Varför ställer han in under ritningsmåttet?
En ny operatör ser att hans erfarna kollega ställer in maskinen så att diametern blir lite under ritningens 25,00 mm, inte exakt på. Det ser ut som ett fel. Men kollegan vet att verktyget slits och att diametern växer under skiftet. Börjar man på 25,00 når värdet den övre gränsen tidigare än om man börjar en bit under.
Kollegan siktar på ett målvärde som inte är samma sak som det nominella värdet. Det är inte fel, men det behöver vara ett medvetet och gemensamt val.
Det nominella värdet kommer från ritningen
Det nominella värdet (engelska nominal value, ofta förkortat Nom) är det värde som toleransgränserna är specificerade utifrån. Om ritningen anger 3,0 ± 1,0 är det nominella värdet 3,0, och toleransgränserna är 2,0 och 4,0. I standarden ISO 286-1 kallas motsvarande storhet för ett längdmått nominellt mått: det mått som gränsmåtten räknas från.
Det nominella värdet är en del av konstruktionen. Det ändras inte i produktionen, och det är inte en egenskap hos processen.
Målvärdet är ett val i produktionen
Målvärdet (engelska target value) är det värde som eftersträvas i processen. ISO 3534-2 beskriver det som det föredragna eller referensvärdet för en egenskap. I en bra process ligger medelvärdet på målvärdet och spridningen är liten.
När toleransen är symmetrisk kring det nominella värdet och processen inte driver, är det oftast bäst att sikta på mitten. Då är målvärde och nominellt värde samma sak.
Det finns tre vanliga skäl att välja ett annat målvärde:
- Slitage. När ett verktyg slits rör sig värdet åt ett håll. Att börja en bit från mitten, på den sida som slitaget rör sig bort från, ger längre tid innan gränsen nås.
- Osymmetrisk tolerans. En ritning kan ange 20,00 +0,10/0 mm. Det nominella värdet är då 20,00, men det ligger på den undre toleransgränsen. Toleransens mitt är 20,05, och det är oftast ett bättre målvärde än det nominella.
- Funktion eller kostnad. En kund kan föredra att ett mått ligger på en viss sida, eller så kan ett mått nära en gräns kosta mer material. Då kan målvärdet flyttas av skäl som inte syns i toleransen.
Var gränserna och målet syns
I en tolerans visas skillnaden tydligt. Den undre och övre toleransgränsen avgör vad som är godkänt. Det nominella värdet är referensen som gränserna räknas från. Målvärdet är där processens medelvärde ska ligga.
I ett styrdiagram är centrumlinjen processens eget medelvärde, inte det nominella värdet och inte målvärdet. Om medelvärdet och målvärdet skiljer sig åt är det ett tecken på att processen behöver centreras.
Påverkan på duglighet
Cpk mäter avståndet från processens medelvärde till närmaste toleransgräns. Det värdet blir störst när medelvärdet ligger mitt i toleransen. Ett målvärde som avsiktligt ligger förskjutet ger därför ett lägre Cpk vid starten, i utbyte mot längre tid innan gränsen nås. Det är en avvägning som är värd att göra medvetet.
Exempel: toleransen är 25,00 ± 0,05 och processens standardavvikelse är 0,01. Ligger medelvärdet på 25,00 är Cpk = 0,05 / (3 × 0,01) = 1,67. Ligger det på 24,98 är avståndet till den undre gränsen 0,03 och Cpk = 0,03 / 0,03 = 1,00. Värdena är exempel för att visa räknesättet.
Vanliga missförstånd
“Nominellt värde och målvärde är samma sak.” De kan sammanfalla, och gör det ofta, men det ena kommer från konstruktionen och det andra från produktionen.
“Målet är alltid att träffa det nominella värdet.” Vid en osymmetrisk tolerans kan det nominella värdet ligga på en gräns. Då är det ett dåligt mål.
“Varje operatör väljer sitt eget mål.” Om målvärdet avviker från mitten ska det gälla för egenskapen, inte för personen. Annars blir det två processer med olika medelvärden.
Sammanfattning
Det nominella värdet säger vad konstruktören har specificerat och är referensen för toleransgränserna. Målvärdet säger var produktionen ska sikta. Håll isär dem, och gör ett avvikande målvärde till ett dokumenterat beslut.
