1. 1. Introduzione
Nella progettazione e nello sviluppo di prodotto ci sono numerosi processi e attività che Influenzano
il time to market, la qualità ed il costo del prodotto, il tempo e lo sforzo richiesto per la produzione.
In tale processo di sviluppo si deve ricercare sino dall’inizio una coerenza tra funzionalità e
producibilità cioè il prodotto deve soddisfare le specifiche funzionali ed essere agevole ed economico
da fabbricare, assemblare e manutenere. Prendere decisioni razionali sin dalle fasi di generazione dei
concetti di prodotto e di architettura funzionale e che tengano conto della producibilità, ovvero di
una compatibilità con strutture e processi produttivi, della riduzione dei tempi di assemblaggio,
influenzano in modo positivo i costi correlati allo sviluppo e produzione del prodotto finale. Il DFX
(Design For X) risulta essere in questo caso uno strumento concettuale e analitico di supporto a
queste decisioni razionali. Esso è una metodologia orientata alle proprietà del prodotto è mira a
sviluppare congiuntamente particolari requisiti di progettazione come la produzione, l’assemblaggio,
la varietà di prodotto, l’affidabilità, la sicurezza. Di volta in volta X sta per una differente proprietà del
prodotto che lo caratterizza.
Nel campo di questa metodologia, il Design for Manufacture and Assembly (DFMA) risulta essere un
metodo strutturato e sistematico per l’analisi di un progetto al fine di:
Ridurre i costi
Migliorare la qualità
Ridurre il time to market
Ottimizzare la struttura di prodotto
Il compito del DFMA è perciò facilitare la realizzazione di un prodotto che sia funzionale, superiore
alla concorrenza e soddisfi le esigenze del cliente
Tutto ciò comporta anche una riduzione nei costi di assemblaggio e di fabbricazione, una riduzione
dei costi e tempi di sviluppo prodotto, una maggiore soddisfazione delle esigenze del cliente.
2. Design for Assembly
Il Design for Assembly consiste nell'analizzare il ciclo di assemblaggio per individuare le possibili
opportunità di miglioramento ed ottimizzazione della struttura e dell'architettura di un prodotto.
Esso cerca inoltre di ridurre tempi e costi di assemblaggio di un prodotto mediante la semplificazione
del suo progetto. Il modo per ottenere questa riduzione di tempi e costi è:
Determinare i componenti che possono essere eliminati od integrati
Identificare le difficoltà di montaggio che potrebbero condurre ad un incremento dei costi ed
a problemi di fabbricazione e qualità
Calcolare un indice di confronto per le soluzioni di progetto
L'approccio utilizzato per raggiungere tali obiettivi è quello denominato Metodo DFA Boothroyd &
Dewhurst secondo cui bisogna acquisire le informazioni sulla geometria del sistema costruttivo e sul
processo di assemblaggio utilizzando un metodo di montaggio top down. Questo consente di
determinare i pezzi che si possono eliminare o che si possono integrare, definire le possibili difficoltà

2. nel montaggio e calcolare l’indice di prestazione dell’assemblaggio.
Tale indice si chiama DFAindex è permette il confronto tra i tempi di assemblaggio di una soluzione
proposta a quelli di una soluzione ideale.
3. Analisi DFA di un asciugacapelli
Il DFA index esprime la vicinanza tra i tempi di assemblaggio di una soluzione proposta a quelli di una
soluzione ideale.
In cui:
Nmin : numero minimo teorico di parti
Tmin :minimo tempo teorico per manipolare e inserire una parte (3 sec).
Ttot : tempo totale di assemblaggio della soluzione in esame
Ttot in particolare risulta essere la sommatoria di tutti i tempi di assemblaggio dei singoli componenti
considerati nella soluzione corrente . Se n è il numero totale di componenti sarà:
In cui
RPi : numero di parti ripetute per il componente i-esimo
THi , TIi : tempi di Handling e di Insertion del componente i-esimo.
E’ opportuno a questo punto fare alcuni considerazioni sull’applicazione della metodologia al nostro
caso studio.
Originariamente essa è contestualizzata in un processo di integrazione nelle fasi di progettazione
concettuale, architettura di prodotto e progettazione di dettaglio, allo scopo di rendere queste più
compatibili fin dall’inizio col processo di assemblaggio finale del prodotto.
Nel nostro caso il punto di partenza è un prodotto già realizzato nella sua configurazione finale. La
metodologia, agendo in maniera inversa, si propone adesso di riflettere su delle possibili migliorie da
apportare a prodotti esistenti attraverso una loro decomposizione nei componenti che li
costituiscono.
Per poter attuare questo confronto tra una soluzione preesistente ed una che presenti delle migliorie
si devono confrontare gli indici DFA relativi a queste due soluzioni.
Operativamente, la soluzione “migliorata” viene confrontata con la soluzione di partenza che
consideriamo come “preliminare”.
Nel calcolo preliminare del DFAindex cominciamo a considerare delle migliorie che vengono
rappresentate dal numero minimo teorico di parti. La determinazione di tale numero verrà discussa
in seguito.
Tale numero deve essere rapportato al tempo effettivo di assemblaggio della soluzione preesistente
considerando tutti i suoi elementi componenti.
Successivamente, introducendo delle migliorie che riguardano la riduzione dei componenti

3. precedentemente considerata, la modifica della forma e della geometria dei componenti,etc. il Ttot
verrà considerato privato di tutti i componenti superflui e delle modifiche effettuate.
Il prodotto preso in esame per il Design for Assembly è un asciugacapelli Philips.
3.1 Componenti e sub-assemblati
Consideriamo nella nostra analisi un asciugacapelli modello “Philips SalonDry Travel 2000W”.
Smontando l’apparecchio in questione sono stati individuati i seguenti componenti (Tab.1).
COMPONENTI “Philips SalonDry Travel 2000W”
Indice Nome Num.componenti Rappresentazione
Componente
Involucro
A 1
esterno 1
Corpo dei core
B 1
components
Telaio porta
C 1
griglia

4. Cintura
D caratterizzazione 2
prodotto
Linguette blocca
E involucro 2
esterno
Griglia ingresso
F 1
aria
Pulsante getto
G 1
aria fredda
Molla pulsante
H 1
A.F.
Anello calettato
I 1
fisso di posizione
Involucro
L 1
esterno 2

5. Impugnatura
M manico 1
pieghevole 1
Copri
N interruttore 1
ergonomico
O Viti blocca filo 2
P Ponticello blocca 1
filo
Q Anello rotante a 1
due posizioni
Impugnatura
R manico 1
pieghevole 2
S Viti chiusura 2
manico
T Concentratore
1
flusso d’aria
Tab.1: Componenti “Philips SalonDry Travel 2000W”

6. Riportiamo qui di seguito un diagramma funzionale dei componenti e dei sub-assemblati
(Fig.1).
Fig.1: Diagramma funzionale componenti e sub-assemblati
I vari sottogruppi così individuati costituiscono inoltre la sequenza di assemblaggio dei componenti.
Si evidenzia che, per ogni sub-assemblato di primo livello, vi sia la presenza di alcune parti da
comporre e assemblare congiuntamente. Esse costituiscono i sub-assemblati di secondo livello e
sono rappresentati in figura dai gruppi nominali dei componenti (AB, GH, ILDCEF e OP).
3.2 Determinazione preliminare del DFA index
Per la determinazione del numero minimo teorico Ntot di parti si sono presi in considerazione i criteri
di valutazione riportati di seguito:
1) First item is requied: identifica il primo pezzo del sub assemblato. Essendo questo il primo
componente si deve poter separare facilmente da tutti gli altri a meno che non serva per
collegare o per fissare.
2) Fastening o securing: individua tutti quei componenti la cui unica funzione è quella di fissare
altri componenti. Questi teoricamente possono essere eliminati poiché facilmente sostituiti
da sistemi di fissaggio integrati.
3) Connecting other items: individua tutti quei componenti che svolgono la funzione di
collegare due parti del sistema. Come quelli precedenti anche questi teoricamente
potrebbero essere eliminati con un riposizionamento delle parti in questione adiacenti.
4) Materiale differente: individua quel componente che deve essere separato da tutti gli altri
poiché è di materiale differente.
5) Moto relativo: individua quei componenti che una volta montati devono essere separati
dagli altri componenti del sistema in quanto devono garantire un moto relativo.
6) Assemblaggio/Disassemblaggio: individua quel componente che deve essere separato dal

7. resto del sistema perché la sua presenza impedirebbe l’assemblaggio o il disassemblaggio
degli altri pezzi.
Quando un componente rispetta almeno uno dei criteri 4-5-6 oltre al primo si denomina
componente indispensabile, altrimenti in via teorica si può eliminare.
Nel nostro caso i componenti che costituiscono la soluzione preesistente sono 18. Seguendo i criteri
precedentemente descritti otteniamo una riduzione del componenti individuando un numero
minimo Nmin = 14
Si sono classificati parti eliminabili il sistema di bloccaggio del filo costituito da due viti e un
ponticello di fissaggio, le viti di bloccaggio del manico e le linguette che bloccano gli involucri esterni.
Tutti questi componenti rispettano il criterio 2.
Per quanto riguarda il tempo minimo teorico di assemblaggio, lo si considera approssimato a 3
secondi perché tale è il tempo ideale necessario per inserire uno spinotto in un foro sotto l’ipotesi di
facilità di manutenzione, di orientamento e inserimento con una mano e con una leggera forza.
I tempi di Handling e di Insertion per ciascun componente sono stati ricavati tramite le tabelle dei
tempi stimati (Tab. 2).
Tab.2: Tabelle tempi stimati di handling e insertion
Un’operazione di handling consta di tre specifiche fasi :
1. prendere il componente dal contenitore dove è riposto alla rinfusa;
2. orientarlo correttamente;

8. 3. avvicinarlo all’area di inserimento
Essa è influenzata dalla tipologia di manipolazione, dalla simmetria del componente, dalla difficoltà
di manipolazione e dalla forma, dimensione massima e spessore del componente.
In generale i componenti del sistema analizzato, sono tutti accumunati dalla relativa semplicità di
manipolazione, tanto da poter afferrare con l’uso di una mano poiché anche le dimensioni e gli
spessori sono di modeste dimensioni.
È dunque conveniente definire due tipi di simmetria della parte:
• simmetria alfa: dipende dall’angolo attraverso il quale una parte deve essere ruotata intorno
ad un asse perpendicolare all’asse d’inserzione per ripetere la sua orientazione;
• simmetria beta: dipende dall’angolo attraverso il quale una parte deve essere ruotata intorno
all’asse d’inserzione per ripetere la sua orientazione.
Per quanto riguarda i tempo di insertion sono state considerate le seguenti operazioni:
1. il posizionamento del componente,
2. il suo allineamento
3. il suo inserimento temporaneo o definitivo.
I fattori che ne hanno influenzato il tempo sono stati le caratteristiche dei componenti rispetto il
fissaggio, la facilità di raggiungimento della posizione di fissaggio, facilità di posizionamento e
allineamento del componente e la resistenza all’inserimento, e le eventuali giunzioni da realizzare.
E’ necessario precisare in questo momento come è stato trattato il componente B “corpo dei core
components”. Esso rappresenta un sub-assemblato che racchiude gran parte degli elementi
responsabili del funzionamento dell’apparecchio e comprende:
un blocco resistenze
un isolante termico
una ventola per il convoglio dell’aria
un motore di attivazione della ventola
un gruppo di fili elettrici
pulsanti di attivazione dell’apparecchio e di disattivazione dell’aria calda (aria fredda)
un variatore di tensione
Esso è stato considerato quindi come un blocco unico da assemblare all’interno del sub-assemblato
dei componenti principali (sub-assemblato 1, Fig.1) e di quello relativo al manico (sub-assemblato 2,
Fig.1). Il suo assemblaggio, ed in particolare il suo inserimento, risulta complesso in quanto il
componente richiede dapprima l’alloggiamento sull’involucro base 1 (componente A) e
secondariamente un fissaggio del gruppo fili ed interruttori in vari punti all’interno del corpo
principale e del manico. Tale sequenza determina che il calcolo del suo tempo di assemblaggio TA
sarà composto da diverse parti:
Tempo di handling dell’intero componente B (blocco motore e resistenza elettrica + blocco
fili ed interruttori)
Tempo di inserzione TI1 del componente B nell’alloggio posto nell’involucro esterno 1

9. (componente A)
Tempo di inserzione TI2 dell’interruttore di attivazione aria fredda nel relativo alloggio posto
sul componente A
Tempo di inserzione TI3 gruppo fili nella sede di rotazione (componente A)
Tempo di inserzione TI4 dell’interruttore di accensione nell’alloggio posto sul manico
pieghevole M
Tempo di inserzione TI5 del variatore di tensione all’interno dell’alloggio posto sul manico
pieghevole M
Tempo di inserzione TI6 del proteggi filo (parte terminale) nell’alloggio posto all’estremità del
manico pieghevole M
Essi sono stati trattati singolarmente riscontrando difficoltà di inserzione diverse di volta in volta.
Presentiamo qui di seguito una tabella riassuntiva dei tempi di insertion TIi per il componente in
esame (Tab.3).
Tab.3: Tempo di insertion per le parti del componente B
Schematizziamo inoltre in maniera fotografica l’inserimento degli interruttori e dei fili. Si vuole in tal
modo evidenziare le difficoltà di assemblaggio che tenteremo di risolvere nella fase successiva. La
maggior parte delle parti costituenti l’assemblato presenta difficoltà di inserimento in quanto
l’accesso risulta ostruito o poco visibile. I fili sono costretti a passare da fori e guide difficilmente
raggiungibili ed inoltre i vari componenti devono essere mantenuti in posizione dopo l’assemblaggio.
Il manico risulta essere troppo stretto per un inserimento agevole dei fili e degli interruttori che
dovranno essere tenuti in posizione durante l’intero ciclo di assemblaggio.Le parti cerchiate
rappresentano i punti critici per l’inserzione delle parti negli altri sub assemblati (Fig.2).
Fig.2: Dettaglio dell’assemblaggio del componente B – difficoltà di assemblaggio

10. A questo punto si è calcolato il tempo di assemblaggio dell’intero sistema prendendo in
considerazione anche il numero di componenti ripetuti:
Il conseguente DFAindex sarà pari a:
Riportiamo inoltre qui di seguito la tabella riassuntiva per il calcolo dell’indice (Tab.4):
Tab.4: determinazione dei tempi TH, TI e TA per i componenti
3.3 Miglioramento dell’assemblaggio
L'ultimo passo è stato la riprogettazione e della soluzione preesistente attraverso il miglioramento
DFAindex. Tale riprogettazione è basata sui seguenti criteri:
Ridurre il numero di parti e la loro varietà
Progettare componenti che si auto allineano e posizionano
Assicurare adeguato accesso e visione chiara
Progettare componenti che non si possono installare in modo errato
Assicurare una agevole manipolazione
Minimizzare l’esigenza di riorientazioni
Massimizzare la simmetria dei componenti

11. Per l’apparecchio in esame si sono ipotizzate diverse migliorie:
1) Sostituzione delle del sistema viti blocca filo-ponticello: Il filo di alimentazione risulta essere
fissato alla base del manico mediante un sistema composto da due viti e un ponticello
fissante (componenti OP). Si è ipotizzato di sostituire il sistema con una linguetta auto
bloccante da inserire ad incastro su due fessure realizzate sul manico interno. E’ di seguito
fornito uno schizzo della soluzione scelta (Fig.3)
Fig.3: linguetta auto-bloccante
Tale soluzione consente di eliminare le due viti di bloccaggio (componente O) e di sostituire il
ponticello (componente P) con un elemento di uguali dimensioni e handling ma che non
richiede di essere mantenuto in posizione nelle seguenti fasi di assemblaggio. La riduzione di
tali tempi è rappresentata nella tabella seguente (Tab.5)
Tab.5: Miglioria 1
2) Modifiche al componente A e L: per questi miglioramenti, legati a tutti i componenti A e L, è
necessaria una riprogettazione integrale della forma degli stessi. Le modifiche apportate
sono effettuate per permettere la riduzione dei tempi di insertion delle parti del componente
B. Si sono individuate le seguenti possibili azioni:
Il blocco motore e resistenze elettriche necessità di essere mantenuto in posizione
nelle successive fasi di assemblaggio. Si è pensato di realizzare una guida più
accentuata sul corpo che permetta l'allocazione univoca del corpo motore senza la
necessità di tenerlo in posizione successivamente.
L’ inserimento gruppo fili nella sede di rotazione richiede più spazio per la sede che
deve contenere tale gruppo con la possibilità che i fili restino in posizione senza
l'aiuto dell'operatore fino al momento del fissaggio. Un allargamento della guida che
permette il passaggio del gruppo fili elettrici fino alla sede che permette la rotazione
riduce ulteriormente il tempo di insertion.
3) Modifiche al componente M: la riprogettazione della forma del manico permette anch’essa
una riduzione dei tempi di insertion delle parti del componente B. In particolare:

12. L’interruttore di attivazione accensione apparecchio: un allargamento del manico in
prossimità dell’interruttore permette una più comoda allocazione del componente
ricavando più spazio per l’alloggiamento dei fili. In tal modo Il sistema fissante
esistente svolge più efficientemente la propria funzione e non è necessario
mantenere in posizione il componente durante le successive fasi di assemblaggio
Il variatore di tensione: un successivo allargamento del manico in prossimità del
variatore permette anch’esso più spazio per l’alloggiamento dei fili. Il fissaggio ad
incastro del variatore con la guida semicircolare presente sul bordo del manico è
adesso efficiente e permette anche in questo caso di lasciare il componente in
posizione nelle successive fasi di assemblaggio.
Rappresentiamo la riduzione totale dei vari tempi di insertion per queste due soluzioni
(Tab.6)
Tab.6: Migliorie 2 e 3
4) Eliminazione della griglia ingresso aria (E) e del telaio porta griglia (C): si è pensato di
eliminare questi due componenti riprogettando sugli involucri esterni (A e L) un griglia
integrata composta da due parti semicircolari. In questo modo la funzionalità originaria della
griglia in metallo si conserva impedendo l’introduzione dei capelli all’interno dell’apparecchio
(Tab.7).
Tab.7: Miglioria 4
Conclusioni
Si è ottenuto globalmente una riduzione dei tempi totali di assemblaggio da Ttot = 149,01 secondi a
Ttot’ = 91,54 secondi.
Anche se tutte le modifiche proposte potrebbero non essere fattibili per motivi riguardanti la
produzione, i fornitori o la sicurezza l’indice DFA risulta essere aumentato del 62% passando da DFA1
= 0,28 a DFA2 = 0,45.