Comment l'augmentation de la tolérance de conception peut réduire les coûts

Le processus de conception et de développement d'un produit est fascinant, car il associe la créativité aux disciplines des mathématiques, de la science, de l'ingénierie et du marketing. Transformer une idée en un produit commercialisable ne se fait pas tout seul.

Faire appel à un fabricant - le plus tôt possible - qui peut vous aider à déterminer si votre conception est réellement prête à être fabriquée est une excellente première étape.

Cela signifie généralement que le fabricant avec lequel vous travaillez dispose de sa propre division de services de conception ou qu'il travaille en étroite collaboration avec une société de services de conception. Quoi qu'il en soit, il s'agit d'un élément essentiel du processus. Vous voulez que quelqu'un passe votre conception au peigne fin pour trouver des moyens de rendre votre produit plus efficace ou moins coûteux.

L'un des défauts de conception que nous constatons fréquemment chez nos clientsest le surdimensionnement. La tolérance est la quantité ou la variable spécifique, le plus ou le moins, autorisé dans une dimension. En règle générale, les tolérances sont très serrées, beaucoup plus que nécessaire. Votre fabricant et les prestataires de services de conception avec lesquels il travaille en partenariat s'efforcent de s'assurer que la conception de votre produit

• puisse être fabriqué
• est facile à assembler
• Obtienne des rendements suffisants en production
• évite les processus susceptibles d'induire des défauts.

Les tolérances serrées peuvent donner lieu à un bras de fer entre le concepteur et le fabricant, et elles constituent le dernier élément de perfection que les concepteurs ajoutent. Des tolérances serrées signifient que le produit est moins susceptible de tomber en panne sur le terrain, mais à quel prix ?

Pourquoi des tolérances aussi strictes ?

Nous avons appris que les tolérances serrées ne sont parfois que des chiffres sur le papier, sans que l'on y réfléchisse vraiment. Certes, un client peut penser qu'une tolérance serrée est nécessaire, voire essentielle pour l'ajustement ou la fonction, mais en y regardant de plus près, il découvre qu'elle n'est pas du tout essentielle. Voici ce qu'il faut retenir : les tolérances doivent toujours être motivées par le choix des matériaux, le processus de fabrication utilisé et la sensibilité des caractéristiques aux variations. Un fabricant sous contrat expérimenté identifiera les tolérances qui sont inutilement serrées et proposera des fourchettes plus appropriées, ce qui pourrait en fin de compte réduire les coûts de manière significative.

Normes de tolérance de conception

Lorsque les clients remettent leurs dessins, ils précisent généralement les tolérances de conception. Si ce n'est pas le cas, nous recommandons la classe et la norme à suivre. Pour les tolérances mécaniques, nous nous référons à deux normes : ASME Y14 et IS01101.

Pour les tolérances électriques, la norme type est IPC.

Examinons maintenant la question des tolérances et la manière dont leur assouplissement peut être bénéfique non seulement pour la conception, mais aussi pour les résultats financiers.

Quatre façons dont les tolérances serrées vous coûtent de l'argent

1. Les outils sont plus coûteux - Les matériaux de qualité supérieure offrent une plus grande précision, mais leur fabrication est beaucoup plus onéreuse. Plus la tolérance est serrée, plus le coût est élevé.
2. Processus supplémentaires - Les tolérances plus strictes nécessitent généralement des processus supplémentaires, qui requièrent davantage de machines, d'outils et d'opérations. Un exemple serait l'ajout d'une finition de surface au métal. Les opérations secondaires comprennent le meulage, le rodage et le polissage, autant d'opérations à forte intensité de main-d'œuvre et de coûts.
3. Inspection/essais requis - Les tolérances critiques nécessitent des inspections plus approfondies. Que le contrôle soit manuel ou automatisé, il s'agit d'un autre niveau de contrôle (et d'un autre niveau de dépenses). Parfois, ces tests nécessitent l'inspection de chaque composant individuel, avec des directives très strictes concernant le rejet des pièces hors spécifications - même pour les pièces qui pourraient être utilisées si les tolérances étaient plus raisonnables. Les taux de rejet plus élevés font monter en flèche le prix des essais.
4. Machines et équipements de précision - Si vous choisissez de conserver vos tolérances serrées et de travailler avec un fabricant sous contrat, l'une des trois choses suivantes se produira et vous coûtera plus cher :

• Votre fabricant utilisera des machines de précision de niche et vous facturera un supplément.
• Le fournisseur achètera les machines de précision coûteuses et vous répercutera ce coût.
• Votre travail sera externalisé auprès d'un fournisseur disposant de ces capacités.

Le fait est que vous ne perdez rien à demander à un concepteur d'examiner la conception pour voir où les tolérances peuvent être assouplies. Certains endroits peuvent être critiques, d'autres non. Un bon ingénieur examinera votre conception et posera des questions.

Les questions à poser :

• Quelle est la fonction de la pièce ?
• Cette tolérance serrée peut-elle être justifiée ou n'est-elle pas critique ?
• Cette tolérance serrée est-elle critique pour l'ajustement ou la fonction ?
• Quel est le processus utilisé ? (Par exemple, des tolérances d'usinage ont-elles été appliquées alors que des tolérances de moulage auraient été plus appropriées ?)
• De quel matériau la pièce est-elle faite ?
• Cette tolérance a-t-elle été transmise dans le cadre d'une conception de produit héritée du passé ? La mesure est-elle encore appropriée ou précise, ou pourrait-elle faire l'objet d'une nouvelle conception ?

La tolérance est l'un des domaines qui sont entre les mains de l'acheteur. Il vous incombe, en tant qu'acheteur, de dire à votre fabricant sous contrat ce que vous acceptez et ce que vous n'acceptez pas en termes de tolérances.

Votre fabricant sous contrat et votre équipe de services de conception peuvent vous aider. Ils peuvent identifier les tolérances inutilement serrées et suggérer des fourchettes plus appropriées. Le fabricant sera responsable de ce projet, du moment où il est sur papier jusqu'à ce que le produit disparaisse, et il veut qu'il soit couronné de succès. Voici donc un point de départ que vous pourriez envisager : pouvez-vous assouplir les tolérances ?

En savoir plus :

• Pourquoi faire appel à un fabricant sous contrat disposant de capacités de services de conception ?
• Analyse de l'écoulement des moules et conception des moules d'injection plastique
• Les avantages pratiques de l'assistance technique pour le développement des produits