Appunti Ingegnerizzazione di prodotto - Parte 8/9

LINEE GUIDA PER MINIMIZZARE IL NUMERO DI PARTI

1. Incorporare componenti secondari all'interno del componente. Ad

esempio, una cerniera (funzionalità di rotazione) può essere ottenuta

riducendo lo spessore il componente e giocando sull’elasticità del

materiale.

2. Integrare le molle sfruttando l'elasticità del materiale (ad esempio, il

tagliaunghie).

3. Usare agganci rapidi: permettono di unire due parti senza considerare

elementi di assemblaggio aggiuntivi

4. Incorporare guide, cuscinetti, coperture, ecc…

5. Collocare i componenti elettronici vicini tra loro

6. Se i volumi produttivi lo permettono, potrebbe essere conveniente usare

tecnologie come l’iniezione plastica, che permette di ottenere geometrie

complesse; operando in questo modo, si avrebbero meno componenti e,

di conseguenza, l’assemblaggio sarebbe facilitato.

7. . Laddove i carichi non sono molto elevati, per assemblare il finito posso

evitare di utilizzare viti o dati usando al loro posto degli elementi

deformativi

8. Laddove i carichi non sono molto elevati posso evitare di realizzare un

foro per una vite in quanto potrei accoppiare dei componenti con viti

autofilettanti

9. Utilizzare ganci o incastri per sostituire gli elementi di fissaggio (viti);

questi garantiscono maggiore rapidità nell'assemblaggio.

Linee guida per la manipolazione ei componenti (Handling)

1. Progettare parti simmetriche o quanto più possibili simmetriche

2. Laddove la simmetria non può essere garantita, progettare parti molto

asimmetriche tra loro per facilitare l'operatore ad effettuare il corretto

posizionamento.

3. Evitare componenti che si incastrano tra loro perché, così facendo, si

avranno problemi nella fase successiva di smontaggio

4. Evitare oggetti taglienti, spigoli vivi, ecc… per ridurre l’entità dei tagli.

5. Evitare componenti troppo piccoli (che sono difficili da manipolare)

Linee guida per l’inserimento e il fissaggio

1. Creare smussi o raccordi in modo che il componente possa inserirsi

automaticamente in un'altra parte senza perdite di tempo. Inoltre,

bisogna garantire le tolleranze adeguate

2. Standardizzare le parti, i processi e i metodi comuni a tutti i prodotti per

consentire la produzione di volumi più elevati

3. Utilizzare un assemblaggio “a strati” dall'alto verso il basso facendosi

aiutare dalla forza di gravità. Questo aiuta sia nell'assemblaggio che nella

progettazione.

4. Evitare di tenere in posizione un componente nel momento in cui lo si

fissa. Bisogna semplificare il più possibile l'assemblaggio realizzando, ad

esempio, una scanalatura sul componente in maniera tale da

disaccoppiare le due fasi: posizionamento e fissaggio

5. Evitare di lasciare un componente dalla presa prima che esso venga

posizionato correttamente.

6. Ridurre i riposizionamenti del prodotto: minori sono le rotazioni del

componente nelle stazioni e più veloce sarà il processo di assemblaggio

Linee guida per migliorare l’assemblaggio

1. Evitare di avere prodotti sopravincolati perché più vincoli ci sono e più

sarà complesso realizzare quell’assieme

2. Pensare a come il prodotto dovrà essere disassemblato, perché dovrà

essere manutenuto. Nel pensare il concept del prodotto bisogna cercare

di mettere all’interno dell’architettura (in termini fisici) i componenti più

affidabili, ovvero quei componenti che con minor probabilità si

romperanno e che, quindi, con minor probabilità l’operatore dovrà andare

a sostituire/riparare.

3. La distinta base può essere vista sia su un unico livello che su più livelli

(si utilizzano i sottoassemblati)

4. Evitare parti deformabili o flessibili

5. Usare raccordi e smussi che facilitano l'inserimento

6. Facilitare la manipolazione delle parti

7. Quando devo assemblare dei componenti tramite fori passanti (viti), devo

garantire coassialità

8. Evitare di assemblare una parte che deve essere tenuta fino a quando

non è completamente posizionata

9. Usare “fastener” di tipo “push-on”

10. Evitare di avere parti destra e parte sinistra per ottenere vantaggi

sia nel manufacturing che nell'assemblaggio.

11. Teoricamente, in antitesi con il DfA, può essere utile aumentare il

numero di parti nel caso in cui questo permetta di semplificare

l'assemblaggio delle altre parti.

Linee guida per migliorare lo smontaggio

quanto visto per l’assemblaggio vale anche per lo smontaggio.

1. Nel progettare un prodotto, bisogna pensare che questo poi dovrà essere

smontato

2. Uniformare gli elementi di collegamento

3. Usare i sistemi di aggancio rapido per eseguire una rimozione rapida.

4. Bisogna progettare bene i componenti soggetti ad usura, in modo tale

che possano essere rigenerati una volta che arrivano ad un certo stato di

usura. Ad esempio, nei freni delle automobili cambio la pastiglia ma la

pinza rimane sempre quella.

5. Garantire assistenza al componente senza danneggiare gli altri

6. Inglobare nel design del componente guide, maniglie o indicazioni per

favorire l'assemblaggio e il successivo disassemblaggio del componente.

Linee guida rivetti

I rivetti sono elementi di collegamento deformabili.

1. Garantire l'accessibilità all'utensile che va a deformare il rivetto.

2. Se non ci sono carichi eccessivi, sarebbe preferibile utilizzare dei rivetti

cavi perché le forze di deformazione sono più basse e i tempi di

montaggio sono ridotti

3. Il foro in cui inserisco il rivetto non deve essere troppo grande perché il

rischio che, nel momento in cui si va a ribattere la testa del rivetto, il

rivetto all’interno del foro si possa deformare senza riuscire a serrare

correttamente le due piastre che devono essere unite (si dice che il foro

“cede a carico di punta”).

4. I rivetti ciechi possono essere montati garantendo l'accessibilità soltanto

da un lato

5. I fori dei rivetti non devono essere troppo vicini o troppo lontani dai bordi

delle parti unite

6. I rivetti non devono essere troppo lunghi (sporgenti); la lunghezza deve

essere una percentuale del diametro

7. Quando si uniscono lamiere con spessore diverso, è preferibile ribattere

l'estremità della lamiera con spessore maggiore

8. Per gli elementi fragili, è preferibile usare una rosetta al fine di evitare

che ci sia un carico di tensione superiore ad una certa soglia

all'interfaccia tra testa e componenti.

Linee guida viti

1. Se le forze in gioco non sono elevate, si possono usare viti autofilettanti:

queste non vengono inserite attraverso la rotazione della testa ma

attraverso un movimento assiale

2. Da prediligere vite a testa esagonale e testa Philips

3. Se possibile, sempre per i carichi, usare i “dadi a molla”:

4. Garantire l'accesso all'utensile usato per il montaggio e lo smontaggio

5. Se possibile, utilizzare dei dadi autobloccanti (che hanno affidabilità più

bassa) per evitare che si allentino

6. Nel caso di piccoli lotti produttivi, la soluzione migliore è quella di

utilizzare vite più dado. All'aumentare dei volumi produttivi, la situazione

più economica è quella di unire una vite a un foro filettato su uno dei

componenti che dovrò assemblare.

Linee guida saldatura

La saldatura è un processo estremamente complesso, in quanto comporta la

fusione locale del metallo. Quindi, si otterrà una zona termicamente alterata

che comporta deformazioni plastiche e tensioni residue. Qui vediamo solo delle

linee guida relative alla saldatura con metallo d'apporto.

1. Ridurre quanto più possibile il numero di componenti perché il processo

di saldatura non è costituito solo dall’unione permanente di due

componenti, ma prima bisogna eseguire operazioni di puntatura o di

imbastitura, in cui i componenti devono essere preliminarmente orientati

e posizionati tra loro.

2. Garantire l'accessibilità all’operatore e alla torcia usata per la saldatura:

lo spazio è commisurato alla tecnologia che il progettista ha indicato

(TIG, MIG, MAG). Tenere, inoltre, in conto la sequenza di saldatura (ad

esempio, per uno scatolato bisogna saldare prima gli elementi interni e

poi gli elementi esterni) per inserire cordoni di saldatura nella giusta

posizione.

3. Ridurre il volume del materiale d'apporto

4. Bisogna dividere la distinta base in livelli e sottolivelli così da poter

definire dei gruppi specifici, i quali andranno a definire la sequenza di

saldatura.

5. Progettare i cordoni in maniera tale che vengano saldati in piano

(orizzontale)

6. Per ridurre al minimo le deformazioni che si possono generare da una

struttura saldata bisogna preparare bene i lembi che devono essere

saldati