Design for Manufacturing (DFM) : producten ontwerpen die ook maakbaar zijn

Een product dat op de tekening perfect oogt maar in de productie tot eindeloze problemen leidt, is geen goed product. DFM overbrugt de kloof tussen ontwerp en maakbaarheid.

Wat is DFM en waarom is het zo waardevol?

Design for Manufacturing is een gestructureerde ontwerpbenadering waarbij productieperspectief expliciet wordt ingebracht in het ontwerpproces. Het doel is om producten te ontwerpen die niet alleen functioneel correct zijn, maar ook efficiënt, betrouwbaar en kosteneffectief produceerbaar. 

In de context van spuitgieten betekent DFM dat het ontwerp rekening houdt met materiaalvloei, krimp, uitwerping, ontluchting en matrijscomplexiteit. En dit al in de fase waarin een ontwerp nog eenvoudig aanpasbaar is. De DFM-review is bij voorkeur geen eenmalige checklijst maar een doorlopend gesprek tussen ontwerper en producent gedurende het gehele ontwikkeltraject.

De meest voorkomende DFM-knelpunten bij spuitgieten

In de praktijk keren dezelfde ontwerpknelpunten steeds terug bij de DFM-review van spuitgietonderdelen. Niet uniforme wanddiktes leiden tot krimp en inzinkers. Te steile binnenwanden zonder ontwerphoek belemmeren de uitwerping en veroorzaken krassen op het onderdeel. Ondersnijdingen die geen functioneel doel dienen, verhogen de matrijscomplexiteit onnodig. Scherpe binnenhoeken leiden tot spanningsconcentraties in het product en zijn moeilijk te polijsten in de matrijs. Elk van die knelpunten is in de ontwerpfase eenvoudig te vermijden als de productieperspectief tijdig wordt ingebracht.

DFM en kostprijs: de meest directe ROI

De return on investment van een serieuze DFM-aanpak is bijzonder hoog. Elke vermeden matrijscorrectie bespaart kosten; elke procesvereenvoudiging verlaagt de cyclustijd; elke geëlimineerde assemblagestap verlaagt de stukskostprijs. 

Onderzoek in de productontwikkelingsliteratuur wijst consequent uit dat meer dan 70 procent van de totale levenscycluskosten van een product wordt vastgelegd in de ontwerpfase. DFM is de structurele aanpak om die kosten al bij de bron te beïnvloeden, in plaats van ze later proberen te beheersen.

• Gereduceerde toolingkosten door vermijden van onnodige complexiteit

• Kortere cyclustijden door geoptimaliseerde wanddiktes en koeling

• Minder matrijscorrecties en iteratierondes na T1

• Lagere assemblagekostprijs door productintegratie

• Hogere First Time Right kwaliteit in serieproductie

DFM als gedeelde verantwoordelijkheid

DFM werkt het beste wanneer het niet als audit van de producent op het ontwerp van de klant wordt ingericht, maar als gezamenlijk verantwoordelijkheidsproces. De ontwerper brengt kennis over functie, eisen en gebruikscontext; de producent brengt kennis over procesmogelijkheden, matrijstechniek en materiaalprestaties. Die kennis is complementair en leidt samen tot betere uitkomsten dan elke partij afzonderlijk zou bereiken. 

Een cultuur van vroeg en open samenwerken, ook als dat betekent dat een concept fundamenteel herzien moet worden, is de meest vruchtbare basis voor een succesvol DFM-traject. En het mooie is: met de juiste, ervaren engineers, kost een goede DFM-check vaak maar enkele uren. Dat staat in geen verhouding tot de kosten die daarmee worden bespaard.