Cartilla proceso y resultado DFMA.

Proceso y resultado

G R E C A

G R E C A

DFMA

El método DFMA presenta una eficacia significativa para la industria nacional pues genera ventajas en la producción y fabricación de operaciones o piezas que reducirán su costo y cantidad

Ejemplo En Colombia el estudio realizado por González et al en el año 2019 donde realizan la “Aplicación del método de diseño para manufactura y ensamblaje al chasis de un vehículo de tracción humana de tres ruedas tipo recumbent como alternativa de transporte en la ciudad de Montería”

U T I L I D A D

Los resultados fueron “disminución del 69% en la complejidad del ensamble del sistema de transmisión de potencia, una reducción del 32% del costo de fabricación, y una estructura 19% más liviana” en comparación con el diseño sin DFMA denominado VTHR-1.

Finalmente se incrementó la competitividad económica pues el nuevo diseño es una alternativa de transporte viable, segura y efectiva.

¿Qué es el DFMA? Diseño para montaje (DFA) es una metodología de ensamblaje, su objetivo es brindar facilidad en el ensamblaje de un sistema de piezas, Boothryod y Dewhurst iniciaron este proceso que permite reducir el coste de ensamblaje, el sistema esta clasificado en: Ensamblaje manual, Ensamblaje con máquinas especiales y ensamblajes con máquinas programadas.

Diseño para la fabricación (DFM) caracterizada por seleccionar los procesos adecuados para llevar a cabo la fabricación de una pieza. Este método consigue reducir costes y se ve aplicado en piezas de mecanizado y otros.

4 conceptos claves del DFMA Permite lograr un bajo costo, una alta calidad y una condición optimizada.

Se observa una buena manufactura y ensamblaje permitiendo una mayor eficiencia en la producción.

Permite encontrar oportunidades de mejora y la estimación de costos que genera es aceptable Simplificación, Estandarización, Modularidad y Diseño para el Ensamblaje.

La utilidad del DMFA en la industria nacional Reducción del tiempo del ciclo de fabricación Reducción del número de piezas, Reducción del coste de piezas, Mejora en el plazo de comercialización Mejora de calidad Fiabilidad y reducción del tiempo de montaje.

Proceso metodológico DFMA Diseño conceptual DFA

Selección de materiales y procesos y estimación costos preliminares con DFM

Diseño conceptual mejorado DFM Prototipo Producción

Producto: CF2 – GRECA 20 TINTOS (1/8 Libra)

Empresa: Zingal

Diseñada para elaborar grandes cantidades de café, en este caso, una cantidad de 20 tintos y 3 servicios (agua café, leche), este producto es una pieza clave en la cultura del país pues las bebidas calientes como el tinto es uno de los productos mas consumidos en la industria de los alimentos, este aparato es utilizado mayoritariamente por cafeterías, oficinas, restaurantes o pequeños negocios ubicados en sitios públicos, es de gran utilidad en el mercado debido a su fácil manejo y alta producción de bebidas calientes.

Fortaleza Diseño compacto y portátil, facil transporte y uso en varios lugares

Fortaleza Alta capacidad de producción de bebidas calientes

Debilidad Baja durabilidad y resistencia en los materiales

Debilidad Dificultad en limpieza y mantenimiento

Metodología DFMA Se pueden plantear posibilidades de mejoras mediante la implementación de la metodología DFMA, ya que a pesar de haber gran variedad de grecas en el mercado no se logra hallar en detalle toda su composición y manejo, al contrario están presentes posibles fallas y debilidades en el producto. Por lo tanto, la metodología de diseño para manufactura y ensamble DFMA permitiría tener en consideración la reducción del coste de ensamble, el número de piezas, la fabricación o montaje de las piezas de una greca. De manera que se puedan obtener resultados efectivos, que abarquen ventajas significativas en la producción y fabricación de operaciones y piezas de esta greca.

Productos competencia

Producto nacional

Producto nacional

Producto importado

Greca cafetera 20 tintos a gas Marca: Mundial de grecas

Greca eléctrica 20 tintos Marca: Tecnoline

Nesco CU-30 Greca de café profesional 30 tazas Marca: Nesco

Explosivo de la greca

Cuadro de despiece

Manipulación de piezas y componentes

Composición de piezas y componentes b1) Yuxtaposición de piezas: 1) Resistencias (ítem 19) dentro de recipiente central (ítem 13) 2) Patas en aro de soporte (ítem 17) junto a recipiente central (ítem 13) 3) Tubos de nivel (ítem 15) en el recipiente central (ítem 13) 9) Unión de chasis y recipiente de agua interior (ítem 13) 10) Porta leche (ítem 3) sobre recipiente de agua (ítem 13) 11) Tapa (ítem 2) sobre recipiente leche (ítem 3) b2) Inserción (eje en un alojamiento, corredera en una guía) 4) Protectores de tubos de nivel (ítem 14) sobre los tubos de nivel (ítem 15) 5) Llaves del agua b3) Colocación de cables y conducciones 6) Perilla, switch 7) Conexiones entre puentes y switch 8) Conexión cable de alimentación b4) Llenado de recipientes y depósitos (líquidos) 12) Tubos de nivel (agua y café) 13) Copa entrada de agua (ítem 12) 14) Recipiente café (ítem 13) 15) recipiente leche (ítem 3) Partes y componentes con difícil yuxtaposición para el ensamble: a) Resistencias b) Ítem 13 con recipiente interior Las piezas que componen a este producto no requieren la implementación de diversas herramientas, para llevar a cabo el armado de la greca es suficiente con la ayuda de 2 o 3 herramientas especiales, el mayor tiempo dispuesto para su composición se emplea en la colocación de cables y conducciones debido a las conexiones eléctricas necesarias, una vez se conoce la composición de las piezas es fácil suponer el ensamble de la greca.

Unión piezas y componentes c1) Uniones desmontables: tornillos (ítem 10), pasadores (ítem 7), tuercas y arandelas (en las resistencias ítem 19), tuerca de fijación(inferior) y tuerca ciega (superior) en los tubos de agua y café (ítem 15), Rosca interior (ítem 13) c2) Encaje por fuerza: patas en aro de soporte (ítem 17), Unión de chasis y recipiente de agua interior (ítem 13) c3) Uniones por deformación: rebordonado en tapa (ítem 2), recipiente leche (ítem 3), chasis central (ítem 13) c4) Uniones permanentes (soldadura, encolado) en el interior de la greca Uniones complejas y que podrían ser simplificadas: Tornillo interior Tubos de nivel La unión de piezas presenta componentes varios que facilitan el desmonte, cambio y limpieza del producto, algunas pueden ser difíciles de encajar o débiles mientras son ajustadas, el orden de armado es imprescindible para concluir en una resolución efectiva, de modo que no afecte su usabilidad.

Operaciones de ajuste d1) Retoque de piezas: rebabas en (piezas fundidas, piezas estampadas, piezas inyectadas, etc.), limado (se reduce el espesor de una pieza, hasta lograr la forma y dimensión establecida), ajuste por deformación (tracción, comprensión, flexión, torsión, cortante) d1) Operaciones de ajuste mecánico: herramientas de fijación (destornillador, cincel, llaves combinadas) d2) Operaciones de ajuste eléctrico: potenciómetros (suiche), condensadores, resistencias.

En el ajuste de piezas se pueden identificar los daños ocasionados por malos manejos del producto o falta de operaciones de mantenimiento, utilizando las herramientas de ajuste electrico se pueden identificar los problemas y soluciones posibles, además será importante el uso de herramientas que permitan realizar los ajustes mecanicos necesarios por desgastes o deformaciones en las piezas.

Verificación La creación de una animación de ensamblaje para una greca es una herramienta valiosa para mejorar la eficiencia, la calidad y la comunicación en la producción de este producto. Ayuda a comprender y optimizar el proceso de ensamblaje, claridad en el proceso, Identificación de pasos, capacitación y formación, optimización del diseño y ahorro de tiempo y recursos.

Modularidad

Complejidad

Elemento base

1. Cuerpo principal Fortalezas: resistencia de unidad sellada de larga durabilidad, en tipo acero inoxidable con altos niveles de aleación en cromo.

Debilidades: requiere de mantenimiento previo técnico y soporte de su uso mantenimiento su resistencia una de las debilidades más fuertes de la greca.

Antes

1. Perilla Unión con tapa: el nuevo diseño es para mejorar el agarre de la perilla de la tapa, ahora la parte superior de la perilla es más alta y redondeada, tambien se le adicionó un soporte.

Después

2. Tuerca ciega Unión tubo de nivel: el nuevo diseño de la tuerca es más alto, permitiendo sujetarla mejor manualmente o con herramienta auxiliar y en la parte superior esta abovedada.

3. Unión Recipiente interno: La tuerca hueca sujetadora permite que la unión sea segura y tambien facilita el desarmado

Perilla Unión con tapa

Tuerca ciega Unión tubo de nivel

Unión Recipiente interno

Enlace Drive:

https://drive.google.com/drive/folders/1kFYZjQO2P20efMtSU2tFAR0FNPnum98?usp=sharing

La greca en el sector industrial contribuye a optimizar los tiempos de producción y facilita el servicio ágil y constante de café fresco a los consumidores. Sin embargo, durante el desarrollo de esta actividad se logro identificar que no existe mucha información técnica del producto, los diseños son en su mayoría similares o iguales, y la experiencia de los usuarios con el producto es des favorecedora, pues se identifican fallas en los componentes, materiales y procesos.

En el estudio del diseño se analizaron los componentes del producto a través de la investigación de sus procesos productivos y procesos de ensamble con el fin de modificar y sintetizar los componentes o partes complejas identificadas del producto nacional.

Ahora, mediante el reconocimiento de la metodología DFMA se buscó identificar una reducción del tiempo del ciclo de fabricación, reducción del número de piezas, reducción del coste de piezas, reducción del tiempo de montaje, de modo que la cadena de producción y distribución del producto en el sector productivo de metalmecánica: actividad fabricación de maquinaria para la elaboración de alimentos, bebidas y tabaco, tenga un incremento en la competitividad económica y valor dentro de la industria nacional.

Finalmente, el proceso de diseño y resultados obtenidos se desarrollaron con la finalidad de obtener una alta calidad y condición optimizada del producto, y también reforzar la manufactura y ensamblaje permitiendo una mayor eficiencia en la producción.

Demostrando así la eficacia del método DFMA pues permitió generar ventajas en la producción y fabricación de las operaciones y piezas de la greca.

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Proyecto de diseño VI

DISEÑO INDUSTRIAL