Cómo las Tolerancias Impactan el Diseño, la Producción y el Costo

Otro Punto a Considerar al Diseñar sus Piezas

En el pasado, hemos escrito sobre algunos problemas comunes de abastecimiento y cómo evitar diseñar esos problemas en una pieza desde el principio. A menudo se reduce a tolerancias y entender el impacto que tienen en los procesos y, en última instancia, en su costo.

Recientemente, un cliente me dijo: "Leí en su sitio web que Metal Cutting puede mantener una tolerancia de diez millonésimas y hace torno CNC —¡estoy realmente emocionado de ver su torno CNC que mantiene +/- 0.000010!"

Tan gustosamente le habría dicho, "¡Sí, podemos hacerlo!" la verdad es que las tolerancias siempre dependen del proceso o procesos particulares requeridos para producir una pieza. Cuando Metal Cutting —o cualquier otra empresa— describe nuestras capacidades para fines de marketing, es importante recordar que las capacidades no siempre se aplican a cada máquina y a cada proceso por igual.

Tolerancia Ajustada Puede Significar Múltiples Procesos

A menudo, incluso en dibujos, el apilamiento de tolerancias puede ser malentendido. La realidad es que cualquier pieza manufacturada puede requerir múltiples procesos, y esos procesos no todos tienen las mismas capacidades. Por ejemplo, en Metal Cutting podemos mantener una tolerancia ajustada de +/- 0.000010 al rectificar el OD de una pieza; sin embargo, una tolerancia tan ajustada está más allá de las capacidades actuales de corte. (Una pieza puede clasificarse a un tamaño muy ajustado, pero incluso entonces, probablemente no a +/- 0.000010.)

El punto es que no puede usar solo una tolerancia o un proceso para todo su dibujo, porque ningún proveedor —Metal Cutting incluido— puede usar solo una tolerancia para describir todas nuestras capacidades de fabricación sustractiva de metal. Diferentes tolerancias pueden requerir diferentes procesos para lograr, y no todos los procesos son capaces de producir resultados con la misma tolerancia.

Tolerancias Ajustadas + Múltiples Procesos = Mayor Costo

No olvidemos la relación entre tolerancias y costo. Como señalamos en un blog anterior, extender las tolerancias solo un punto decimal más puede aumentar el costo en un factor de dos o tres. A menos que una tolerancia ajustada sea "normal" dentro de las capacidades del proceso particular a usar, cuanto más ajustada la tolerancia, mayor el costo de producción.

Puede ser tentador asumir que la tolerancia más ajustada posible debería ser su opción por defecto. Pero cuando un comprador solicita tolerancias "tan ajustadas como sea posible", típicamente contraargumentamos con: ¿Cuánto quiere gastar? ¿Cuántas piezas necesita hacer? (Como dice Bob, "¡No pida más de lo que está dispuesto a pagar!") De nuevo, sus tolerancias determinarán cuántos procesos son necesarios para producir su pieza terminada, y cada proceso tiene su propio mínimo. Así que, si no necesita una tolerancia muy ajustada en una dimensión particular, ese es un lugar donde puede eliminar un proceso(es) y ahorrar dinero.

Qué Considerar Antes de Especificar una Tolerancia Ajustada

Admitido, hay momentos en que las tolerancias ajustadas marcan la diferencia entre un producto que funciona y uno que falla. Tolerancias insuficientes pueden degradar el rendimiento y calidad de componentes. Especialmente con ensamblajes complejos, pequeñas variaciones en las dimensiones de cada pieza pueden multiplicarse, resultando en acumulación de tolerancias y variaciones inaceptables en el diseño previsto.

Una vez más, aquí hay algunas preguntas que recomendamos considerar antes de comprometerse con una tolerancia muy ajustada:

• ¿Cómo funciona la pieza en su uso final?
• ¿Qué tolerancias son importantes para el entorno en el que se usará la pieza?
• ¿La pieza interactúa con alguna otra pieza o piezas? Si no, puede que no necesite una tolerancia tan ajustada. Si sí, debe ser consciente de la acumulación de tolerancias.
• Si la misma pieza tiene diferentes atributos que requieren tolerancias, ¿cuál es la dimensión más crítica?
• ¿Hay una tolerancia muy ajustada que pueda ser contrarrestada por alguna interacción dentro de la pieza y, por lo tanto, no sea práctica y deba reducirse?
• ¿Está dispuesto a probar una pieza ligeramente fuera de especificación para ver si una tolerancia más laxa funcionará para su aplicación?

Recuerde, al evitar sobre-diseñar sus piezas con tolerancias innecesariamente ajustadas, puede ayudar a mantener sus costos bajo control. Y un buen proveedor siempre debería estar dispuesto a ayudarle a identificar la mejor tolerancia para sus piezas y su presupuesto.