Menghindari Risiko Konversi Bagan Toleransi Standar ke Metrik

Kompleksitas Konversi yang Mengejutkan

Salah satu dasar dari pengadaan suku cadang kecil adalah kemampuan untuk mengonversi antara unit pengukuran yang berbeda — misalnya, membuat bagan toleransi metrik dengan mengonversi angka toleransi antara milimeter dan inci.

Ini adalah tugas yang tidak sesederhana yang Anda bayangkan. Faktanya, risiko bolak-balik antara metrik dan sistem pengukuran standar adalah hal yang legendaris, sering kali membawa hasil yang membawa malapetaka.

Beberapa Skenario Kasus Terburuk

Kembali pada tahun 1983, sebuah Boeing 767 Air Canada yang terbang dari Montreal ke Edmonton kehabisan bahan bakar sekitar satu jam dalam penerbangannya dan harus (secara harfiah) meluncur untuk pendaratan darurat. Ajaibnya, hanya dua penumpang yang mengalami luka ringan — dan itu terjadi saat mengevakuasi pesawat.

Mengapa itu terjadi?

Ketika sistem indikasi kuantitas bahan bakar pesawat gagal sebelum lepas landas, awak penerbangan dan darat memutuskan untuk menghitung secara manual jumlah bahan bakar yang dibutuhkan. Menghitung bahwa pesawat membutuhkan 8.703 kg bahan bakar, mereka membaginya dengan 1,77 — kepadatan bahan bakar menurut dokumentasi perusahaan pengisian bahan bakar — untuk mengubah kilogram menjadi 4.916 L. Jumlah bahan bakar itu kemudian dipompa ke dalam pesawat.

Masalahnya adalah, sementara pesawat 767 mengukur bahan bakar dalam kilogram per liter (kg/L), angka kepadatan dalam panduan pengisian bahan bakar menggunakan pound per liter (lb/L). Akibatnya, pesawat hanya memiliki kurang dari setengah jumlah bahan bakar yang dibutuhkan.

Ada banyak contoh lain:

• Pada tahun 1999, NASA kehilangan $125 juta Mars Climate Orbiter (MCO), satelit cuaca antarplanet pertama, karena para insinyur pesawat ruang angkasa gagal mengubah pengukuran standar ke metrik. Dengan lintasannya yang dihitung menggunakan pound-detik yang disalahartikan sebagai satuan gaya metrik (newton-detik), MCO gagal memasuki orbit dan menabrak planet Mars.
• Pada tahun 2003, roller coaster Space Mountain di Tokyo Disneyland tergelincir karena poros yang lebih kecil dari persyaratan desain, menyebabkan celah lebih dari 1,0 mm (bukan 0,2 mm) antara bantalan dan poros. Spesifikasi telah dikonversi ke satuan metrik pada tahun 1995, tetapi pada tahun 2002 spesifikasi unit standar sebelumnya digunakan untuk memesan as baru — yang akhirnya berukuran 44,14 mm, bukan 45 mm yang dibutuhkan.
• Penggunaan unit standar Boeing mungkin telah menghambat subkontrak beberapa pekerjaan presisi ke pemasok luar negeri, menambah penundaan dalam pembuatan Boeing 787 Dreamliner. Awalnya jatuh tempo pada Mei 2008, pesawat tidak masuk ke layanan komersial sampai Oktober 2011.

Anda mendapatkan gambarnya. Penggunaan unit yang berbeda, kesalahan manusia, dan metrik yang tidak akurat ke konversi standar (dan sebaliknya) dapat memiliki implikasi serius tidak hanya untuk kualitas dan kinerja, tetapi juga keamanan.

Teknologi Konversi untuk Menyelamatkan?

Khususnya, memang benar bahwa teknologi saat ini menyediakan alat konversi yang lebih andal dan membantu mengurangi risiko kesalahan manusia. Kontrol numerik komputer (CNC) pada mesin memungkinkan konversi dihitung secara internal untuk semua nilai dalam kontrol mesin.

Di lantai toko, staf dapat dilengkapi dengan berbagai mikrometer digital genggam untuk mengkonversi dengan cepat. Misalnya, tampilan pada mikrometer digital modern memungkinkan pengguna beralih antara satuan metrik dan inci dengan menekan sebuah tombol.

Namun, konversi standar ke metrik (dan kembali lagi) bukanlah proposisi sederhana, dan masih ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan saat mengganti sistem pengukuran.

Sebagian besar mesin dikalibrasi dalam unit yang paling masuk akal untuk penggunaan utamanya. Misalnya, alat yang membuat suku cadang untuk digunakan dalam pertukangan kayu dapat dikalibrasi dalam inci standar dan pecahannya.

Namun, meskipun pecahan sangat cocok dengan tanda pada pita pengukur, pecahan itu tidak mudah dipindahkan saat dimasukkan ke dalam mesin. Selain itu, ukuran yang digunakan dalam pertukangan kayu, meskipun halus untuk pengerjaan kayu, sepuluh hingga seratus kali lebih besar daripada ukuran yang digunakan untuk peralatan medis.

Mengonversi Angka untuk Diagram Toleransi Metrik

Selain itu, Anda mungkin menggunakan suku cadang dari banyak subkontraktor, beberapa di dalam negeri dan beberapa di negara yang menerapkan sistem metrik. Bagian tersebut mungkin harus terhubung dan berinteraksi dengan sistem lain yang tidak berbasis metrik.

Itu berarti saat menghitung konversi bolak-balik antara standar dan metrik secara manual, Anda juga perlu mempertimbangkan toleransi bagian. Itu karena membuat bagian di bagian atas rentang toleransi yang diukur dalam sistem metrik mungkin tidak cocok dengan komponen lain di bagian bawah rentang toleransi yang diukur dalam sistem standar.

Misalnya, bagan toleransi metrik yang disertakan di sini menunjukkan konversi antara inci dan milimeter (dan sebaliknya) untuk kisaran toleransi umum yang diminta pelanggan di Metal Cutting.

Namun, kami juga mempertimbangkan batas spesifikasi atas dan bawah — menyesuaikan toleransi yang diperlukan untuk memastikan bahwa ketika angka dikonversi dan dibulatkan, satuan ukuran yang dikonversi tidak berada di luar batas atas atau bawah. Sebagai ilustrasi:

• Dimensi 20 mm ±2 mm
• Mengonversi ke 0,79” ±0,08”
• Yang membuat batas spesifikasi atas 0,87” dan batas spesifikasi bawah 0,71”
• Yang dikonversi kembali ke batas spesifikasi atas dan bawah 22.098 mm dan 18.034 mm

Dalam satuan ukuran asli, batas spesifikasi atas dan bawah adalah 22 mm dan 18 mm — dan seperti yang Anda lihat, batas atas yang dikonversi berada di luar kisaran itu. Jadi untuk memastikan bahwa bagian tersebut tidak berada di luar batas spesifikasi asli, kami dapat menyesuaikan toleransi yang dikonversi menjadi 0,79” +0,07”/-0,08”.

Pengaruh Pembulatan pada Toleransi

Pembulatan juga dapat menyebabkan kesalahan dan konversi yang berada di luar kisaran toleransi yang dapat diterima. Oleh karena itu, Anda perlu berhati-hati berapa banyak tempat desimal untuk memperluas konversi.

Misalnya, Anda mungkin mengatakan 1,0 mm dikonversi menjadi 0,04 inci; namun, perhitungan itu membulatkan angka 0,0393700787 menjadi hanya tempat desimal kedua. Di dunia yang membutuhkan toleransi setidaknya hingga tempat desimal ketiga atau keempat, apakah 0,04 inci cukup akurat?

Bahkan alat yang kami andalkan untuk konversi membawa pembulatan ke dalam persamaan. Sebagian besar mesin CNC dikalibrasi dalam satu unit dan dikonversi — dan bulat — ke unit lainnya. Mikrometer digital modern, yang direkayasa dalam metrik, akan mengoperasikan dan menghitung dimensi pembacaan dalam satuan metrik.

Namun, ketika pengguna beralih tombol sederhana dari metrik ke standar, mereka tidak mendapatkan perhitungan yang sama sekali baru. Sebaliknya, mereka mendapatkan konversi ke standar, termasuk faktor pembulatan atau kesalahan yang diperlukan untuk tempat desimal yang disediakan dalam pembacaan. Potensi ketidakakuratan ini jarang dipertimbangkan, namun terkadang bisa menjadi masalah serius.

Selain itu, efek pembulatan diperparah, tidak hanya di antara beberapa bagian yang berinteraksi tetapi juga lintas dimensi dan toleransi. Untungnya, variasi ini dapat diatasi dengan pembulatan secara metodis dan menyesuaikan nominal dan batas spesifikasi atas/bawah yang diperlukan untuk memastikan bahwa semua dimensi akan berada dalam (atau lebih ketat dari) toleransi yang diterima.

Dampak pada Kualitas, Keamanan, dan Biaya

Jelas, konversi pengukuran standar ke metrik memiliki implikasi penting dalam segala hal mulai dari aplikasi luar angkasa hingga perangkat medis dan mesin las otomotif. Meskipun di sebagian besar situasi, kecocokan yang buruk mungkin tidak memiliki dampak yang mengubah hidup, dalam kasus lain kegagalan bagian mungkin menjadi bencana besar.

Kabar baiknya adalah, dengan menginvestasikan waktu dan perhatian dalam konversi antara sistem pengukuran yang berbeda — dan bagaimana toleransi dan perkawinan berbagai bagian akan terpengaruh — Anda dan vendor Anda dapat membantu menjaga kualitas, keamanan, dan pengendalian biaya.

(Untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara menghitung toleransi, lihat blog terkait kami tentang bagaimana toleransi menumpuk.)