DFM: 5 Wege, wie Design for Manufacturability die CNC-Bearbeitung verbessert

Das sind anspruchsvolle Zeiten.

Damit ein neues Produktdesign heute als erfolgreich gilt, muss der Fertigungsprozess, der es baut, ebenso kritisch geprüft werden wie das Produkt selbst. Moderne Designer nutzen Design for Manufacturing (DFM), um Kosten zu senken, Produktion zu vereinfachen, Design-Nacharbeit zu reduzieren, Gesamtqualität zu halten.

Einfach gesagt: DFM ist ein Prozess, der Engineering und Production aligniert, besonders im initialen Design, und alle Fertigungsaspekte von Anfang bis Ende optimiert. Essentiell in der CNC-Bearbeitungswelt – Details in diesem CNC-Bearbeitungsleitfaden – und zahlreichen anderen Branchen.

Grund #1 – Frühe Einbindung ist Pflicht

Endziel DFM: Aufwand & Kosten reduzieren durch Vereinfachung & Optimierung des Prozesses. Diese fünf Bereiche erhalten extra Fokus in DFM:

• Prozess
• Design
• Material
• Umgebung
• Compliance/Testing

In CNC-Bearbeitung werden Designänderungen teurer & schwieriger, je weiter der Prozess fortschreitet. Experten im CNC-Shop können Design scrutinisieren aus allen Winkeln.

Richtiges DFM reduziert nötige Fertigungsoperationen → Rüstzeit sinkt, Workflow verbessert. Physisches Teil-Design ist kritisch. Fehlausrichtung kann Teile/Ausrüstung beschädigen, Produktivität verletzen, Dinge ganz stoppen – CNC-Qualitätsexperten führen exhaustive Tests durch.

Grund #2 – Chancen maximieren. Herausforderungen minimieren.

Für CNC-Bearbeitung strafft DFM den Gussprozess → Arbeits- & Kosteneinsparungen.

Obwohl Guss einer der ältesten Design- & Fertigungsprozesse der Menschheit ist, bleibt er Methode der Wahl für viele Industrien. Kurzer Blick auf Guss in Metallverarbeitung: Schmelzflüssiges Metall verschiedener Typen in Kavitäten gegossen, die in distincte Formen geformt sind. Nach Erstarren: Guss vom Form getrennt.

Guss erzeugt komplexe Metallprodukte, die ohne Guss zu kompliziert & kostspielig wären. DFM maximiert den bereits effizienten Gussprozess, schafft Designchancen, reduziert Herausforderungen bei Montage mehrerer Teile.

Verschiedene Gussverfahren:

• Aluminium-Druckguss
• Sandguss
• Feinguss (moderne Version Wachsausschmelzverfahren)
• Kokillenguss
• Lost-Foam-Guss (Alu- & Eisenlegierungen)

Jede Methode hat eigene Fertigungsvorteile, doch DFM-Prinzipien straffen jede Metallgussmethode.

Grund #3 – Akkurate Berechnung der Vorabkosten

Generell machen Designentscheidungen 70 % der CNC-Teile-Fertigungskosten aus; andere 30 % sind Produktionsentscheidungen (Prozessplanung, Werkzeugauswahl). Durch Fokus auf Designoptimierung realisiert sich Kostensenkung in der Fertigung.

DFM-Methodik lässt Designingenieure teure, extrem herausfordernde oder schlicht unerreichbare Features früh – im Designstadium – identifizieren, so ist Produzierbarkeit gesichert. DFM kann auch Gussschritte optimieren, Fertigbarkeit erhöhen bei Funktionserhalt.

Vorabkosten reduzieren schließt Minimierung der Gesamtzahl Produkttteile ein. Sofort: weniger Materialbedarf, weniger Montage. Weniger Teile = weniger Ressourcen für Produktion, Arbeit, Engineering, Versand.

Grund #4 – Mit Vertrauen hochskalieren

Häufiger Guss-Kampf: Skalierung von Prototyp (Kleinserie) zu Produktion (Großserie). DFM-Methoden straffen CNC-Produktions-Skalierung. Implementiert zu Zyklusbeginn, reduziert Redesign, boostet Produktqualität, beschleunigt Time-to-Market, inspiriert Vertrauen.

Auch Montageprobleme bei Hochvolumenproduktion beachten. Gusshandling involviert spezifische Positionierung & Orientierung, sogar Montagerichtung macht Unterschied. DFM-Denken bezieht diese Arbeitsmontagefragen früh ein → Hochvolumen-Ausführung erleichtern.

Grund #5 – Teilkosten sind ein Faktor

DFM hilft Ingenieuren sicherzustellen, dass Teile keine teuren Sekundäroperationen brauchen, die bis zu 80 % eines Komponentenkostens ausmachen. Deshalb werden viele Werkzeug- und Guss-Bedarfe & Kosten im Gussdesign-Stadium erkundet. Verhindert Nacharbeit beim Gießer, reduziert Zeit – in Fertigung & Time-to-Market.

Steigt Teilanzahl, steigt Gesamtkosten für Fertigung & Montage. Design-Dokumente & Fertigungsprozesse hinzufügen → Kosten steigen. Doch bei reduzierter Komponentenzahl sinken Lagerkosten für Einkauf & Bevorratung.

Ist Guss überhaupt richtig für Ihr Teil?

Ein respektierter CNC-Bearbeitungspartner sollte Ihnen helfen, beide Seiten zu vergleichen – Vor- & Nachteile verschiedener Formverfahren. Gewähltes Gussverfahren sollte am besten zu konkreter Produktionsserie passen.

Stecker Machine ist einzigartig qualifiziert als Gussauswahl-Leitfaden. Unsere Engineering-Expertise (inkl. DFM-Wissen & Qualitätskontrolle) ist in unseren Prozess eingebaut, der umfasst:

• Rapid Prototyping & Testing zur Maximierung der Teileperformance vor Produktion
• Insights zu Guss- & Bearbeitungsdesigns weit vor Launch teilen
• Advanced Product Quality Planning (APQP) Meetings durchführen

Dazu: solide, langfristige Beziehungen zu 40+ Qualitätsgießereien → Kunden genießen zuverlässige Supply, wissen: wir treffen Deadlines.

Nun, da Sie DFMs Wert im Gussprozess verstehen: Tauchen Sie in Case Study ein, wie jahrzehntelange Gießerei-Beziehung zu erfolgreichem Projekt führte: E-Fahrzeug-Getriebegehäuse & Deckel. Link unten für Ihr Exemplar.

Über den Autor

Jason löst Kundenherausforderungen gern. Als VP Business Development verantwortet er Neugeschäft & ist Ansprechpartner für mehrere SMC-Stammkunden. Gearbeitet in Engineering, Produktion, Vertrieb – größte Stärke: Kunden Lösungen für Fertigungsherausforderungen bieten.