电脑面前的你是不是还在仅凭KKD(经验、直觉和胆量)进行设计呢？本文将简明易懂地介绍公差设计的优点及必要知识!
· 公差设计的优点 / 计算事例
公差设计的优点
支撑着日本强大制造业的就是公差设计技术，该技术如今再次备受关注。接下来具体说明公差设计的优点。
1. 具备公差计算理论和判断标准，可以做出正确的设计。
就算是实施了公差计算的设计者，如果调查其实际情况，
就会发现大多数回答是“前辈教我的（OJT）”“自学的”，很多设计者“总是感觉不安”，实际上有不少人还搞错了。
※大约询问了15000名设计者，约80％的人回答没有实施公差计算。（根据PLANER公司的调查）
通过系统学习公差设计理论，既可以“自信地”进行公差计算，还可以传授给后辈。
实际上，公差设计中最难的地方就是“判断”和“处理”，
正确实施5种公差计算、如Cp、Cpk（工序过程能力指数）、不良率等，再用数值进行讨论（判断和处理），这一点至关重要。
2. 以前未实施公差设计的公司，可以获得很大的成本优势。（30～50％）
如果希望成本降低超过20％，仅靠蛮力是无法实现的。
现场的改进和筹措努力都是有限的，除非设计者进行『设计的改革』，否则不可能实现。
设计负责人或高层注意到这一点，并推进全公司的公差设计，最终让成本至少降低了30％的类似事例，
至少有500个主题（PLANER业绩），还有的企业公开了其中的一部分。
3. 理论上解决设计质量问题，防患于未然。
不可能出现必须制造出来才能明白的设计。一切都是由最初的设计决定的。
仅仅只看设计图，假设按照这个图纸制造并组装所有零件，就可以简单计算什么问题（故障、不具合）发生的概率程度如何（不良率）。
这就是FMEA（故障模式影响分析）的作用，而将各项内容的不良发生概率导出并谋求改善的工作就是“公差设计”。
4. 能够对他人的设计做出正确的评估。（检图）
如果是设计负责人的话，必须立即评估并指导部下（或者外部委托设计者）设计的图纸是否正确。（＝检图）
作为负责人，要关注重要的设计位置，进行公差计算（手动计算层面），如果发现有危险的地方，
就把设计员叫过来确认该设计员实施的公差计算书，如果弄错了，就要认真地指出来并指导其做出正确的设计。
检图者的工作至少应该有90%用于检查公差设计。
作为设计负责人，若做不到这一点，检图就不用说了，就连指导和培养部下都做不到。
公差计算事例
接下来说明公差计算事例。例如，考虑这个装置。
间隙 f 是非常重要的值，考虑必须实现设计标准0.5±0.3的情况。
这个间隙 f 由A～H的所有零件组成。
A～H的零件即使全部公差都很大，重点在于能否满足最终设计标准，
因此，如何设置各零件的公差变得很重要。
这里，用一个简单的模型稍微思考一下吧。
在下图的状态下，必须在0.5±0.4的范围内设计χ的间隙，当赋予条件，规定零件A的尺寸为9.5±0.3的时候，
假设把B、C、D三个零件设计为同一款产品的情况下，计算其尺寸和公差时，大家会怎么做呢？
B、C、D的尺寸值为(9.5-0.5)÷3=3。然后再计算公差T。
公差的计算方法分为两种。即完全互换性方法和不完全互换性方法。
所有的零件在公差最坏的状态(最大或者最小)下组装时的计算方法称为完全互换性方法。
相反地，基于统计理论计算偏差及其处理的方法称为不完全互换性方法。
用以下公式计算，完全互换性方法的结果为±0.033。
另一方面，不完全互换性方法的结果为±0.15。
完全互换性方法
0.3+(T+T+T)=0.4
3T=0.1
T=0.033
不完全互换性方法
0.32+T2+T2+T2=0.42
3T2=0.42-0.32
T2=0.0233
T=0.15
也就是说，利用公差的计算方法来决定是±0.033还是±0.15。
在这个例子中，差距约为5倍，当然，制造成本方面也会有很大的差距。
至于采用哪种计算方法，这属于公司的方针，可以提前确认。
但是无论如何，必须充分认识该理论背景，这一点至关重要。
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