John Deere, DFMA와 협력해 비용 절감

오프로드 차량 제조업체들은 지난 수년 동안 점점 더 엄격해지는 배출 기준을 충족해 왔으며, Deere & Company도 예외는 아닙니다. 특히 2006년부터 환경 보호청의 Tier 3 규정은 비도로용 디젤 엔진의 질소 산화물을 구체적으로 감소시킬 것을 요구합니다. Deere는 오프로드 장비 범위에 사용할 새로운 EPA 인증 Tier 3 엔진 제품군을 개발 했습니다.

​

콤바인 수확기의 한 모델의 경우, Deere 엔지니어와 회사의 공급업체 중 두 곳이 새로운 Tier3 엔진에 주변 부품을 장착하는 과정에서 집중적인 비용 분석과 재설계를 거쳤습니다. Tier3 엔진은 이전 엔진과 크기가 달랐기 때문에 콤바인 플랫폼을 수정해야 했습니다.

​

재설계를 위해 예정된 주요 조립품은 스윙아웃 랜딩 데크로, 정비 중에 콤바인에 접근할 수 있는 통합된 사다리가 있습니다. 전체 장치는 지면에서 약 6피트 높이에서 콤바인의 측면 또는 후면에서 회전합니다. 이후 서비스 담당자는 사다리를 빼내고, 랜딩 데크의 안전한 발판으로 몇 개의 계단을 올라가 장비에 대한 정비를 수행할 수 있습니다.

​

엔진 크기가 변경되었기 때문에 새로운 랜딩 데크 조립품은 더 커져야 했습니다. 엔지니어 들은 또한 무게를 늘리지 않고 가능한 한 적은 추가 비용으로 조립품의 구조적 강성을 높이 고자 했습니다. 새로운 설계 작업이 진행되면서 Deere 팀은 몇 가지 비용 문제를 발견  했습니다. 첫째, 추산에 따르면 설계 변경된 조립품은 목표 비용보다 8% 더 높을 것으로 나타났습니다. 둘째, 더욱 우려되는 점은 설계 변경된 조립품에 대한 공급업체 견적이 목표 보다 26% 더 높았다는 것입니다.

​

Deere는 Boothroyd Dewhurst 사(Wakefield, R.I.)의 DFMA® 소프트웨어를 사용하여 비용 문제를 해결했습니다. DFMA로 랜딩 데크의 설계를 분석하고 조립을 간소화하여 비용을 절감하는 데 도움이 되었습니다. 랜딩 데크를 제작하고 조립하는 설계 및 제조 엔지니어, 공급 관리자, 공급업체와의 DFMA 브레인스토밍 세션에서 83개의 설계 개선 아이디어가 도출되었습니다.

​

"우리는 무결성에 영향을 미치지 않으면서 설계에서 비용을 제거해야 했기 때문에 DFMA 분석을 위해 랜딩 데크를 선택했고, DFMA는 이를 수행하는 방법을 결정하는 데 도움이 되었습니다.“ Deere의 비용 관리 전문가인 Matt Saxton이 말했습니다. “또한 DFMA를 사용하여 공급업체로부터 비용 절감 제안을 이끌어내고 설계 팀에 참여하게 했습니다. 우리는 공급업체들이 비용을 의식하는 것에 대해 보상하는 시스템을 가지고 있습니다. 많은 경우 공급업체들은 우리의 설계에서 무언가를 변경하여 비용을 절감할 수 있는 방법을 알려 줍니다."

​

Deere는 재설계 작업에서 다음의 세 가지 전략에 집중했습니다.

​

데크 시트 줄이기. 랜딩 데크 시트는 콤바인을 정비하는 동안 인력이 서 있는 구멍이 뚫린  금속 바닥재의 한 부분입니다. 데크 시트를 줄이기로 한 결정은 Deere가 표준 크기 시트에서 더 적은 비용으로 강철 바닥재를 얻을 수 있다는 것을 의미했습니다. Saxton은 "처음부터 비용이 덜 들고 무게당 비용을 절약할 수 있는 시트 크기를 선택했습니다."라고 말합니다. "게다가 시트를 훨씬 더 잘 활용했습니다. 더 저렴한 원자재 비용과 줄어든 폐기물로 일석이조의 이점을 얻을 수 있었습니다.” 데크 시트 크기를 변경하면 원자재 비용이 60% 감소했습니다.

​

구조적 지지력을 강화. 이전 설계에서는 제작된 C 채널이 조립품에 내부 구조적 지지력을 제공했습니다. 설계팀은 대신 직사각형 강관을 지지대 멤버로 사용하기로 결정했습니다. 이는 금속 성형 단계를 없애 비용을 절감하고 무게를 줄이면서 구조적 강성을 높일 수 있습니다. “중량 감소는 고객에게 좋은 혜택이었습니다."라고 Saxton은 말합니다. "콤바인 측면에서 랜딩을 잡아당기는 데 필요한 노력이 줄고, 더 가벼운 장비는 작동에 필요한 에너지가 줄어듭니다. 무게를 줄이면 적은 엔진 마력으로 충분한 작업을 할 수 있습니다“

​

사다리 레일을 교체합니다. 개념 설계에서 풀아웃 사다리의 사이드 레일은 둥근 강철 튜브로 만들어졌습니다. 조사 후 설계 팀은 둥근 튜브에서 직사각형 튜브로 형상을 변경하면 더 가벼운 무게로 구조적 지지력을 얻고, 결합 부품에 필요한 제조 작업을 줄이고, 비용을 절감할 수 있다는 것을 발견했습니다. 공급업체의 의견을 받아들여 튜브 길이를 3mm 줄였고, 표준 20피트 길이에서 튜브의 세 부분을 자를 수 있었습니다.

​

Deere의 비용 수확은 성과를 거두었습니다. 원래 17개 부품으로 구성된 사다리는 이제 간소화된 10개 부품 조립으로 바뀌었고, 엔지니어링 팀은 전체 랜딩 데크에 대해 원래 목표 비용을 7%까지 절감했습니다. Saxton은 그 밖의 비용 절감 프로젝트를 준비하고 있습니다. 그는 ＂방금 2008년 생산 기간과 관련된 비용 검토 요청을 보았습니다.＂라고 말합니다. ＂DFMA를 사용하여 올바른 질문을 계속 던질 것입니다."​​​​​​​​​​​​​​​​​

​