Christian HOHMANN

Depuis 1998

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Design For Manufacturability and Assembly

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Par "Design for Manufacturability" on entend un processus de conception-industrialisation qui cherche dès les premières phases amont à optimiser la fabrication, l'assemblage, les tests, voire l'expédition des produits.


DFM - DFMA

Design for Manufacturing (and Assembly) est la prise en compte non seulement du produit auquel il faut donner une existence physique, mais la manière dont il est fabriqué (et assemblé) dans le but d'assurer la qualité, minimiser les coûts (la productivité lors de la fabrication) et maximiser la "flexibilité" c'est à dire le réemploi des composants ou modules.

La conception et l'industrialisation ne consomment qu'environ 20% du temps entre la décision de création et la mise sur le marché d'un produit (théoriquement) mature mais sont les phases durant lesquels se déterminent 80% des coûts du programme (graphique).

Basiquement, la démarche DFMA s'attache à réduire la variabilité et maximiser la répétabilité des tolérances pour des fabrications de masse, la facilité d'assemblage qui conditionne la performance future de la production et l'automatisation. Ce dernier point mérite quelques précisions, l'automatisation doit :

  • conserver la flexibilité du processus de production et non pas devenir une contrainte, notamment pour convertir le processus pour d'autres produits ou des produits dont les caractéristiques évoluent,
  • se justifier par une diminution des coûts, l'amélioration de la qualité et la productivité des grandes séries.

Standardisation et Modularité

La standardisation et la conception modulaire vont accélérer et par conséquent réduire les coûts des développements ultérieurs, par le réemploi de solutions matures et éprouvées.

La standardisation et la conception modulaire autorisent non seulement le réemploi des pièces et modules, mais également la massification de leur propre fabrication ou approvisionnement et à masse plus importante, meilleure prévisibilité ! La gestion des nomenclatures et des stocks sont également favorablement impactés.

Les systèmes modulaires permettent plus de flexibilité en production, notamment par des pré-assemblages et des ajouts de variantes simples et éventuellement hors du flux principal de production, idéalement en post-manufacturing pour une différentiation retardée.

La conception modulaire autorise également à répondre dynamiquement, à moindre coûts et rapidement à des demandes évolutives et/ou demandes spécifiques. Attention cependant à ne pas se tromper en "spécifique de masse et masse de spécifiques" !

Réduction des coûts

Le Design for Manufacturability vise à réduire un certain nombre de coûts, à commencer par ceux de la production qui peut assembler des systèmes complexes avec un nombre restreint (?) de modules compatibles. Les solutions de fabrication et d'assemblage doivent être étudiées de telle manière que les opérations soient les plus faciles possibles, prennent le moins de temps possible et n'utilisent aucun outil/outillage spécifique. Par ailleurs, le DFMA doit garantir une meilleure qualité, dans le sens "bon du premier coup".

A noter : un potentiel important d'économies peut être d'acheter des modules et non pas de les fabriquer soi-même (décision make or buy), ce qui peut s'obtenir d'autant plus que les modules sont standardisés et les quantités massifiées.

Réduction du délai de mise sur le marché

La conception modulaire et la fabrication selon le principe DFMA permet des gains de temps substantiels pour la mise sur le marché de nouveaux produits ou de nouvelles générations d'un produit existant.

Bénéfices corolaires

La réparation et les intervention d'après-vente, la maintenance, réparation, etc. sont des services facilités par la facilité d'accès aux organes et pièces, ainsi que de la facilité de démontage/montage. Ceci permet des interventions plus rapides et moins chères, assurant une meilleure satisfaction des clients.

La modularité bien pensée aide également à personnaliser ou à rendre les produits conformes à des réglementations nationales sans avoir à concevoir une version spécifique de tout le produit pour chaque pays.


Les Bases du DFMA

Pour développer DFMA, il faut recourir à l'ingénierie simultanée ou concourante qui fait travailler de concert les développeurs du produit et les développeurs des moyens de production, mais aussi et plus largement des équipes pluridisciplinaires. C'est équipes élargies peuvent inclurent les Méthodes, la Maintenance, le Marketing, des clients, le service Qualité, le service après-vente, les achats, les commerciaux, des experts des réglementations...

L'expérience accumulée sur des développement antérieur, proprement documentée doit permettre de retenir des "bonnes pratiques" et de documenter les erreurs, donnant lieu à des règles, procédures et guides de développement, qui sont les textes de référence. Certaines recommandations ou guides du développeur existent dans certains métiers (fonderie, plasturgie...)

Des catalogues ou collections de modules et de pièces standardisées sont à disposition des développeurs. Une règle d'or veut que l'on ne doit pas développer une pièce que l'on peut acheter en standard.

On cherchera à concevoir autant que possible des pièces uniques convenant à des positions gauche et droite (rétroviseurs externes de voiture, par exemple), car la gestion de paires est toujours problématique et coûteuse (moules différents, conditionnements, etc.). Inversement, la parfaite symétrie des pièces est plutôt source d'économies, comme par exemple celle du positionnement dans les emballages ou dans les supports (automatisme, ablocage...). Si la symétrie n'est pas possible, il est recommandé d'accentuer la non-symétrie, ce qui permet d'anticiper le positionnement des pièces sans se tromper.

Outillages

Le développement des outils et outillages doit favoriser la production et minimiser la maintenance. Les outillages doivent être rapides et faciles à changer sans outils spécifiques et idéalement sans nécessité de réglages et/ou calibration. Ces caractéristiques favoriseront les changements rapides dans l'esprit SMED.


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Mise à jour le Dimanche, 25 Janvier 2015 08:41  

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