De meest gemaakte denkfout bij machineontwerp
Beschouw afdichtingen niet als sluitstuk, maar als hoofdzaak
Afdichtingen vervullen voor zeer uiteenlopende toepassingen hun functie. Denk aan dagelijkse zaken als een koffiemachine of het profiel van een autodeur, maar ook in zeer kritieke applicaties zoals een oliepijpleiding of een chemisch reactorvat. Een afdichting is dus een kritiek onderdeel. In de praktijk wordt het nog regelmatig beschouwd als “een sluitstuk” van het machineontwerp. Een verkeerde keuze kan voor grote problemen zorgen.
Zo ontplofte de Challenger spaceshuttle in 1986 vlak nadat het ruimtevaartuig was gelanceerd. Een deel van de oorzaak was te herleiden naar een foute O-ring. Erger nog, een aantal engineers had de mogelijke fout gemeld, maar NASA negeerde naar verluidt hun waarschuwingen.
Een redesign van een machineontwerp door de verkeerde afdichting is in dat licht slechts een piepklein probleem. Maar het leidt wel tot vertraging van het opleveren van de machine.
Wordt een verkeerde afdichting niet opgemerkt, dan praat je over veel grotere problemen. Dit loopt uiteen van schade en lekkages aan cruciale onderdelen van je machine tot gevaar voor de mensen die met de machine werken. Met alle klachten, schadeclaims en veiligheidsrisico’s van dien. Je snapt dat, om ‘problemen’ – in de breedste zin van het woord – te voorkomen, je geen spijt krijgt wanneer je al vroeg in de ontwerpfase aandacht besteedt aan de afdichting van jouw machineonderdelen.
Machine Design Roadmap: In 4 stappen naar een beter machineontwerp
Wil jij de machines waar je aan werkt snel en foutloos afleveren? Dan hebben wij een aantal handvatten voor je. Naast het tijdig nadenken over afdichtingen, zijn dat:
- Toepassen van Design for Six Sigma voor oplossingen zonder fouten
- Goed stakeholdermanagement, zodat niemand zich buitengesloten voelt
- Vanaf het begin van het ontwerpproces rekening houden met assemblage, onderhoud en supply chain
Een afdichting is geen sluitstuk van je ontwerp
Het komt helaas wel eens voor: na het in elkaar zetten van een (pre-)prototype blijkt het monteren van de afdichting onmogelijk. Of na een paar keer testen, sluit de afdichting toch niet zo goed af als verwacht. Een ding is dan zeker: je moet terug naar de tekentafel. Dit zorgt voor vertraging in het proces, onvoorziene kosten en soms komt de deadline van het ontwerp in het gedrang.
De oorzaak? Ervan uitgaan dat de gekozen afdichting wel past. Kortom: te vaak worden afdichtingen beschouwd als details in een machine of installatie. Als gevolg daarvan worden ook leveranciers – die de juiste vragen kunnen stellen over de functie van de afdichting in de machine – te laat aan tafel uitgenodigd. Het is dus de hoogste tijd om de rol van afdichtingen in het ontwerpproces op te waarderen.
Waar past de afdichting dan wél in je machineontwerp?
Het goed functioneren van een afdichting is dus sterk bepalend voor de werking en veiligheid van de machine. Het type afdichting, de groefconstructie en het materiaal waaruit de compound wordt vervaardigd, zijn afhankelijk van onder andere:
- De toepassing, locatie en beoogde levensduur van de machine
- De plek en functie van de afdichting in je machine
- Omstandigheden zoals druk, medium en temperatuur (en tijd) waar de afdichting aan wordt blootgesteld
- Overige ‘critical to quality’ eisen van de afdichting
Het maakt nogal uit voor je doorlooptijd of je een bestaand compound nodig hebt voor je afdichting, of dat het type elastomeer dat jij nodig hebt nog ontworpen moet worden. Afdichtingen moeten bovendien op termijn worden vervangen, maar heb je daar rekening mee gehouden in je ontwerp? Ook worden de afdichtingen vaak schoongemaakt met chemische middelen of moeten ze op een speciale manier gemonteerd worden. Allemaal overwegingen die je niet mag negeren.
Toch wordt er lang niet altijd rekening gehouden met dit soort vragen, waardoor het ontwerp van ofwel de afdichting of zelfs de hele machine aangepast moet worden. Je dit voorkomt dit door het volgen van de juiste stappen, en door vroegtijdig aan tafel te gaan met specialisten die alles weten van toleranties en de unieke eigenschappen van rubber.
Machineontwerp met behulp van Design for Six Sigma
Met de Design for Six Sigma-methode ben je al deze problemen voor. Het is een proactieve benadering waarbij je veel tijd steekt in het zeer precies onderzoeken van de klantvraag, en die vervolgens concreet en daarmee meetbaar te maken. Deze aanpak zorgt voor focus in de ontwikkeling met handvatten als:
- Het toepassen van methodes als DMAIC of DIDOV voor een kwalitatief hoogwaardig ontwerp- en productieproces
- Het uitvoeren van tests zoals een Design FMEA om faalwijzen tijdig te identificeren, prioriteren en elimineren
- Het aanhaken van de juiste stakeholders (zoals inkopers en leveranciers) op het juiste moment
Wil je aan de slag met het ontwerpen van een machine op een manier die (productie)processen optimaal stroomlijnt? En waarbij producten voldoen aan alle eisen, om zo een constante hoge kwaliteit te waarborgen?
Dan is Design for Six Sigma als aanpak en als filosofie een krachtig handvat om te waarborgen dat je vroegtijdig de juiste ontwerpkeuzes maakt. In de Machine Design Roadmap schetsen we de ideale route aan de hand van vijf fasen van de DIDOV-methode.
Machine Design Roadmap: In 4 stappen naar een beter machineontwerp
Wil jij de machines waar je aan werkt snel en foutloos afleveren? Dan hebben wij een aantal handvatten voor je. Naast het tijdig nadenken over afdichtingen, zijn dat:
- Toepassen van Design for Six Sigma voor een sneller ontwerpproces
- Goed stakeholdermanagement, zodat niemand zich buitengesloten voelt
- Vanaf het begin van het ontwerpproces rekening houden met assemblage, onderhoud en supply chain
Wij helpen u graag verder
Know+How Hub
Blijf altijd op de hoogte met onze laatste blogs, nieuws en cases.
