Al diseñar un nuevo producto, incluso las variaciones más pequeñas pueden ocasionar grandes problemas. Ya sea que se trate de un ensamble de motor, una carcasa de teléfono inteligente o un dispositivo médico, cada componente debe encajar con precisión para que el producto final funcione según lo previsto. Ahí es donde entra en juego el análisis de acumulación de tolerancias.
El análisis de acumulación de tolerancias se utiliza para optimizar el diseño del producto para el ensamble. Efectivamente, se utiliza para calcular los efectos acumulados de las tolerancias de las partes en un ensamble. En general, la mayoría de los ingenieros entienden el valor de definir tolerancias optimizadas por pieza, pero pueden no considerar las tolerancias generales, particularmente en un entorno de ensamble y prueba. El análisis de acumulación de tolerancias ayuda a los ingenieros a predecir cómo se combinan las variaciones de las piezas en un ensamble y si el resultado final cumplirá con las especificaciones antes de que se construya el primer prototipo.
Hay dos enfoques principales para el análisis de acumulación de tolerancia:
Análisis de peor caso: este enfoque supone que todas las tolerancias están en sus límites extremos en la misma dirección. Por lo tanto, es simple y conservador, lo que garantiza el ajuste, pero a menudo conduce a un diseño excesivo y costos innecesarios.
Análisis Monte Carlo – Este enfoque utiliza distribuciones de probabilidad para modelar la variación del mundo real. En lugar de asumir lo peor, simula miles de resultados de ensamble para calcular la probabilidad de falla. Este enfoque refleja la realidad con mayor precisión y puede justificar tolerancias más holgadas (y económicas) sin dejar de mantener el rendimiento.
Utilizando la herramienta de simulación Monte Carlo de Minitab Workspace, los ingenieros pueden configurar rápidamente un modelo de tolerancia:
El análisis de acumulación de tolerancia cierra la brecha entre la intención del diseño y la realidad de la manufactura. Al cuantificar la incertidumbre, los ingenieros toman decisiones informadas que equilibran el rendimiento, el costo y la capacidad de fabricabilidad. Aunque el análisis del peor de los casos puede ser más común y aún es efectivo, la simulación Monte Carlo en última instancia proporcionará un enfoque más realista, permitiendo tolerancias más flexibles y proporcionando un enfoque más práctico para el diseño.