DESIGN FOR
ASSEMBLY
Ultimo aggiornamento: 10/12/11
Prof. Gino Dini – Università di Pisa
Problema da affrontare
DESIGN
MANUFACTURING
Problema da affrontare
Design for Assembly (DFA):
“Insieme di regole per progettare
particolari meccanici in modo da
ridurre i costi di assemblaggio”
Design for Assembly (DFA):
1. Regole per facilitare l’alimentazione automatica
(Design for Feeding)
2. Regole per facilitare la manipolazione (Design for
Handling)
3. Regole per facilitare l’unione tra componenti
(Design for Insertion)
4. Regole per ridurre il numero di operazioni di
montaggio
Alimentazione automatica
Facilitare l’alimentazione automatica
Incrementare
gli elementi di
simmetria
da evitare
preferibile
Facilitare l’alimentazione automatica
Inserire
elementi che
facilitino
l’orientamento
da evitare
preferibile
Facilitare l’alimentazione automatica
Evitare forme
che possono
creare
concatenamenti
tra le parti
da evitare
preferibile
Facilitare l’alimentazione automatica
Evitare forme
che possano
creare
sovrapposizioni
durante
l’alimentazione
da evitare
preferibile
Facilitare l’alimentazione automatica
Evitare forme che possano
creare incastri durante
l’alimentazione
da evitare
preferibile
Facilitare l’alimentazione automatica
Incrementare la
stabilità di un
componente
da evitare
preferibile
Facilitare la manipolazione delle parti
Prevedere una
o più superfici
idonee
all’afferraggio
gripper
meccanico
gripper
magnetico
gripper ad
espansione
Facilitare la manipolazione delle parti
Se il pezzo deve essere assumere una precisa
orientazione durante l’afferraggio, prevedere
idonee superfici adatte allo scopo
da evitare
preferibile
Facilitare l’accoppiamento delle parti
Prevedere
smussi d’invito
su una o
entrambe le
parti
da evitare
preferibile
Facilitare l’accoppiamento delle parti
Prevedere
idonee
superfici di
riferimento che
consentano un
centraggio tra
le parti
da evitare
preferibile
Facilitare l’accoppiamento delle parti
Progettare gli oggetti in modo che la loro forma
non crei problemi di stabilità durante il
montaggio
da evitare
preferibile
Ridurre le operazioni di montaggio
Preferire
soluzioni con
un minor
numero di
componenti
da evitare
preferibile
Ridurre le operazioni di montaggio
Uniformare la
tipologie di viti
da impiegare su
un singolo
prodotto
da evitare
preferibile
Ridurre le operazioni di montaggio
Evitare
l’impiego di viti
e rondelle come
elementi
separati
da evitare
preferibile
Altri esempi
DFA evaluation
“Metodologie impiegate per
valutare il progetto di un
prodotto in termini di DFA”
Sviluppo di sistemi software
Caratterizzare i
componenti in
relazione al
montaggio
Sviluppo di sistemi software
Sviluppo di sistemi software
Sviluppo di sistemi software
Sviluppo di sistemi software
Metodi sviluppati in letteratura
• Lucas method
• Boothroyd-Dewhurst method
• Westinghouse method
Lucas method
http://deed.ryerson.ca/~fil/t/dfmlucas.html
Specifiche
Progetto
Prima analisi (functional analysis)
Seconda analisi (feeding analysis)
Terza analisi (fitting analysis)
VALUTAZIONE
Sì
Problemi ?
No
Functional analysis
I componenti sono divisi in 2 gruppi:
A: componenti essenziali per il
funzionamento
B: componenti non essenziali per il
funzionamento (viti, rondelle, ecc.)
Functional analysis
Functional efficiency:
A
Ed 
100%
A B
Deve risultare: Ed > 60%
Feeding analysis
I componenti sono analizzati dal punto
vista dei tempi necessari per
maneggiare il componente e portarlo in
condizione di essere montato
associando un punteggio (feeding
index) derivante da apposite tabelle
Feeding analysis
Feeding index = a + b + c
Indice riguardante la dimensione e il peso del particolare
Molto piccolo, richiede utensili speciali ……………………..1,5
Dimensioni e peso “ragionevoli”,
maneggiabile con una sola mano ………………………..… 1
Ingombrante e pesante, richiede sempre due mani ……... 1,5
Ingombrante e pesante, richiede più persone ……………. 3
Feeding analysis
Feeding index = a + b + c
Indice riguardante la difficoltà di manipolazione
Delicato ………………………………………………………… 0,4
Flessibile ………………………………………………………. 0,6
Adesivo ………………………………………………………… 0,5
Abrasivo ……………………………………………………….. 0,3
Nessun problema …………………………………………….. 0
Feeding analysis
Feeding index = a + b + c
Indice riguardante la difficoltà di orientamento
Oggetto simmetrico …………………………………………… 0
Orientamento facilmente identificabile …..…………………. 0,2
Orientamento difficilmente visibile ………………………… 0,4
Feeding analysis
Per ogni componente deve risultare:
Feeding Index = a + b + c < 1,5
Total Feeding Index = S Feeding Index
Feeding Ratio = Total Feeding Index / A
Feeding Ratio < 2,5
Fitting analysis
I componenti sono analizzati dal punto
vista dei tempi necessari per il
montaggio vero e proprio
associando un punteggio (fitting index)
derivante da apposite tabelle
Fitting analysis
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante il posizionamento e il serraggio
Non necessita di essere sostenuto …………………………… 1,0
Necessita di essere sostenuto ………………………………… 2,0
Sommare inoltre:
Auto bloccaggio (snap, ecc.) ………………………………..…. 1,3
Avvitatura ……………………………………………………….... 4,0
Rivettatura ……………………………………………………….. 4,0
Fitting analysis
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante la direzione di montaggio
Rettilinea dall’alto ………………………………………………. 0
Rettilinea non dall’alto …………………………………………. 0,1
Non rettilinea …………………………………………………… 1,6
Fitting analysis
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante il tipo di inserimento
Inserimento singolo …………………………………………….. 0
Inserimento di più elementi ……………………………………. 0,7
Inserimento contemporaneo di più parti ……………………… 1,2
Fitting analysis
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante l’accessibilità e la visibilità durante il montaggio
Diretta …………………………………………………………… 0
Limitata ………………………………………………………….. 1,5
Fitting analysis
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante l’allineamento e il centraggio dei componenti
Facile …………………………………………………………….. 0
Difficile …………………………………………………………… 0,7
Fitting analysis
Fitting index = a + b + c + d + e + f
Indice riguardante l’impiego della forza durante l’inserimento
Nessuna resistenza all’inserimento ……………………………. 0
Resistenza all’inserimento ……………………………………… 0,6
Fitting analysis
Per ogni componente deve risultare:
Fitting Index = a + b + c + d + e + f < 1,5
Total Fitting Index = S Fitting Index
Fitting Ratio = Total Fitting Index / A
Fitting Ratio < 2,5