Какво представлява прегледът DFM и как оптимизира дизайна на вашите гъвкави шинопроводи?

Когато гъвкави шинопроводи стават част от инженерните дискусии относно извеждането на продукт на пазара, бързо се чуват термини като проводимост, изолационни свойства и номинални токови стойности. Обаче стъпката от работещ прототип до здрава и икономична част, произведена в завода, рядко подлежи на достатъчно интензивен анализ: прегледи за производствена осъществимост (DFM). Екипът на Kinto е извършил стотици прегледи DFM на гъвкави шинопроводи за електромобили, системи за съхранение на енергия и други промишлени приложения в областта на силовата електроника. Тук обсъждаме онова, което според нас е сърцевината на ефективния DFM.

Определяне на прегледа DFM за приложения с гъвкави шини

Прегледът DFM включва структуриран работен сесия с членове на екипа с различни умения, инженери по продукти, персонал по производство и качество, както и доставчици на материали, преди да бъдат поръчани каквито и да е материали или да бъде закупено каквото и да е оборудване. Те анализират всеки елемент от дизайна на гъвкавата шина, включително подреждането на ламинираните фолио слоеве, разположението и броя на отворите, както и начина на изпълнение на крайното запечатване. Вместо обаче да представлява изброяване на общи производствени съображения, приложими към повечето произведени изделия, DFM е силно насочен към конкретното приложение. За многослойните гъвкави шини, изработени от тънки фолио слоеве, които се нагласяват един върху друг и се заваряват или ламинират, прегледът се фокусира върху въпроси като влиянието на гъвкавостта върху терминалните връзки, разслояването на слоевете поради вибрации и термичните циклични напрежения върху системата за терминали. В Kinto целта на всяка такава сесия е ясна: да се предотвратят проблеми, които увеличават разходите при производството, чрез ранно откриване на потенциални ограничения в дизайна.

Как прегледът от DFM намалява отпадъците от материали и разходите за производство

Възможно е най-осезаемият резултат от пълен DFM-анализ да е ефективността на материала. Гъвкавите шини обикновено се произвеждат чрез лазерно рязане или прецизно штамповане на фолиа, като значителна част от разходите за материали е свързана с дебелината, твърдостта и класа на материала за всеки слой в стека. По време на анализирането на проекта специалистите на Kinto изследват геометрията, за да осигурят ефективно подреждане на детайлите, да идентифицират и минимизират отпадъците от материала, както и да търсят възможности за по-дълъг живот при огъване чрез препоръчване на различна посока на зърното — до и включително възможността за използване на сплав с по-ниска проводимост, за да се намали броят на слоевете там, където това е функционално приемливо. Също така се анализират подготовката на ръбовете, ултразвуковото заваряване, дифузионното свързване и методите за механично свързване. Често препоръчваме най-евтиния подходящ вариант, като гарантираме, че ще бъдат изпълнени изискванията за електрически и механични опити за издържане при опън. Понякога по-строги допуски се предписват за размери, които нямат значение; ослабването им може да позволи използването на по-бърз процес за рязане при по-ниски разходи, без никакъв негативен ефект върху работата на детайла. Всички тези мерки водят до шина с по-ниска обща цена.

Подобряване на надеждността чрез съответствие на възможностите на процеса

Просто защото едно измерение изглежда коректно на компютърния екран, не означава, че то се превръща в приемлив диапазон на производствената площадка, където ограниченията по допуск стават истински проблем за качеството. По време на прегледите за производствена осъществимост (DFM) всяко измерение и свойство, идентифицирано от нашите инженери по проектиране, се оценява и съпоставя с индекса на способността на процеса (Cpk) за всеки приложим център за производство, като обикновено се цели Cpk ≥ 1,33 за критичните измерения. За гъвкавите шини основният фокус е върху необходимата точност на разстоянието между дупките, стабилността след струпване на общата дължина и еднородността на изолационните покрития. Когато стойността на допуска попадне в „жълтата“ или „червената“ зона, ние сътрудничим с клиентите си, за да предложим преработени геометрии, допълнителни базови референтни точки или променени процедури за струпване, които постигат същия функционален резултат, но значително увеличават технологичния диапазон. Освен това анализираме приемливия диапазон на гъвкавост за всяка конфигурация на шина и предоставяме оптималния ред на струпване във физическото подреждане на струпването, за да се минимизират напреженията по време на формоване и да се постигне превъзходно поведение срещу пълзене. Съчетаването на проектните намерения с производствената действителност означава избягване на преизработки след производството.

Съкращаване на времето за извеждане на пазара чрез проактивно решаване на проблеми

Един от най-малко рекламираните, но вероятно най-важните за много разработвателски екипи предимства на прегледа DFM е неговото въздействие върху графика на разработката. Много забавяния се дължат на проблеми, които се откриват твърде късно, за да бъдат бързо решени — например инструменти, които не могат да бъдат освободени след първия пробен образец, параметри за заваряване, които се провалят едва при втория пробен образец, или изолационен материал, който се свива неравномерно в пещта за отвръхване. Прегледът DFM извежда тези проблеми на повърхността значително по-рано, спестявайки седмици от итерации и разочарование. Много от нашите прегледи DFM водят до списък с действия, който подробно описва всеки установен проблем, предложеното решение и необходимите валидационни тестове, които трябва да бъдат извършени преди стартирането на проекта. Прегледът на Kinto включва симулация на вашия производствен процес и идентифициране на потенциални производствени задръжки, като например нуждата от специализирани инструменти или внимателно обращение със сложни гъвкави сегменти. Това позволява на клиентите уверено да поръчват материали с дълги срокове на доставка, да коригират производствените линии, за да се поберат нестандартните размери на шините, и значително да ускорят първоначалната инспекция на пробния образец. Пълен преглед DFM често намалява броя на необходимите прототипи, съкращавайки сроковете за изпълнение, без да се компрометира качеството и надеждността.

Но в края на краищата прегледът DFM не е просто формалност, която трябва да бъде изпълнена, а начин за по-умно проектиране. Вашият дизайн на идеална гъвкава шина се превръща от концептуална възможност в конкретно устройство, което представлява надежден компонент на крайния ви продукт — независимо дали той ще се използва в десетки хиляди автомобила или в още по-големи количества. От първото ни обаждане или запитване от страна на Kinto включваме DFM в целия процес, като прилагаме десетилетия опит в прецизното производство. Предлагаме съвети по въпроси като:

• Избор на основни и слоеви материали

• Избор на метод за завършване (терминация)

• Степен на изолационно покритие

• Ключови мерки за контрол на качеството на всеки етап

Защо? Уверени сме, че „най-добрата“ шина за конкретната задача не е просто тази, която позволява най-ефективно протичане на ток, а и тази, която можем да произведем ефикасно, навреме и в рамките на бюджета. Това е предимството на DFM и то лежи в основата на всяко сътрудничество с Kinto.