Come l'automazione può migliorare i test sulla plastica
Adottare misure per automatizzare un laboratorio può fornire risultati di test più ripetibili e una maggiore produttività
I laboratori di plastica sono comunemente incaricati di testare un elevato volume di provini simili, cercando al contempo di mantenere risultati coerenti e affidabili. Alcuni riescono a gestire la sfida con un'operazione in gran parte manuale e gestita da persone, ma la maggior parte delle aziende trarrà grandi vantaggi dall'automatizzazione di almeno alcune delle proprie apparecchiature di test.
L'integrazione dell'automazione nei processi di test esistenti può avvantaggiare i produttori di plastica offrendo:
- Risultati più ripetibili
- Maggiore produttività
- Migliore (e più sicuro) utilizzo della manodopera
- Dati di test più sicuri
L'entità di tali vantaggi può variare tra i diversi produttori, ma la maggior parte dei laboratori può aspettarsi di vedere un ROI significativo dall'adozione di misure per automatizzare.
Per i laboratori di plastica che testano centinaia di provini simili ogni giorno, la ripetibilità è in genere una grande preoccupazione e una sfida. L'adesione a rigorosi standard di test come ASTM D638 o ISO 527 richiede risultati coerenti che possono essere difficili da ottenere quando il potenziale di errore umano è prevalente.
Molti standard sulla plastica sono piuttosto complicati e richiedono misurazioni "molto, molto precise" come il modulo, ha affermato Sammi Sadler, ingegnere applicativo di Instron.
Variazioni nella tecnica da un operatore all'altro - o anche variazioni da un singolo operatore - possono comportare dati di test meno coerenti e meno affidabili. Un utente umano potrebbe non essere sempre in grado di caricare un provino perfettamente in verticale, ad esempio, e qualsiasi differenza di questo tipo nell'angolo può influenzare i risultati.
Le maggiori variabili nei test sulla plastica derivano dall'allineamento, dalla misurazione e dalla pressione di presa, ha affermato Sadler.
"Se stiamo pensando alle morse ad azione laterale a vite per testare la plastica, la quantità di pressione che applicano quando si bloccano sul provino - quella pressione potrebbe variare da provino a provino, o da utente a utente", ha detto.
Una configurazione automatizzata affronta questo problema assicurando che la misurazione, l'inserimento e l'allineamento di ogni provino siano eseguiti allo stesso modo, offrendo un grande potenziale per risparmiare tempo e spese derivanti dallo scarto di provini non riusciti.
Forniti di dati più coerenti che non sono influenzati da errori o variazioni umane, gli operatori di laboratorio possono analizzare più facilmente i risultati, ha affermato Kelvin Fernandez, responsabile del marketing a monte di Instron per i sistemi di robotica.
"Puoi dire: 'So di aver eliminato questa variabile e i miei risultati sono ancora negativi', quindi è correlato al prodotto, o forse alla configurazione del test o qualcosa del genere", ha detto Fernandez.
Maggiore produttività - Senza aggiungere personale
Con la notevole quantità di provini molto simili testati, i laboratori di plastica possono migliorare significativamente l'efficienza e la produttività automatizzando almeno alcuni dei loro processi, ha affermato Richard Spiegel, specialista dell'automazione di Instron.
"È sempre la stessa cosa", ha detto. "L'automazione diventa molto più facile e, quando è più facile, diventa molto più economica."
Quando un sistema può caricare un numero sufficiente di provini per eseguire test non presidiati durante la notte, il laboratorio può espandere la sua produttività senza assumere un altro turno e vedere risparmi sui costi che aiutano a compensare le spese iniziali dell'implementazione dell'automazione.
Maggiore è il livello di automazione, più compiti un operatore umano può gestire quando non deve monitorare da vicino il telaio di prova. Mentre la sequenza automatizzata è in esecuzione, può analizzare i dati o preparare il prossimo ciclo di provini oppure, se ha altri tipi di test che richiedono ancora un processo manuale, può condurre tali test su un altro sistema.
Alcune aziende cercano di automatizzare quasi per necessità perché semplicemente non riescono a trovare candidati qualificati per ricoprire posizioni di laboratorio aperte, ha affermato Spiegel.
"Non hanno più qualcuno lì per caricare il telaio di prova", ha detto. "Stanno cercando di ricoprire una posizione del genere e stanno lottando, quindi hanno davvero bisogno di fare un uso molto migliore della manodopera che hanno."
Sadler ha convenuto che il turnover del personale nei laboratori di test può svolgere un ruolo nella decisione di automatizzare.
"È davvero frustrante portare le persone alla velocità di crociera su come testare per soddisfare questi standard", ha detto, "quindi essere in grado di non preoccuparsi del turnover aumenta anche il vantaggio dell'automazione."
Per gli operatori umani che lavorano nel laboratorio di plastica, un sistema di test automatizzato come AT3 o AT6 li risparmia dal caricare e scaricare ripetutamente i provini, pizzicandosi le dita o sforzandosi di piegarsi all'angolazione corretta quando un telaio di prova non si trova in una posizione ergonomicamente amichevole.
Invece di operatori che eseguono potenzialmente centinaia di movimenti ripetitivi durante il giorno, ha detto Spiegel, possono testare lo stesso volume con molta meno fatica fisica. L'allineamento, la misurazione e lo smaltimento dei provini vengono gestiti automaticamente.
"Ora stanno caricando un rack in un sistema di automazione e premendo Avvio una volta", ha detto. "E sta facendo la stessa quantità."
La protezione dei dati di test è altrettanto fondamentale quanto il processo di test stesso. I risultati dei test di Bluehill Universal vengono esportati automaticamente nel sistema di produzione di un'organizzazione.
E con le corrette funzioni di sicurezza abilitate nel software, agli utenti che non hanno ancora la formazione e l'esperienza necessarie può essere assegnato un livello inferiore di autorizzazioni, contribuendo a impedire che tali dati preziosi vengano alterati o eliminati inavvertitamente. Questo aiuta a garantire la ripetibilità, che, ancora una volta, è una sfida chiave nei test sulla plastica.
Il modulo di tracciabilità di Bluehill fornisce anche una cronologia completa delle revisioni in modo che ogni aggiunta, eliminazione o modifica venga registrata insieme a un timestamp e al nome dell'utente che ha apportato la modifica. Coloro che hanno un accesso adeguato sapranno cosa è stato alterato, quando e da chi.
"Hai una traccia molto verificabile di qualsiasi modifica apportata", ha detto Spiegel.
E poiché Bluehill viene fornito con metodi di test predefiniti specificamente progettati per gli standard comuni di test sulla plastica, come ASTM D638, ASTM D790, ISO 527 e ISO 178, il software fa gran parte del lavoro per il laboratorio.
"Quindi non devono pensarci", ha detto Sadler. "Questo è qualcosa che porta anche conforto al cliente."
Passi verso una maggiore efficienza
Non tutti i produttori che lavorano con la plastica saranno pronti ad adottare una configurazione di test completamente automatizzata, ma anche passaggi incrementali possono aiutare a fare notevoli progressi per migliorare l'efficienza. L'aggiornamento a un estensometro automatico o la sostituzione di morse manuali più vecchie, ad esempio, può tradursi in test più coerenti per le organizzazioni che non vogliono allontanarsi dal loro ambiente incentrato sull'uomo.
"Passare da morse ad azione laterale a vite avanzate a morsetti pneumatici è un enorme passo avanti verso risultati più ripetibili", ha detto Sadler. "E poi aggiungere sempre più soluzioni automatizzate è l'ideale."
A seconda del livello di automazione che alla fine adotta, un laboratorio può trasformare radicalmente il suo funzionamento, aumentando la sua produttività, senza aggiungere più turni, consentendo al contempo agli operatori umani di fare un uso più produttivo del loro tempo.
"Immagina te stesso per otto ore al giorno, seduto di fronte a un telaio e caricando, aspettando che sia finito, e poi rimuovendo i pezzi e poi ricaricando di nuovo", ha detto Fernandez. "Questo è il problema principale o il punto dolente principale per il cliente, in realtà, è quell'attesa."
