Thiết kế cho chế tạo
Giới thiệu
Trong chương này, chúng ta sẽ làm quen với khái niệm về Thiết
kế cho chế tạo, xem xét quá trình tiến hành và các nguyên tắc để giảm chi phí lắp ráp và chế tạo sản phẩm.
Thiết kế cho chế tạo là gì?
- Thiết kế cho chế tạo (Design for Manufacturing – DFM) là hoạt động hợp lý hóa thiết kế được tiến hành nhằm mục đích giảm chi phí chế tạo sản phẩm.
- Như chúng ta đều biết, trong quá trình thiết kế và phát triển sản phẩm, mỗi quyết định đưa ra trong khi thiết kế chi tiết sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và chi phí sản xuất.
Thực tế
Một thực tế phổ biến là khi thiết kế sản phẩm, nhóm thiết kế thường phải giải quyết các mục tiêu khác nhau, và nhiều trong số đó mâu thuẫn, đối nghịch với nhau (xem chi tiết về “thỏa hiệp” ở Chương 1, Tập 1).
Chọn phương án thiết kế
Để đi đến quyết định chọn phương án thiết kế cuối cùng, các nhà thiết kế cần so sánh các phương án khác nhau trên cơ sở khoa học, định lượng. Các nhà thiết kế cần phải quy đổi các thiết kế khác nhau ra chi phí sản xuất và lấy đó làm tiêu chí so sánh. Thiết kế cho chế tạo vận hành trên nền tảng như vậy. Các phương án thiết kế sẽ được sắp xếp, điều chỉnh sao cho chi phí chế tạo (sản xuất) giảm xuống mức tối thiểu. Việc này có thể đạt được bằng cách giảm chi phí của tất cả các khâu (ví dụ: lắp ráp) và hệ thống (ví dụ: dây chuyền) có mặt trong quá trình chế tạo.Mục tiêu
- Mục tiêu tối thượng của Thiết kế cho chế tạo là sản phẩm chất lượng với chi phí tối thiểu. Đó là một sản phẩm thành công về mặt kinh tế.
- Thiết kế cho chế tạo nằm trong chuỗi các hoạt động gọi là “Thiết kế cho X”, trong đó, X có thể là “Độ tin cậy” (Reliability), “Môi trường” (Environment), hay “Lắp ráp” (Assembly). Với mỗi X, chúng ta có DFM, DFR, DFE hay DFA.
- Thiết kế cho chế tạo được triển khai rất nhiều và thường xuyên ở khâu Thiết kế cấp độ hệ thống và Thiết kế chi tiết. Ngoài ra, ở khâu Tạo và lựa chọn concept, các nhà thiết kế cũng cần lưu tâm đến vấn đề này. Từ bên dưới, Thiết kế cho chế tạo sẽ được gọi là DFM.
Ý nghĩa của DFM
Với tư duy thông thường, thật khó có thể hình dung được tại sao
việc điều chỉnh thiết kế để tiết kiệm mỗi lần lắp ráp sản phẩm 30
giây lại có ý nghĩa và đáng làm.
Ví dụ
Hãy hình dung một dây chuyền sản xuất cho ra đời khoảng 100 triệu sản phẩm mỗi năm (như điện thoại iPhone 5), nếu mỗi sản phẩm tiết kiệm được 30 giây, 10 triệu sản phẩm sẽ tiết kiệm được hơn 800 nghìn giờ công. Với chi phí “thấp” khoảng 5USD/giờ, 30 giây ngắn ngủi có thể tiết kiệm cho nhà sản xuất 4 triệu USD!. Đó là chưa kể con số tiết kiệm thời gian có thể hơn 30 giây và những lợi ích khác bên cạnh việc giảm thời gian lắp ráp mà DFM có thể mang lại cho doanh nghiệp: giảm chi phí các linh kiện, giảm chi phí hỗ trợ.