شود. از اصول DFA (Design for Assembly) نیز بهره ببرید.
۴. انتخاب نادرست متریال
خطا: استفاده از موادی که یا گران هستند، یا در دسترس نیستند، یا با فرآیند ساخت ناسازگارند.
چرا مشکلساز است؟
این امر باعث افزایش هزینه، تأخیر در تأمین، یا حتی شکست در عملکرد قطعه میشود.
راهکار:
انتخاب ماده را براساس عملکرد، هزینه، قابلیت ماشینکاری یا قالبگیری، و در دسترسبودن انجام دهید. با تیم تأمین و تولید مشورت کنید.
۵. طراحی بدون در نظر گرفتن ابزار تولید
خطا: طراحی قطعهای که ساخت آن نیازمند ابزار خاص یا تغییر خط تولید باشد.
چرا مشکلساز است؟
هزینه ساخت افزایش یافته و گاهی کل پروژه دچار تأخیر یا توقف میشود.
راهکار:
پیش از نهایی کردن طراحی، با تیم تولید مشورت کرده و محدودیتها یا ابزارهای موجود را بررسی کنید. هدف، استفاده حداکثری از تجهیزات موجود است.
۶. عدم توجه به تاببرداشتن و انقباض
خطا: طراحی قطعات پلاستیکی یا فلزی بدون در نظر گرفتن تغییر ابعاد پس از ساخت (مانند انقباض قالبگیری یا تاببرداشتن در ماشینکاری).
چرا مشکلساز است؟
قطعه نهایی ممکن است از تلرانس خارج شود یا عملکرد مکانیکی نامناسبی داشته باشد.
راهکار:
از تجربه ساخت استفاده کنید و مدلسازی تغییرات ابعادی را در طراحی لحاظ نمایید. نرمافزارهای تحلیلی مانند Moldflow برای پلاستیک و شبیهسازی حرارتی برای فلزات کمککنندهاند.
۷. بیتوجهی به اتصالات
خطا: طراحی قطعات بدون در نظر گرفتن روش اتصال مثل جوشکاری، پیچکاری، چسب، یا قفل مکانیکی.
چرا مشکلساز است؟
ممکن است اتصال ضعیف، دشوار یا غیرقابل انجام باشد. همچنین باعث پیچیدگی در مونتاژ یا کاهش مقاومت قطعه میشود.
راهکار:
در همان مراحل اولیه طراحی، روش اتصال قطعات را مشخص کرده و طراحی را با آن هماهنگ کنید.
۸. طراحی با فرض تولید دستی
خطا: طراحی قطعه بر مبنای اینکه اپراتور همیشه میتواند با دقت بالا آن را کنترل و تولید کند.
چرا مشکلساز است؟
خطای انسانی همواره وجود دارد. طراحی باید برای حداقلکردن وابستگی به دقت اپراتور باشد.
راهکار:
از طراحیهایی استفاده کنید که تولیدشان اتوماتیک یا نیمهاتوماتیک باشد. ویژگیهایی مانند برجستگیهای راهنما یا قیدهای هندسی به کنترل خطا کمک میکنند.
۹. عدم شبیهسازی و تست مجازی
خطا: پرش از مرحله تحلیل و شبیهسازی عملکرد و تولید قطعه.
چرا مشکلساز است؟
ممکن است قطعه عملکرد مورد نظر را نداشته باشد یا تولید آن در عمل غیرممکن شود.
راهکار:
از ابزارهایی مانند FEA برای تحلیل مکانیکی و Flow Simulation برای جریان، و همچنین DFM Analyzer ها برای ارزیابی قابلیت ساخت استفاده کنید. این تحلیلها پیش از ساخت فیزیکی، ایرادات را آشکار میکنند.
۱۰. طراحی بدون همکاری با تیمهای ساخت و تأمین
خطا: تصمیمگیری طراحی در انزوا، بدون دخالت مهندسان ساخت، تأمین و کیفیت.
چرا مشکلساز است؟
طراحی ممکن است از دید فنی صحیح باشد، اما در عمل تولید آن غیراقتصادی یا پیچیده باشد.
راهکار:
از ابتدا طراحی را با همکاری تیمهای میانرشتهای پیش ببرید. طراحی موفق، نتیجه تعامل و تبادل نظر است.
نتیجهگیری
طراحی برای ساخت، فقط به زیبایی و عملکرد نمیپردازد؛ بلکه هدف آن رسیدن به محصولی است که هم «عملکرد» داشته باشد، هم «قابل ساخت» و «مقرونبهصرفه» باشد. پرهیز از اشتباهات رایج در این حوزه، میتواند از هزینههای سنگین اصلاح، تأخیر در تولید، و مشکلات کیفی جلوگیری کند.
با نهادینهکردن فرهنگ DFM در تیم طراحی و تعامل مستمر با تیمهای تولید، تأمین و مونتاژ، میتوان به سطح بالاتری از بهرهوری، نوآوری و رضایت مشتری دست یافت.