DFA (Design for Assembly)

DFA (Design for Assembly, česky konstrukce s ohledem na montáž) je přístup k návrhu výrobku, který od počátku zohledňuje, jak se bude výrobek montovat. Cílem je snížit počet dílů a spojovacích prvků a navrhnout díly tak, aby se daly snadno uchopit, správně orientovat, vložit a spojit, ručně i automaticky. Spolu s DFM tvoří přístup označovaný jako DFMA (Design for Manufacturing and Assembly).

Základem nejznámější metody, kterou vypracovali Boothroyd a Dewhurst, je posouzení každého dílu třemi otázkami. Pohybuje se díl při provozu vůči ostatním dílům? Musí být z jiného materiálu nebo od ostatních dílů izolovaný? Musí být samostatný, protože jinak by nešlo smontovat nebo rozebrat ostatní díly? Pokud je na všechny tři otázky odpověď ne, je díl kandidátem na sloučení se sousedním dílem nebo na odstranění. Tak vznikne teoretický minimální počet dílů, se kterým se porovnává skutečná konstrukce a odhadovaný čas montáže.

Mezi typická pravidla patří montáž z jednoho směru, nejlépe shora na základní díl, který slouží zároveň jako přípravek. Zkosení a náběhy navádějí díly při vkládání. Díly jsou buď symetrické, nebo naopak zřetelně nesymetrické, aby je nešlo vložit špatně (poka-yoke). Konstrukce vystačí s co nejmenším počtem typů šroubů a hlav a tam, kde se díl nemusí rozebírat, nahrazují šrouby zaskakovací spoje. Omezuje se také počet ohebných dílů (kabely, hadice), protože se montují pomalu a nespolehlivě.

U automatizované montáže jsou požadavky přísnější: díly se musí dát orientovat v zásobnících, nesmí se do sebe zaklesávat a potřebují jednoznačné plochy pro uchopení. Montáž ovlivňují i tolerance. Rozměrový řetězec musí zaručit smontovatelnost i při nejnepříznivější kombinaci rozměrů, bez dolícování na místě.

DFA má největší přínos před zmrazením konstrukce a objednáním nástrojů, zejména u výrobků s ruční montáží v sériích stovek a více kusů, kde se každá ušetřená operace násobí počtem kusů, a u výrobků plánovaných pro automatickou montáž. Vyplatí se i u menších sérií a složitých strojů, protože jednoduchá montáž snižuje počet chyb, zkracuje zaučení montážníků a usnadňuje servis.

U stávajících výrobků je DFA vhodným krokem při redesignu nebo snižování nákladů. Rozbor stávající sestavy (co se dá sloučit, které spojovací prvky jsou zbytečné, kde montážník váhá) často odhalí úspory i bez změny funkce.

Slučování dílů má svou cenu. Jeden složitý díl místo tří jednoduchých může vyžadovat dražší formu se šoupátky, delší obrábění nebo horší přístup pro kontrolu. Úsporu na montáži proto vždy porovnejte se změnou výrobních nákladů a investic. Z tohoto důvodu se DFA a DFM posuzují společně. Podobně zaskakovací spoj zrychlí montáž, ale může znemožnit opravu, výměnu baterie nebo recyklaci.

Často se zapomíná na kabely, hadice, lepidla, maziva a štítky, které v CAD modelu chybí, ale montáž výrazně prodlužují. Neodhadujte montáž jen od stolu: nechte prototyp smontovat člověka, který konstrukci nezná, změřte čas a zapište si každé zaváhání, nutnost díl přidržovat nebo použít speciální nářadí. Návrh konzultujte s montáží a servisem ještě před uvolněním výkresů.