加速生产:缩短制造周期的实战技巧

所有企业都想零件制造越快越好。缩短制造周期意味着更快上市,带来商业优势和利润增长。
外包快速原型和生产给第三方制造商时,您可能认为制造速度不受己控制。事实截然相反:设计师和开发者在加速按需制造中能扮演与制造商同等重要的角色。
本文探讨如何让零件更快制成:从选对制造工艺到与制造商建立高效沟通。
选择快速制造工艺
即使最好的制造商也无法改变:某些工艺天然比其他工艺快。
话虽如此,您并非总能自由选择工艺。若生产零件需铸造或锻造,不能随意改用3D打印,否则会彻底改变零件功能与性能。
因此,必须确定给定项目可行的制造工艺。
快速原型阶段,工艺选择灵活度通常远大于量产。多数原型无严格机械材料要求,可优先考虑速度。
量产零件要求更严。但做原型快的工艺(如3D打印)不一定量产也快。
CNC加工
CNC加工是相对快速的制造工艺,尤其适合小批量生产和原型。无需工装,现代五轴机床减少多次装夹。

大批量效率较低,无规模经济:增产不显著降低单件工时。复杂零件加工比简单零件耗时更长。
注塑成型

注塑成型是需制造金属模具的两步制造工艺。因此,小批量生产和原型阶段较慢。
但模具完成后,注射塑料极快。单件塑料零件成型极快。因此注塑成型在大规模量产中极快。
钣金加工

零件是否适合钣金加工通常显而易见,很少在钣金与替代工艺间抉择。
但钣金加工包含多种单体工艺,所需机械范围(折弯机、剪板机等)使快速原型和小批量生产比CNC等一体化工艺更慢。
3D打印

3D打印是原型和极小批量生产(通常<10件)的快速工艺。
速度源于极短准备时间,虽实际制造时间未必显著快。关键差异:3D打印机制造复杂零件与简单零件速度相同,这与CNC等减材技术不同。
为快速制造设计零件
快速制造不只靠制造商专业度。产品设计师在决定零件制造速度上也扮演关键角色。
应用可制造性设计(DFM)原则,能让零件更优、按需制造合作伙伴生产更快。
即审视零件如何制造,调整设计适配生产方法——无论是CNC机床、注塑机还是其他。
虽每种制造工艺对零件设计有独特标准,但遵循一些通用原则可加速制造。
让制造商工作更轻松
设计完成、选定工艺材料后,仍可通过让制造商工作更轻松来进一步缩短按需制造时间。
制造中最重要的因素之一是清晰度。反复核查设计错误和歧义。即使设计简单易加工,仍可能需要特定方式呈现以向机师或制造专业人员传达意图。
编制技术图纸可消除许多潜在歧义。
技术图纸补充数字设计,包含公差、表面处理要求、注释等CAD文件未体现的细节。
技术图纸可附制造商备注,用自然语言解释目标和要求。备注清晰无歧义,就无需持续与制造商讨论项目。
当然,长期合作同一团队沟通更顺畅。不必项目制寻找新伙伴,考虑与制造商建立长期关系;您会发现沟通失误减少、生产随时间加快。
加速制造清单:
- 设计无误?
- 清晰无歧义?
- 公差已标注?
- 所有相关信息在备注和标注中传达?
- 制造商知晓我的目标?

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