Los laboratorios de plásticos suelen tener la tarea de ensayar un alto volumen de muestras similares, al tiempo que intentan mantener resultados coherentes y fiables. Algunos pueden gestionar el desafío con una operación en gran medida manual y dirigida por personas, pero la mayoría de las empresas se beneficiarán enormemente de la automatización de al menos algunos de sus equipos de ensayo.

La incorporación de la automatización en los procesos de ensayo existentes puede beneficiar a los fabricantes de plásticos al ofrecer:

• Resultados más repetibles
• Mayor rendimiento
• Mejor (y más seguro) uso de la mano de obra
• Datos de ensayo más seguros

El alcance de esos beneficios puede variar entre los diferentes fabricantes, pero la mayoría de los laboratorios pueden esperar ver un ROI significativo al tomar medidas para automatizar.

Repetibilidad mejorada

Para los laboratorios de plásticos que ensayan cientos de muestras similares cada día, la repetibilidad suele ser una gran preocupación, y un desafío. La adhesión a normas de ensayo estrictas como ASTM D638 o ISO 527 requiere resultados coherentes que pueden ser difíciles de lograr cuando el potencial de error humano es frecuente.

Muchas normas de plásticos son bastante complicadas y requieren mediciones "muy, muy precisas", como el módulo, dijo Sammi Sadler, ingeniera de aplicaciones de Instron.

Las variaciones en la técnica de un operador a otro, o incluso las variaciones de un solo operador, pueden dar lugar a datos de ensayo menos coherentes y menos fiables. Un usuario humano no siempre puede cargar una muestra perfectamente verticalmente, por ejemplo, y cualquier diferencia de este tipo en el ángulo puede influir en los resultados.

Las mayores variables en los ensayos de plásticos provienen de la alineación, la medición y la presión de agarre, dijo Sadler.

"Si estamos pensando en mordazas de acción lateral de tornillo para ensayar plásticos, la cantidad de presión que aplican al sujetar la muestra, esa presión podría variar de una muestra a otra, o de un usuario a otro", dijo.

Una configuración automatizada aborda este problema asegurando que la medición, la inserción y la alineación de cada muestra se realicen de la misma manera, lo que ofrece un gran potencial para ahorrar el tiempo y los gastos que implica el descarte de muestras fallidas.

Con datos más coherentes que no se ven afectados por errores o variaciones humanas, los operadores de laboratorio pueden analizar más fácilmente los resultados, dijo Kelvin Fernandez, gerente de marketing ascendente de Instron para sistemas de robótica.

"Puede decir, 'Sé que he eliminado esta variable, y mis resultados siguen siendo malos', por lo que está relacionado con el producto, o tal vez con la configuración del ensayo o algo así", dijo Fernández.

Mejor rendimiento, sin añadir personal

Con la considerable cantidad de muestras muy similares ensayadas, los laboratorios de plásticos pueden mejorar la eficiencia y el rendimiento de forma significativa automatizando al menos algunos de sus procesos, dijo Richard Spiegel, especialista en automatización de Instron.

"Es lo mismo una y otra vez", dijo. "La automatización se vuelve mucho más fácil, y cuando es más fácil, se vuelve mucho más barata".

Cuando un sistema puede cargar suficientes muestras para ejecutar ensayos desatendidos durante la noche, el laboratorio puede ampliar su rendimiento sin contratar a otro turno, y ver ahorros de costes que ayudan a compensar el gasto inicial de la implementación de la automatización.

Mano de obra optimizada

Cuanto mayor sea el nivel de automatización, más tareas podrá gestionar un operador humano cuando no tenga que supervisar de cerca el bastidor de ensayo. A medida que se ejecuta la secuencia automatizada, pueden analizar los datos o preparar la siguiente ronda de muestras, o si tienen otros tipos de ensayo que todavía requieren un proceso manual, pueden realizar esos ensayos en otro sistema.

Algunas empresas buscan automatizar casi por necesidad porque simplemente no pueden encontrar solicitantes cualificados para cubrir los puestos de laboratorio vacantes, dijo Spiegel.

"Ya no tienen a alguien allí para cargar el bastidor de ensayo", dijo. "Están tratando de cubrir un puesto como ese y están luchando, por lo que realmente necesitan hacer un uso mucho mejor de la mano de obra que tienen".

Sadler coincidió en que la rotación de personal en los laboratorios de ensayo puede influir en la decisión de automatizar.

"Es realmente frustrante poner al día a la gente sobre cómo ensayar para cumplir con estas normas", dijo, "por lo que ser capaz de no preocuparse por la rotación también se suma al beneficio de la automatización".

Salud y seguridad

Para los operadores humanos que trabajan en el laboratorio de plásticos, un sistema de ensayo automatizado como el AT3 o el AT6 les evita cargar y descargar muestras repetidamente, pellizcarse los dedos o esforzarse por inclinarse en el ángulo correcto cuando un bastidor de ensayo no está situado en una posición ergonómicamente amigable.

En lugar de que los operadores realicen potencialmente cientos de movimientos repetitivos a lo largo del día, dijo Spiegel, pueden ensayar el mismo volumen con mucha menos mano de obra física. La alineación, la medición y la eliminación de las muestras se gestionan automáticamente.

"Ahora están cargando un bastidor en un sistema de automatización y pulsando Inicio una vez", dijo. "Y está haciendo esa misma cantidad".

Datos bloqueados

La protección de los datos de ensayo es tan crítica como el propio proceso de ensayo. Los resultados de los ensayos de Bluehill Universal se exportan automáticamente al sistema de producción de una organización.

Y con las funciones de seguridad adecuadas habilitadas en el software, a los usuarios que aún no tienen la formación y la experiencia necesarias se les puede asignar un nivel de permisos más bajo, lo que ayuda a evitar que esos valiosos datos se alteren o se eliminen inadvertidamente. Esto ayuda a garantizar la repetibilidad, que, de nuevo, es un desafío clave en los ensayos de plásticos.

El módulo de trazabilidad de Bluehill también proporciona un historial de revisiones completo para que cada adición, eliminación o modificación se registre junto con una marca de tiempo y el nombre del usuario que realizó el cambio. Aquellos con el acceso adecuado sabrán qué se alteró, cuándo y por quién.

"Tiene un rastro muy auditable de cualquier cambio que se haya realizado", dijo Spiegel.

Y dado que Bluehill viene con métodos de ensayo preconstruidos que están diseñados específicamente para las normas comunes de ensayo de plásticos, como ASTM D638, ASTM D790, ISO 527 e ISO 178, el software hace gran parte del trabajo para el laboratorio.

"Así que simplemente no tienen que pensar en ello", dijo Sadler. "Eso es algo que también aporta comodidad al cliente".

Pasos hacia una mayor eficiencia

No todos los fabricantes que trabajan con plásticos estarán listos para adoptar una configuración de ensayo totalmente automatizada, pero incluso los pasos incrementales pueden ayudar a dar pasos notables para mejorar la eficiencia. La actualización a un extensómetro automático o la sustitución de mordazas manuales más antiguas, por ejemplo, puede traducirse en ensayos más coherentes para las organizaciones que no quieren alejarse de su entorno centrado en el ser humano.

"Pasar de mordazas de acción lateral de tornillo avanzadas a mordazas neumáticas es un gran paso hacia resultados más repetibles", dijo Sadler. "Y luego añadir más y más soluciones automatizadas es lo más ideal".

Dependiendo del nivel de automatización que adopte en última instancia, un laboratorio puede transformar drásticamente su funcionamiento, impulsando su rendimiento, sin añadir más turnos, al tiempo que permite a los operadores humanos hacer un uso más productivo de su tiempo.

"Imagínese durante ocho horas al día, sentado frente a un bastidor y cargando, esperando a que termine, y luego retirando las piezas y luego recargando de nuevo", dijo Fernández. "Ese es el principal problema o el principal punto de dolor para el cliente, realmente, es esa espera".