مهندسی آزمونهای
دینامیک
برای نخستین بار در شرکت سنتام؛
طراحی و ساخت تجهیزات آزمونهای دینامیک
در بالاترین سطح فناوری با مکانیزم سرو هیدرولیک
اهداف و برنامه‌های مدیریت شرکت سنتام در طراحی، تولید و توسعه این شرکت همواره بر پایه صادرات و جهانی شدن محصولات خود بوده است. تلاش این شرکت بر محور رعایت حقوق مشتریان و برآورده‌سازی اصول حرفه‌ای در تولید یک محصول باکیفیت است. شرکت سنتام سعی کرده است یک محصول کاملاً منطبق بر استانداردهای جهانی با قابلیت‌هایی فراتر از درخواست مشتری طراحی نماید. در واقع در طراحی و تولید هیچ محصولی صرفاً خواسته مشتریان مد نظر نبوده و همواره استانداردهای جهانی و ویژگیهای عملکردی و مشخصه‌های فنی متعارف در دنیا مد نظر طراحان این شرکت بوده است. این دیدگاه و روش در وهله اول هزینه‌بر بوده است؛ ولی در بلندمدت مفید واقع شده و باعث دریافت بازخوردهای عالی در سطوح مختلف جامعه صنعتی و علمی گشته است. شرکت سنتام با چنین نگاهی در طرح‌های توسعه‌ای خود موفق بوده و طی 15 سال گذشته توانسته است سه بار طرح توسعه فضای کسب و کار را محقق سازد.
|
بر پایه دانش فنی طراحی لودسل‌های استاتیک که طی 25 سال تجربه در شرکت سنتام کسب شده است؛ برای نخستین بار در ایران لودسل‌های دینامیک با دقت و توان رقابتی بسیار بالا در این شرکت ساخته شد. |
معرفی شرکت سنتام و واحد مهندسی در بخش‌های مختلف مانند مکانیک، نرمافزار و الکترونیک
شرکت سنتام یک شرکت دانش‌بنیان است که بیش از 25 سال سابقه در زمینه طراحی و ساخت تجهیزات آزمایشگاهی و کنترل کیفی خواص مکانیک مواد دارد. این شرکت با بیش از 100 نفر پرسنل مجرب و باسابقه در واحدهای مختلف ساخت، مونتاژ، مهندسی الکترونیک، مهندسی نرمافزار، مهندسی طراحی مکانیک، مهندسی تحقیق و توسعه، تولید، انبار، تدارکات، فروش، پشتیبانی، اداری و مالی مشغول به کار بوده‌اند، شرکت سنتام بیش از 145 نوع دستگاه مختلف و بیش از 1000 نوع ضمایم و ادوات جانبی طراحی نموده است. محصولات این شرکت در بیش از 125 صنعت مختلف ارائه شده است. یکی از آنها؛ صنایع خودروسازی است که جزو صنایع ترکیبی بوده و بیش از صد دستگاه آزمون عمومی و تخصصی در انواع قطعات مانند: قطعات پلاستیکی، لاستیکی، فولادی و انواع آلیاژهای ترکیبی، فوم عایق، تایر، انواع رینگ، بدنه و شاسی، برق و الکترونیک، ترمز و کلاچ، فنر و دمپر، قفل و یراق‌آلات، تسمه، شمع، پیچ و مهره و... ارائه کرده است.
با توجه به نیاز مبرم صنایع داخلی به تجهیزات آزمون دینامیکی و خستگی، شرکت سنتام گام بزرگی در این زمینه برداشته و توانسته است با پشتوانه بدنه کارشناسی و تخصص خود تحول منحصر به فرد و عظیمی را در صنعت آزمون کشور ایجاد نماید. طراحی و ساخت تجهیزات دینامیکی با استفاده از مکانیزم سرووهیدرولیک جهت انجام آزمونهای متنوع دوام و عملکردی برای اولین بار در کشور توسط شرکت سنتام به انجام رسید. این تجهیزات با دقت بسیار بالا آزمونهای: خستگی، سختی دینامیکی لاستیک، آزمون دوام انواع قطعات خودرو با گستره فرکانسی بسیار بالا، آزمون مدولار، دوام انواع اکسیال با عملکرد سرو هیدرولیک Servo Hydraulic Actuator و با استفاده از شیر Servo MOOG و لودسلLow Profile دینامیک، اینترفیس‌هایی با فرکانس کاری 5KHz با فناوری(Digital signal processing) DSP به صورت Real Time و سیستم کنترلی به صورت Close Loop طراحی شده است.
از دیگر ویژگیهای این دستگاه؛ طراحی‌های منحصر به فرد نرمافزار با قابلیت‌های بسیار بالا، جک و اکچویتور دینامیک، پاورپک و طراحی کلیه اجزای مکانیک مانند فک و فیکسچرها، لودسل، اکستنسومترها است. توانمندی‌های فنی شرکت سنتام در طراحی حوزه‌های تخصصی کنترل، نرمافزار، ابزاردقیق، سخت‌افزار و مکانیک باعث شده است هیچ محدودیتی در طراحی انواع ماشین‌های دینامیک در ظرفیت و مدل‌های مختلف وجود نداشته باشد. در اختیار داشتن این فناوری، شرکت سنتام را در زمره معدود شرکت‌های صاحب سبک در دنیا قرار داده است.
ظرفیت نامی تجهیزات آزمون دینامیک از یک تن تا 200 تن را شامل می‌شود.
بیان ویژگی‌ها و مشخصات فنی محصول
شرکت سنتام در طراحی و ساخت تجهیزات با سطح فناوری بالا (High Tech) همواره سعی کرده است کمترین وابستگی را به خارج از کشور داشته باشد. بنابراین طراحی و ساخت جزئی‌ترین قطعات و ادوات وابسته به دستگاه مانند: نرمافزار و سخت‌افزار، سنسورهای اندازه‌گیری، ابزار دقیق و... به صورت کاملاً بومی و در این شرکت به انجام رسیده است. به طور مثال با توجه به محدودیت‌هایی که در تهیه لودسل دینامیک جهت دستگاه آزمون خستگی اکسیال در ظرفیت‌های مختلف وجود دارد و همچنین بر پایه دانش فنی طراحی لودسل‌های استاتیک که طی 25 سال تجربه در این شرکت کسب شده است؛ برای نخستین بار لودسل‌های دینامیک با دقت و توان رقابتی بسیار بالا در ایران ساخته شد.
از دیگر محدودیتهای موجود در ساخت دستگاه آزمون خستگی دینامیکی؛ تأمین سنسورهای LVDT با دامنه و دقت بالا جهت نصب بر روی اکچویتورهای آزمون خستگی و اندازه‌گیری دقیق مقدار جابجایی به صورت دینامیک بود. در این خصوص کار تحقیقاتی بسیار خوبی صورت گرفت و برای اولین بار در این حوزه به جای استفاده از سنسورهای LVDT موجود در بازارهای داخلی و خارجی که امکان وجود نویز الکتریکی و محدودیتهای دامنه اندازه‌گیری در آنها زیاد است و قیمت بالایی هم دارند؛ این شرکت برای اولین بار خط‌کش الکترونیکی با ویژگیهای منحصر به فرد را طراحی کرده است. سنسور به کار رفته در این نوع خط‌کش، غیر تماسی (Non-Contact) دیجیتال با درجه تفکیک 1 µm و درجه ایمنی IP67 و مقاوم در مقابل ارتعاش تا 30g و بدون محدودیت دامنه طراحی است. با توجه به طراحی منحصر به فرد و دقت بالا، این خط‌کش در سایر محصولات نیز مورد استفاده قرار گرفت.
محدودیت دیگری که در طراحی تجهیزات خستگی وجود داشت تهیه اینترفیس‌ها یا بردهای کنترلی دستگاه بود که تامین آن یکی از پرهزینه‌ترین و زمان‌برترین قسمت‌های طراحی دستگاه خستگی بود. طراحی و آزمون این برد الکترونیکی که یک کنترلر بسیار پیشرفته است؛ بیش از 3 سال در شرکت به طول انجامید تا مشکلات طراحی و پیچیدگی‌های فنی موجود به طور کامل برطرف گردد. طراحی اولین دستگاه در شرکت با بردهای آماده خریداری‌شده از دوبی انجام گرفت. به دلیل محدودیتهای کنترلی، ایمنی پایین آنها در مقابل سوختن، محدودیت سازگاری با کامپیوترهای متداول و مشکلات نصب بر روی Mother Board خاص، هزینه بالا، عدم امکان تعمیر و مشکلات Timing بردهای موجود در بازار، تصمیم شرکت سنتام بر طراحی و تولید این برد کنترلی استوار گردید. با توجه به سابقه و تجربه این شرکت در طراحی اینترفیس‌های قبلی این برد به صورت یک‌پارچه با فناوری سخت‌افزاری EMBED System ARM بدون محدودیت کامپیوتر با ارتباط LAN به صورت External و با Timing دقیق‌تر و سرعت دادههای بالاتر طراحی شد. ویژگیهای این برد، حذف محدودیتهای کنترلی، کنترل بسیار دقیق با فرکانس کاری 5KHZ و سرعت تبادل تمام اطلاعات دادههای آزمایش (نیرو، تغییر مکان، کرنش، زمان و فرمان‌های خروجی و ورودی) با سرعت 5000 نمونه در ثانیه است. این کنترلر قادر است در حالت زمان واقعی Real-Time و به صورت Close Loop سیستم را کنترل نماید.
یکی دیگر از طرح‌های موفق و منحصر به فرد شرکت سنتام در دستگاه آزمون خستگی، نرمافزار SAF- Controller است. این نرمافزار که به منظور استفاده در تجهیزات دینامیک طراحی شده است ویژگی‌ها و قابلیت‌های بالایی داشته و قادر است انواع روش‌های کنترل استاتیک و دینامیکی را با دقت بالا انجام دهد. ایجاد انواع شکل موج‌های خستگی مانند: سینوسی، مربعی، مثلثی، دندانه اره‌ای و هر شکل دلخواه یا الگویی بر اساس نقاط تصادفی با کمک این نرمافزار با دقت بالا امکان پذیر است. همچنین آزمونهای کشش و فشار استاتیکی با قابلیت کنترل دامنه نیرو ثابت، جابجایی ثابت، تنش ثابت یا کرنش ثابت در تمامی شکل موج‌ها فراهم گشته است. این نرمافزار مجهز به سیستم کنترل PID جداگانه برای هر حالت کنترلی، اعمال دقیق شکل موج و کنترل بلادرنگ(Real -Time) در تمامی آزمونهاست.
یکی از بارزترین قابلیت‌های این نرمافزار، ترسیم هم‌زمان گراف مرجع (Set Point) و نمودار پاسخ Response است. این کار باعث می‌شود اپراتور دقیقاً و لحظه به لحظه عملکرد دستگاه را بررسی و صحت پیاده‌سازی صحیح روش آزمون را کنترل و ثبت نماید. این نرمافزار قابلیت آن را دارد تا در صورت بروز اشکال در پیاده‌سازی روش آزمون، با تغییر ضرایب PID بدون توقف در روند آزمون، مقادیر خطا را تعیین کرده و با تنظیم مجدد بر مدار اولیه آزمون بازگردد.
یکی از روش‌های صحه‌گذاری و بررسی یک آزمون دوام بلندمدت (به عنوان مثال بارگذاری یک آزمون دوام با 10 میلیون سیکل بارگذاری) ثبت و بررسی دادههای کسب شده است. شرکت سنتام همواره سعی کرده است بررسی صحت نتایج و راستی‌آزمایی عملکرد دستگاه را با سادهترین روش در اختیار اپراتور قرار دهد.
یکی دیگر از مزایای نرم‌افزارِ تجهیزات خستگی شرکت سنتام، سرعت بالای داده‌برداری و کنترل هم‌زمان سیستم در زمان 0.2 ms به صورت کنترل حلقه بسته (Close Loop) است. این نرمافزار قابلیت داده‌برداری از چندین سنسور مانند: لودسل، جابجایی اکچویتور، زمان، اکستنسومتر و... را در قالب یک بسته اطلاعاتی (Packet) به صورت هم‌زمان تا 5000 داده داشته و پس از کنترل و پردازش آنها در حداکثر 0.2 ms مجدد به سیستم اعمال مینماید.
(ISO 14242 , ASTM E 1942) کلیه اجزای دستگاه بایستی حداقل با فرکانس کاری 5 KHz طراحی گردند. یعنی در هر سیکل آزمون حداقل 100 عدد داده دریافت گردد. اگر در هر ثانیه 50 سیکل کامل طی گردد، تعداد داده‌ها در هر ثانیه به 5000 عدد خواهد رسید که همان 5 KHz مورد نظر استاندارد است. اگر سرعت دریافت داده‌ها کاهش یابد، کنترل دستگاه با مشکل مواجه می‌گردد و عملاً پاسخ سیستم (Response) با تنظیمات اولیه (Set Point) سازگار نبوده و باعث بروز خطا می‌گردد. همچنین از سوی دیگر اگر سرعت داده‌برداری زیاد باشد ولی کنترل و پردازش مناسبی بر روی آن صورت نگیرد؛ سیستم کنترلی به صورت کنترل حلقه باز (Open Loop) عمل نموده و امکان حفظ شرایط پایدار در دستگاه با اختلال مواجه می‌گردد. در چنین شرایطی با توجه به عدم کنترل در سیستم، دستگاه صرفاً یک حرکت رفت و برگشتی ساده را – بدون تعریف مشخصی- طی خواهد نمود که طبیعتاً با هیچ استاندارد معتبری سازگار نخواهد بود. باید در نظر داشت اگر یک آزمون با 5 میلیون سیکل و فرکانس 50 Hz انجام شود چیزی در حدود 7/27 ساعت دستگاه بایستی تحت شرایط آزمون قرار گیرد. این زمانِ آزمونِ نسبتاً زیاد مستلزم آن است که دستگاه پایداری لازم را داشته باشد تا بتوان گزارش و تحلیل دقیقی به دست آورد.
مزیت‌های رقابتی محصولات شرکت سنتام
مهم‌ترین مزیت رقابتی شرکت سنتام با همکاران ایرانی و حتی رقبای خارجی، دانش فنی به‌کاررفته در جزئی‌ترین قسمت‌های دستگاه است. اولاً این دانش کاملاً بومی بوده و وارداتی نیست. به عنوان مثال شرکت سنتام در طراحی و ساخت ابزار دقیق، سخت‌افزار و نرمافزار و تمامی قطعات مکانیکی صاحب سبک است و اساساً در هیچ یک از پروژه‌ها کپی‌برداری یا مهندسی معکوس را در برنامه‌های خود نداشته است. ثانیاً با توجه به نیاز هر صنعت و قطعات مختلف، طراحی قابل توسعه و بسط (Customize) است. به عنوان نمونه شرکت سنتام با کسب فناوری طراحی و ساخت اکچویتورهای دینامیک توانست تجهیزات آزمون انواع فنرهای لول خودرو، دوام انواع ضربه‌گیرهای لاستیک و ترکیب لاستیک و فلز، دوام و تعیین مشخصه عملکردی انواع کمک فنر خوردو و سیستم تعلیق، آزمونهای اصطکاک که نیاز به سرعتهای خطی بسیار پایین دارند، شبیه‌ساز آزمونهای جاده‌ای، آزمون سختی دینامیکی انواع ضربه‌گیرها، آزمون مقاومت به ارتعاش چراغ خودرو، آینههای داخلی و جانبی، آزمونهای دوام ارتعاشی سیستم سوخت‌رسانی، آزمون استحکام ارتعاشی سیستم محرک و انتقال قدرت خودرو، آزمون استحکام ارتعاشی سیستم فرمان و هدایت‌پذیری خودرو مانند غربیلک فرمان، جعبه فرمان هیدرولیک، سیبک، آزمون مقاومت به ارتعاشات انواع پلوس، اکسل، دسته موتور، خستگی فلزات، دوام آسفالت و بتن، ساخت میزهای لرزه، اکچویتورهای پورتابل در آزمایشگاه‌های عمران و سازه و... در ظرفیت و ابعاد مختلف طراحی نماید.
یکی دیگر از مهم‌ترین مزایای محصولات شرکت سنتام امکان انجام خدمات پشتیبانی با کمترین زمان و هزینه حتی برای جزئی‌ترین ادوات وابسته به دستگاه است. این شرکت علاوه بر طراحی و ساخت تجهیزات آزمون جهت افزایش رضایت مشتریان و ارائه خدمات حداکثری، مطابق با یک برنامه و استراتژی معین اقدام به آموزش در سطوح مختلف فنی و اپراتوری دستگاه مینماید. این خدمات عبارتند از: روش‌های آزمون، نحوه صحه‌گذاری نتایج آزمون، پیاده‌سازی صحیح آزمون متد، مطابق با استانداردهای مربوطه، آموزش مباحث تئوری، طریقه آنالیز یک گراف و به دست آوردن گزارش‌های مورد نظر، بررسی و رفع اشکالات آزمونهای انجام‌شده، روش کالیبراسیون دستگاه و سنجه‌های مربوطه و نهایتاً پاسخگویی صحت نتایج به دست آمده.
یکی از مباحث مهمی که در خصوص تجهیزات آزمون دینامیک می‌بایست مورد بررسی قرار گیرد اثبات صحت عملکرد دستگاه و نتایج آزمون‌ها است. صحه‌گذاری نتایج آزمون مستلزم انجام یک دوره کامل از آزمون است تا با قابلیت ثبت و ردیابی اطلاعات جمع‌آوری شده تحلیل نتایج، میزان دقت و صحت آنها مورد ارزیابی فنی قرار گیرد. بررسی عملکرد تجهیزات آزمونهای دینامیک مانند تجهیزات آزمونهای استاتیک نبوده و بسیار پیچیده‌تر است. به عنوان مثال در یک آزمون کشش یا فشار چنانچه سرعتِ بارگذاری کالیبره و کنترل شده باشد طی زمان در حد چند دقیقه آزمون به اتمام می‌رسد. در حالی‌که در آزمونهای خستگی در زمان‌های طولانی، ارزیابی میزان پایداری، ثبات و تکرارپذیری نتایج در انجام آزمون‌ها به شاخص‌های مختلفی بستگی دارد که حتماً می‌بایست کنترل گردد:
1- طراحی دقیق استراکچر با استیفنس بالا و عدد مشخص
2- طراحی فیکسچر با کمترین لقی و استیفنس بالا
3- کنترل نیرو و جابجایی در یک گستره کامل به صورت Close Loop در کل زمان آزمون
4- قابلیت حذف خطاهای ناشی از استیفنس سیستم توسط دستگاه
5- اطمینان از نصب لودسل دینامیک و کالیبره بودن آن و سایر سنجه‌های مورد استفاده
6- قابلیت ترسیم و نمایش گراف Set Point (مرجع) توسط دستگاه از لحظه شروع تا پایان آزمون
7- نمایش هم‌زمان و بررسی نمودار در طول زمان آزمون با گراف مرجع (جهت اطمینان از پیاده‌سازی شرایط آزمون)
8- قابلیت نصب اکستنسومتر جهت داده‌برداری صحیح از روی نمونه آزمایش در صورت لزوم
9- قابلیت بررسی کل دادههای اخذ شده در گراف جهت تحلیل رفتار قطعه و قابلیت انتقال به اکسل
از دیگر مزایای رقابتی شرکت سنتام این است که در طراحی تجهیزات خود همواره چگونگی انجام کالیبراسیون سنجهها و صحه‌گذاری دستگاه را مد نظر داشته و راهکارها و روش‌هایی مطابق با استاندارد جهت رفع موانع و مشکلات ارائه می‌کند تا مشتریان در صحه‌گذاری نتایج آزمون با مشکلی مواجه نگردند. همچنین جهت جذب رضایت مشتریان خدمات ارزان و در دسترس در یک دوره کارکرد 10 ساله توسط شرکت سنتام باعث می‌شود همواره تجهیزات به لحاظ سخت‌افزاری و نرم‌افزاری از بالاترین سطح کیفی برخوردار باشند. این ویژگی هرگز در تجهیزات آزمون وارداتی مشاهده نمی‌شود.
اهمیت خدمات تحویل، پشتیبانی و گارانتی دستگاه آزمون خستگی دینامیکی در شرکت سنتام
تجهیزات آزمون خستگی دینامیک مانند سایر تجهیزات آزمون شرکت سنتام دارای یک سال گارانتی کامل است. این شرکت همواره سعی نموده است تجهیزات را در شرایط عملکردی مناسب و منطبق با استانداردهای بین‌المللی و مد نظر مشتری تحویل داده و آموزش‌های مکفی را در کلیه سطوح منتقل نماید. یکی از این شرایط جهت تحویل‌دهی دستگاه که بعضاً شرایط سخت‌گیرانه دارد؛ ارائه مستندات نصب و راه‌اندازی است. تجربه نشان داده است اگر شرایط و اطلاعات مناسب برای کارکرد دستگاه از طرف سازنده ارائه نگردد و مشتریان این شرایط را رعایت نکنند، در حین کار با مشکلات فراوانی مواجه می‌گردند. بنابراین با نظارت واحد مهندسی و بازرگانی؛ در حین تحویل دستگاه مستندات و الزامات شرایط نصب و راه‌اندازی و بسته‌های آموزش طی یک پکیج اطلاعاتی به مشتری تحویل داده می‌شود.
در هنگام نصب دستگاه علاوه بر آموزش‌های اپراتوری و نحوه استفاده از نرمافزار، آموزش‌های تخصصی در خصوص معرفی انواع آزمون‌ها و استانداردهای مربوطه ارائه می‌گردد و در نهایت دستورالعمل و راهنمای کار با دستگاه، طریقه کالیبراسیون و صحه‌گذاری نتایج، عیب‌یابی و نحوه تعمیرات دستگاه تحویل و کارت گارانتی در محل و در صورت نیاز گواهی آموزش اپراتور داده می‌شود.
در مورد برخی از محصولات با پیچیدگی‌های بیشتر عملکردی علاوه بر مدارک فوق، فیلم آموزشی تهیه و جهت تسلط بیشتر کاربران همراه دستگاه تحویل می‌گردد.
این شرکت با توجه به داشتن گواهی‌نامه ISO 9001 (از حدود 16 سال گذشته)، امسال نیز موفق به اخذ این گواهی‌نامه ISO: 9001-2015 تحت لیسانس شرکت URS انگلستان گردید. بحت رضایت‌مندی و وفاداری مشتریان و رسیدگی به شکایات مشتریان همواره مدنظر شرکت سنتام قرار داشته است. فرم‌های نظرسنجی و رضایت‌مندی مشتریان تحت نظارت مدیریت اجرایی مستقل همواره در حال ارزیابی و پایش می‌باشد و به استناد کارشناسان ارزیابی شرکت‌های گواهی‌دهنده، کیفیت شرکت در زمره صد شرکت برتر در پاسخگویی به مشتریان خود است.