16 dec. 2025
3 minuten
Toleranties kunnen veel geld kosten. In dit artikel aandacht voor een technisch onderwerp dat meer is dan alleen voer voor engineers en tekenaars.
Allereerst een korte uitleg: toleranties zijn toegestane afwijkingen van de bedoelde maat omdat productieprocessen altijd afwijkingen kunnen vertonen. Stel een ontwerper ontwerpt een tafel die ergens moet kunnen staan. De lengte van het tafelblad is 100 cm. Dit is de ontwerpmaat of nominale maat. Een timmerman zaagt een plank op lengte en stelt de zaagmachine in op 100 cm. Maar door zaken als slingering zaagblad, hout niet goed aangelegd tegen de aanslag etc is de echte maat bijvoorbeeld 99,2 cm. De vraag is nu of dit acceptabel is. Als de ontwerper een tolerantie heeft aangegeven, dan kan de timmerman bepalen of de gezaagde plank gebruikt kan worden of dat een nieuwe plank gezaagd moet worden.
Toleranties zijn dus belangrijk omdat anders niet goed geproduceerd kan worden. En de ontwerper of engineer moet deze bepalen omdat zij weten welke maten acceptabel zijn voor het totale ontwerp. Bijvoorbeeld als een as gelagerd moet worden, moet de as door het gat van het lager passen. Dus geeft de leverancier van het lager aan wat de nominale maat en de tolerantie van de as moet zijn om een goede lagering te krijgen.
Tot zover is het eigenlijk vrij simpel. Toch is dat niet zo. Dat komt omdat eindproducten, bijvoorbeeld een auto, bestaat uit honderden tot duizenden onderdelen die allen met elkaar samen moeten werken. Dan moet de ontwerper zeer goed weten wat alle toleranties zijn. Per onderdeel kunnen tientallen tot honderden maten zijn die alle (!) getolereerd moeten worden.
Ligging
Naast de maattoleranties zijn er ook vorm- en plaatstoleranties. Dat zijn toleranties op de ligging van bepaalde onderdelen ten opzichte van elkaar. Denk aan een papierunit van een copier: alle assen die het papier door de copier geleiden moeten parallel aan elkaar liggen en de toleranties op deze parallelliteit ligt rond de dikte van het papier.
Er ligt dus een bijzondere uitdaging voor de ontwerper van grotere machines, want alle maat-, vorm- en plaatstoleranties van alle onderdelen moeten bekend zijn. Sommige onderdelen moeten speling t.o.v. elkaar hebben, sommige moeten klemvast zitten (kogellagers op assen bijvoorbeeld). Zijn de maten en toleranties te ruim, dan verslijt een machine te snel en gaan onderdelen kapot. Zijn de maten en toleranties te nauw, dan werkt een machine niet of verslijt ook weer heel snel. Kortom, toleranties bepalen is zeer belangrijk.
Productieprocessen
Naast dit alles worden toleranties ook door de productieprocessen bepaald. Voorbeeld, als ik een plaatje knip met een schaar zal er een grotere afwijking op de maatnauwkeurigheid zijn dan wanneer ik dat zelfde plaatje op de lasersnijmachine snij. In dat laatste geval ligt de maattolerantie binnen de 0,01 mm, de nauwkeurigheid van de lasersnijmachine. Dus de ontwerper moet bij het bepalen van de toleranties ook de nauwkeurigheden van alle productieprocessen weten.
Ook hier ontstaan weer veel problemen. Wanneer een onderdeel op een andere machine gemaakt worden dan voorzien, kunnen er grotere afwijkingen ontstaan die de ontwerper niet voorzien heeft. Vooral bij uitbesteden ontstaan dit soort problemen, vooral als de inkoper continu gaat voor de laagste prijs.
Extra tijd
Omdat het een lastige zaak is, gaan veel ontwerpers voor zeker en stellen ze zeer nauwkeurige toleranties. Dat is makkelijk voor hen, maar jaagt de productiekosten sterk op. Immers voor een nauwere tolerantie zal een operator langer bezig zijn en veel nauwkeuriger moeten werken. Dat kost veel extra tijd en dus geld. En de operator haalt de planning niet.
Dit laatste wordt vrijwel nooit gezien. Immers men kijkt wel of een operator de planning haalt, maar niet naar de oorzaken als die de planning niet haalt. En veel managers vinden toleranties te technisch en te ingewikkeld. Toch is dit een grote bron van verborgen kosten en dat alleen omdat de ontwerper geen zin heeft om de juiste toleranties te bepalen.
Moeilijk
Toch kunnen we de ontwerpers niet alleen de schuld geven. Toleranties zijn, zeker de vorm- en plaatstoleranties, moeilijk te bepalen. Je zou dus denken dat er bij de opleiding van engineers en ontwerpers veel aandacht aan wordt besteed. Helaas, ook hier falen de meeste technische opleidingen. In de praktijk kom ik nog zelden engineers tegen die genoeg snappen van alle toleranties. Als je hun vraagt waarom er een bepaalde toleranties door hen is gekozen, kunnen ze meestal niet eens aangeven wat de technische reden is.
Het is dus een lastige zaak. Toleranties zijn moeilijk te bepalen en verkeerde toleranties kosten enorm veel geld. Daarnaast zijn deze hoge kosten verborgen in de algehele kosten van langere procestijden, niet gehaalde planningen en herwerk. Zaak om er in elk bedrijf meer aandacht aan te geven. Een extra opleiding (geen simpele cursus!) op het gebied van maat-, vorm- en plaatstoleranties is absoluut noodzaak.
Contact over dit onderwerp?
hartgers@pkm.nl of redactie@vraagenaanbod.nl
Het laatste nieuws
