是不是僅憑KKD(經驗,、直覺和膽量)進行設計呢,？簡明易懂地說明公差設計的優(yōu)點,、必要知識!
·什么是公差 / 設計？
·設計現場的實況 / 制造現場的變化
·公差設計的優(yōu)點 / 計算事例
支撐著日本強大的制造業(yè)的就是公差設計技術,，該技術如今再次備受關注,。
從其重要性出發(fā)，簡要解說“什么是公差”。
什么是“公差”,？
假設加工長度為100mm的金屬圓棒,。
即使打算全部加工成相同形狀，由于尺寸和形狀方面會發(fā)生偏差,，所以不能將所有的金屬棒剛好加工成100.00mm,。
雖然設計和制造現場一直致力于縮小這樣的偏差，但即便如此仍不能將偏差控制為零,。
這樣的尺寸和形狀偏差基本上以目標值為中心上下波動,。
因此，根據該金屬棒的使用用途,，決定相對于目標尺寸所允許的上限容許值和下限容許值,。
這兩個值之差(容許范圍)就稱為“公差”。
因此,，制造時必須有“公差”,。大家是怎么設置“公差”的呢？
是不是直接使用傳統(tǒng)的類似零件的圖紙中設置的公差,，或者根據KKD(經驗,、直覺和膽量)適當決定呢？
設置的公差值會給產品成本和性能,、質量帶來很大影響,。
為此，甚至說設計時很好地控制公差,，并且提高公差設計方面的技術能力，就可以提高制造業(yè)的競爭力,。
什么是“公差設計”,？
一般來說，認為“公差”的概念是,，“每個零件的尺寸必然有偏差,，最終在圖紙上記載的公差范圍內加工零件”。
這是從加工方面來思考公差的方針,。
在制造方面,，設計者必須在綜合考慮產品的規(guī)格和零件的成本等基礎上，決定該偏差的容許范圍（＝公差）,。
必須從綜合觀點判斷這樣設置的公差最終能否滿足產品規(guī)格,，或者該公差實際上能否加工。
實際設計中如下圖所示決定公差,。
決定公差的流程
若要讓成品規(guī)格在一定范圍內,，必須要求每個單元在一定范圍內，從這里給各個零件分配公差。
這就是本來的“①設計的流程”,，反映了設計者的意圖,。
一方面從成品的角度來看，為了實現小型化和輕薄化等,，要求公差盡量嚴格,，另一方面，從零件的角度來看,，反過來為了容易制作（削減成本）,，會希望放寬公差。這就是“②制造上的要求”,。
當然,，如果每個零件的公差更嚴格（縮小）,，成本會相應上升,，若放寬（放大）公差，成品發(fā)生問題的危險就升高,，還有的情況下會出現總成本增加,。
將這些“設計者的意圖①”和“制造上的要求②”投影在經濟性（成本）這一個共同的軸上來觀察，就可以在平衡處決定公差,。
此時,，還要在統(tǒng)計考察的基礎上進行計算，設置公差,，這個就稱為“公差設計”,。
最近，由于制造向海外轉移等各種各樣的原因,，“②制造上的要求”很難傳達給設計者的情況很多,，所以公差設計中必須構建一個系統(tǒng)，確保①和②順利接球,。
現在發(fā)生了什么,？設計現場的實況！
對設計者來說“公差”是基本中的基本,。但是,，現在，想再一次重新學習該“公差”的企業(yè)不斷增加,。
現在,，制造現場發(fā)生了什么？
讓年輕設計員和資深設計員齊聚一堂,，開始討論“公差”問題的話,，實際情況讓很多企業(yè)大吃一驚,。
現狀下，年輕設計員的“公差”知識絕對不夠,，但是資深設計員并不了解這一事實,。
年輕設計員經常直接利用以前同種零件的公差，如果是一個全新的產品（零件）,，就會憑KKD（經驗,、直覺和膽量）進行設計，這就是實際情況,。
公差設計對于資深設計員來說是理所當然的事情,，但對于年輕設計員來說是無法理解的。
其結果,，盡管零件全部按照設計員的指示（設計圖紙）制作,，但經常出現不能組裝、或者組裝后不能運行等情況,。
也就是說,，設計員不能正確實踐公差設計。
這將導致“F成本（失敗成本）增加”“下期商品開發(fā)延遲（需要照料設計員）”等惡性循環(huán),。
全球制造 －制造現場的變化－
近年來公差問題愈發(fā)顯著,，其主要原因也在于制造現場的變化。
在公差設計的技術訣竅未得到傳承,，不能設置合適公差的狀況下,，日本之所以還能維持高質量的制作水平，關鍵在于日本制造現場的優(yōu)秀應對力,。
海外生產的情況下,，不能像以前那樣做到現場制造的應對工作，若設計圖紙不充分,，就會馬上引發(fā)問題,。
另外，做好的不能使用的產品（零件）,，既沒有超過設計圖紙也不低于設計圖紙，就是圖紙中規(guī)定的產品（零件）,，全部作為成本反彈到設計方面,。
海外生產現場的故障，大部分的情況都是“按照設計圖紙制作的結果”,。
為了推進全球制造,，實現高質量、低成本,，必須重新學習基本中的基本“公差”,，并重新審視圖紙質量，可以說這是日本廠商的當務之急。
最近,，公差設計再次備受關注,。接下來說明該公差設計的優(yōu)點。
1.具備公差計算理論和判斷標準,，可以做出正確的設計,。
就算是說實施了公差計算的設計者，如果調查其實際情況,，就會發(fā)現大多數回答是“前輩教我的（OJT）”“自學的”,，很多設計者“總是感覺不安”，實際上有不少人搞錯了,。
※ 約詢問了15000名設計者,，約80％的人回答沒有實施公差計算。（(株)PLANER調查）
通過系統(tǒng)學習公差設計理論,，即可以“自信地”進行公差計算,，還可以交給后輩。
實際上,，公差設計中最難的地方就是“判斷”和“處理”,，
基本上正確計算5種公差計算、Cp,Cpk（工序能力指數）,、不良率等,，用數值進行討論（判斷和處理），這一點至關重要,。
2.以前不實施公差設計的公司,，可以得到很大的成本優(yōu)勢。（30～50％）
如果成本降低率超過20％,，靠力量是無法實現的,。
現場的改進和籌措努力是有限的，除非設計者進行『設計的改革』,，否則不可能實現,。
設計負責人或高層注意到這一點，并推進全公司的公差設計,，最終讓成本至少降低了30％的事例,，
至少有500個主題（PLANER業(yè)績），還有的企業(yè)公開了其中的一部分,。（請參照公差設計和成果事例）
3.理論上解決設計質量問題,，防患于未然。
不可能出現必須制造出來才能明白的設計,。一切都是設計決定的,。
如果看設計圖的話,，若按照這個圖紙制造并組裝所有零件，就可以簡單計算什么問題（故障,、不具合）發(fā)生的概率程度如何（不良率）,。
這就是FMEA（故障模式影響分析），將各項內容的不良發(fā)生概率導出并謀求改善的工作就是“公差設計”,。
4.能夠對他人的設計做出正確的評估,。（檢圖）
如果是設計負責人的話，必須立即評估并指導部下（或者外部委托設計者）設計的設計圖紙是否正確,。（＝檢圖）
作為負責人,，要關注重要的設計位置，進行公差計算（手動計算層面）,，如果有危險的地方,，就把設計員叫過來確認該設計員實施的公差計算書，如果弄錯了,，就要認真地指出來并指導其可以做出正確的設計,。
檢圖者的工作至少應該有90%用于檢查公差設計。
作為設計負責人,，若做不到這一點,，檢圖就不用說了，就連指導和培養(yǎng)部下都做不到,。
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