Var finns kunskapen om tillverkningsprocessen? av mekanikkonstruktör Rolf Westman

Jag är en mångsidig mekanikkonstruktör och har efter mer än 27 års arbete med produktutveckling och tillverkning insett att jag haft alldeles för lite kontakt med leverantörerna. Sällan har jag ifrågasatt om de är lämpliga leverantörer av de detaljer jag konstruerat.

Jag vill nu uppmana alla andra mekanikkonstruktörer att ifrågasätta om er kunskap är tillräcklig, och om era leverantörers kunskap är tillräcklig. Det är dags att ställa större krav på konstruktörer/beställare och leverantörer.

Jag påstår att:

• Leverantörerna har inte tillräcklig djup kunskap om tillverkningsprocesserna.
• Beställaren skall inte förutsätta att leverantören har förutsättningar och vilja att tillverka det som beställts på ett effektivt och korrekt sätt.
• Beställaren måste skaffa kunskap om hela tillverkningsprocessen och alternativa processer.
• Leverantörer är oftast duktiga på att producera med den teknik de har tillgängligt, men det är inte säkert att det är det optimala sättet att producera.
• Leverantörer är normalt inte intresserade av att utveckla nya processer eller föreslå lösningar de inte behärskar. Det är enklast att använda de metoder man redan kan.
• Om leverantören inte har alla processer inom sitt eget företag används underleverantörer. Om dessa underleverantörer är okända har du inte möjlighet att bedöma tillverkningsprocessen.

”Vad finns det för incitament för leverantören att beakta andra tillverkningsprocesser än sina egna?”

”Ingen leverantör blir bättre än sina kunder!”

Tips till dig som är mekanikkonstruktör:

• Tro inte att leverantörerna har all den kunskap du behöver för att hitta den optimala tillverkningsprocessen, du måste själv agera och ta reda på vilka alternativ och möjligheter som finns.
• Skaffa generell kunskap om hela tillverkningsprocessen och om alternativa processer för dina detaljer.
• Skaffa detaljerad kunskap om dina leverantörers tillverkningsprocesser. Bjud in leverantörer som har olika processer till DFM-möte (Design for Manufacturing). Gå igenom funktionskraven och analysera noga alla delar av tillverkningsprocessen och hur den matchar kraven.
• Gå till källan, prata med beredaren, programmeraren, råämnesleverantören, maskinoperatören, gjutaren, ytbehandlaren, svetsaren, mätteknikern, montören, modellsnickaren, 3D-printaren, etc. Gå igenom hela tillverkningsprocessen!
• Mal ned leverantörernas kunskapsbank tills det blir ett konsensus, eller tills du som beställare kan göra ett väl underbyggt val.

Först när du har kunskap om hela processen och har valt leverantör är det dags att optimera konstruktionen för tillverkning. Det kan också innebära att du måste ställa högre krav på leverantörerna, de kan t ex behöva förbättra sina processer.

Ett exempel från mitt nuvarande konstruktionsuppdrag, gjutning i 3D-printad sandform

Vid utvecklingen av en mekanisk instrumentplattform där flera instrument skulle monteras med snäva toleranskrav dem emellan valde vi att göra plattformen i form av ett aluminiumgjutgods som sedan bearbetades i en 5-axlig fräs.

En lämplig leverantör med vana att bearbeta gjutgods valdes, de hjälpte oss att optimera designen av plattformen så den skulle passa för sandgjutning. De konstruerade och tillverkade formpluggar för sandgjutning, anlitade gjutare, bearbetade, mätte upp detaljen och levererade. Vi var nöjda, allt frid och fröjd.

Jag kunde dock inte släppa en gnagande känsla, vi har relativt små serier av en produkt som är i ständig utveckling, det borde gå att hitta en bättre process. Vi sökte efter andra tillverkningsmetoder och fastnade så småningom för 3D-printade sandformar. Vår ursprungliga leverantör ville inte rekommendera det eftersom de hade dåliga erfarenheter, kund hade t ex varit missnöjd med ytan som blir grövre vid 3D-printat. Vi vände oss då till ett forskningsinstitut som jobbar med 3D-printade sandformar. Därefter besökte vi ett företag som printar sandformar samt en gjutare som har erfarenhet av att gjuta i 3D-printat. Först då kände vi att vi hade tillräcklig kunskap för att kunna bedöma om gjutning i 3D-printad sandform är lämpligt för oss.

Vi valde att prova på 3D-printad sandform för nästa leverans av instrumentplattformar.

En 3D-printad sandform har andra utmaningar än en traditionell form för sandgjutning. Man måste t ex kunna få ut den lösa sanden ur formen, men man behöver å andra sidan inga släppvinklar i formen. Vi gjorde några små justeringar av detaljen för att utnyttja fördelarna med 3D-printning och väntar nu på att se resultatet. Om försöket går bra och vi väljer att använda 3D-printad sandform i fortsättningen öppnar sig helt nya möjligheter att optimera konstruktionen av vår detalj.

Vill du prata mer om tillverkningsprocesser? Hör gärna av dig till rolf.westman@berotec.se

Av: Rolf Westman, expert på mekanikkonstruktion.