Applying DFMA for product development process of panel handling machinery
Viitanen, Lauri (2020)
Diplomityö
Viitanen, Lauri
2020
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020100277854
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020100277854
Tiivistelmä
In this master’s thesis is inspected how the DFMA could be applied to the product development process at typical products of the Dieffenbacher Panelboard Finland. This paper relies on the basis that there is no own production, hence causing limited access to the production data. A typical product in this paper has a low production volume but rather high value, usually product’s main assembly’s dimensions being in several meters and weight in thousands of kilograms. The production costs are vital, but difficult to estimate driver in the product development, thereby it is relevant to inspect the applicability of DFMA for this case.
The DFMA related literature is reviewed to understand what the drivers behind existing methods and tools are. The nature of production does differ notably as the field of industry varies, thereby it is important to understand why the DFMA tries to direct the product development to a direction or other. Within this master’s thesis, a product in its later stages of development process was is used as an example How the manufacturability and assemblability could be estimated as objectively as possible, while still having an option for comparison between different variants. From said method different metrics is formed to analyse the drivers behind the DFMA.
According to the literature review, the most well-known DFMA methods and tools are not directly applicable to the products of this paper. This does not render the use of DFMA out since the typical production challenges can be notified to exist in the drivers of the DFMA. A visual representation of the product’s structure and production processes is presented, which allows one to form metrics and graphics that analyse the issues according to the drivers of the DFMA. Further development aspects rose, for example on realising the analysis metrics in more practical values instead from the relative scale. Tässä diplomityössä tarkastellaan kuinka DFMA:ta voidaan soveltaa tuotekehitysprosessiin Dieffenbacher Panelboard Finland:lle tyypillisissä tuotteissa. Työ on tehty lähtökohdasta, jossa ei ole omaa tuotantoa, aiheuttaen rajoituksia valmistus- ja tuotantodatan saatavuudelle. Kyseisille tuotteille on luontaista matalan tuotantovolyymi, joskin kohtalaisen korkean arvo, tyypillisesti valmiin kokoonpanon kokoluokan ollessa useita metrejä ja tuhansia kilogrammoja. Tuotantokustannukset ovat keskeinen ajuri tuotekehityksessä, joskin niiden arviointi on haastavaa, joten tämän diplomityön puitteissa on relevanttia tarkastella DFMA:n sovellettavuutta kyseisille tuotteille.
Työssä tarkastellaan kirjallisuutta liittyen DFMA:han ja erityisesti siihen, mitä ovat ajurit olemassa olevien metodien ja työkalujen takana. Erilaisten tuotteiden luonne valmistuksen ja kokoonpanon osalla vaihtelee suuresti teollisuudenalan mukaan, minkä vuoksi on olennaista ymmärtää, miksi DFMA pyrkii ohjaamaan suunnittelua johonkin suuntaan. Tämän diplomityön puitteessa myöhäisemmässä tuotekehityksen vaiheessa ollutta tuotetta käytettiin esimerkkinä, miten valmistettavuutta ja kokoonpantavuutta voitaisiin arvioida mahdollisimman objektiivisesti mahdollistaen kuitenkin vertailun eri varianttien välillä. Kyseistä esitystavasta muodostetaan erilaisia DFMA:n ideologian mukaisia mittareita tuotettavuuden arviointiin.
Kirjallisuuskatsauksen osalta voidaan todeta, että tunnetuimmat DFMA-työkalut eivät sovellu suoraan esimerkkituotteeseen. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö DFMA:ta voisi soveltaa tuotekehityksessä, sillä tyypillisissä tuotteissa ilmenevät tuotantohaasteet ovat hyvin havaittavissa DFMA:n taustalla olevien ajureiden näkökulmasta. Visuaalinen esitys tuotteen rakenteesta ja tuotantoprosessista on esitetty työssä, josta edelleen voidaan muodostaa DFMA:n kannalta olennaisia mittareita ja kuvaajia. Jatkokehitystarpeita kuitenkin vielä esiintyy esimerkiksi analysointimittareiden realisoinnissa suhteelliselta asteikolta käytännöllisempiin arvoihin.
The DFMA related literature is reviewed to understand what the drivers behind existing methods and tools are. The nature of production does differ notably as the field of industry varies, thereby it is important to understand why the DFMA tries to direct the product development to a direction or other. Within this master’s thesis, a product in its later stages of development process was is used as an example How the manufacturability and assemblability could be estimated as objectively as possible, while still having an option for comparison between different variants. From said method different metrics is formed to analyse the drivers behind the DFMA.
According to the literature review, the most well-known DFMA methods and tools are not directly applicable to the products of this paper. This does not render the use of DFMA out since the typical production challenges can be notified to exist in the drivers of the DFMA. A visual representation of the product’s structure and production processes is presented, which allows one to form metrics and graphics that analyse the issues according to the drivers of the DFMA. Further development aspects rose, for example on realising the analysis metrics in more practical values instead from the relative scale.
Työssä tarkastellaan kirjallisuutta liittyen DFMA:han ja erityisesti siihen, mitä ovat ajurit olemassa olevien metodien ja työkalujen takana. Erilaisten tuotteiden luonne valmistuksen ja kokoonpanon osalla vaihtelee suuresti teollisuudenalan mukaan, minkä vuoksi on olennaista ymmärtää, miksi DFMA pyrkii ohjaamaan suunnittelua johonkin suuntaan. Tämän diplomityön puitteessa myöhäisemmässä tuotekehityksen vaiheessa ollutta tuotetta käytettiin esimerkkinä, miten valmistettavuutta ja kokoonpantavuutta voitaisiin arvioida mahdollisimman objektiivisesti mahdollistaen kuitenkin vertailun eri varianttien välillä. Kyseistä esitystavasta muodostetaan erilaisia DFMA:n ideologian mukaisia mittareita tuotettavuuden arviointiin.
Kirjallisuuskatsauksen osalta voidaan todeta, että tunnetuimmat DFMA-työkalut eivät sovellu suoraan esimerkkituotteeseen. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö DFMA:ta voisi soveltaa tuotekehityksessä, sillä tyypillisissä tuotteissa ilmenevät tuotantohaasteet ovat hyvin havaittavissa DFMA:n taustalla olevien ajureiden näkökulmasta. Visuaalinen esitys tuotteen rakenteesta ja tuotantoprosessista on esitetty työssä, josta edelleen voidaan muodostaa DFMA:n kannalta olennaisia mittareita ja kuvaajia. Jatkokehitystarpeita kuitenkin vielä esiintyy esimerkiksi analysointimittareiden realisoinnissa suhteelliselta asteikolta käytännöllisempiin arvoihin.