Risico's Beperken Bij Het Converteren Van Standaard Naar Metrische Tolerantiegrafieken

De Verrassende Complexiteit Van Conversie

Een van de fundamentele beginselen van klein onderdelen sourcing is de capaciteit om te converteren tussen verschillende meet-eenheden — bijvoorbeeld, een metrische tolerantiegrafiek maken door tolerantiecijfers te converteren tussen millimeters en inches.

Het is een taak die niet zo simpel is als u misschien denkt. Feitelijk zijn de risico's van heen en weer gaan tussen metrische en standaard meetsystemen het stof van legendes, vaak met rampzalige resultaten.

Enkele Worst-Case Scenario's

In 1983 liep een Air Canada Boeing 767 die vloog van Montreal naar Edmonton ongeveer een uur na de vlucht op brandstof en moest (letterlijk) glijden voor een noodlanding. Wonderlijk genoeg liepen slechts twee passagers lichte blessures op — en dat tijdens het ontruimen van het vliegtuig.

Waarom gebeurde dit?

Toen het vliegtuig's brandstofhoeveelheid-indicatiesysteem faalde voor de start, besloten de vlucht- en grondbemanningen de benodigde hoeveelheid brandstof handmatig te berekenen. Berekenend dat het vliegtuig 8.703 kg brandstof nodig had, deelden ze dat door 1,77 — de dichtheid van de brandstof volgens de documentatie van het betankingsbedrijf — om de kilogrammen te converteren naar 4.916 L. Die hoeveelheid brandstof werd toen in het vliegtuig gepompt.

Het probleem is dat, hoewel het 767 vliegtuig brandstof meet in kilogrammen per liter (kg/L), de dichtheidscijfers in de betankingsgids ponden per liter (lb/L) gebruikten. Als resultaat had het vliegtuig minder dan de helft van de vereiste hoeveelheid brandstof aan boord.

Er zijn veel meer voorbeelden:

• In 1999 verloor NASA zijn $125 miljoen Mars Climate Orbiter (MCO), de eerste interplanetaire weersatelliet, omdat ruimtevaartingenieurs faalden om van standaard naar metrische metingen te converteren. Met zijn baan berekend met pond-seconden per ongeluk voor de metrische krachteenheid (newton-seconden), faalde de MCO om in baan te gaan en botste in de planeet Mars.
• In 2003 went de Space Mountain achtbaan in Tokyo Disneyland van de rails door een as die kleiner was dan de ontwerpvereisten, wat een gat van meer dan 1,0 mm (in plaats van 0,2 mm) veroorzaakte tussen de lager en de as. De specificaties waren in 1995 naar metrische eenheden geconverteerd, maar in 2002 werden de eerdere standaard eenheid specificaties gebruikt om nieuwe assen te bestellen — die uiteindelijk 44,14 mm maatten in plaats van de nodige 45 mm.
• Boeing's gebruik van standaard eenheden heeft wellicht de outsourcing van sommige precisiewerk naar buitenlandse leveranciers belemmerd, wat bijdroeg aan vertragingen in de fabricage van de Boeing 787 Dreamliner. Oorspronkelijk verwacht in mei 2008, trad het vliegtuig pas in oktober 2011 in commerciële dienst.

U snapt het plaatje. Het gebruik van verschillende eenheden, menselijke fouten, en onnauwkeurige metrische naar standaard conversies (en vice versa) kunnen ernstige implicaties hebben voor niet alleen kwaliteit en prestaties, maar ook veiligheid.

Conversietechnologie Tot De Redding?

Opvallend is dat het waar is dat de technologie van vandaag meer betrouwbare conversietools biedt en helpt het risico op menselijke fouten te verminderen. Computer numerieke besturing (CNC) op machines staan conversies toe om intern berekend te worden voor alle waarden binnen de besturing van een machine.

Op de werkvloer kan personeel uitgerust worden met een verscheidenheid aan handgehouden digitale micrometers voor het converteren op de vlucht. Bijvoorbeeld, het display op een moderne digitale micrometer staat gebruikers toe om met een druk op de knop te togglen tussen metrische eenheden en inches.

Echter, standaard naar metrische conversie (en terug) is geen simpele propositie, en er zijn nog steeds dingen te overwegen bij het wisselen van meetsystemen.

De meeste machines zijn gekalibreerd in de eenheid die het meest zinvol is voor haar primaire gebruik. Bijvoorbeeld, een gereedschap dat onderdelen maakt voor timmerwerk kan gekalibreerd zijn in standaard inches en breuken.

Maar hoewel breuken goed passen bij de marqueringen op een meetlint, zijn ze niet gemakkelijk te transponeren wanneer ingevoerd in een machine. Bovendien zijn de metingen gebruikt in timmerwerk, hoewel fijn voor houtbewerking, tien tot honderd keer groter dan de metingen gebruikt voor medische hulpmiddelen.

Cijfers Converteren Voor Een Metrische Tolerantiegrafiek

Daarnaast kan het zijn dat u onderdelen gebruikt van veel subaannemers, sommige domestiek en sommige in landen waar het metrische systeem heerst. Die onderdelen moeten misschien verbinden en interacteren met andere systemen die niet metrisch gebaseerd zijn.

Dat betekent dat wanneer u handmatig conversies heen en weer berekent tussen standaard en metrisch, u ook rekening moet houden met onderdeeltoleranties. Dat is omdat het maken van onderdelen aan de bovenkant van de tolerantierange gemeten in het metrische systeem niet kan passen met een ander component aan de onderkant van de tolerantierange gemeten in een standaard systeem.

Bijvoorbeeld, de metrische tolerantiegrafiek die hier opgenomen is, toont conversies tussen inches en millimeters (en vice versa) voor het typische bereik van toleranties die klanten vragen bij Metal Cutting.

Echter, we overwegen ook de boven- en ondergrens specificaties — toleranties aanpassen waar nodig om te zorgen dat wanneer de cijfers geconverteerd en afgerond worden, de geconverteerde meeteenheid niet buiten de boven- of ondergrens valt. Om te illustreren:

• Een afmeting van 20 mm ±2 mm
• Converteert naar 0,79" ±0,08"
• Wat de bovengrens 0,87" en de ondergrens 0,71" maakt
• Wat terug converteert naar boven- en ondergrenzen van 22,098 mm en 18,034 mm

In de oorspronkelijke meeteenheid zijn de boven- en ondergrens specificaties 22 mm en 18 mm — en zoals u ziet, valt de geconverteerde bovengrens buiten dat bereik. Om te zorgen dat het onderdeel niet buiten de oorspronkelijke specificatiegrenzen valt, kunnen we de geconverteerde tolerantie aanpassen naar 0,79" +0,07"/-0,08".

De Effecten Van Afronden Op Toleranties

Afronden kan ook leiden tot fouten en conversies die buiten de geaccepteerde tolerantiebereik vallen. Daarom moet u zorgvuldig overwegen hoeveel decimalen u een conversie uitstrekt.

Bijvoorbeeld, u zou kunnen zeggen 1,0 mm converteert naar 0,04 inches; die berekening rondt de cijfer van 0,0393700787 af naar alleen de tweede decimaal. In een wereld die toleranties vereist van ten minste de derde of vierde decimaal, is 0,04 inches nauwkeurig genoeg?

Zelfs de tools waar we op rekenen voor conversies brengen afronden in de vergelijking. Meeste CNC machines zijn gekalibreerd in één eenheid en converteren — en ronden — naar de andere. Een moderne digitale micrometer, die in metrisch ontworpen is, zal opereren en berekenen in metrische eenheden.

Echter, wanneer gebruikers een simpele knop van metrisch naar standaard togglen, krijgen ze geen volledig nieuwe berekening. Eerder, ze krijgen een conversie naar standaard, inclusief de afrondingsfactor of fout die nodig is voor de decimalen voorzien in de readout. Deze potentiële onnauwkeurigheid wordt zelden overwogen en kan, op occasion, ernstig belangrijk zijn.

Daarnaast zijn de effecten van afronden gecumuleerd, niet alleen onder meerdere interagerende onderdelen maar ook over afmetingen en toleranties heen. Gelukkig kunnen deze variaties overwonnen worden door methodisch af te ronden en nominale en boven/onder specificatiegrenzen aan te passen zoals nodig om te zorgen dat alle afmetingen binnen (of strakker dan) de geaccepteerde toleranties zullen zijn.

Impact Op Kwaliteit, Veiligheid En Kosten

Duidelijk is dat standaard naar metrische meetconversie belangrijke implicaties heeft in alles van luchtvaarttoepassingen tot medische hulpmiddelen en autolasmachines. Hoewel in de meeste situaties een slechte pasvorm geen levensveranderende gevolgen mag hebben, in andere instanties kan de fout van een onderdeel catastrofaal zijn.

Het goede nieuws is, door enige tijd en zorg te investeren in uw conversies tussen verschillende meetsystemen — en hoe de toleranties en het koppelen van de verschillende onderdelen beïnvloed zullen worden — kunt u en uw leverancier helpen kwaliteit, veiligheid en kostenbeheersing te handhaven.

(Om meer te leren over hoe rekening te houden met toleranties, bekijk onze gerelateerde blog over hoe toleranties opstapelen.)