Modèle coûts et procédés

Réduire le coût en tôlerie : un modèle DFM

La conception pour la fabrication est souvent présentée comme une liste de trente règles. En termes de coût, c'est bien plus simple : un petit nombre de décisions de plan porte l'essentiel du prix, et ces décisions peuvent être classées. Ce modèle les classe selon ce qu'elles déplacent le coût, rapporté à l'effort qu'elles demandent.

Vérifié par Tom, ingénieur procédés senior·Usine d'origine à Dongguan · plus de 11 ans en tôlerie de précision
Réduire le coût en tôlerie : un modèle DFM
Réponse courte

Le DFM réduit le coût par quatre leviers, dans un ordre d'utilité fixe : desserrer la tolérance, supprimer des plis, réduire la longueur de découpe et simplifier la finition. Une tolérance serrée est en général la cote la plus chère d'un plan et la plus facile à desserrer, parce que la plupart des formes n'en ont pas fonctionnellement besoin.

Les leviers, classés

LevierEffet sur le coûtEffort de modificationOù il s'applique
Desserrer une tolérance trop serréeÉlevéFaible — supprimer une cote de toléranceTout plan qui resserre au-delà de la fonction
Supprimer un pliÉlevéMoyen — demande une réflexion structurellePièces dont les retombées existent par habitude
Réduire la longueur de découpeÉlevéFaible à moyen — regrouper les formesRéseaux de perçages, profils décoratifs, ouvertures inutiles
Simplifier la finitionÉlevé sur les petites sériesFaible — couleur standard, moins de masquageToute pièce à couleur sur mesure ou à masquage lourd
Choisir une épaisseur plus fineMoyenMoyen — demande souvent une rigidité de formeLà où l'épaisseur a été surdimensionnée par précaution
Combiner plusieurs pièces en uneÉlevé mais selon le casÉlevé — modifie l'assemblageAssemblages de petits supports qui pourraient être un seul embouti
Utiliser une visserie standardFaible à moyenFaibleTout assemblage à quincaillerie mixte
Améliorer l'imbricationMoyenFaible — une décision de mise en planPièces à contour peu commode
Leviers de coût classés par effet et par effort de modification

Levier un : la tolérance est souvent le gain le plus gros et le plus facile

Un plan qui porte une tolérance serrée sur chaque cote la paie trois fois : en capabilité procédé, en temps de contrôle et en rebut. La plupart des formes de tôlerie n'ont pas besoin de mieux que les tolérances générales ISO 2768-m, et le cas courant est un plan resserré par précaution plutôt que pour une fonction.

Le test tient en une seule question par cote : qu'est-ce qui casse si cette dimension s'écarte de plus ? Si rien ne casse, la cote est un coût sans bénéfice. Réserver la tolérance serrée aux deux ou trois formes qui en ont vraiment besoin retire le contrôle et la reprise de tout le reste.

Levier deux : les plis sont une séquence, pas un compte

Chaque pli est un réglage, une course et une manutention, et les plis qui demandent un changement d'outil coûtent plus cher que ceux qui n'en demandent pas. Deux supports au même nombre de plis peuvent différer en prix si l'un oblige l'opérateur à retourner la pièce et à changer l'outillage alors que l'autre passe d'un bout à l'autre.

Supprimer un pli vaut donc plus qu'une lecture linéaire ne le suggère. Le pli le moins cher est celui qu'on conçoit en moins : une retombée qui existe parce que le concepteur d'origine l'a supposée, un retour qui double une rigidité déjà apportée ailleurs, une patte qui pourrait être une forme percée.

Deux colonnes de total sont montrées volontairement. Sur une pièce où la matière et la découpe dominent, la même modification de pli déplace moins le total ; sur une pièce à nombreux plis, le formage domine et l'effet est plus grand. Le levier doit être jugé par rapport à ce sur quoi il agit.

Nombre de plisCoût de formage relatifTotal relatif (pièce plate dominante)Total relatif (pièce formée dominante)
20.670.900.78
3 (référence)1.001.001.00
41.331.101.22
62.001.201.44
Effet illustratif de la suppression d'un pli sur un petit support

Levier trois : la longueur de découpe est un résultat de conception

Le temps laser et poinçonnage évolue avec la longueur de contour ; les longs profils décoratifs et les réseaux de perçages denses font donc partie des ajouts les plus coûteux qu'un concepteur peut faire gratuitement. Une rangée de vingt petits trous coûte vingt perçages et vingt contours ; une seule lumière et un insert de grille peuvent remplir la même fonction pour une fraction du temps machine.

Les rayons d'angle comptent pour la même raison. Un angle intérieur vif ne peut pas être découpé au laser tel que dessiné — le faisceau laisse un rayon — et si le plan exige du vif, la pièce demande une seconde opération. Spécifier un rayon d'au moins la moitié de l'épaisseur de matière supprime cette seconde opération et ne coûte rien.

Levier quatre : finition et masquage

La finition est confiée à des ateliers partenaires audités qui travaillent selon les spécifications WERIX, puis contrôlée par WERIX. Son coût est dominé par le réglage et le masquage plutôt que par la surface, surtout sur les petites séries. Un RAL standard partage une campagne de finition avec d'autres travaux ; une couleur assortie demande la sienne. Chaque forme masquée est de la main-d'œuvre de manipulation, et le masquage est en général spécifié parce qu'un plan n'y a pas pensé.

Le geste de conception est de réduire le nombre de formes à masquer : noyer un filetage plutôt que le masquer, déplacer un point de masse vers un endroit masquable en une seule opération, ou choisir une combinaison substrat-finition qui supprime entièrement une étape de revêtement.

Comment mener une revue DFM qui se rentabilise

  • Ouvrez chaque cote de tolérance et demandez ce qui casse si on la desserre. Supprimez celles dont la réponse est « rien ».
  • Comptez les plis et demandez à quoi sert chacun. Retirez les doublons structurels.
  • Repérez les réseaux de perçages et les profils décoratifs et demandez si la fonction peut être remplie avec moins de contours.
  • Confrontez la spécification de finition à l'environnement ; une couleur sur mesure sur un panneau intérieur est en général un coût sans bénéfice.
  • Demandez au fournisseur ce qu'il changerait. Une usine voit la même forme coûteuse sur chaque plan et la nommera gratuitement.

Questions fréquentes

Quelle est la recommandation DFM la plus fréquente ?

Desserrer la tolérance. Les plans portent couramment des cotes serrées sur de nombreuses dimensions alors qu'une ou deux formes seulement sont fonctionnelles, et cette cote coûte de l'argent trois fois — en capabilité procédé, en contrôle et en rebut. La retirer est en général gratuit.

Combien coûte un pli ?

Moins que les concepteurs ne l'imaginent, et plus que rien, et la réponse dépend de ce qui domine la pièce. Un pli ajoute un réglage, une course et une manutention ; son effet sur le total est plus grand sur une pièce où le formage domine déjà. Retirer un pli à un support à 3 plis vaut relativement plus qu'en ajouter un à un support à 2 plis.

Le DFM signifie-t-il de compromettre la conception ?

Pas quand il est mené correctement. Les recommandations qui rapportent consistent en général à retirer ce dont personne n'avait besoin — une tolérance sans fonction, une retombée qui double une rigidité, une couleur qui ne sert aucun environnement. Là où une modification compromettrait la fonction, ce n'est pas une recommandation.

Quand faut-il mener une revue DFM ?

Avant que la conception soit figée, et certainement avant l'outillage. Une revue sur un modèle presque final attrape les problèmes coûteux — retombées trop courtes, trous mal placés, soudures inaccessibles, tolérances trop serrées — pendant qu'ils restent une modification de cinq minutes plutôt qu'une retouche d'outil.

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