Como Tolerâncias Impactam Design, Produção e Custo

Outro Ponto a Considerar ao Projetar Suas Peças

No passado, escrevemos sobre alguns problemas comuns de sourcing e como evitar projetar esses problemas em uma peça desde o início. Frequentemente, se resume a tolerâncias e entender o impacto que elas têm nos processos e, por fim, no seu custo.

Recentemente, um cliente me disse: "Li no site de vocês que a Metal Cutting consegue manter tolerância de dez milionésimos e faz torno CNC — estou realmente animado para ver seu torno CNC que mantém +/- 0,000010!"

Tanto quanto eu adoraria ter dito a ele: "Sim, podemos fazer isso!" a verdade é que tolerâncias sempre dependem do processo particular ou processos necessários para produzir uma peça. Quando a Metal Cutting — ou qualquer outra empresa — descreve nossas capacidades para fins de marketing, é importante lembrar que as capacidades podem não se aplicar igualmente a todas as máquinas e a cada processo.

Tolerância Apertada Pode Significar Múltiplos Processos

Frequentemente, até em desenhos, o acúmulo de tolerâncias (stacking) pode ser mal compreendido. A realidade é que qualquer peça fabricada pode requerer múltiplos processos, e esses processos não têm todos as mesmas capacidades. Por exemplo, na Metal Cutting podemos manter uma tolerância apertada de +/- 0,000010 ao retificar o OD de uma peça; no entanto, essa tolerância tão apertada está além das capacidades atuais de corte. (Uma peça pode ser classificada por tamanho muito apertado, mas mesmo assim, provavelmente não para +/- 0,000010.)

O ponto é que você não pode usar apenas uma tolerância ou um processo para seu desenho inteiro, porque nenhum fornecedor — a Metal Cutting incluída — pode usar apenas uma tolerância para descrever todas as nossas capacidades de fabricação subtrativa de metal. Diferentes tolerâncias podem requerer diferentes processos para atingir, e nem todos os processos são capazes de produzir resultados com a mesma tolerância.

Tolerâncias Apertadas + Múltiplos Processos = Custo Mais Alto

Não vamos esquecer a relação entre tolerâncias e custo. Como apontamos em um blog anterior, estender tolerâncias apenas mais uma casa decimal pode aumentar o custo em um fator de dois ou três. A menos que uma tolerância apertada seja "normal" dentro das capacidades do processo particular a ser usado, então mais apertada a tolerância, maior o custo de produção.

Pode ser tentador assumir que a tolerância mais apertada possível deve ser sua escolha padrão. Mas quando um comprador solicita tolerâncias "tão apertadas quanto possível", tipicamente contra-argumentamos com: Quanto você quer gastar? Quantas peças você precisa fazer? (Como o Bob diz: "Não peça mais do que você está disposto a pagar!") Novamente, suas tolerâncias determinarão quantos processos são necessários para produzir sua peça acabada, e cada processo tem seu próprio mínimo. Então, se você não precisa de uma tolerância muito apertada em uma dimensão particular, esse é um lugar onde você pode eliminar um processo(e s) e economizar dinheiro.

O que Considerar Antes de Especificar uma Tolerância Apertada

Concedido, há momentos em que tolerâncias apertadas significam a diferença entre um produto que funciona e um que falha. Tolerâncias insuficientes podem degradar o desempenho e a qualidade de componentes. Especialmente com montagens complexas, pequenas variações nas dimensões de cada peça podem se multiplicar, resultando em acúmulo de tolerância (tolerance buildup) e variações inaceitáveis no design pretendido.

Mais uma vez, aqui estão algumas perguntas que recomendamos que você considere antes de se comprometer com uma tolerância muito apertada:

• Como a peça funciona em seu uso final?
• Quais tolerâncias são importantes para o ambiente em que a peça será usada?
• A peça interage com alguma outra peça ou peças? Se não, você pode não precisar de tolerância tão apertada. Se sim, você precisa estar ciente do acúmulo de tolerância.
• Se a mesma peça tem diferentes atributos requerendo tolerâncias, qual é a dimensão mais crítica?
• Existe uma tolerância muito apertada que pode ser contrabalanceada por alguma interação dentro da peça e, portanto, não é prática e deve ser reduzida?
• Você está disposto a testar uma peça ligeiramente fora de especificação para ver se uma tolerância mais frouxa funcionará para sua aplicação?

Lembre-se, evitando superengenharia (over-engineering) de suas peças com tolerâncias desnecessariamente apertadas, você pode ajudar a manter seus custos sob controle. E um bom fornecedor deve sempre estar disposto a ajudar você a identificar a melhor tolerância para suas peças, e seu orçamento.