Заказывая что-то инженеру-фрилансеру предварительно выясните есть ли аналоги или вы хотите чего-то чего ещё не было. Может оказаться что в рамках указанных вами задача не решаема, как у самолётов переход на сверхзвуковые скорости потребовал смены винтовой авиации на реактивную. Опишу два случая, когда какие-то количественные изменения приводили к резкому изменению результата.
Как пример: была у меня в работе машина для нанесения бутилкаучука на полимерную плёнку. И хотелось хозяевам конторы больших скоростей работы. В теории машина позволяла развивать желаемые им скорости, но на практике рвало плёнку, начинались всякие залипания и прочие проблемы. Я там работал штатно и мне была поставлена задача «перейти звуковой барьер». Первое что сделал это выяснил «откуда ноги растут» у идеи что она вообще может работать на таких скоростях? Только из того, что частотным преобразователем можно выкрутить такую скорость? Так это ещё не показатель. Оказалось что когда его купили были пусконаладочные работы и приехавшие китайцы гоняли его без проблем на тех самых вожделенных высоких скоростях, а потом уехали китайцы и всё, сказка закончилась. Стал искать живых свидетелей сказки, не руководство, а рабочих, которые вроде тоже присутствовали. И всё выяснилось, необходимая составляющая сказки лежит на складе. Дело в том что китайцы работали на плёнке толщиной 120 микрон от фирмы «попроще» или на немецкой толщиной в 90 микрон, они были в одну цену и именно на них получались нужные скорости и ничего не рвало. А как только они уехали эта толстая и качественная плёнка была отправлена на склад, там немного осталось, как экономически неинтересная и поставлена китайская плёнка толщиной 60 микрон с прицелом работать на 50 или 40 микрон. И сказка закончилась. Вполне предсказуемо закончилась. Судя по наблюдениям за работой при более толстой плёнке её прочность была выше чем необходимое сдвиговое усилие слоя бутилкаучука, то есть усилие которое было необходимо чтобы протащить на стоящих вальцах этот слой было меньше чем разрывное усилие толстой качественной плёнки, когда возникали всякие неоднородности, неравномерности, то толстая плёнка их просто растягивала и оставалась целой, тонкая тянулась сама порождая складки ещё усугубляющие проблему и рвалась сама.
В принципе можно было пытаться устранить проблему улучшая качество смеси, исключая неоднородности, но даже навскидку это требовало не просто капиталовложений, а усложнения технологии приготовления что удорожало бы бутилкаучук и было заранее непонятно было ли бы это в сумме экономически выгодно или нет.
Второй случай был со штрипсами которые наваривались на ёмкости, изготовленные для пивзавода. Штрипсы это калька с немецкого, весьма распространённого в машиностроении и химическом машиностроении, в переводе ленты, на английском лента похоже звучит стрип, кстати оттуда слово «стриптиз» – «тонкая полоска». Но это отступление, поясняющее игру слов в названии. На ёмкостях диаметром 5300 мм изготовленных из аустенитной нержавеющей стали должна быть рубашка охлаждения представляющая собой спирально навитую полосу шириной 120 мм и с шагом в 200 мм, естественно полоса должна быть не плоской а представлять собой сегмент окружности с стрелой прогиба 20 мм, чтоб был зазор для хладогента. Соответственно её надо было скатать в эту форму, то есть в такую «лодочку» одновременно завивая в спираль. Предполагалось это из стали толщиной в 3 мм. Исходя из этого я и считал оборудование, где, руководствуясь эмпирическими формулами, где насколько мог смоделировал в Ansys. Во время процесса такой деформации главное удержать металл от складкообразования, он должен течь деформируясь, а не образовывать складки, и чем металл тоньше и жёстче, тем это сложнее. В общем посчитал, изделие сделали, проверили сначала на чёрной стали толщиной 3 мм, потом на нержавеющей, чёрная была пластичнее и шла легче, нержавеющая марки AISI304 хорошего производителя толщиной 3 мм тоже прошла, но уже скажем так «со скрипом» видно было что на пределе местами начинали образовываться микроскладки, не переходящие однако в полноценные заломы.
Трындец подкрался незаметно. Пока я всё строил руководство прикинуло что штрипсы изделие неответственное, с продуктом, то есть с пивом не контактирующее и купили полосу китайского производства толщиной 2 мм. Легирующих элементов китайцы положили по минимуму допустимому маркой, а возможно дорогостоящего никеля и несколько ниже, а хрома чуть больше, в результате сталь получилась более жёсткая по сравнению с европейской, а ещё толщина 2 мм. Эта лента нормально не пошла, давая складки и заломы через 300-500 мм. Никакие ухищрения не помогали, нужна была другая геометрия станка, другие основные ролики, поменьше чтоб их оси и зоны деформации были ближе, это по прочности уже требовало закалки осей и рабочих поверхностей, в имеющемся обошлись сырыми, в общем надо было переделывать полностью. Это никто не захотел делать, ленту выравнивали, разогревая и отстукивая, сварщикам было гораздо менее удобно чем если бы она была изначально ровная, но проект сделали. Рубашка охлаждения выдержала все испытания. Но дополнительного времени и нервов было потрачено жуть сколько. Если бы сразу было сказано, что лента будет 2 мм, то станок для изготовления штрипсы вышел бы чуть дороже, но общий баланс был бы в нашу пользу и по деньгам, и по времени.