INNsight · diseño para fabricación

DFMA: el coste se decide antes de encargar el molde

La mayor parte del coste de un producto queda comprometida en las primeras fases, cuando apenas se ha gastado nada. Cuando el gasto empieza de verdad, las decisiones que lo fijan ya están tomadas. DFMA es lo que se hace dentro de esa ventana — y por eso es una disciplina de calendario tanto como de diseño.

01 · La ventana

El coste se decide en diseño y se paga en producción

Hay una asimetría que explica casi todas las discusiones entre oficina técnica y producción: la mayor parte del coste de un producto queda comprometida en las primeras fases, cuando apenas se ha gastado nada. Cuando el gasto empieza de verdad —utillaje, series piloto, capacidad—, las decisiones que fijan ese coste ya están tomadas.

No es una intuición: es el argumento central del trabajo de Boothroyd y Dewhurst sobre diseño para fabricación y montaje. Y tiene una consecuencia práctica incómoda: un programa de reducción de costes que arranca cuando el producto ya está en serie llega tarde a lo que más pesa. Puede recortar compras y afinar ciclos, pero no puede quitar piezas que ya tienen molde.

— La frase que resume la ventana

Mientras no haya orden de compra del utillaje, casi todo se puede cambiar y casi nada cuesta. Después, cada cambio tiene un presupuesto, un plazo y una conversación con el proveedor. DFMA es lo que se hace dentro de esa ventana, y por eso es una disciplina de calendario tanto como de diseño.

02 · Dos disciplinas

DFM y DFA no son lo mismo, y a veces se estorban

DFMA junta dos cosas con objetivos distintos, y conviene separarlas porque a veces empujan en direcciones opuestas.

Y el conflicto típico: integrar cuatro piezas en una mejora el DFA y puede empeorar el DFM, porque esa pieza única necesita un molde más complejo, con correderas y mayor riesgo de rechupe. La decisión no es «integrar siempre», sino comparar lo que se ahorra en montaje con lo que se paga en utillaje y en riesgo de proceso — y esa comparación se hace con números, no con principios.

03 · Las tres preguntas

¿Cuántas de tus piezas son necesarias?

El análisis DFA parte de una idea sencilla y bastante dura: para cada pieza, hay tres preguntas. Si la respuesta a las tres es no, esa pieza es candidata a desaparecer integrándose en otra. El resultado se llama mínimo teórico de piezas, y casi nunca coincide con lo que hay en el plano.

Mínimo teórico de piezas

Marca lo que sea cierto · edita los nombres
Pieza ¿Se mueve
respecto a las demás?
¿Debe ser de
otro material?
¿Debe poder
separarse?
Veredicto
—
piezas hoy
—
mínimo teórico
—
índice de consolidación

— Cómo se lee el resultado

El mínimo teórico no es un objetivo a alcanzar: es una pregunta. Un conjunto de doce piezas con un mínimo de cuatro no está mal diseñado necesariamente — puede haber razones de coste de molde, de servicio o de fabricación que justifiquen cada una. Lo que dice el número es cuántas de esas razones hay que poder explicar, y en cuántas nadie se lo ha preguntado nunca.

04 · Criterios de DFM

Lo que sí se puede comprobar en un plano

Estos criterios son de pieza inyectada en termoplástico, que es el caso más común. Los valores concretos dependen del material y del molde, y quien los fija es la ficha técnica del material y quien va a transformar, no una tabla general. Lo que no cambia es la pregunta que hay que hacerse en cada punto.

Espesor uniforme

Evitar variaciones bruscas

El material se enfría a distinta velocidad donde el espesor cambia, y ahí aparecen rechupes y deformación. Cuando hace falta más rigidez, se consigue con nervios, no engordando la pared.

Nervios más finos que la pared

Una fracción del espesor base

Un nervio del mismo espesor que la pared crea una acumulación de material justo en la unión: es el sitio donde sale el rechupe, y se ve en la cara buena de la pieza.

Ángulo de desmoldeo

En toda cara paralela a la apertura

Sin ángulo la pieza roza al salir y se raya, o se queda. Las superficies texturadas necesitan más ángulo que las lisas, y eso se decide antes de grabar el molde.

Radios en las aristas

Nada de cantos vivos interiores

Una arista interior viva concentra tensiones y es por donde rompe la pieza. Además dificulta el llenado. Un radio pequeño resuelve las dos cosas y no cuesta nada en diseño.

Contrasalidas

Cada una añade mecanismo al molde

Un clip o un rebaje que no sale en la dirección de apertura obliga a una corredera: más molde, más mantenimiento, más tiempo de ciclo. A veces compensa; la cuestión es saber que se está pagando.

Tolerancias alcanzables

Las del proceso, no las del CAD

Una tolerancia estrecha en plástico se paga en control, en rechazo y a veces en un proceso distinto. La pregunta es si esa cota necesita esa tolerancia o se heredó de una versión mecanizada.

05 · Criterios de DFA

Cuatro cosas que bajan el tiempo de montaje

— El argumento para dirección

Todo lo anterior tiene una traducción única: menos piezas y menos operaciones significan menos referencias que comprar, almacenar, controlar y reponer. El ahorro de montaje suele ser el menor de los tres, y es el único que se ve en el escandallo. Los otros dos están en compras y en calidad.

06 · Lecturas de referencia

De dónde sale el método

— La obra de referencia

Boothroyd, Dewhurst y Knight · Product Design for Manufacture and Assembly

El texto que formaliza DFMA. De aquí salen las tres preguntas del mínimo teórico de piezas y la idea de medir la eficiencia de montaje en lugar de discutirla.

— Diseño de producto

Ulrich y Eppinger · Product Design and Development

Sitúa el DFMA dentro del proceso completo de desarrollo y trata el conflicto entre integrar y separar piezas como una decisión de arquitectura de producto, no solo de coste.

— Inyección de plástico

Guías de diseño de los fabricantes de material

Los valores concretos de espesor, nervio, radio y ángulo salen de la ficha del material que se va a usar. Son la fuente correcta para cualquier cifra que se ponga en un plano.

— Tolerancias

ISO 20457 · Tolerancias en piezas de plástico moldeadas

Norma internacional sobre tolerancias generales en moldeo de plásticos. Útil para discutir con datos si una cota es alcanzable con el proceso previsto.

— Coste y decisión

Target Costing

DFMA sin un coste objetivo es una lista de buenas prácticas. Con él se convierte en un criterio: cada integración de piezas se juzga por lo que mueve el coste por pieza.

— Quien lo va a fabricar

El transformador, antes de congelar el diseño

La revisión más rentable de un plano cuesta una reunión. Quien va a hacer el molde ve en diez minutos las contrasalidas y los espesores que costarán tres meses de correcciones.