재료 테스트 자동화

3축 자동화 장치는 여기에서 볼 수 있는 굴곡 테스트를 포함하여 광범위한 테스트 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. | 출처 : 인스트론

재료 테스트는 시장의 모든 제품의 개발 및 품질 보증에 매우 중요하며, 생의학, 항공우주 및 자동차 회사와 같은 일부 산업에서는 엄격한 품질 표준 외에도 많은 양의 테스트 처리량을 경험하고 있습니다. 이러한 요구 사항으로 인해 자동화는 이러한 회사의 테스트 프로세스 개선과 관련하여 지속적으로 논의의 최전선에 있습니다.

고객이 재료 테스트 요구 사항에 맞게 자동화된 솔루션을 추구하기로 결정하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 테스트 주기의 다양한 단계를 수행하는 데 걸리는 시간을 이해하면 자동화가 도움이 될 수 있는 부분을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 자동화가 테스트 절차 최적화, 운영자의 안전 위험 감소, 운영자가 더 많은 부가가치 작업을 수행할 수 있도록 돕는지 여부에 관계없이 자동화된 장치는 상당한 투자 수익(ROI)을 제공할 수 있습니다.

인건비 절감과 ROI는 일반적으로 자동화 결정에 가장 큰 영향을 미치는 요소이지만 자동화는 다른 방식으로 비용 절감을 제공할 수도 있습니다. 예를 들어, 비효율적인 테스트는 시편이나 테스트 실패로 인해 좋지 않은 결과를 낳을 수 있습니다. 높은 처리량을 요구하는 산업에서는 실패한 시편으로 인해 회사에 수천 달러의 재료 낭비 비용이 발생할 수 있습니다. 그러나 이러한 실패한 테스트 중 다수는 부적절한 시편 및 신장계 정렬, 불충분한 그립, 테스트 장치의 적절한 제어 실패 등 일관되지 않은 작업자 관행의 결과일 수 있습니다. 테스트 결과는 다양한 요인의 영향을 받으며, 일관되지 않은 데이터와 실패한 테스트는 많은 증분 오류와 불일치로 인해 발생하는 경우가 많습니다.

자동화된 의료 기기 테스트를 위해 만능 테스트 기계와 통합된 코봇입니다. | 출처 : 인스트론

자동 신율계를 사용하면 신율계를 수동으로 부착할 필요가 없으며 반복 가능한 배치가 가능합니다. | 출처 : 인스트론

재료 시험의 자동화는 스펙트럼이며, 만능 시험기에는 실험실의 특정 요구 사항에 따라 부분적으로 또는 완전히 자동화할 수 있는 다양한 부품(고정구, 변형률 측정 장치 및 시편 준비 장치)이 있습니다. 예를 들어, 수동 정적 장력 장치에는 완전 자동 신율계가 장착될 수 있습니다. 작업자는 여전히 측정을 수행하고 표본을 삽입해야 하지만 이 하중 장치는 이제 반자동으로 간주됩니다. 그런 다음 실험실에서는 테스트 주기 중 시간 지연이 발생하는 지점에 따라 다양한 방식으로 이 반자동 솔루션을 확장할 수 있습니다. 자동화 장비의 다른 예로는 측정 장치, 시편 삽입, 공압식 또는 유압식 작동식 그립 등이 있습니다. 이러한 예는 실험실의 사전 테스트 속도와 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 테스트 시간이 테스트 처리량에 병목 현상을 일으키는 경우, 여러 로드 스트링이 있는 로드 프레임을 활용하여 테스트 주기의 이 부분을 반자동화할 수 있습니다.

테스트 주기의 일부에 개선이 필요하지만 예산 제한으로 인해 완전 로봇 시스템에 대한 옵션이 제한되는 경우 반자동 설정을 통해 모든 테스트 실험실을 개선할 수 있습니다. 그러나 완전 자동화된 테스트 시스템은 가장 진보된 솔루션이 필요한 실험실에 더 많은 이점을 제공합니다. 수동 및 반자동 시스템 및 액세서리와 달리 완전 자동화 테스트 시스템은 애플리케이션에 구현되는 기술을 통해 더욱 발전된 비용 절감 기능을 제공합니다.

안전 인클로저를 갖춘 자동화된 테스트 시스템입니다. | 출처 : 인스트론

자동화된 액세서리는 테스트 데이터의 변동을 크게 줄일 수 있지만, 자동화된 시스템은 테스트 프로세스의 모든 부분이 표준화되어 있어 더욱 철저한 반복성을 제공합니다. 극도의 품질 관리 요구 사항으로 인해 생의학, 인프라 및 항공우주 산업은 실험실을 위한 자동화된 솔루션을 빠르게 추구하고 있습니다. 또한 자동화된 시스템은 프로세스를 최적화하고 절차 작업 중에 효율성을 극대화하며 병목 지점을 줄입니다. 예를 들어, 로봇은 시편 측정, 소프트웨어 입력 및 출력을 수행하고 시스템이 테스트되는 동안 시편을 제거할 수 있습니다. 로봇 시스템은 인간 조작자에게 적용되는 것과 동일한 안전 제한의 제약을 받지 않으며, 장비가 움직이는 동안 테스트 공간에 들어갈 수 있는 로봇의 능력에 따라 효율성과 처리량이 더욱 최적화됩니다.