發(fā)布時間：2021-11-19作者來源：科理咨詢瀏覽：1774
索斯科（Southco）于1899年在美國賓夕法尼亞州創(chuàng)立，是全球領(lǐng)先的工程進(jìn)入解決方案供應(yīng)商，業(yè)務(wù)版圖跨越美洲、歐洲和亞太地區(qū)，為全球70,000多家客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)。
索斯科提供工業(yè)應(yīng)用解決方案，如鎖具、緊固件、鉸鏈/定位控制技術(shù)、電子門禁等產(chǎn)品，應(yīng)用于船舶、汽車、工程機(jī)械/建設(shè)、軌道交通、航空航天、機(jī)箱機(jī)柜、醫(yī)療器械、工業(yè)機(jī)械、暖通空調(diào)、數(shù)據(jù)中心以及服務(wù)器設(shè)備。
改善背景
在此情況下，索斯科必須找到一種新的方法來降低產(chǎn)品的總成本。DFMA?幫助索斯科實現(xiàn)了他們的這一愿望。
改善效果
最后使索斯科滿足了客戶提出的所有要求并實現(xiàn)了鉸鏈盈利，同時使得鉸鏈操作更安靜且能承受更高的負(fù)荷。
改善過程
定制鉸鏈的原設(shè)計VS定制鉸鏈的新設(shè)計
左圖顯示了中心殼體（右上、黃色）、鉸鏈點（左下角、橙色）和平衡裝置（中心、紅色和綠色）組件。
新舊設(shè)計改善對比的效果：
| 類別 | 原設(shè)計 | 新設(shè)計 | 改善幅度 |
| 零件數(shù)量 | 45 | 30 | 33.3% ↓ |
| 裝配作業(yè)數(shù)量 | 14 | 5 | 69.2% ↓ |
| 總成本 | - | - | 53.0% ↓ |
表一 改善效果匯總
改善亮點
為了方便和簡單，開發(fā)團(tuán)隊將他們的DFA分析分解成三個子組件：
| 序號 | 零件或操作名稱 | 數(shù)量 | 零件最少數(shù)量 | 總裝配時間（s） |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 殼體 | 1 | 1 | 3.45 |
| 2 | 軸承墊圈 | 2 | 0 | 6.38 |
| 3 | 左右支架 | 2 | 0 | 6.90 |
| 4 | 中心支架 | 1 | 0 | 3.45 |
| 5 | 沉頭螺釘 | 1 | 0 | 6.80 |
表二 中心殼體組件
該組件位于平衡彈簧的一端。“零件最少數(shù)量”列表明，有極好的機(jī)會可以減少裝配時間，特別是對于螺釘驅(qū)動和支架裝配（見表二）。
新設(shè)計將支架作為單獨(dú)零件，采用單件鑄造。新設(shè)計降低了組件成本60%，同時也消除了三個沖壓模具，一個攻絲操作，一個螺絲驅(qū)動操作，以及工具成本等。
| 序號 | 零件或操作名稱 | 數(shù)量 | 零件最少數(shù)量 | 總裝配時間（s） |
|---|---|---|---|---|
| 6 | 壓鑄殼體 | 2 | 1 | 6.90 |
| 7 | 扭矩元件 | 16 | 1 | 120.16 |
| 8 | 軸 | 2 | 1 | 17.00 |
| 9 | 銷子 | 2 | 0 | 17.38 |
| 10? | 軸承 | 2 | 2 | 7.86 |
| 11 | 殼體 | 1 | 0 | 10.95 |
| 12 | 螺釘 | 4 | 0 | 27.20 |
表三 鉸鏈點組件
該子組件位于彈簧的另一端，包括保持鉸鏈軸和扭矩元件在內(nèi)的壓鑄殼體。
盡管它比中心殼體更復(fù)雜（29個零件），但是鉸鏈點組件提供了較少的重新設(shè)計機(jī)會，因為許多部件是不受限制的（見表三）。
通過重新設(shè)計軸，新設(shè)計取消了四個緊固螺釘，切斷了幾個其他部件，簡化了軸兩端的兩個壓鑄外殼。通過將沖壓的殼體分成兩個左右的部件，并在每個部件中為軸增加了擠壓的殼體孔來形成更強(qiáng)的鉸鏈。
新設(shè)計使該組件零件數(shù)量從29減少到23，組件總成本降低了28%，同時減少了一個壓鑄模具。
3.平衡裝置組件。其所包含的零件見下表：
| 序號 | 零件或操作名稱 | 數(shù)量 | 零件最少數(shù)量 | 總裝配時間（s） |
|---|---|---|---|---|
| 13 | 長軸 | 1 | 1 | 5.13 |
| 14 | 螺母 | 1 | 0 | 6.43 |
| 15 | 襯套 | 2 | 2 | 6.00 |
| 16 | 彈簧 | 1 | 1 | 2.63 |
| 17 | 彈簧導(dǎo)桿 | 1 | 1 | 3.45 |
| 18 | 墊圈 | 1 | 0 | 3.19 |
| 19 | 螺母 | 1 | 1 | 11.43 |
| 20 | 鉚釘 | 1 | 1 | 11.50 |
表四 平衡裝置組件
該組件提供了使外殼蓋易于提升的力，盡管其重量很大。在DFA分析中，團(tuán)隊迅速注意到兩個螺母和鉚釘三個非功能部件占據(jù)了總裝配時間的一半。
新設(shè)計用一個標(biāo)準(zhǔn)螺紋替換了一個定制軸。在頂端，他們通過采用與許多汽車氣門機(jī)構(gòu)組件相似的浮動銷策略來消除螺母。通過增加一個錐形銷來取代彈簧導(dǎo)向輪的圓孔槽鉚釘。
同時增加了塑料套管解決了軸過早磨損導(dǎo)致吱吱聲的問題。此外，按照客戶要求的規(guī)格，增加了額外的彈簧（安裝在原彈簧內(nèi)）以支持更高的負(fù)載，以及杯狀墊圈來提供對中。
最終的設(shè)計使該部件成本降低了28%，并且消除了一個鉚釘錘擊和一個螺母驅(qū)動操作。
改善小結(jié)
使用DFMA?設(shè)計產(chǎn)品讓索斯科的鉸鏈設(shè)計團(tuán)隊感受頗深，歸納起來有以下兩點：
1.跨職能團(tuán)隊的設(shè)計模式讓設(shè)計工程師關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計更多的方面。如設(shè)計工程師過去不關(guān)注成本及產(chǎn)品如何能夠有效制造出來，不關(guān)心產(chǎn)品的質(zhì)量問題等。
現(xiàn)在通過與其他部門的工程師充分討論，意識到了跨職能團(tuán)隊緊密合作進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的好處，也愿意去考慮產(chǎn)品功能設(shè)計之外的因素，如質(zhì)量風(fēng)險、工藝設(shè)置、制造成本等。
2.DFA能夠快速得出產(chǎn)品最少零件種類和數(shù)量。通過DFA定量評估零件設(shè)計和總裝配，幫助工程師快速識別不必要的零件，因為它們影響了產(chǎn)品的裝配時間和成本。
另外它還提供了消除零件的策略。DFA再設(shè)計分析的結(jié)果是一種更簡單、更可靠的產(chǎn)品，其功能既高效又易于組裝。
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