Aprenda o que é DFMA e quais os impactos da metodologia na linha de produção

O DFMA, também conhecido como design para fabricação e montagem, é uma metodologia que permite facilitar a produção de um produto.

Com a simplificação de um design, é possível montar itens de forma mais eficiente, rápida e com menos custos.

"A simplicidade é o nível mais alto de sofisticação" - Leonardo da Vinci.

Quando observamos o processo de desenvolvimento de produtos partindo da ótica de Leonardo da Vinci, entendemos que existe uma busca pela simplificação de processos produtivos e quanto mais fundo se vai nessa busca, mais técnicas e metodologias sofisticadas vão surgindo.

Assim, metodologias como Lean Manufacturing, Six Sigma e o DFMA, tem como objetivo otimizar, de diferentes formas, a produção dentro de uma indústria ou uma empresa.

Neste artigo vamos falar sobre o DFMA. Confira o que você vai encontrar aqui:

• O que é DFMA?
• A origem do DFMA
• Os princípios do Design de Manufatura e Montagem
• Quais os impactos do DFMA?
• 7 Passos da metodologia DFMA
• Vantagens do DFMA
• Autores do DFMA
• Exemplos de DFMA
• Conhecendo outras metodologias de produção.

Primeiro, vamos conhecer o significado de DFMA e como ele surgiu. Desça o texto para conferir!

O que é o DFMA?

DFMA é a abreviação para Design for Manufacture and Assembly, ou em um bom português, Design para Manufatura e Montagem. O DFMA é um conjunto de práticas que objetivam otimizar o processo produtivo e diminuir custos de produção.

A metodologia seleciona, por exemplo, produtos com uma geometria complexa que devem ser feitos com o uso de várias ferramentas e simplifica seu processo de criação. Dessa maneira, haverá menos custos e a montagem será rápida.

O foco é o produto, visando a melhora do processo! Isso é o DFMA.

Ele é um dos principais métodos para aperfeiçoar o design de fabricação. Comumente, o DFMA é utilizado com outras metodologias de gerenciamento de produção como o Lean Six Sigma (LSS).

Já ouviu falar do LSS? Essa metodologia é muito aplicável na maioria das empresas, pois tem como objetivo reduzir a variabilidade nos processos e eliminar desperdícios e custos que não agregam valor ao produto ou serviço.

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A origem do DFMA

Primeiramente, entendamos que o DFMA é a união de duas metodologias: o DFM e o DFA. Conheça o conceito de cada uma dela:

DFM

O DFM (Design for Manufacturing) quer dizer Design para Manufatura e tem como objetivo desenvolver processos e escolher materiais que diminuam os custos e a complexidade da fabricação.

São fabricadas peças mais baratas, mas que mantêm sua eficiência e qualidade. Além disso, a montagem é planejada e existe a comparação de materiais ou processos utilizados.

DFA

O DFA (Design for Assembly) significa Design para Montagem e busca, durante o projeto, identificar estratégias, como o Poka Yoke, para padronizar e diminuir o tempo de montagem de um produto.

Já imaginou o quão ineficiente seria uma indústria na qual cada tipo de produto tivesse uma técnica de montagem diferente?

O DFMA surgiu quando Eli Whitney decidiu unir as ideias por trás do DFM e do DFA para produzir um sistema de manufatura bélico para o Governo norte-americano.

Alguns anos depois, Henry Ford utilizou a técnica do desenvolvimento do automóvel (figura abaixo). Esse modelo revolucionou a indústria automobilística por causa dos baixos custos de fabricação, alta qualidade, confiabilidade e simplicidade.

Em seguida, os estudos de Roger Boltz e o desenvolvido pela General Electric (GE) foram essenciais para estruturar a metodologia do DFMA e a difundir em várias indústrias no mundo todo.

A partir da estruturação do DFMA, alguns princípios foram declarados para sistematizar a metodologia. Descubra que princípios são esses no tópico a seguir!

Os princípios do DFMA

De acordo com Boothroyd e Dewhurst (1988), os princípios do DFMA são:

• Projetar o menor número de componentes possível
• Projetar componentes multifuncionais
• Utilizar componentes e processos padronizados
• Desenvolver uma abordagem de projeto modular
• Utilizar uma montagem unidirecional
• Facilitar alinhamento e inserção de todos os componentes
• Eliminar ao máximo o número de parafusos, molas, roldanas e chicotes de fios
• Procurar padronizar materiais, acabamentos e componentes
• Ter sempre em mente as possibilidades de automação
• Utilizar e promover o trabalho em equipe.

Esses princípios não dizem respeito à parte operacional do DFMA. Eles funcionam como a filosofia por trás da metodologia de design. No entanto, Boothroyd e Dewhurst definiram o fluxograma explicando o passo a passo do DFMA e é o que você vai ver a seguir.

Quais os impactos do DFMA?

É evidente que utilizar a DFMA traz bons resultados para sua linha de montagem, portanto, listamos alguns dos principais impactos que a metodologia pode causar:

1. Satisfação do cliente: o produto é entregue ao cliente de forma mais rápida;
2. Melhor qualidade: as ferramentas são escolhidas de forma a garantir a qualidade;
3. Maior produtividade: são menos processos e trabalho para construir um produto;
4. Mais agilidade: existem menos peças para projetar e processos para revisar;
5. Menos complexidade: simplificação do projeto para ajudar na montagem e instruções fáceis;

7 Passos da metodologia DFMA

Existem 7 passos da metodologia DFMA:

1. Conceber de projeto
2. Projetar de modo a simplificar a montagem
3. Selecionar materiais e instrumentos
4. Definir o melhor conceito de projeto
5. Projetar com foco na fabricação
6. Prototipar
7. Produzir.

Inicialmente, são definidos todos os requisitos e funcionalidades de um produto para que seja feito uma concepção da ideia inicial do projeto.

Em seguida, logo na fase de ideia é necessário pensar em como as diferentes partes do produto final serão montadas. Então, faz-se as plantas para detalhamento de encaixes por meio de softwares de desenho como o AutoCAD 2D.

Diferentes de outras metodologias nas quais a montagem é definida apenas quando o produto é validado, no DFMA ela é um dos passos iniciais.

Depois, os materiais e os instrumentos disponíveis para a fabricação são listados e analisados. Nessa etapa, é necessário fazer uma estimativa de custo e determinar se o conceito de projeto está dentro do orçamento previsto.

Logo em seguida, são definidas as etapas de fabricação seguindo os princípios citados anteriormente, buscando garantir o menor tempo de produção e o menor desperdício.

E por fim, o protótipo do produto é validado passando por diferentes testes para verificar se ele atende aos requisitos. Se sim, a produção é liberada. Caso contrário, o projeto volta para a fase de concepção para agregar melhorias e diminuir riscos.

O diagrama a seguir resume as etapas do DFMA. Olha só:

Depois de ler tudo até aqui, você já deve ter percebido o quanto que o DFMA é uma metodologia eficiente para a produção, certo?

No próximo tópico, vamos pontuar as principais vantagens dessa metodologia só para você não sair com dúvida alguma. Segue o texto!

Vantagens do DFMA

Aplicar a metodologia do Design de Manufatura e Montagem pode trazer resultados positivos para um processo de produção. Os principais benefícios são:

Rapidez

Definir as etapas de montagem e fabricação logo no início evita desperdícios de tempo trazendo mais rapidez para o processo.

Menor custo de montagem

Os princípios guiam o projetista a definir estratégias de montagem otimizadas, o que afeta diretamente o custo com essa operação.

Sustentabilidade

Lembre que um dos focos do DFMA é evitar desperdícios de materiais e assim contribuir para uma produção sustentável com liberação de menos rejeitos ao meio ambiente.

Segurança

Redução de riscos durante a fabricação pois definir as etapas estrategicamente permite que a equipe de produção se prepare adequadamente antes de operar os instrumentos.

Qualidade

Os produtos apresentam menos falhas por causa da padronização do processo de fabricação e encaixe.

Autores do DFMA

Citamos alguns dos autores que contribuíram para o surgimento do DFMA. Se você deseja se aprofundar nos especialistas do assunto, continue lendo nosso artigo. Separamos dois autores que são destaque:

Geoffrey Boothroyd

Geoffrey Boothroyd foi responsável pela incorporação da montagem na metodologia DFMA, antes o recurso focava apenas na manufatura. Em resumo, inicialmente o objetivo era fornecer aos projetistas uma técnica para quantificar a fabricação de produtos.

O especialista aprimorou suas ideias e escreveu o livro “Assembly Automation and Product Design”.

Peter Dewhurst

Dewhurst, juntamente com Boothroyd, foi pioneiro na área de DFMA. Seus trabalhos inicialmente foram realizados na Universidade de Salford durante a década de 1960.

Peter e Geofrey escreveram o livro “Product Design for Manufacture and Assembly”.

Exemplos de DFMA

Como o artigo demonstrou, inicialmente para adotar a metodologia DFMA é preciso pesquisar os dados de custos de modificações de projeto, especificar características que podem ser modificadas e quais são os custos de fabricação ou montagem.

Após essa fase existem diferente maneiras de aplicar a DFMA, veja a seguir:

Montagem por cima

Basicamente, você terá que desmontar visualmente o produto e colocar todos os componentes um sobre o outro. É essencial que eles se “encaixem” para que o processo de fabricação seja agilizado.

Auto alinhamento

A ideia é facilitar o encaixe entre os componentes de um produto. Para isso, o design deve utilizar perfis mais arredondados ou furos guias.

Além disso, é essencial indicar onde é a colocação de uma peça para facilitar a montagem, principalmente, no caso dos itens assimétricos

Movimento único e linear

Com o movimento único e linear, as peças se encaixam naturalmente e isso facilita na agilidade da montagem.

Conhecendo outras metodologias de produção

Nesse artigo, você conheceu a metodologia de Design de Manufatura e Montagem (DFMA), como ela surgiu, os princípios, as etapas e as vantagens de aplicação.

Além dela, existem muitas outras que são igualmente importantes e cada uma possui suas particularidades. Não saia do texto antes de conhecer algumas das principais metodologias de produção!

Lean Manufacturing

Essa é uma metodologia que define os 8 principais tipos de desperdícios em uma empresa ou indústria e estabelece algumas ferramentas para diminuir esses desperdícios.

Quer saber mais sobre esse assunto? Veja o vídeo a seguir:

World Class Manufacturing (WCM)

O WCM é um conjunto de princípios e técnicas de gestão com foco em eliminar desperdícios (semelhante ao Lean Manufacturing). Ele é fundamentado em 10 pilares técnicos e 10 pilares gerenciais.

Planejamento e Controle de Produção (PCP)

Para gerenciar bem os processos de uma empresa, deve existir um planejamento que gere redução dos custos da organização. Além da melhoria na qualidade dos produtos e velocidade de entrega. Esse é o objetivo do PCP.

Portanto, o domínio da prática é essencial a qualquer profissional, independente do negócio ou produto que esteja realizando.

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