Принцип работы автоматизированной лаборатории
Основным узлом лабораторной системы является центральный компьютер, расположенный вблизи пультовой системы автоматического дозирования (САД). Компьютер получает и хранит данные, по - ступающие непосредственно со всех испытательных приборов, рассчитывает контролируемые параметры, сравнивает их с находящимися в памяти нормами контроля на показатели готовой продукции и сводит их в требуемую таблицу. Такие таблицы, выводимые на дисплей, помогают быстро установить изменения качества приготовляемой смеси. Компьютер также контролирует правильность результатов испытаний путём постоянной проверки электрической части приборов и выборочного контроля их параметров.
Лаборатория 1 ответственна за выполнение испытаний по определению качества каждой заправки резиновых смесей с помощью реометров. Образцы из каждой приготовленной заправки быстро доставляют в лабораторию, где изготавливают образец с заданным объёмом и направляют его в реометр для испытаний. Каждый реометр имеет специально разработанный интерфейс для передачи данных о текущем испытании в компьютер, вводящий данные по идентификации испытываемой заправки. Он указывает шифр и номер заправки резиновой смеси, номер линии смешения, на которой её приготовляли, а "‘также дату её изготовления. Сигнальные лампочки на интерфейсе извещают оператора о завершении текущего испытания, о соответствии или несоответствии результатов испытания требованиям норм контроля (правильно ли произведено испытание, была ли температура испытания в пределах нормы). Операция выполняется очень быстро, так как информация о следующем испытании может быть введена во время проведения текущего испытания. Когда зажигаются сигнальные лампочки, оповещающие о завершении текущего испытания, оператору остаётся только выгрузить испытанный образец и загрузить прибор следующим. Если во время проведения этого испытания зажигаются лампочки, указывающие на то, что смесь не отвечает требованиям технических условий, оператор направляет оставшуюся часть пробы резиновой смеси на повторное испытание в лабораторию 2.
Лаборатория 2 оснащена оборудованием для испытаний на гарантию качества и испытывает 10% всех выпущенных заправок вместе со всеми образцами, забракованными в лаборатории 1. Таким образом, проводятся повторные испытания на реометре, определение вязкости по Муни, твёрдости, плотности, модуля при напряжении 300% и относительного удлинения при разрыве. Как и в лаборатории 1, все испытательные приборы связаны с компьютером и снабжены контрольными устройствами для ввода номера смеси и партии. Особое внимание в обеих лабораториях уделено размещению оборудования, чтобы путь прохождения образца был минимальным.
Каждое отделение автоматизированной лаборатории оснащено устройствами для выборки и представления данных. Поскольку основное назначение лаборатории 1 заключается в выдаче заключения о соответствии или несоответствии нормам контроля каждой заправки, она снабжена визуальным дисплеем с выборкой характерных данных. Формой представления данных является текущий контроль, т. е. постоянно обновляющаяся таблица результатов испытаний, проводимых в настоящее время на реометрах. В таблице указаны шифры испытуемых смесей и номера заправок, приведены результаты испытаний на реометре в сравнении с нормами контроля, хранящимися в памяти компьютера, на все смеси, приготовляемые в заводских условиях. В случае если какой-либо контролируемый параметр не соответствует нормам контроля, значение этого параметра на экране дисплея мигает, указывая на необходимость браковки заправки. При таком представлении результатов можно получить первую оценку причины несоответствия заправки требованиям, особенно если имеются отклонения от норм контроля более чем одного контролируемого параметра.
Важной формой представления данных является “Анализ тенденций”. Она имеет вид гистограммы, на которой даны результаты испытаний последних заправок из серии смесей одного шифра. Данные приведены по порядку номеров заправок; результат испытаний последней заправки приводится в самом низу гистограммы. Нет необходимости испытывать смеси в той последовательности, в которой их приготовляют, так как компьютер перестраивает данные и представляет их по порядку номеров. С получением новых данных для каждой определённой смеси в данную таблицу могут быть включены свежие результаты. Анализ тенденций позволяет технологу рассмотреть стабильность качества определённой линии смешения. Если анализ даёт смещение результатов в направлении одной из границ норм контроля, то есть время для корректировки технологического процесса, внесения поправок, пока ещё резиновая смесь соответствует нормам контроля и не выпускается продукция несоответствующего качества. По желанию технолог может рассмотреть один из контролируемых параметров для более точного анализа.
Выдача данных в лаборатории 2 производится на экране визуального дисплея, регистрирующем неполадки в системе. В задачи лаборатории 2 входит тщательный анализ физико-механических свойств для перепроверки результатов испытаний на реометре, полученных в лаборатории 1. Она также выдаёт информацию о повторных испытаниях заправок, не соответствующих требованиям, для облегчения установления причин несоответствия смеси нормам контроля (ошибки при дозировании, при смешении и прочее). В распоряжении технолога имеется целый ряд показателей, которые он может использовать для выдачи своих рекомендаций и которые он может получить с помощью визуального дисплея. В случае если необходима постоянная запись результатов, это осуществляется с помощью высокоскоростного печатного устройства. Печатающее устройство, регистрирующее неполадки в системе, фиксирует все контролируемые параметры, для которых наблюдались нарушения. Оно записывает шифры смесей и номера заправок, номера приборов и время проведения испытаний, указывает контролируемый параметр и какая из границ норм контроля нарушена. Такая информация обеспечивает уверенность в том, что все “подозрительные” заправки задержаны.
Кроме запроса данных по результатам текущих испытаний, технолог может запросить информацию о резиновых смесях, изготовленных за определённый промежуток времени, на одной или более линиях смешения. Результаты испытаний могут быть представлены по порядку номеров заправок или во временной последовательности их испытаний в виде гистограммы или цифровых таблиц; в обоих случаях приводятся нормы контроля. Пользуясь этими данными, можно сделать анализ среднего значения контролируемого параметра и среднеквадратичного отклонения.
Система способна к автоматическому изменению норм контроля, хранящихся в памяти, путём подбора нового соответствующего значения. Естественно, нормы контроля могут быть введены вручную, если технологи предпочитают работать по собственным оценкам.
Другим удобным средством анализа смесей является кривая распределения результатов испытаний, полученных в течение определённого периода времени для определённой смеси. Такая кривая сопоставляется с установленными нормами контроля на готовую продукцию, и проводится сравнение их с действительными значениями среднеквадратичного отклонения. Такой способ анализа требует большой затраты времени при выполнении его вручную.
Автоматизированная лаборатория качества резиновых смесей может служить хорошим примером экономии времени квалифицированных технологов-резинщиков. При этом не забывается и заводское управление, получающее общее представление о работе подготовительного цеха в форме “Данные для заводоуправления”, подготовленной автоматизированной системой.