Взаимозаменяемые детали: история и принципы производства.

Введение

Компоненты, идентичные в практическом отношении. Заменяемые детали – это детали (компоненты), идентичные в практическом отношении. Они изготавливаются по спецификациям, обеспечивающим их практически полную идентичность, что позволяет им устанавливаться в любую сборку одного и того же типа. Одна такая деталь может свободно заменять другую без какой-либо индивидуальной подгонки, например, доводки напильником. Такая взаимозаменяемость упрощает сборку новых устройств и ремонт существующих, минимизируя время и квалификацию, необходимые сборщику или ремонтнику. Концепция взаимозаменяемости сыграла решающую роль во внедрении конвейерной сборки в начале XX века и стала важным элементом некоторых современных производств, но отсутствует в других важных отраслях. Достижение взаимозаменяемости деталей стало возможным благодаря сочетанию ряда инноваций и усовершенствований в области обработки деталей, а также изобретению различных станков, таких как токарный станок с суппортом, винторезный станок, башнянный токарный станок, фрезерный станок и металлострогальный станок. Дополнительные инновации включали в себя шаблоны для управления станками, приспособления для фиксации заготовки в правильном положении, а также калибры и эталоны для проверки точности готовых деталей. Электрификация позволила приводить в действие отдельные станки электродвигателями, устранив приводные валы от паровых двигателей или водяных колес и обеспечив более высокие скорости, что сделало возможным современное крупномасштабное производство. Современные станки часто оснащены числовым программным управлением (ЧПУ), которое, с появлением микропроцессоров, эволюционировало в компьютерное ЧПУ (CNC). Методы промышленного производства взаимозаменяемых деталей в Соединенных Штатах были впервые разработаны в XIX веке. В то время их иногда называли «американской системой производства», в отличие от более ранних методов. В течение нескольких десятилетий эти методы использовались в различных странах, поэтому «американская система» теперь является историческим термином, а не современной промышленной номенклатурой.

Components that are identical for practical purposes

Interchangeable parts are parts (components) that are identical for practical purposes. They are made to specifications that ensure that they are so nearly identical that they will fit into any assembly of the same type. One such part can freely replace another, without any custom fitting, such as filing. This interchangeability allows easy assembly of new devices, and easier repair of existing devices, while minimizing both the time and skill required of the person doing the assembly or repair. The concept of interchangeability was crucial to the introduction of the assembly line at the beginning of the 20th century, and has become an important element of some modern manufacturing but is missing from other important industries. Interchangeability of parts was achieved by combining a number of innovations and improvements in machining operations and the invention of several machine tools, such as the slide rest lathe, screw cutting lathe, turret lathe, milling machine and metal planer. Additional innovations included jigs for guiding the machine tools, fixtures for holding the workpiece in the proper position, and blocks and gauges to check the accuracy of the finished parts. Electrification allowed individual machine tools to be powered by electric motors, eliminating line shaft drives from steam engines or water power and allowing higher speeds, making modern large scale manufacturing possible. Modern machine tools often have numerical control (NC) which evolved into CNC (computerized numeric control) when microprocessors became available. Methods for industrial production of interchangeable parts in the United States were first developed in the nineteenth century. The term American system of manufacturing was sometimes applied to them at the time, in distinction from earlier methods. Within a few decades such methods were in use in various countries, so American system is now a term of historical reference rather than current industrial nomenclature.

Первое использование

Доказательства использования взаимозаменяемых деталей можно проследить более чем на две тысячи лет назад к Карфагену, во времена Первой Пунической войны. Карфагенские корабли имели стандартизированные, взаимозаменяемые детали, на которых даже были инструкции по сборке, похожие на указания типа "вставить выступ А в паз Б".

Истоки современного понятия

В конце 18 века французский генерал Жан Батист Вакет де Грибоваль продвигал стандартизированное оружие, что привело к созданию системы Грибоваль, официально утвержденной королевским указом в 1765 году. (В то время система была ориентирована главным образом на артиллерию, а не на мушкеты или пистолеты.) Одним из достижений системы стало то, что цельнолитые пушки растачивались до точных размеров, что позволяло делать их стенки тоньше, чем у пушек, отливаемых с полыми сердечниками. Однако, из-за того, что сердечники часто оказывались не по центру, толщина стенки определяла калибр пушки. Стандартизация калибровки позволила создавать более короткие пушки без потери точности и дальности стрельбы благодаря плотной посадке снарядов, а также стандартизировать сами снаряды. До 18 века оружие, такое как пушки и ружья, изготавливалось оружейниками поштучно, каждое – уникальным образом. Если требовалась замена даже одной детали огнестрельного оружия, его приходилось либо отправлять опытному оружейнику для индивидуального ремонта, либо выбрасывать и заменять новым. В 18 и начале 19 веков постепенно развивалась идея замены этих методов системой взаимозаменяемых деталей. Это развитие заняло десятилетия и потребовало усилий многих людей. Луи де Тусар, бежавший от Французской революции, в 1795 году поступил на службу в артиллерийский корпус США и написал влиятельное руководство для артиллеристов, в котором подчеркивал важность стандартизации.

Реализация

Многочисленные изобретатели начали пытаться реализовать принцип, описанный Бланком. Разработка станков и производственных процессов, необходимых для этого, потребовала бы значительных расходов от Артиллерийского департамента США, и на протяжении нескольких лет, стремясь к взаимозаменяемости деталей, производство огнестрельного оружия обходилось дороже. К 1853 году появились данные о том, что взаимозаменяемые детали, впоследствии доведенные до совершенства на федеральных оружейных заводах, привели к экономии средств. Артиллерийский департамент охотно делился применяемыми технологиями с внешними поставщиками.

Эли Уитни и первая попытка

В США Эли Уитни увидел потенциальную выгоду от разработки "взаимозаменяемых деталей" для огнестрельного оружия армии Соединенных Штатов. В июле 1801 года он изготовил десять ружей, все из которых содержали абсолютно одинаковые детали и механизмы, а затем разобрал их перед Конгрессом Соединенных Штатов. Он сложил детали в общую кучу и, с помощью других, собрал все ружья перед Конгрессом, подобно тому, как это сделал Бланк несколько лет ранее. Конгресс был впечатлен и распорядился установить единый стандарт для всего оборудования армии Соединенных Штатов. Использование взаимозаменяемых деталей решило проблемы, существовавшие ранее, связанные со сложностью или невозможностью изготовления новых деталей для старого оборудования. В случае поломки одной детали оружия, можно было заказать другую, и оружие не требовалось утилизировать. Однако ружья Уитни были дорогими и изготавливались вручную квалифицированными мастерами. Чарльз Фитч отмечал, что Уитни успешно выполнил контракт на поставку огнестрельного оружия с использованием взаимозаменяемых деталей по американской системе, а также сотрудничал в разработке планов по производству оборудования для изготовления блоков; предложение было представлено Адмиралтейству, которое согласилось поручить ему эту работу. К 1805 году верфь была полностью модернизирована революционным, специально разработанным оборудованием, в то время как продукция все еще изготавливалась поштучно с использованием различных компонентов. Для выполнения 22 операций над блоками, которые могли быть изготовлены в трех разных размерах, потребовалось в общей сложности 45 машин. Машины были почти полностью изготовлены из металла, что повысило их точность и долговечность. Машины наносили маркировку и углубления на блоки для обеспечения их точного выравнивания в процессе производства. Одним из многих преимуществ этого нового метода стало повышение производительности труда за счет снижения трудоемкости управления оборудованием. Ричард Бимиш, помощник сына Брунеля и инженера Изамбарда Кингдома Брунеля, писал:

"Десять рабочих, используя это оборудование, могут с единообразием, быстротой и легкостью выполнить то, что раньше требовало неопределенного труда ста десяти человек." К 1808 году годовой объем производства достиг 130 000 блоков, а некоторые из этого оборудования оставались в эксплуатации до середины двадцатого века.

Часы Терри: успех в дереве

Эли Терри использовал взаимозаменяемые детали с помощью фрезерного станка уже в 1800 году. Уорд Франсильон, специалист по часовым механизмам, пришел к выводу в своем исследовании, что Терри уже в 1800 году достиг создания взаимозаменяемых деталей. В исследовании были изучены несколько часов Терри, произведенных в период с 1800 по 1807 год. Детали были промаркированы и заменялись по мере необходимости. Исследование показало, что все детали часов были взаимозаменяемыми. Первым массовым производством с использованием взаимозаменяемых деталей в Америке стал контракт Портера 1806 года, заключенный с Эли Терри, который предусматривал производство 4000 часов в течение трех лет. В рамках этого контракта Терри изготовил четыре тысячи деревянных часовых механизмов с гирьками, в то время как среднегодовой объем производства составлял около дюжины. В отличие от Илая Уитни, Терри производил свою продукцию без государственного финансирования. Терри предвидел, что часы могут стать предметом домашнего обихода. Благодаря использованию фрезерного станка Терри смог одновременно массово производить несколько десятков колес и пластин для часов. Для изготовления однородных зубчатых колес использовались шаблоны и приспособления, что позволяло собирать все детали на конвейере. Мьюр, Мерит Ро Смит и Роберт Б. Гордон сходятся во мнении, что до 1832 года Симеон Норт и Джон Холл смогли организовать массовое производство сложных машин с движущимися частями (оружия) с использованием системы, включавшей обработку грубых кованых деталей на фрезерном станке до почти точного размера, с последующей ручной доводкой с помощью приспособлений для опиливания. Историки расходятся во мнениях относительно того, кто из них – Холл или Норт – внес решающее усовершенствование. Мерит Ро Смит полагает, что это сделал Холл. Мьюр демонстрирует тесные личные и профессиональные связи между Симеоном Нортом и соседними мастерами, занимавшимися массовым производством деревянных часов, чтобы предположить, что процесс изготовления оружия с взаимозаменяемыми деталями, скорее всего, был разработан Нортом, подражая успешным методам, используемым при массовом производстве часов. Позднее к использованию системы взаимозаменяемых деталей перешли Singer Corporation (в 1860-х – 1870-х годах), McCormick Harvesting Machine Company, производитель жаток (в 1870-х – 1880-х годах), а также несколько крупных производителей паровых двигателей, таких как Corliss (в середине 1880-х годов), и производители локомотивов. За этим последовало производство пишущих машинок спустя несколько лет. Затем в 1880-х годах началось крупномасштабное производство велосипедов с использованием системы взаимозаменяемых деталей. В течение этих десятилетий истинная взаимозаменяемость превратилась из редкого и сложного достижения в обычную возможность во всех производственных отраслях. В 1950-х и 1960-х годах историки техники расширили понимание истории развития этой технологии. Мало кто за пределами академической среды знал об этом до 1980-х и 1990-х годов, когда академические знания стали доступны более широкой аудитории. Еще в 1960-х годах, когда Альфред П. Слоан опубликовал свои знаменитые мемуары и руководство по управлению «Мои годы в General Motors», даже давний президент и председатель крупнейшего производственного предприятия, которое когда-либо существовало, знал очень мало об истории развития, кроме того, что: [Генри М. Лиланд был], по моему мнению, одним из тех, кто в основном отвечал за внедрение техники взаимозаменяемых деталей в автомобильное производство. [ ] Мне стало известно, что Илай Уитни задолго до этого начал разработку взаимозаменяемых деталей для производства оружия, что указывает на преемственность от Уитни к Лиланду и далее к автомобильной промышленности. Одной из наиболее известных книг по этой теме, впервые опубликованной в 1984 году и получившей признание за пределами академических кругов, является книга Дэвида А. Хауншелла «От американской системы к массовому производству, 1800–1932: развитие технологии производства в Соединенных Штатах».

Eli Terry was using interchangeable parts using a milling machine as early as 1800. Ward Francillon, a horologist, concluded in a study that Terry had already accomplished interchangeable parts as early as 1800. The study examined several of Terry's clocks produced between 1800–1807. The parts were labelled and interchanged as needed. The study concluded that all clock pieces were interchangeable. The very first mass production using interchangeable parts in America was Eli Terry's 1806 Porter Contract, which called for the production of 4000 clocks in three years. During this contract, Terry crafted four thousand wooden gear tall case movements, at a time when the annual average was about a dozen. Unlike Eli Whitney, Terry manufactured his products without government funding. Terry saw the potential of clocks becoming a household object. With the use of a milling machine, Terry was able to mass produce clock wheels and plates a few dozen at the same time. Jigs and templates were used to make uniform pinions, so that all parts could be assembled using an assembly line. Muir, Merritt Roe Smith, and Robert B. Gordon all agree that before 1832 both Simeon North and John Hall were able to mass produce complex machines with moving parts (guns) using a system that entailed the use of rough forged parts, with a milling machine that milled the parts to near correct size, and that were then "filed to gage by hand with the aid of filing jigs." Historians differ over the question of whether Hall or North made the crucial improvement. Merrit Roe Smith believes that it was done by Hall. Muir demonstrates the close personal ties and professional alliances between Simeon North and neighbouring mechanics mass producing wooden clocks to argue that the process for manufacturing guns with interchangeable parts was most probably devised by North in emulation of the successful methods used in mass producing clocks. Late to adopt the interchangeable system were
Singer Corporation sewing machine (1860s 70s), reaper manufacturer McCormick Harvesting Machine Company (1870s–1880s) and several large steam engine manufacturers such as Corliss (mid 1880s) as well as locomotive makers. Typewriters followed some years later. Then large scale production of bicycles in the 1880s began to use the interchangeable system. During these decades, true interchangeability grew from a scarce and difficult achievement into an everyday capability throughout the manufacturing industries. In the 1950s and 1960s, historians of technology broadened the world's understanding of the history of the development. Few people outside that academic discipline knew much about the topic until as recently as the 1980s and 1990s, when the academic knowledge began finding wider audiences. As recently as the 1960s, when Alfred P. Sloan published his famous memoir and management treatise, My Years with General Motors, even the long time president and chair of the largest manufacturing enterprise that had ever existed knew very little about the history of the development, other than to say that:

[Henry M. Leland was], I believe, one of those mainly responsible for bringing the technique of interchangeable parts into automobile manufacturing. [ ] It has been called to my attention that Eli Whitney, long before, had started the development of interchangeable parts in connection with the manufacture of guns, a fact which suggests a line of descent from Whitney to Leland to the automobile industry. One of the better known books on the subject, which was first published in 1984 and has enjoyed a readership beyond academia, has been David A. Hounshell's From the American System to Mass Production, 1800–1932: The Development of Manufacturing Technology in the United States.

Социально-экономический контекст

Принцип взаимозаменяемых деталей процветал и развивался на протяжении всего 19-го века, что привело к массовому производству во многих отраслях промышленности. Он основывался на использовании шаблонов и других приспособлений и оснастки, применяемых полуквалифицированными рабочими с использованием станков для дополнения (а впоследствии и значительной замены) традиционных ручных инструментов. На протяжении всего этого столетия велась большая работа по разработке измерительных приборов (таких как штангенциркули и микрометры), стандартов (например, для резьбы) и процессов (таких как научная организация труда), но принцип взаимозаменяемости оставался неизменным. С внедрением конвейера в начале 20-го века взаимозаменяемые детали стали повсеместными элементами производства.

Выборочная сборка

Взаимная заменяемость зависит от того, чтобы размеры деталей находились в пределах допустимого диапазона. Наиболее распространенный способ сборки заключается в проектировании и изготовлении деталей таким образом, чтобы, пока каждая деталь, поступающая на сборку, соответствует допускам, соединение деталей могло быть полностью случайным. Это важно по всем причинам, которые мы уже обсуждали. Существует другой способ сборки, называемый "селективной сборкой", который жертвует некоторой степенью случайности в обмен на другие преимущества. Есть две основные области применения, где селективная сборка экономически выгодна: когда диапазоны допусков настолько малы, что их невозможно надежно обеспечить (что делает полную случайность недоступной); и когда диапазоны допусков могут быть надежно обеспечены, но качество сборки и отделка конечного изделия максимизируются за счет добровольного отказа от некоторой случайности (что делает это возможным, но не оптимальным). В любом случае принцип селективной сборки остается неизменным: детали выбираются для соединения, а не соединяются случайным образом. В процессе контроля качества детали сортируются по отдельным группам в зависимости от того, в какой части диапазона они находятся (или выходят за его пределы). Нахождение в пределах верхнего или нижнего предела диапазона обычно называют "тяжелым" или "легким"; выход за пределы верхнего или нижнего предела диапазона обычно называют "повышенным" или "пониженным". Примеры приведены ниже. Френч и Виерк дают краткое описание селективной сборки, которое точно отражает суть концепции. Можно задаться вопросом: если детали необходимо выбирать для соединения, то чем селективная сборка отличается от старинных ремесленных методов? Но на самом деле существует существенная разница. Селективная сборка лишь разделяет детали на несколько диапазонов; внутри каждого диапазона сохраняется случайная взаимозаменяемость. Это существенно отличается от старого метода подгонки, когда каждая пара деталей специально подтачивалась для соответствия конкретной, уникальной детали-партнеру.

Недоступна случайная сборка: части сверхразмерных и малоразмерных размеров

В тех случаях, когда применение требует исключительно узких диапазонов допусков, это требование может незначительно превышать возможности технологических процессов (механической обработки, штамповки, прокатки, гибки и т.д.) по поддержанию размеров в заданном диапазоне. В таких ситуациях применяется селективная сборка для компенсации отсутствия полной взаимозаменяемости деталей. Например, для пальца, который должен иметь плотную посадку в отверстии (свободную, но не болтающуюся), размеры могут быть заданы как 12,00 +0 -0,01 мм для пальца и 12,00 +0,01 -0 мм для отверстия. Пальцы, вышедшие за верхний предел допуска (например, диаметром 12,003 мм), не обязательно становятся браком, но могут быть соединены только с соответствующими деталями, также вышедшими за верхний предел (например, отверстием диаметром 12,013 мм). То же самое справедливо и для подбора деталей с нижним пределом допуска с соответствующими деталями с нижним пределом. Суть этого примера в том, что для данного применения размер 12 мм не требует высокой точности, но требуемая посадка между деталями требует хорошей прецизионности (см. статью о точности и прецизионности). Это позволяет производителям несколько снизить требования к полной взаимозаменяемости, чтобы получить большую отдачу от производственных усилий за счет снижения процента брака. Это обоснованное инженерное решение, если оно поддерживается требованиями применения и контекстом. Например, для машин, которые не предполагается обслуживать в полевых условиях путем замены отдельных деталей (а только полной заменой узла), это экономически целесообразно. Это снижает стоимость единицы продукции и не затрудняет последующее обслуживание. Примером продукта, для которого может быть полезен такой подход, является автомобильная коробка передач, где не предполагается, что сервисный инженер будет ремонтировать старую коробку передач, а просто заменит ее на новую. Следовательно, полная взаимозаменяемость не была абсолютно необходима для сборок внутри коробки передач. Она была бы указана в любом случае, просто по общему принципу, за исключением одного вала, который требовал настолько высокой точности, что вызывал значительные проблемы и высокий процент брака при шлифовке, но для которого требовалась лишь приемлемая точность, при условии, что посадка с отверстием была бы хорошей в каждом случае. Можно сэкономить средства, спасая множество валов от отправки в брак.

In contexts where the application requires extremely tight (narrow) tolerance ranges, the requirement may push slightly past the limit of the ability of the machining and other processes (stamping, rolling, bending, etc.) to stay within the range. In such cases, selective assembly is used to compensate for a lack of total interchangeability among the parts. Thus, for a pin that must have a sliding fit in its hole (free but not sloppy), the dimension may be spec'd as 12.00 +0 −0.01 mm for the pin, and 12.00 +.01 −0 for the hole. Pins that came out oversize (say a pin at 12.003 mm diameter) are not necessarily scrap, but they can only be mated with counterparts that also came out oversize (say a hole at 12.013 mm). The same is then true for matching undersize parts with undersize counterparts. Inherent in this example is that for this product's application, the 12 mm dimension does not require extreme accuracy, but the desired fit between the parts does require good precision (see the article on accuracy and precision). This allows the makers to "cheat a little" on total interchangeability in order to get more value out of the manufacturing effort by reducing the rejection rate (scrap rate). This is a sound engineering decision as long as the application and context support it. For example, for machines for which there is no intention for any future field service of a parts replacing nature (but rather only simple replacement of the whole unit), this makes good economic sense. It lowers the unit cost of the products, and it does not impede future service work. An example of a product that might benefit from this approach could be a car transmission where there is no expectation that the field service person will repair the old transmission; instead, he will simply swap in a new one. Therefore, total interchangeability was not absolutely required for the assemblies inside the transmissions. It would have been specified anyway, simply on general principle, except for a certain shaft that required precision so high as to cause great annoyance and high scrap rates in the grinding area, but for which only decent accuracy was required, as long as the fit with its hole was good in every case. Money could be saved by saving many shafts from the scrap bin.

Экономические и коммерческие реалии

Примеры, подобные приведенному выше, встречаются в реальной торговле реже, чем могли бы, главным образом из-за принципа разделения ответственности, когда от каждой части сложной системы ожидается такая производительность, которая не накладывает ограничивающих предположений на другие части системы. В примере с автомобильной трансмиссией разделение ответственности заключается в том, что отдельные компании и покупатели не допускают ограничений свободы выбора или возможностей со стороны других участников цепочки поставок. Например, с точки зрения покупателя, производитель автомобиля "не имеет права" предполагать, что ни один механик сервисной службы не будет ремонтировать старую трансмиссию, а заменит ее. Покупатель ожидает, что решение о ремонте или замене будет оставлено за ним и принято в мастерской, исходя из того, какой вариант будет для него менее затратным в данный момент (исходя из того, что замена одного вала дешевле, чем замена всей трансмиссии). Эта логика не всегда оправдывается на практике; для общей стоимости владения автомобилем покупателю, возможно, было бы выгоднее заплатить более низкую первоначальную цену (особенно если обслуживание трансмиссии покрывается стандартной гарантией в течение 10 лет, а покупатель планирует заменить автомобиль раньше этого срока), чем заплатить более высокую первоначальную цену, но сохранить возможность полной взаимозаменяемости каждой детали – гайки, болта и вала (когда эта возможность все равно не будет востребована). Однако торговля, как правило, слишком сложна и многогранна, чтобы эта логика преобладала, поэтому полная взаимозаменяемость часто задается как требование и достигается, даже если это приводит к дополнительным расходам, которые с точки зрения целостной коммерческой системы были бы "излишними". Но этого можно избежать, если покупатели ощущают общую ценность (которую их разум способен распознать и оценить), не вдаваясь в логический анализ. Таким образом, покупатели удивительно доступного автомобиля (с неожиданно низкой первоначальной ценой) вряд ли будут жаловаться на то, что трансмиссия не подлежит ремонту в полевых условиях, если им самим не придется оплачивать ее обслуживание в течение срока владения автомобилем. Этот анализ может быть важен для производителя (даже если он не будет понят покупателем), поскольку он позволит ему получить конкурентное преимущество на рынке, если он сможет точно определить, где можно "сэкономить", не заставляя покупателя платить за это. Таким образом, он сможет снизить себестоимость трансмиссии. Однако, прежде чем это сделать, он должен убедиться в надежности используемых трансмиссий, поскольку их замена, покрываемая долгосрочной гарантией, ляжет на его расходы.

Examples like the one above are not as common in real commerce as they conceivably could be, mostly because of separation of concerns, where each part of a complex system is expected to give performance that does not make any limiting assumptions about other parts of the system. In the car transmission example, the separation of concerns is that individual firms and customers accept no lack of freedom or options from others in the supply chain. For example, in the car buyer's view, the car manufacturer is "not within its rights" to assume that no field service mechanic will ever repair the old transmission instead of replacing it. The customer expects that that decision will be preserved for him to make later, at the repair shop, based on which option is less expensive for him at that time (figuring that replacing one shaft is cheaper than replacing a whole transmission). This logic is not always valid in reality; it might have been better for the customer's total ownership cost to pay a lower initial price for the car (especially if the transmission service is covered under the standard warranty for 10 years, and the buyer intends to replace the car before then anyway) than to pay a higher initial price for the car but preserve the option of total interchangeability of every last nut, bolt, and shaft throughout the car (when it is not going to be taken advantage of anyway). But commerce is generally too chaotically multivariate for this logic to prevail, so total interchangeability ends up being specified and achieved even when it adds expense that was "needless" from a holistic view of the commercial system. But this may be avoided to the extent that customers experience the overall value (which their minds can detect and appreciate) without having to understand its logical analysis. Thus, buyers of an amazingly affordable car (surprisingly low initial price) will probably never complain that the transmission was not field serviceable as long as they themselves never had to pay for transmission service in the lifespan of their ownership. This analysis can be important for the manufacturer to understand (even if it is lost on the customer), because he can carve for himself a competitive advantage in the marketplace if he can accurately predict where to "cut corners" in ways that the customer will never have to pay for. Thus, he could give himself lower transmission unit cost. However, he must be sure when he does so that the transmissions he's using are reliable, because their replacement, being covered under a long warranty, will be at his expense.

Случайная сборка доступна, но не идеально желательна: "легкие" и "тяжелые" части

Другая основная область применения селективной сборки – это ситуации, когда полная взаимозаменяемость фактически достигнута, но качество сборки и отделки конечных изделий можно улучшить, минимизируя несоответствие размеров соединяемых деталей. Рассмотрим другой пример, аналогичный предыдущему с 12-миллиметровым штифтом. Но предположим, что в этом случае важна не только точность (для обеспечения необходимой посадки), но и аккуратность (поскольку 12-миллиметровый штифт должен взаимодействовать с другим элементом, который также должен быть точно изготовлен под 12 мм). Одно из следствий этого примера заключается в том, что процент брака снизить нельзя: все детали должны соответствовать допускам или быть отбракованы. Следовательно, нет смысла спасать детали, выходящие за пределы допустимых размеров, из отходов. Однако селективная сборка все же может принести пользу: обеспечить максимально одинаковую посадку скольжения для всех пар деталей (в отличие от некоторых плотных и некоторых свободных посадок – все скользящие, но с разным сопротивлением). Примером изделия, которое может выиграть от такого подхода, может служить станок инструментального класса, где важны как высокая точность, так и качество сборки и отделки.