Design g for Manufacturing (DFM)

(1)

Design for

D g f

Manufacturing

g

(2)

Pengertian

• DFX – design for x Æ x : reliability, robustness, serviceability environmental impact

serviceability, environmental impact, manufacturability

• DFM adalah praktek pengembangan dengan DFM adalah praktek pengembangan dengan penekanan issue manufaktur dalam proses pengembangan produk

p g g p

• DFM yang sukses produk dapat dibuat dengan biaya manufaktur yang rendah, tanpa

mengorbankan kualitas produk

• DFM membutuhkan tim yang cross functional dan DFM dil k k j

DFM dilaksanakan sepanjang proses pengembangan produk

(3)

Prinsip-prinsip

• Keputusan rancangan detail yang memiliki

Keputusan rancangan detail yang memiliki

pengaruh penting pada kualitas dan biaya

produk

• Tim pengembang menemui banyak

sasaran

• Besaran-besaran (ukuran) penting

• Perbaikan radikan membutuhkan usaha

awal kreatif

(4)

Design for Manufacturing Example:

G

l

E

(5)

(6)

Model input output sederhana

sistem manufaktur

Equipment Information Tooling

Raw Materials Finished Goods Manufacturing System Labor Purchased Components Co po e s Waste Services Supplies Energy

Manufacturing Costs Defined : Sum of all the expenditures for the inputs of the system (i e purchased components energy raw

inputs of the system (i.e. purchased components, energy, raw materials, etc.) and for disposal of the wastes produced by the system

(7)

• Tiga metode untuk melaksanakan

proses DFM:

p

– Organization: Cross-Functional Teams – Design Rules: Specialized by Firmg p y

(8)

Proses DFM

1. Estimasikan biaya manufaktur manufaktur 2. Kurangi biaya-biaya komponenp 3. Kurangi biaya-biaya assembly (penyatuan)y p y 4. Kurangi biaya-biaya pendukung produksi 5. Pertimbangkan pengaruh keputusan DFM pada f k f k l i faktor-faktor lainnya.

(9)

Step 1.

Estimasikan Biaya Manufaktur

Elemen biaya manufaktur

Manufacturing Cost

Components Assembly Overhead

Equipment Indirect Standard Custom Labor Equipment

and Tooling Support

Indirect Allocation

Raw

(10)

Estimasi Biaya-Biaya

y

• Bill of materials (BOM)– digunakan untuk merekam estimasi biaya manufaktur

• Estimasi biaya komponen standar:

– Dengan membandingkan setiap part dengan part yang sama/mirip dengan yang telah diproduksi atau dibeli dalam volume yang sebanding

dalam volume yang sebanding

– Dengan mendapatkan quote harga dari vendors atau suppliers

• Estimasi biaya komponen yang dicustomize:

Dengan menghitung biaya bahan baku, proses dan g g g y p persiapan tools (tooling)

(11)

(12)

Estimasi Biaya-Biaya

• Estimasi biaya assembly: Kebanyakan dilakukan m y m y K y manual (kecuali untuk circuit board), sehingga dapat dihitung dengan menggunakan biaya per jam kerja

jam kerja.

• Estimasi biaya overhead: Dengan menggunakan overhead rates yang seringkali dikaitkan dengan overhead rates, yang seringkali dikaitkan dengan cost drivers (parameter yang dapat diukur untuk menghitung biaya e.g. lama waktu pengerjaan, g g y g p g j ,

unit yang diproduksi, dll). ABC (Activity-Based Costing) approach adalah yang populer digunakan untuk menghitung biaya overhead

(13)

Step 2.

Kurangi Biaya-Biaya Komponen

Kurangi Biaya Biaya Komponen

• Design rules atau aturan desain (atau juga rule-of-thumb) untuk membantu pembuatan keputusan

thumb) untuk membantu pembuatan keputusan pengurangan biaya.

– Understand process p constraints and cost drivers

– Redesign components to eliminate processing steps (Bandingkan Ex 11-7 dengan Ex 11-9)

– Choose the appropriate economic scale for the part – Choose the appropriate economic scale for the part

process (Ex 11-10)

– Standardize components and processes (Ex 11-11)

– Adhere to (stick to/ setia pada) “Black Box” component procurement – Black box maksudnya adalah deskripsi apa yang harus dilakukan oleh komponen tsb, bukan p y g p bagaimana melakukannya.

(14)

Understand the Process

Constraints and Cost Drivers

R d

l h

h

• Redesign costly parts with the same

performance while avoiding high

f

manufacturing costs.

• Work closely with design engineers—

y

g

raise awareness of difficult operations

and high costs.

g

(15)

Redesign Components to

Elimin t P

ssin St ps

Eliminate Processing Steps

R d h b f f h – Reduce the number of steps of the

production process

Will ll lt i d t – Will usually result in reduce costs – Eliminate unnecessary steps.

U b i i h li bl – Use substitution steps, where applicable. – Analysis Tool – Process Flow Chart and

V l St M i Value Stream Mapping

(16)

(17)

Choose the Appropriate Economic

Scale for the Part Process

E

f

l

d

Economies of Scale – As production

volume increases, manufacturing

ll

d

costs usually decrease.

• Fixed costs divided among more

g

units.

• Variable costs are lower since the

Var able costs are lower s nce the

firm can use more efficient

processes and equipment.

processes and equ pment.

(18)

(19)

Standardize Components and

Processes

E

f

l

h

f

• Economies of Scale – The unit cost of

a component decreases as the

d

l

production volume increases.

• Standard Components—common to

p

more than one product

• Analysis tools – group technology and

Analys s tools group technology and

mass customization

(20)

(21)

Step 3.

Kurangi Biaya-Biaya Assembly

Kurangi Biaya Biaya Assembly

• Ide dasar :

– Minimasi jumlah komponen

– Maksimasi kemudahan penanganan komponen

Maksimasi kemudahan pemasangan/inserting komponen – Maksimasi kemudahan pemasangan/inserting komponen

• Pengurangan biaya perakitan memberi

manfaat tidak langsung yang kuat

manfaat tidak langsung yang kuat.

• Pengurangan biaya perakitan :

– jumlah part yang dipakai – jumlah part yang dipakai – kompleksitas manufaktur

– biaya support akan dapat dikurangi bersamaan dengan l

(22)

Reduce the costs of assembly

D

f

bl (DF ) d

• Design for Assembly (DFA) index

• Integrated Parts (Advantages and

g

Disadvantages)

• Maximize Ease of Assembly

Maximize Ease of Assembly

• Consider Customer Assembly

(23)

Pengurangan biaya perakitan

• Beberapa guidelines untuk DFA:

– Keeping score dari Boothroyd dan Dewhurst (1989), p g y ( ) yang dimaksudkan untuk efisien assembly.

DFA index =

(jml komponen minimum teoritis) x (3 detik) (jml komponen minimum teoritis) x (3 detik)

Perkiraan waktu perakitan total

k

Penentuan komponen minimum teoritis :

• Apakah komponen harus ditangani secara relatif dari rakitan?

H k h k dib t d i b h b d d i kit ? • Haruskah komponen dibuat dari bahan beda dari rakitan ? • Apakah komponen harus dipisahkan dari rakitan untuk

akses, penggantian atau perbaikan rakitan ?

Angka 3 detik : wkt minimum untuk handling dan penyisipan Angka 3 detik : wkt minimum untuk handling dan penyisipan

(24)

Pengurangan biaya perakitan

– Integrate parts – satukan parts-parts yang untuk mengurangi biaya assembly

untuk mengurangi biaya assembly.

• Komponen terintegrasi tidak harus dirakit

• Komponen terintegrasi sering lebih murah untuk Komponen terintegrasi sering lebih murah untuk diolah

• Komponen terintegrasi memungkinkan

keterkaitan di antara bentuk geometris kiritis untuk dikendalikan oleh proses pembuatan

komponen dibandingkan dengan prose perakitan komponen dibandingkan dengan prose perakitan • Integrasi tidak selalu baik dan mungkin

memberikan konflik • Patokan …

(25)

Advantages and Disadvantages

of Integrated Parts

• Advantages of Integrated Parts

h l

– Do not have to be assembled

– Often less expensive to fabricate rather than the sum of each individual part

than the sum of each individual part

– Allows critical geometric features to be controlled by the part fabrication process controlled by the part fabrication process versus a similar assembly process

• Disadvantages of Integrated Parts

g

– Conflict with other sound approaches to minimize costs

(26)

Pengurangan biaya perakitan

– Maximize ease of assembly – permudah proses assembly m y

Karakteristik ideal menurut Boothroyd dan Dewhurst :

• Komponen dimasukan dari bagian atas rakitan • Komponen bisa lurus dengan sendirinya

• Komponen tidak harus diorientasikan • Komponen tidak harus diorientasikan

• Komponen hanya membutuhkan satu tangan untuk merakit

• Komponen tidak membutuhkan peralatan tambahan saat merakit

• Komponen dirakit dengan gerakan linier tunggalKomponen dirakit dengan gerakan linier tunggal • Komponen terkunci dengan segera setelah

(27)

Pengurangan biaya perakitan

M

k k

k

l h k

• Memikirkan perakitan oleh konsumen

– Customers will tolerate some assembly – Design product so that customers can

easily and assemble correctly

(28)

Example of DFA Rules

• Contoh satu set panduan DFA dari sebuah perusahaan manufaktur komputer:

perusahaan manufaktur komputer

– Minimize parts count.

– Encourage modular assembly. – Stack assemblies.

– Eliminate adjustments. – Eliminate cables.

– Use self-fastening parts. Use self locating parts – Use self-locating parts. – Eliminate reorientation. – Facilitate parts handlingFacilitate parts handling. – Specify standard parts.

(29)

Step 4. Kurangi Biaya-Biaya

Pendukung Produksi

– Minimize Systemic Complexity (inputs,

t t d t f i )

outputs, and transforming processes)

• Use smart design decisions

E P fi (P k Y k ) – Error Proofing (Poka Yoke)

• Anticipate possible failure modes

• Take appropriate corrective actions in the early • Take appropriate corrective actions in the early

stages

• Use color coding to easily identify similar looking, g y y g but different parts

(30)

Step 5. Pertimbangkan Pengaruh

DFM terhadap Faktor Lainnya

• Pengaruh terhadap waktu pengembangan

– Jika waktu pengembangan menjadi tertunda selama 6 bulan karena DFM mungkin

selama 6 bulan karena DFM, mungkin penghematan sebesar $1/ unit harus dipertimbangkan lagi.

• Pengaruh terhadap biaya pengembangan

– Seringkali biaya pengembangan berhubungan Seringkali biaya pengembangan berhubungan dengan waktu pengembangan. Maka inipun

(31)

Pengaruh DFM

• Pengaruh terhadap kualitas produk

– Idealnya kualitas produk dapat ditingkatkan Idealnya, kualitas produk dapat ditingkatkan

dengan perbaikan-perbaikan melalui DFM, tetapi kadangkala ini tidak terjadi, maka perlu juga

dipertimbangkan dipertimbangkan.

• Pengaruh terhadap faktor-faktor

eksternalitas

– Component reuse – komponen yang berbiaya rendah mungkin bernilai untuk proyek-proyek g p y p y lainnya.

– Life cycle costs – ada biaya lain yang mungkin akan muncul seperti biaya pembuangan bahan akan muncul seperti biaya pembuangan bahan kimia, service, garansi dll.