Todo modelo CAD nace en un entorno digital perfecto. Cada arista es completamente definida, cada dimensión es exacta y cada ensamble encaja a la perfección en la pantalla. El problema es que la manufactura no ocurre dentro del software de diseño. En el mundo real, los materiales se expanden, se contraen, se deforman, se desgastan y presentan variaciones inevitables durante el proceso de fabricación. El paso de una geometría digital a una pieza física introduce variables que ni el modelo más detallado puede eliminar por completo.
Los aceros cambian de dimensión con la temperatura, los plásticos se contraen después del moldeo y los procesos de maquinado incorporan sus propias variaciones, influenciadas por el desgaste de las herramientas y la capacidad del proceso. Incluso las piezas perfectamente fabricadas presentan diferencias, ya que todo proceso de manufactura tiene límites estadísticos naturales. Si los diseñadores asumen que las dimensiones nominales representan exactamente la realidad, es muy probable que los ensambles desarrollen interferencias, holguras excesivas o problemas de alineación una vez que la producción comienza.
A estas variaciones también se suma el factor humano. Cada operador ensambla de manera ligeramente distinta, los dispositivos de sujeción se desgastan con el uso y las condiciones del entorno de fabricación cambian durante la jornada. Un buen diseño no depende de una ejecución perfecta; anticipa estas variaciones y garantiza que el producto siga funcionando correctamente aun cuando cada componente se encuentre dentro de su tolerancia, pero no sea idéntico al modelo CAD.
Los mejores equipos de ingeniería no diseñan para un escenario ideal, sino para las condiciones reales de producción. Desde las primeras etapas del desarrollo consideran factores como la expansión térmica, la variación del proceso, el comportamiento de los materiales y la acumulación de tolerancias. Los productos que tienen éxito en producción no son necesariamente aquellos con el modelo CAD más limpio o elegante, sino los que fueron diseñados para ofrecer un desempeño confiable a pesar de las inevitables imperfecciones del mundo físico.