Analysis and Optimization of UAV Frame Design for Manufacturing from Thermoplastic Materials on FDM 3D Printer

Thermoplastic materials have great usage through FDM 3D printing technology. Today, FDM 3D printer is available to the broad population, and some of the thermoplastic materials is widely used due to their small price and availability. Such thermoplastic materials are ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) and PLA (Polylactic acid). In this paper the possibility of drone frame design optimization that can be made from ABS and PLA plastics using FDM 3D printing technology is analyzed.

Aplicação da metodologia DFMA para elaboração de um Projeto de Melhoria em Processo Produtivo

A busca por melhoria contínua dos índices de produtividade demanda que as organizações estejam em constante análise e atualização dos seus processos produtivos. Com o advento da manufatura enxuta, muitas ferramentas foram desenvolvidas e colocadas à disposição dos pesquisadores e profissionais. Compreender o processo produtivo aliado ao domínio das ferramentas, proporciona melhores condições para elaborar um projeto de manufatura enxuta integrado ao projeto do produto. Para início da pesquisa, foi analisado o relatório mensal de produção, extraído automaticamente do sistema ERP da empresa estudada. Foi possível identificar e selecionar o produto com maior atraso de entrega, e iniciou-se a análise de todo o processo produtivo e movimentações de componentes por meio do uso do método Design for Manufacturing and Assembly (DFMA), com o uso das ferramentas Value Stream Mapping (VSM), Estudo de tempos e movimentos e Análise do arranjo físico. A interpretação dos resultados obtidos possibilitou a elaboração de um projeto de manufatura enxuta compatível com os níveis de demanda e capacidade instalada, assegurando o cumprimento das demandas e redução gradativa dos atrasos, até sua completa eliminação após 2 meses. Incorporado aos ganhos, constatou-se aumento de 28% do índice de valor agregado ao processo produtivo. Os demais resultados obtidos com as ações propostas e implementadas, estão detalhados no corpo deste artigo, evidenciando que a implantação de uma metodologia adequada, suportada por ferramentas específicas podem alavancar a produtividade, tornando o processo enxuto e rentável.

Mô hình số kỹ thuật cho cầu đúc sẵn sử dụng trong thiết kế định hướng chế tạo và lắp dựng

Xây dựng cầu sử dụng cấu kiện đúc sẵn đang là xu hướng công nghệ chủ đạo để nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sử dụng chi phí. Từ giai đoạn thiết kế đến các giai đoạn sản xuất và lắp dựng, việc chuyển giao thông tin theo các cấu kiện đúc sẵn là một thách thức kỹ thuật lớn do hiệu ứng silo cản trở việc trao đổi thông tin giữa các giai đoạn. Nghiên cứu này xem xét tác dụng của chuyển đổi số, một xu hướng sử dụng mô hình kỹ thuật số kết hợp với các tri thức khác trong các dự án xây dựng đối với vấn đề này. Mô hình số kỹ thuật (Digital Engineering Model - DEM) cho cầu sử dụng cấu kiện đúc sẵn đã được nghiên cứu đề xuất để kết nối các dòng chảy kỹ thuật từ mô hình kỹ thuật số cho thiết kế, đến mô hình số cho chế tạo và lắp dựng. Để minh họa, bài báo trình bày kết quả thử nghiệm áp dụng Phương pháp Thiết kế định hướng Chế tạo và Lắp dựng (Design for Manufacturing and Assembly - DfMA) và BIM (Building Information Modelling) cho giai đoạn thiết kế cầu sử dụng cấu kiện đúc sẵn, cho một trụ cầu tiền chế. Kết quả thử nghiệm chứng minh các mô hình này giúp tăng tính hiệu quả trong việc phối hợp và giao tiếp giữa các bên hữu quan dự án.

Mastering Manufacturing: Exploring the Influence of Engineering Designers’ Prior Experience When Using Design for Additive Manufacturing

Additive manufacturing (AM) processes present designers with unique capabilities while imposing several process limitations. Designers must leverage the capabilities of AM — through opportunistic design for AM (DfAM) — and accommodate AM limitations — through restrictive DfAM — to successfully employ AM in engineering design. These opportunistic and restrictive DfAM techniques starkly contrast the traditional, limitation-based design for manufacturing techniques — the current standard for design for manufacturing (DfM). Therefore, designers must transition from a restrictive DfM mindset towards a ‘dual’ design mindset — using opportunistic and restrictive DfAM concepts. Designers’ prior experience, especially with a partial set of DfM and DfAM techniques could inhibit their ability to transition towards a dual DfAM approach. On the other hand, experienced designers’ auxiliary skills (e.g., with computer-aided design) could help them successfully use DfAM in their solutions. Researchers have investigated the influence of prior experience on designers’ use of DfAM tools in design; however, a majority of this work focuses on early-stage ideation. Little research has studied the influence of prior experience on designers’ DfAM use in the later design stages, especially in formal DfAM educational interventions, and we aim to explore this research gap. From our results, we see that experienced designers report higher baseline self-efficacy with restrictive DfAM but not with opportunistic DfAM. We also see that experienced designers demonstrate a greater use of certain DfAM concepts (e.g., part and assembly complexity) in their designs. These findings suggest that introducing designers to opportunistic DfAM early could help develop a dual design mindset; however, having more engineering experience might be necessary for them to implement this knowledge into their designs.

Design of the Vertical Roundness Tester Machine Using the AHP Method (Analytical Hierarchy Process) Through the DFM Approach (Design for Manufacturing)

The Roundness Tester Machine is a tool used to take measurements that are shown to check the Roundness of an object or to find out whether an object is really round or not when viewed carefully using a measuring instrument. DFM (Design for Manufacturing) is a method for reducing production costs by estimating production costs through reducing component costs, assembly costs, and other production supporting costs based on design submission data without reducing product quality. AHP (Analytical Hierarchy Process) method was chosen as a method to determine the optimal Vertical Roundness Tester Machine design based on a questionnaire given to the expert, to choose the best alternative decision. The questionnaire was created to get priority customer needs which was then used for the initial design. The next stage is selecting the optimal design using AHP which involves experts based on indicators of a product. The highest indicator value obtained on the Vertical Roundness Tester Machine is the accuracy indicator with a value of 48.52%. Then in choosing the optimal design in the DFM analysis, namely in alternative 3, where alternative 3 is the design with the lowest cost so as to minimize the cost of making a Vertical Roundness Tester Machine. The manufacturing cost for alternative design 3 is Rp. 4,173,000.

PENGEMBANGAN PRODUK ALAT PENGAYAK PASIR SECARA MANUAL DENGAN METODE DESIGN FOR MANUFACTURE AND ASSEMBLY (DFMA)

Di zaman yang serba modern ini, sudah banyak alat pengayak pasir inovasi-inovasi baru yang diciptakan untuk memudahkan penggunanya dalam aktivitas sehari-hari. Akan tetapi, banyak produsen pengayak pasir yang fokus tertuju kepada produk yang efektif dan efisien. Banyak pekerja bangunan yang mengalami ke capekan dan ketidak nyamanan yang membutuhkan inovasi produk lebih dari pengayak pasir saat ini. Sementara itu pada saat ini tidak ada alat pengayak pasir yang efektif dan efisien dengan harga yang terjangkau. Pengayak pasir ini juga dirancang untuk mengurangi jumlah tenga kerja, sehingga produk ini memiliki nilai tambah di masyarakat. Untuk mewujudkan tujuan itu digunakan metode Design For Manufacturing And Assembly (DFMA). Design For Manufacturing And Assembly (DFMA) adalah suatu metode untuk perancangan dan pengembangan produk. Design For Manufacturing And Assembly (DFMA) juga didefinisikan oleh sebagai suatu metode terstuktur untuk melakukan perancangan dan pengembangan produk sesuai yang diinginkan oleh konsumen serta mengevaluasi secara sistematis kapabilitas suatu produk atau jasa untuk memenuhi kebutuhan konsumen.