Osiemdziesiąt procent kosztów wytworzenia wyrobu zależy od pracy konstruktora, która coraz częściej wspomagana jest Projektowaniem pod Kątem Montażu i Wytwarzania - DFMA.

W 2 minuty osoba niewidoma, bez posługiwania się jakimikolwiek narzędziami, złożyła 15 elementów w całość tworzącą kasę fiskalną. Nie była to sztuczka, ale demonstracja, jak DFMA (Design for Manufacture and Assembly - Projektowanie pod Kątem Montażu i Wytwarzania) pomogła w uproszczeniu produktu, produkowanego przez NCR Corp. Firma jest zadowolona z DFMA także z powodów bardziej praktycznych. Owa "sztuczka" zredukowała czas potrzebny na montaż o 75% i zmniejszyła ilość części o 80%. Pozwoliło to oszczędzić około 1,1 mln USD.

Nie tylko NCR

Wiele przedsiębiorstw różnej wielkości na świecie używa DFMA. Podczas szkolenia w zakresie DFMA oglądałem ostateczny montaż drukarki Proprinter, produkowanej przez IBM. Osoba montująca drukarkę wykonywała ruchy spokojne (wręcz wolne), a mimo to złożenie jej zajęło niecałe 3 min. Drukarka zawierała 79% mniej części w stosunku do swojej poprzedniczki i nie posiadała żadnych elementów mocujących przy ostatecznym montażu. Ford Motor Co., który przeszkolił setki inżynierów w DFMA, obecnie szacuje oszczędności na ok. miliard USD od czasu wdrożenia metodologii.

DFMA jest procedurą, w której pod uwagę brane są czynniki produkcyjne we wstępnym etapie projektowania. Pozwala to oszczędzić czas i pieniądze. "Kiedy projekt opuszcza zespół projektowy, gdy zostały podjęte główne decyzje dotyczące stosowanych materiałów i procesów, 80% kosztów jest już przesądzonych" - mówi dr Peter Dewhurst, dyrektor Boothroyd Dewhurst Inc. (BDI) i współtwórca popularnej wersji DFMA. "Cokolwiek byśmy zrobili po przekroczeniu tego punktu, nie będzie miało to wpływu na więcej jak 30% kosztów. Jeśli zamierzamy dokonać drastycznej redukcji kosztów, to trzeba zacząć od zespołu projektowego".

NCR, IBM, Ford i inne przedsiębiorstwa stosują programy komputerowe DFMA, w których zawarto dane zebrane na podstawie badań dotyczących czasu montażu, właściwości materiałów, osiągów maszyn i procesów technologicznych. Programy komputerowe sprawiają, że proces staje się szybszy i łatwiejszy. Wiele opcji projektowych można oszacować w fazie koncepcyjnej, zanim powstaną szczegółowe wykazy, zamówione będą materiały i oprzyrządowanie.

Konstruktor może przeprowadzić całkowitą analizę struktury wyrobu - działanie na poszczególnych etapach i montaż - aby opracować wyrób po najniższych kosztach produkcji.

Inne narzędzia

W ostatnich latach wkroczyły do pracowni konstrukcyjnych także inne narzędzia wspomagające pracę inżyniera, umożliwiające sprawdzanie koncepcji we wczesnej fazie projektowej. Przykładowo: analiza metodą elementów skończonych dostarcza projektantom funkcjonalne (w tym wytrzymałościowe) dane odnośnie elementów, przed testami prototypów. Przy modelowaniu bryłowym wyświetlane są na ekranie monitora obrazy projektu, które inicjują dyskusje i dostarczają informacji już we wczesnej fazie projektowania. Efektem jest eliminowanie z poszczególnych części niepotrzebnych rzeczy, stosowanie fantazyjnych kształtów, bardziej zwartych konstrukcji. Jednak, aby wyrób znalazł nabywców, musi być przede wszystkim tani, zatem proces projektowania analizy funkcjonalnej należy poprzedzić analizą DFMA.

Liczenie kosztów

DFMA nie jest jedyną metodą przewidywania kosztów, stosowaną podczas projektowania.

W starszych metodach projektowych technologię ustalano w momencie, gdy konstrukcja była już gotowa. Późniejsza metoda, czyli konstruowanie technologiczne, wymaga sprawdzania kosztów, zanim poczynione zostaną duże inwestycje związane z projektem, dokumentacją, zakupem materiałów, procesami i oprzyrządowaniem.

W przeciwieństwie do DFMA, zalecenia technologiczne skłaniają do myślenia technologicznego w odniesieniu do poszczególnych części, przy zaniedbaniu całościowej struktury wyrobu. Często zasady dotyczące technologii powodują powstawanie prostszych detali, które są łatwiejsze do montażu. Ale jeśli będzie ich więcej w ostatecznym wyrobie, to bardziej skomplikowana jego struktura powoduje większe koszty montażu i całościowe przy wytwarzaniu.