Instron

วิธีที่ระบบอัตโนมัติสามารถปรับปรุงการทดสอบพลาสติก

การดำเนินการเพื่อทำระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการสามารถให้ผลการทดสอบที่ทำซ้ำได้มากขึ้นและผลผลิตที่สูงขึ้น

| Instron
เขียนโดย

Dave Gradijan

ห้องปฏิบัติการพลาสติกมักได้รับมอบหมายให้ทดสอบตัวอย่างที่คล้ายคลึงกันในปริมาณสูงในขณะที่พยายามรักษาผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและเชื่อถือได้ บางแห่งสามารถจัดการกับความท้าทายได้ด้วยการดำเนินงานที่เป็นแบบแมนนวลและใช้มนุษย์เป็นหลัก แต่บริษัทส่วนใหญ่จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการทำระบบอัตโนมัติในอุปกรณ์ทดสอบอย่างน้อยบางส่วน

การรวมระบบอัตโนมัติเข้าสู่กระบวนการทดสอบที่มีอยู่สามารถให้ประโยชน์กับผู้ผลิตพลาสติกโดยให้:

  • ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้มากขึ้น
  • ผลผลิตที่สูงขึ้น
  • การใช้แรงงานที่ดีขึ้น (และปลอดภัยขึ้น)
  • ข้อมูลการทดสอบที่ปลอดภัยมากขึ้น

ขอบเขตของประโยชน์เหล่านั้นอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิตแต่ละราย แต่ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่สามารถคาดหวังผลตอบแทนการลงทุนที่สำคัญจากการดำเนินการเพื่อทำระบบอัตโนมัติ


การทำซ้ำที่ปรับปรุงแล้ว

สำหรับห้องปฏิบัติการพลาสติกที่ทดสอบตัวอย่างที่คล้ายคลึงกันหลายร้อยชิ้นในแต่ละวัน การทำซ้ำโดยทั่วไปเป็นข้อกังวลใหญ่และเป็นความท้าทาย การปฏิบัติตามมาตรฐานการทดสอบที่เข้มงวด เช่น ASTM D638 หรือ ISO 527 ต้องการผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอซึ่งอาจเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุเมื่อความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดจากมนุษย์มีมาก

มาตรฐานพลาสติกจำนวนมากมีความซับซ้อนมากและต้องการการวัด "แม่นยำมาก" เช่น โมดูลัส กล่าวโดย Sammi Sadler วิศวกรแอปพลิเคชันของ Instron

การเปลี่ยนแปลงในเทคนิคจากผู้ดำเนินงานคนหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่ง หรือแม้แต่การเปลี่ยนแปลงโดยผู้ดำเนินงานคนเดียว สามารถส่งผลให้ข้อมูลการทดสอบมีความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือน้อยลง ผู้ใช้งานที่เป็นมนุษย์อาจไม่สามารถโหลดตัวอย่างได้อย่างแนวตั้งอย่างสมบูรณ์แบบเสมอไป ตัวอย่างเช่น และความแตกต่างในมุมใด ๆ ดังกล่าวสามารถส่งผลต่อผลลัพธ์ได้

ตัวแปรที่ใหญ่ที่สุดในการทดสอบพลาสติกมาจากการจัดแนว การวัด และแรงกดจับ กล่าวโดย Sadler

"หากเรากำลังคิดเกี่ยวกับจับแบบสกรูด้านข้างเพื่อทดสอบพลาสติก ปริมาณแรงดันที่พวกมันใช้เมื่อจับยึดกับตัวอย่าง แรงดันนั้นอาจแตกต่างกันตั้งแต่ตัวอย่างหนึ่งไปยังอีกตัวอย่างหนึ่ง หรือจากผู้ใช้คนหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่ง" เธอกล่าว

การติดตั้งแบบอัตโนมัติจะแก้ไขปัญหานี้โดยการรับประกันว่าการวัด การใส่ และการจัดแนวของตัวอย่างทุกชิ้นทำในแบบเดียวกัน ซึ่งให้ศักยภาพที่ยิ่งใหญ่ในการประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการทิ้งตัวอย่างที่ล้มเหลว

ด้วยข้อมูลที่สม่ำเสมอมากขึ้นซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากข้อผิดพลาดหรือการเปลี่ยนแปลงของมนุษย์ ผู้ดำเนินงานห้องปฏิบัติการสามารถวิเคราะห์ผลลัพธ์ได้ง่ายขึ้น กล่าวโดย Kelvin Fernandez ผู้จัดการการตลาดเบื้องต้นสำหรับระบบหุ่นยนต์ของ Instron

"คุณสามารถพูดได้ว่า 'ฉันรู้ว่าฉันได้ตัดตัวแปรนี้ออก และผลลัพธ์ของฉันยังแย่อยู่' ดังนั้นมันเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ หรืออาจเกี่ยวข้องกับการติดตั้งการทดสอบหรือสิ่งแบบนั้น" Fernandez กล่าว


ผลผลิตที่ดีขึ้น โดยไม่ต้องเพิ่มพนักงาน

ด้วยปริมาณตัวอย่างที่คล้ายคลึงกันมากที่ทำการทดสอบ ห้องปฏิบัติการพลาสติกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและผลผลิตได้อย่างมากโดยการทำระบบอัตโนมัติในกระบวนการของพวกเขาอย่างน้อยบางส่วน กล่าวโดย Richard Spiegel ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติของ Instron

| Instron ระบบ AT3 ทำการทดสอบแรงดึงและการดัดของพลาสติกแบบอัตโนมัติ

การทดสอบแบบอัตโนมัติบนระบบ AT3

"มันเหมือนกันซ้ำแล้วซ้ำเล่า" เขากล่าว "ระบบอัตโนมัติก็กลายเป็นเรื่องง่ายขึ้น และเมื่อมันง่ายขึ้น มันก็ถูกลงมากขึ้น"

เมื่อระบบสามารถโหลดตัวอย่างได้เพียงพอที่จะเรียกใช้การทดสอบโดยไม่มีผู้คอยดูแลในช่วงกลางคืน ห้องปฏิบัติการสามารถขยายผลผลิตโดยไม่ต้องจ้างพนักงานอีกกะ และเห็นการประหยัดต้นทุนที่ช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของการนำระบบอัตโนมัติมาใช้


การใช้แรงงานที่เหมาะสม

ยิ่งระดับของระบบอัตโนมัติสูงขึ้นเท่าไหร่ ผู้ดำเนินงานที่เป็นมนุษย์ก็สามารถจัดการงานได้มากขึ้นเท่านั้นเมื่อพวกเขาไม่ต้องตรวจสอบเฟรมการทดสอบอย่างใกล้ชิด ในขณะที่ลำดับการทำงานแบบอัตโนมัติกำลังทำงาน พวกเขาสามารถวิเคราะห์ข้อมูลหรือเตรียมตัวอย่างรอบถัดไป หรือหากพวกเขามีประเภทการทดสอบอื่น ๆ ที่ยังต้องการกระบวนการแมนนวล พวกเขาสามารถดำเนินการทดสอบเหล่านั้นบนระบบอื่นได้

บางบริษัทมองหาการทำระบบอัตโนมัติเกือบจากความจำเป็นเพราะพวกเขาไม่สามารถหาผู้สมัครที่มีคุณสมบัติเพื่อเติมตำแหน่งห้องปฏิบัติการที่เปิดรับ กล่าวโดย Spiegel

"พวกเขาไม่มีใครที่จะโหลดเฟรมการทดสอบอีกต่อไป" เขากล่าว "พวกเขากำลังพยายามเติมตำแหน่งแบบนั้นและพวกเขาต่อสู้ดิ้นรน ดังนั้นพวกเขาต้องใช้แรงงานที่มีอยู่ให้ดีขึ้นมาก"

Sadler เห็นด้วยว่าการหมุนเวียนพนักงานในห้องปฏิบัติการทดสอบสามารถมีบทบาทในการตัดสินใจทำระบบอัตโนมัติ

"การนำผู้คนมาให้ทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการทดสอบเพื่อให้ตรงตามมาตรฐานเหล่านี้เป็นเรื่องที่น่าหงุดหงิดจริง ๆ" เธอกล่าว "ดังนั้นการสามารถไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการหมุนเวียนยังเพิ่มประโยชน์ของระบบอัตโนมัติ"


สุขภาพและความปลอดภัย

สำหรับผู้ดำเนินงานที่เป็นมนุษย์ที่ทำงานในห้องปฏิบัติการพลาสติก ระบบทดสอบอัตโนมัติเช่น AT3 หรือ AT6 ช่วยให้พวกเขาพ้นจากการโหลดและถอดตัวอย่างซ้ำ ๆ การหนีบนิ้ว หรือการเครียดที่จะต้องโน้มตัวในมุมที่ถูกต้องเมื่อเฟรมการทดสอบไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่เป็นมิตรต่อการยศาสตร์

แทนที่ผู้ดำเนินงานจะทำการเคลื่อนไหวซ้ำ ๆ อาจหลายร้อยครั้งตลอดวัน Spiegel กล่าวว่าพวกเขาสามารถทดสอบปริมาณเดียวกันด้วยแรงงานทางกายที่น้อยกว่ามาก การจัดแนว การวัด และการทิ้งตัวอย่างได้รับการจัดการแบบอัตโนมัติ

"ตอนนี้พวกเขากำลังโหลดชั้นวางเข้าสู่ระบบอัตโนมัติและกดเริ่มต้นครั้งเดียว" เขากล่าว "และมันกำลังทำปริมาณเดียวกันนั้น"


ข้อมูลที่ล็อกไว้

การปกป้องข้อมูลการทดสอบมีความสำคัญไม่แพ้กระบวนการทดสอบ ผลลัพธ์การทดสอบ Bluehill Universal ถูกส่งออกโดยอัตโนมัติเข้าสู่ระบบการผลิตขององค์กร

และด้วยคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่เปิดใช้งานอย่างเหมาะสมในซอฟต์แวร์ ผู้ใช้ที่ยังไม่มีการฝึกอบรมและประสบการณ์ที่จำเป็นสามารถได้รับมอบหมายระดับสิทธิ์ที่ต่ำกว่า ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ข้อมูลที่มีค่านั้นถูกเปลี่ยนแปลงหรือลบโดยไม่ตั้งใจ สิ่งนี้ช่วยให้แน่ใจในการทำซ้ำ ซึ่งอีกครั้งหนึ่งเป็นความท้าทายสำคัญในการทดสอบพลาสติก

| Instron

Bluehill Security ช่วยผู้จัดการห้องปฏิบัติการในการตั้งค่าสิทธิ์เฉพาะสำหรับผู้ใช้ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับระดับประสบการณ์ของผู้ดำเนินงานแต่ละคน

โมดูลการติดตามของ Bluehill ยังให้ประวัติการแก้ไขที่สมบูรณ์ เพื่อให้การเพิ่ม การลบ หรือการแก้ไขทุกครั้งถูกบันทึกพร้อมกับเวลาและชื่อของผู้ใช้ที่ทำการเปลี่ยนแปลง ผู้ที่มีการเข้าถึงที่เหมาะสมจะทราบว่าอะไรถูกเปลี่ยนแปลง เมื่อใด และโดยใคร

"คุณมีรอยตามการตรวจสอบที่ชัดเจนมากของการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่ได้ทำ" Spiegel กล่าว

และเนื่องจาก Bluehill มาพร้อมกับวิธีการทดสอบที่สร้างไว้ล่วงหน้าซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับมาตรฐานการทดสอบพลาสติกทั่วไป เช่น ASTM D638, ASTM D790, ISO 527, และ ISO 178 ซอฟต์แวร์ทำงานส่วนใหญ่ให้กับห้องปฏิบัติการ

"ดังนั้นพวกเขาไม่ต้องคิดเรื่องนี้" Sadler กล่าว "นั่นเป็นสิ่งที่ให้ความสบายใจกับลูกค้าด้วย"


ขั้นตอนสู่ประสิทธิภาพที่มากขึ้น

| Instron

จับแบบนิวเมติก

ไม่ใช่ผู้ผลิตทุกรายที่ทำงานกับพลาสติกจะพร้อมที่จะรับการติดตั้งการทดสอบแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ แต่แม้แต่ขั้นตอนที่เป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปสามารถช่วยให้ก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การอัปเกรดเป็นเอ็กซ์เทนซอมีเตอร์อัตโนมัติหรือการเปลี่ยนจับแมนนวลที่เก่ากว่า ตัวอย่างเช่น สามารถแปลเป็นการทดสอบที่สม่ำเสมอมากขึ้นสำหรับองค์กรที่ไม่ต้องการออกจากสภาพแวดล้อมที่เน้นมนุษย์

"การเปลี่ยนจากจับแบบสกรูด้านข้างขั้นสูงไปเป็นจับแบบนิวเมติกเป็นขั้นตอนที่ใหญ่สู่ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้มากขึ้น" Sadler กล่าว "และจากนั้นการเพิ่มโซลูชันอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อย ๆ เป็นสิ่งที่เหมาะสมที่สุด"

ขึ้นอยู่กับระดับของระบบอัตโนมัติที่นำมาใช้ในท้ายที่สุด ห้องปฏิบัติการสามารถเปลี่ยนแปลงการดำเนินงานได้อย่างมาก เพิ่มผลผลิต โดยไม่เพิ่มกะ ในขณะที่ช่วยให้ผู้ดำเนินงานที่เป็นมนุษย์ใช้เวลาได้อย่างมีประสิทธิผลมากขึ้น

"ลองจินตนาการตัวคุณเองเป็นเวลาแปดชั่วโมงต่อวัน นั่งอยู่หน้าเฟรมและโหลด รอให้มันเสร็จ แล้วเอาชิ้นส่วนออกและจากนั้นโหลดใหม่อีก" Fernandez กล่าว "นั่นคือปัญหาหลักหรือจุดเจ็บปวดหลักสำหรับลูกค้าจริง ๆ คือการรอนั่นแหละ"