马斯克：按照10微米以下精度设计制造
根据Cybertruck车主俱乐部公布的一封电子邮件，马斯克要求车辆最终组装中使用的所有部件的公差（即任何部件与其期望设计的允许偏差）均低于10微米，这相当于百分之一毫米的高精度要求。
马斯克：如果成本极低的乐高和汽水罐可以做到这一点，我们也可以
“由于 Cybertruck 的材质为亮色金属，边缘大多为直边，因此任何尺寸偏差都会显得格格不入。这款车的所有零件，无论是内部零件还是供应商零件，都需要按照10微米以下的精度进行设计和制造。”
马斯克在电子邮件中继续写道，所有部件尺寸都需要精确到小数点后三位（以毫米为单位，下同），公差需要以个位数微米为单位。如果成本极低的乐高和汽水罐可以做到这一点，我们也可以。精准意味着完美主义。”
10微米的公差精度是个什么程度呢？国内首家公差分析软件诚智鹏科技的一位专家告诉笔者：“根据我服务的大部分汽车制造商而言，公差一般都定为小数点后两位，如果精确到后三位，就意味着难度和成本都成指数级增加。”
公差值的精度越高，成本呈指数级增长
从工具的角度来看，精密设备通常价格昂贵，尤其是冲压模具和加工工具等消耗品会磨损并需要更换。如果上游零件不合规格，可能会产生大量废料，因此需要更换工具来纠正。特斯拉曾表示，他们将用激光切割Cybertruck外骨骼的金属板，使其可以像“折纸”一样折叠起来。
但事实上，即使使用激光切割等制造技术，也很难以可承受的价格实现微米级的精度。因此，Cybertruck应该结合工艺和装配水平来制定合理的公差，而不是盲目为自己或供应商定一个不现实的目标，否则会造成非常高的返工率、维修率和试错成本。
“设计考虑到产品性能、外观质量等，往往会制定高精度公差，但制造考虑到现有工艺水平、装配费用、不良率等，希望公差尽量宽松，两者存在天然的矛盾”诚智鹏科技的专家强调说，公差分析是设计与制造协调联动的系统化方案，以合理的精度达到成本、质量和效率兼顾的成效。
众所周知，特斯拉并不以精确和完美著称。其质量控制长期以来都备受关注，尽管也有所改善，但车辆仍然会出现诸如面板间隙和油漆剥落等瑕疵。由此不难看出，马斯克正在要求零件尺寸的完美，也说明了特斯拉寻求改善这一点无疑是朝着正确方向迈进。
Bugatti：3D扫描仪可确保精度至5微米
即便Cybertruck的精度能达10微米以下的理想状态（其实马斯克曾多次呼吁过类似的质量改进问题，但结果并不理想），但是在跑车领域仍有进步空间。相比Bugatti 0.005毫米的高精度水平，Cybertruck的目标似乎还有点距离。
“所有部件在各个方面都必须在技术和外观上都堪称完美。但最重要的是，布加迪汽车的内饰和外观都必须在审美、舒适和质量之间达到完美平衡。”Bugatti的计量学家Grégoire解释说，为了达到整体外观上的完美和谐，他们采用了高精度的、最先进的3D扫描仪，测量精度高达0.005毫米，以此来验证同精度水平的零部件公差。
工作人员在使用Revopoint 3D扫描仪做逆向公差分析
对于3D扫描仪的应用，诚智鹏科技的专家解释说，3D扫描技术常用于逆向设计的公差分析，尤其是高精度的公差验证和分配方面，通过点云数据的读取可以做到更贴合制造水平的合理公差。
其实，除了外观审美和质量之外，高精度的公差还要考虑不良噪音、使用寿命等问题。“当两个部件之间的间隙与我们规定的公差相差1毫米时，我必须找出原因，它可能会导致超级跑车在高速行驶时产生不良噪音”Grégoire说，测量各组件和公差分析只是基础，重要的是数据分析，以保证并不断提高质量标准，并确保超级跑车绝对高端。
当然，要进行这种复杂细致的尺寸分析，计量学家首先需要掌握几何和数学原理的基础知识。此外，他们还需要深入了解生产程序、装配流程、奢侈品领域的工艺和材料。
公差分析：成就外观审美和质量巅峰
由上文可见，高精度的公差虽然能为汽车的外观审美、性能和质量带来飞跃式提升，但是考虑到现有生产水平、装配工艺，以及上游零部件商的能力，制定合理的公差才能达到成本、质量、效率、外观等完美平衡。
对于布加迪提到的高精度3D扫描仪，其实Live Inspect早已实现小数点后三位的精度计算，通过扫描孔、槽和平面等单个特征提供详细公差分析，以确保零部件上的每个特征都符合功能性能所需的公差。除此之外，Live Inspect 最新发布的扫描调整软件还可以分析和纠正3D打印偏差。
相比Live Inspect、3DCS等相关品牌，国产公差分析软件已赶超国际水平。据介绍，诚智鹏科技的3DCC尺寸链计算与公差分析系统能达到小数点后五位，而且在公差分配、⼯艺尺⼨链、准确性等特色功能方面，以及易实施、易操作和本土化服务方面，都明显优于国外品牌，目前已在航空、航天、航海、汽车、手机、家用电器、通用机械等高端精密制造行业已服务400多家企业，装机量高达12万。
3DCC形位公差智能计算功能界面
显然，无论是国外品牌还是国产品牌，公差分析软件都能轻松支撑本题谈到的特斯拉10微米以下、布加迪5微米的高精度要求。但是，仅从设计角度谈精度管理毫无价值，制造环节无法生产一切都是空谈。
因此，我们应基于当前客观情况，一方面通过科学的工具软件制定的合理的公差，弥补经验估算、手工计算导致的精度不足、试错成本高等弊端；二是提取制造环节积累的大量工艺数据、装配知识、历史经验、标注规范等，把非结构化的数据转化为精度规划信息，构建持续迭代的精度管理体系。
如此，企业才能不断提升了整体设计研发能力和工艺智造水平，减弱对资深技术工程师的依赖程度，循序渐进地加大对零部件的高精度要求，从而成就外观审美、质量性能和成本控制的完美平衡。
本文来自微信公众号“坤少说”（ID:kunshaoshuo1022），作者：坤少，36氪经授权发布。
