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Fijación de tolerancias estadísticas

La fijación de tolerancias estadísticas es un procedimiento basado en ciertos principios estadísticos, utilizado para establecer tolerancias. Hace uso de las distribuciones estadísticas de las dimensiones pertinentes de componentes para determinar la tolerancia global de la unidad ensamblada.

Algunos usos

  • Al ensamblar múltiples componentes individuales para dar un módulo, el factor o requisito crítico en términos del ensamblaje e intercambiabilidad de tales módulos, frecuentemente no son las dimensiones de los componentes individuales, sino la dimensión total lograda como resultado del ensamblaje.
  • Para la determinación estadística de las tolerancias globales se asume que, en los ensamblajes que involucran un gran número de componentes individuales, las dimensiones de un extremo del rango de tolerancias individuales se compensarán con dimensiones del otro extremo de los rangos de tolerancia. Visto de otra manera, esto permite determinar el rango de tolerancias permisibles en los componentes individuales.

Algunos beneficios

  • Dado un conjunto de tolerancias individuales (que no necesitan ser iguales), el cálculo de la tolerancia global estadística dará una tolerancia dimensional global que normalmente será significativamente menor que la tolerancia dimensional global calculada aritméticamente.
  • Esto significa que, dada una tolerancia dimensional global, la fijación de tolerancias estadísticas permitirá el uso de tolerancias más amplias para las dimensiones individuales que aquéllas determinadas por un cálculo aritmético. Esto puede ser de gran beneficio en términos prácticos, ya que tolerancias más amplias se asocian con métodos de producción más sencillos y económicos.

Limitaciones y precauciones

  • La fijación de tolerancias estadísticas exige establecer primero qué proporción de módulos ensamblados podrían estar, de manera aceptable, fuera del rango de tolerancia de la dimensión total. Se tienen que cumplir los siguientes requisitos previos para que la fijación de tolerancias estadísticas sea viable (sin necesidad de métodos avanzados): las dimensiones reales individuales pueden ser consideradas como variables aleatorias no correlacionadas; la cadena dimensional es lineal; la cadena dimensional tiene al menos cuatro unidades; las tolerancias individuales son del mismo orden de magnitud; las distribuciones de las dimensiones individuales de la cadena dimensional son conocidas.
  • Es obvio que algunos de estos requisitos sólo pueden cumplirse si la manufactura de los componentes individuales en cuestión puede ser controlada y seguida de manera continua. En el caso de un producto aún en desarrollo, la aplicación de la fijación de tolerancias estadísticas debería guiarse por la experiencia y conocimientos de ingeniería.

Ejemplos de aplicación

La teoría de la fijación de tolerancias estadísticas se aplica rutinariamente en el ensamblaje de partes que involucran relaciones aditivas o en los casos que involucran restas simples (por ejemplo, un eje y un agujero). Los sectores industriales que utilizan la fijación de tolerancias estadísticas incluyen la industria mecánica, electrónica y química. La teoría también se aplica en la simulación por computadora para determinar tolerancias óptimas.

 

El Ing. José Luis Oviedo Velásquez es experto en estadística aplicada a la calidad. Ha impartido capacitación sobre técnicas estadísticas para la calidad desde hace más de 20 años en México y Latinoamérica. Desarrolló el software SuperCEP. Página Web: www.softwaresupercep.com.mx

 

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