Elaborato DFM di studio del prodotto e del processo

Tempo manipolazione +manipolazione + Motore inserzione (s)

Base sotto inserzione (s)Base 0 Cassa anteriore 0Pulsantiera 13,36Vite pulsantiera (x2) 30,41 Motore elettrico (statore) 14,54Fermaglio #1 23,19 Albero (con rotore) 3,95Vite fermaglio #1 9,53Fermaglio #2 8,06 Distanziale (x2) 8,94Vite fermaglio #2 (x2) 24,4Gommino per filo 11,86 Rondella albero (x6) 27,52Coperchio base 6,1 Bronzina (x2) 25,48Vite con gommino (x4) 65,07 Cassa posteriore 22,01Tempo Vite cassa (x4) 51,48manipolazione + Spina elastica 9,76Base sopra inserzione (s)Forcella di rinforzo 9,13 Perno reggi-testa 0Bilanciere 3,33 Rondella perno (x2) 7,48Vite bilanciere 23,4Dado bilanciere 20,1 Seeger 10,02Manopola 0Vite per manopola 6,12 Condensatore 2,67Vite condensatore 14,0314

Tempi e Costi Assemblaggio

Tempo manipolazione +Trasmissione inserzione (s)Carter trasmissione 0Albero con manovella condotto 6,43Ruota condotta 4,78Vite ruota condotta 18,19Albero movente 5,47Molla e 2 sferette 7,37Ruota movente 8,41Coperchio

trasmissione 4,87Vite coperchio trasmissione (x2) 28,81Biella 3,16Vite biella (x2) 36,9Vite fissaggio carter (x3) 40,08Tempo manipolazione +Girante inserzione (s)Coperchio anteriore 4,51Vite coperchio anteriore (x2) 36,17Rete posteriore 2,52Ghiera 8,88Girante (con grano) 6,09Tappo girante (con grano filettato) 9,72Coperchio posteriore 5,53Vite coperchio posteriore 18,05Rete anteriore 4,52Anello blocca-rete 8,43 15

Tempi e Costi AssemblaggioTempo manipolazione +Assemblaggio dei macroassiemi inserzione (s)Montaggio MOTORE 171,16Montaggio TRASMISSIONE 103,74Unione MOTORE E TRASMSSIONE(condensatore) 56,78191,98 (sotto)Montaggio BASE 58,94 (sopra)Unione Biella, Bilanciere, Perno reggi-testa,Seeger 33,99montaggio GIRANTE su Albero motore 109,66Tempo tot 726,07 16

Costi Componenti Custom• Sono presenti i seguenti processi produttivi:– Fusione– Iniezione– Asportazione di truciolo– Lavorazione di lamiere 17

Costi Fusione• Costo Materiali: 0,50 €/pz–

Peso Materiale: 0,26 kg– Costo Acciaio: 1.95 € /kg• Costo Processo: 3,30 €/pz– Rp: 200 € /h– T_unit: 60 battute/h• Costo Utensili (Stampo): 0,40 €/pz– Costo stampo: 40.000 €– Volume di Produzione: 10^5 pz• Costo Fusione: 4,20 €/pz 18Costi Iniezione• Costo Materiali: 2,07 €/pz– Materiali: Nylon (gruppo trasmissione) e PP (gruppi restanti)– Costo Plastica: 2,86 € /kg– Peso totale: 0,69 kg– Hp: +5% dovuto agli scarti• Costo Processo: 0,32 € /pz– Nota l’area proiettata totale dei componenti e la pressione di iniezione,per entrambi i materiali è stata calcolata la forza necessaria per lachiusura. In base ad essa è stato deciso quale macchina utilizzare. Daciò è stato calcolato il costo orario della macchina– Per PP vengono usate due macchine da 5000 kN;– Rp: 64,2 € /h (x2)– Per Nylon una macchina da 300

kN;– Rp: 24,3 € /h 19Costi Iniezione– T_unit è il tempo di raffreddamento, stimato con la seguenteformula: 20Costi Iniezione• Costo Tooling: 7,2 €/pz– Il costo deriva dagli stampi. Esso si calcola come:(Costo_mold+Costo_mold_base)/Vol_produzione– Vol_produzione = 10^5 pz– Costo mold = Rp(fresatura)*T_unitQuest’ultima viene stimata come segue:– Rp(fresatura): 3,04 euro/ora 21Costi Iniezione– Costo mold_base: Cb viene calcolato con la seguenteformula: 22Riepilogo Costi Iniezione⁻ Materiali: 2,07 €/pz⁻ Processo: 0,32 € /pz⁻ Tooling: 7,2 €/pz• Costo Iniezione: 9,60 €/pz 23Costi Asportazione di truciolo• Costo Materiali: 1,89 €/pz• Perno reggitesta:⁻ Forma grezzo: ⌀15mm x 63mm trafilato⁻ Costo: 1,8 €/kg⁻ Costo per ciascun pezzo: 0,151 €/pz⁻ Costo incluso lubrorefrigerante: 0,175 €/pz• Albero motore elettrico:⁻ Forma grezzo: ⌀8mm x 1000mm

rettificato⁻ Costo: 8€/barra (1000mm):20€/kg⁻ Costo per ciascun pezzo: 1,48 €/pz⁻ Costo incluso lubrorefrigerante: 1,72 €/pz 24Costi Asportazione di truciolo• Costo Lavorazione perno reggitesta: 6€/pz⁻ Macchinario impiegato: tornio cnc piccole dimensioni, costo200.000€⁻ Payback period: 10 anni⁻ Turni giornalieri: 2 (8 ore ciascuno)⁻ Efficienza lavorativa: 0,9⁻ €/hCosto orario macchina: 3,08⁻ OHL:1,2 OHM: 0,8⁻ Rp: 49,54 €/pz·h⁻ Tsetup: 2340 s⁻ Tno: 62 s (tempo non operativo)⁻ 3MRR= a ·f ·V: 16,5 mm /sp v⁻ t : 375,1 s/pz = 6,25 min/pzr⁻ 5t : 375,1 + (2340/10 ) = 437,1 s

UNIT 25Costi Asportazione di truciolo• Costo Lavorazione albero motoreelettrico: 1,86 €/pz• 2 filettature M8 alle estremità dell’albero:⁻ Diametro di nocciolo: 6,466mm⁻ Profondità filetto: 0,767mm⁻ Passo: 1,25 = feed 1,25 mm/giro⁻ Lavorazione eseguita con 8 passate (circa 0,1

mm/passata)⁻ Velocità di taglio: 20 m/min (795 giri/min mandrino)⁻ Velocità di avanzamento: 16,6 mm/s

• Filettatura destra:
• Corsa = L + extracorsa: 13mm + 5mm = 18mm
• T: 25s
• Filettatura sinistra:
• Corsa: 18mm +5 mm = 23mm
• T: 27,2s

Costi Asportazione di truciolo

• Gole di scarico:
• Velocità di taglio: 20 m/min (795 giri/min mandrino)
• F_: 0,05 mm/giro
• T: 6,4 s (entrambe le gole compresi i tempi di accostamento)
• Tno: 76s
• Tunit: (2340/105) + 76 + 6,4 + 25 + 27,2 = 135s
• Rp: 49,54 €/pz

Costi Asportazione di truciolo

• Costo Tooling perno reggitesta: 0,13 €/pz
• Velocità di taglio: 120 m/min
• Tvita utensile: 741,5 min (formula di Taylor)
• Pezzi per ogni utensile: 118 pezzi/utensile
• Costo utensile: 15 €
• Costo Tooling albero motore elettrico:0,012 €/pz
• Velocità di taglio: 20 m/min
• Tvita utensile: 1333 min (formula di Taylor)
• Pezzi per ogni utensile: 1532

pezzi/utensile⁻ Costo utensile: 20 € 28

Riepilogo Costi Asportazionedi truciolo⁻ Materiali: 1,89 €/pz⁻ Lavorazioni: 7,86 €/pz⁻ Tooling: 0,14 €/pz• Costo Asportazione di truciolo: 9,90€/pz 29

Costi Lavorazione lamiere• Costo Materiali: 0,076 €/pz– Costo acciaio: 2,25 $/kg=2,025 €/kg– Peso biella: 14 g=0,014 kg– Peso forcella: 20 g=0,02 kg– Peso totale: 0,034 kg– Costo materiale totale: 0,069 €/pz– Hp + 10% di spreco del materiale, considerando che le forme dei pezzi sono abbastanza semplici 30

Costi Lavorazione lamiere• Calcolo pressa:– F=0.7*T*L*UTS– UTS=330 MN/m^2=10^6N/10^4cm^2=33kN/cm^2– Spessore biella: 0,1 cm– Spessore forcella 0,2 cm– L forcella : 3,5*4+2*4=5,5*4=22 cm– L biella: 10*2+1,5*2=11,5*2=23 cm– F biella: 0.7*0,1*23*33kN=53 kN– F forcella: 0,7*0,2*22*33kN= 100 kN– Serve una pressa da almeno 100 kN, scegliamo la prima:

31Costi Lavorazione lamiere

• Costo Processo: 0,067 €/pz
• costo operativo pressa: 49,5 €/h
• battute all'ora: 6000 bat/h
• numero di battute x forcella: 4
• numero battute x biella: 4
• numero di battute totali: 8 bat/pz
• costo di processo: 49,5*8/6000=0,067 €/pz

Costo Stampi: 0,007 €/pz

Data la semplicità delle forme, tale costo è stato valutato come un extra-costo del 10% sul costo di processo

32Riepilogo Lavorazione lamiere

• Materiali: 0,076 €/pz
• Processo: 0,067 €/pz
• Stampi: 0,007 €/pz

Costo Lavorazione lamiere: 0,15€/pz

33Riepilogo Costi, Componenti e Assemblaggio

• N° componenti totali: 75
• N° componenti standard: 54
• N° viti: 25
• Indice DFA: 24%
• Costo Assemblaggio: 4 €/pz (costo manodopera: 20€/h)
• Costo Componenti Standard: 7,45 €/pz
• Costo Componenti Custom: 23,85 €/pz
• Costo totale: 35,3

€/pz 34

Criticità riscontrate:

• Nell’analisi dei componenti e dei tempi di assemblaggio abbiamo riscontrato le seguenti criticità:
• Elevato numero di componenti, che complica le operazioni e i tempi di assemblaggio (in particolare alcuni componenti presentano difficoltà di accesso al montaggio, come per esempio la biella)
• Elevato costo di alcuni materiali e processi impiegati (testa interamente in acciaio, lavorazioni per asportazione di truciolo)
• Elevato peso della testa dovuto all’elevata quantità di acciaio utilizzato

Versione Reingegnerizzata

Nella reingegnerizzazione del prodotto, abbiamo provveduto a:

• Rimuovere componenti superflui e/o dispendiosi
• Rivalutare i materiali e i processi produttivi utilizzati
• Integrare tra loro più componenti
• Rivalutare i collegamenti tra i vari componenti
• Ridurre il numero di viti

Rimozione componenti:

La forcella di rinforzo

è stata rimossa⁻ In seguito alla reingegnerizzazione, la testa del ventilatore risulta molto più leggera, è sufficiente ispessire un po’ la testa della base per garantire la necessaria rigidezza flessionale 37Rimozione componenti• L’anello blocca-rete è stato rimosso⁻ Per il fissaggio delle due reti risulta più conveniente e veloce usare dei ganci sul bordo della reteAnello blocca- Ganci rete o 38Rivalutazione materiali e processi• L’intera testa del ventilatore (cassa motore, perno, carter trasmissione) è stata fatta in materiale plastico (PP) per iniezione⁻ La testa risulta così molto più leggera, e ne beneficiano i tempi e i costi di produzioneCassa Cassa anteriore posteriorePerno Carter reggitesta trasmissione 39Rivalutazione materiali e processi• La biella è stata fatta in materiale plastico (Nylon) per iniezione⁻ Non dovendo sopportare grandi carichi, la plastica è più che