L’objectif du principe de conception pour la fabrication est de concevoir une structure facile et économique à fabriquer.
1. Introduction
La conception pour la fabrication (DFF) et la conception pour l’assemblage (DFA) intègrent la conception des structures métalliques et la planification des procédés en une seule activité commune. L’objectif est de rendre la conception métallique facile et économique à fabriquer. La majorité des coûts de fabrication (matériaux, traitement, assemblage) sont déterminés au stade de la conception.
Voici quelques principes généraux destinés à aider les concepteurs dans la planification des coûts de construction métallique.
2. Quantité de pièces
La réduction du nombre de pièces est probablement la meilleure occasion de réduire les coûts de fabrication. Moins de pièces implique moins d’achats, de stocks, de manutention, de temps de traitement, de temps de développement, d’équipement, de temps d’ingénierie, de contrôle qualité, de difficultés d’assemblage, d’essais d’inspection, etc. En général, cela réduit le niveau d’intensité de toutes les activités tout au long de la vie entière des bâtiments en acier.
3. Conception Modulaire et Répétitive
L’utilisation de modules dans la conception simplifie les activités de fabrication telles que l’inspection, les essais, l’assemblage, l’achat, la reconception, le montage, etc. L’une des raisons est que les modules simplifient le processus de reconception, contribuent à normaliser la fabrication et simplifient le montage.
4. Utilisation de Profilés Standard
Les aciéries ont tendance à surévaluer les profilés en acier moins fréquemment utilisés ; par conséquent, certains profilés en acier sont moins chers que d’autres. De plus, les délais de livraison pour les profilés fréquemment utilisés sont plus courts que pour d’autres sections. Par conséquent, la grande disponibilité des profilés standard réduit à la fois les délais d’approvisionnement et les coûts. L’utilisation de profilés standard renvoie la pression de production vers le fabricant, soulageant en partie le souci du producteur de respecter les délais.
5. Fixations Standardisées
Lors du montage des structures en acier, des boulons de différentes longueurs mais de même diamètre peuvent créer de la confusion chez les monteurs et même perturber les travaux de montage. Afin d’éviter ces risques, le concepteur devrait essayer de regrouper les longueurs des boulons de même diamètre. Cela minimisera le risque d’utiliser un boulon plus long dans un assemblage où un boulon plus court aurait dû être utilisé, ce qui entraînerait par la suite une pénurie du boulon plus long là où il est réellement requis.
6. Conception pour la Galvanisation à Chaud
La conception des pièces métalliques destinées à la galvanisation doit être adaptée. La galvanisation à chaud exige un drainage et une ventilation efficaces, des matériaux de combinaison appropriés, un soudage adéquat et des dimensions compatibles. Une concertation précoce entre le galvaniseur, le fabricant et le concepteur est essentielle pour optimiser le résultat du procédé.
7. Minimisation des Déchets
L’une des principales priorités dans la conception de la structure métallique est la minimisation des déchets/pertes. Les concepteurs doivent être conscients des déchets potentiels et prendre des mesures correctives pour les minimiser. Il existe diverses solutions à ce problème, telles que l’ajout de plus d’assemblages à la conception ou le changement de profilé. Chaque option doit être calculée de manière élaborée avec les parties prenantes afin de parvenir à la solution optimale pour toutes les parties.
8. Conclusion
La sélection de la combinaison optimale entre le matériau et le processus de fabrication conduira à la planification idéale pour la construction métallique. Par exemple, les assemblages boulonnés sont généralement préférés aux assemblages soudés car l’assemblage boulonné offre simplicité et faible coût, tandis que les assemblages soudés offrent des performances structurelles plus élevées.
L’augmentation des coûts de main-d’œuvre accentue la pression sur les fabricants pour qu’ils adaptent l’automatisation dans leurs ateliers. Les ateliers modernes sont équipés de diverses machines à commande numérique (CNC) pour accélérer la fabrication. Les concepteurs de structures métalliques sont censés être en phase avec cette tendance et se conformer à la technologie de fabrication en croissance rapide sans compromettre la qualité et la conformité de la structure métallique.
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