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Design de produtos, fabricação e materiais

O projeto e fabricação de um dispositivo mecânico, elétrico ou eletromecânico requer uma especificação detalhada das propriedades dos materiais dos componentes individuais e o controle das propriedades dos materiais. Fazer isso ajudará a garantir altos rendimentos de fabricação, boa qualidade e boa confiabilidade.

Para alguns produtos, os requisitos de materiais são mínimos, permitindo uma ampla gama de variações de material para produzir o produto final. Outros produtos com muitos requisitos de materiais (por exemplo, automotivo, médico, eletrodomésticos) exigem um controle rigoroso das propriedades dos materiais.

Há muitas oportunidades durante o processo de elaboração de um produto para obter informações sobre as propriedades dos materiais, quão rigorosamente eles devem ser controlados e a capacidade dos fornecedores de manter o controle necessário. Esses incluem:

  • Realize uma revisão da literatura para determinar se os materiais foram usados ​​em uma aplicação similar, como os materiais devem se degradar e a confiabilidade esperada dos materiais.
  • Para materiais como adesivos, pasta de solda, revestimentos, etc., reconhecer que os dados das propriedades dos materiais do fornecedor são provavelmente nominais. No entanto, todas as propriedades dos materiais têm algum grau de variação. Faça com que as propriedades dos materiais sejam analisadas (use pelo menos 3 lotes de produção separados) para determinar as variações esperadas. Use essas informações para ajudar a escrever as especificações dos materiais. Além disso, use os mesmos 3 lotes de material para o desenvolvimento de processos. Manter dados sobre os rendimentos do desenvolvimento versus propriedades dos materiais.
  • Para componentes feitos sob encomenda (por exemplo, fundição, moldagem, estampagem), obtenha amostras de peças similares fabricadas pelo fornecedor. Possuir algumas das propriedades dos materiais básicos das peças analisadas para determinar a capacidade do fornecedor de fazer os componentes às especificações necessárias e ter uma idéia da variação esperada. Um pouco de dinheiro gasto com isso no início de um programa pode ter um enorme retorno, especialmente se for determinado no início do programa que o fornecedor não é capaz.
  • Caracterize as interações de materiais executando testes de vida acelerada em um subconjunto de componentes. Isso deve ser feito em paralelo com os outros esforços de design. A informação permitirá que a equipe de projeto avalie a confiabilidade esperada sem ter que construir todo o produto, dando à equipe a chance de testar mais de um material por vez. Ele também fornecerá dados para materiais e componentes específicos que podem ser usados ​​em futuros esforços de fornecedores, qualidade, desempenho e redução de custos.
  • Avalie as propriedades dos materiais antes e depois do teste de validação do produto para ter uma correlação entre as propriedades dos materiais, a degradação e o desempenho. Esta informação também pode ser útil em uma data posterior, se houver problemas com a qualidade do fornecedor ou do produto.
  • Revise o design com um engenheiro de materiais para detemina se existirem melhores opções de materiais.
  • Escreva especificações de materiais completos para todos os componentes e materiais utilizados no produto.

Todos esses itens podem ser feitos em paralelo com o típico esforço de desenho mecânico. As empresas que são bem-sucedidas em aproveitar essas oportunidades serão mais fáceis de cumprir os prazos dos projetos e encontrarão menos surpresas. Os outros terão a oportunidade de trabalhar em análises de falhas, gastar tempo em conferências diárias com clientes frustrados e descobrir se eles são fornecedores ou problemas internos de fabricação.

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