نوشته‌ی پی. پی. پریرا

مشاور در پروژه توسعه خوشه لاستیک CCED بانک توسعه آسیا سریلانکا

از زمانی که یادگیری و حرفه خود را در فناوری صنعت تایر آغاز کردم، باید بگویم که تست تایر حوزه اصلی فعالیت من نبود. من بیشتر به شیمی تایر، ساختارهای مولکولی، مواد تشکیل دهنده ترکیبات و ترکیب‌سازی وابسته بودم، احتمالاً به دلیل علاقه‌ام به شیمی آلی و معدنی در دوران دانشگاه. با این حال، به دلایلی که حتی تا به امروز برای من روشن نیست، در تمام مدت زمانی که در شرکت‌های تولید محصولات تایری کار می‌کردم، چه از طریق مدیریت کنترل و تضمین کیفیت و چه از طریق مدیریت فعالیت‌های توسعه محصول، با تست و آزمایش مرتبط بودم.

به عنوان یک کارآموز جوان، در اواخر دهه شصت، اولین تجربه من در آزمایش تایر، آزمایش‌های اولیه لاتکس مانند DRC، کل جامدات، محتوای آمونیاک و pH و … بود. در طول دهه بعد یا بیشتر در Batas، من مسئول آزمایشگاه بودم که فرمولاسیون تایر و کنترل کیفیت در حین فرآیند را انجام می‌داد. آزمایش‌های اولیه انجام شده شامل نقطه ذوب، پلاستیسیته، سختی، سایش، خم شدن، آزمایش لایه برداری برای اتصال، ثبات رنگ برای مواد نساجی و محتوای جامد برای چسب‌ها بود.

در طول روزهای مطالعه ام، به عنوان بخشی از برنامه‌های مطالعاتی، از شرکت تایر سریلانکا که در حال حاضر CEAT Kelani نام دارد بازدید کردیم و این تنها مکانی بود که در آن روزها طیف گسترده‌ای از تجهیزات تست تایر مرسوم را در اختیار داشت. در سال‌های بعد، (به طور متناوب از ۱۹۸۱ تا ۱۹۹۸) این فرصت را داشتم که در کنیا با شرکت‌های Vaculug Traction Tyres بازسازی روکش تایر‌های OTR و TBS و Avon Rubber بازسازی روکش تایر‌های LT/TBS، تولید تایر و تیوب دوچرخه/کالاهای تایری قالب‌گیری شده کار کنم و با این که سطح امکانات آزمایشی در هر دو شرکت حداقل بود، اما با این حال عملیات سودآوری قابل توجهی انجام می‌دادند.

در طول دوره بعدی کار من (۱۹۹۹ تا ۲۰۰۸) در آزمایشگاه کنترل فرآیند Associated Motorways، طیف نسبتاً جامعی از تجهیزات آزمایش مانند رئومتر Monsanto، تستر کششی، مقاومت برگشتی، ساینده DIN و آنالیزور پراکندگی مورد استفاده قرار گرفت. این شرکت طیف متنوعی از محصولات مانند بازسازی روکش تمام اندازه‌های تایر و تایر‌های OTR، موتورسیکلت و سه‌چرخ را تولید می‌کرد، علاوه بر این، ترکیبات سفارشی را برای برخی از شرکت‌های بزرگ تولیدکننده تایرهای پنوماتیک و توپر در سریلانکا مخلوط و آج‌های بازپخت شده را به تعدادی از کشورها صادر می‌کرد.

ممکن است به دلیل مواجهه محدود من با سایر رشته‌های معاصر یا تجربه طولانی مدت من و شاید وسواس در صنعت تایر باشد که تمایل دارم فناوری تایر را اعتیادآور بدانم. شاید مدیران سایر رشته‌ها با تجربه طولانی برداشت‌های مشابهی در مورد زمینه‌های تخصصی خود داشته باشند.

با نگاهی کلی، می‌توان استنباط کرد که تایر و آزمایش‌های مرتبط با آن، چرخه‌ی عمر یا دیدگاهی از گهواره تا گور دارند. این چرخه با استخراج لاتکس از مزرعه ، پردازش و تبدیل آن به درجات مختلف کائوچوی خام، سانتریفیوژ و تولید TSR که عملیات اصلی پردازش هستند، آغاز می‌شود. پس از آن، تولید محصولات لاتکس و کائوچوی خشک انجام می‌شود که خود شامل فرآیندهای بالادستی و پایین‌دستی است و در نهایت به محصولات نهایی، کاربرد و عملکرد بعدی آنها و در نهایت دفع در پایان عمر، یا به طور مناسب‌تر، استفاده‌ی مجدد و بازیافت مجدد در این دوران اقتصاد چرخشی، ختم می‌شود.

ماهیت ترکیبی اکثر محصولات لاستیکی، از جمله تایر و حتی محصولات لاستیکی قالب‌گیری شده‌ی ظاهراً ساده با طیف وسیعی از کاربردهای متنوع، از پادری ساده گرفته تا درزگیرها در کاربردهای هوافضا و دستگاه‌های زیست‌پزشکی، تست را به جزء جدایی‌ناپذیر این فناوری تبدیل می‌کند. در طول روزهای مطالعه ما، تایر بادی به عنوان پیچیده‌ترین محصول تایری شناخته می‌شد، واقعیتی که حتی در این روزهای فناوری پیشرفته نیز صادق است. از آن زمان، هر جنبه‌ای از شیمی و فیزیک تایر، فناوری، روش‌شناسی ترکیب و تکنیک‌های پردازش، دستخوش تکامل بی‌سابقه‌ای شده‌اند که ناشی از تلاش و جستجوی بی‌پایان و همیشه تشنه برای ایجاد الزامات محصول جدید و تولید محصولات جدید یا بهبود محصولات موجود برای برآورده کردن الزامات سختگیرانه خدمات نوظهور و همچنین الزامات انطباق با محیط زیست و سایر الزامات نظارتی است که به سرعت در حال تغییر هستند.

روش‌های مدرن آزمایش تایر، تکنیک‌های سنتی و پیشرفته را برای ارزیابی خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی ترکیب می‌کنند. این روش‌ها برای اطمینان از اینکه اجزای لاستیکی و محصولات نهایی استانداردهای خاصی را برای دوام و ایمنی عملکرد رعایت می‌کنند، بسیار مهم هستند.

دانش من در سایر مواد ساختاری، به عنوان مثال فلزات/سرامیک‌ها و پلاستیک‌ها (تا حدی) نسبتاً محدود است. با این حال، حتی با این دانش محدود، متقاعد شده‌ام که تایر واقعاً یک چیز منحصر به فرد است، که صرف نظر از اصطلاحات خاص، به سادگی به معنای یک رفتار یا شیوه غیرمعمول یا متمایز است.

ساختارهای ماکرومولکولی و ماهیت ویسکوالاستیک کائوچوهای طبیعی و مصنوعی که مستلزم یک سری غیرمنطقی از شکستن و بازسازی با استفاده از فرآیندها و واکنش‌های فیزیکی و شیمیایی است، آنها را به یک ماده واقعاً منحصر به فرد تبدیل کرده است. این پیچیدگی با ماهیت بسیار ناهمگن افزودنی‌های لاستیک با خواص فیزیکی و شیمیایی و تعامل آنها در طول عملیات پردازش، بیشتر تشدید می‌شود. شرایط و پارامترهای پردازش، از جمله دما، فشار، نیروهای تغییر شکل دهنده و تنش‌ها، بیشتر به تغییرپذیری و عدم یکنواختی یا MURA، در اصطلاح سیستم تولیدTPS کمک می‌کنند. به این موارد، الزامات عملکرد محصول که به طور فزاینده‌ای همراه با مقررات سختگیرانه زیست‌محیطی و ایمنی ناشی از جنبش پایداری مداوم است را اضافه کنید و سناریوی نوظهور حاصل واقعاً پیچیده و بغرنج است و تست و آزمون در کل زنجیره ارزش به یک جزء جدایی‌ناپذیر و ضروری در تولید محصولات لاستیکی امروزی تبدیل شده است.

از نظر تاریخی، تست لاستیک از زمان کشف اولیه و استفاده از آن، به ویژه هنگامی که در قرن‌های نوزدهم و بیستم به بخش جدایی‌ناپذیر کاربردهای صنعتی تبدیل شد، تکامل یافته است. در ابتدا، آزمایش‌ها پایه‌ای بودند و بر استحکام و خاصیت ارتجاعی تمرکز داشتند تا مناسب بودن لاستیک را برای کاربردهایی مانند تایر، شیلنگ و درزگیر ارزیابی کنند. با این حال، با ظهور کائوچو‌های مصنوعی و توسعه کاربردهای جدید محصولات، آزمایش‌های پیشرفته‌تری ضروری شدند. برخی از نقاط عطف کلیدی در تاریخ آزمایش لاستیک را می‌توان به شرح زیر شناسایی کرد:

آزمایش‌های اولیه (قرن نوزدهم): دوران کائوچوی طبیعی و روش‌های اولیه مانند آزمایش کشش و ازدیاد طول.

توسعه آزمایش‌های استاندارد مانند آزمایش‌های کششی، سایشی و طول عمر

آزمایش مقاومت شیمیایی، تحمل دما و دوام ضروری برای کاربردهای نظامی و صنعتی (دهه‌های ۱۹۳۰-۱۹۴۰).

اندازه‌گیری خواصی مانند سختی، خاصیت ارتجاعی، مقاومت در برابر مواد شیمیایی، اشعه ماوراء بنفش و ازن، توسعه تجهیزات آزمایش پیشرفته و روش‌های آزمایش استاندارد، ASTM و ISO(دهه ۱۹۵۰ تاکنون).

تجهیزات کامپیوتری مانند آنالیز مکانیکی دینامیکی (DMA) و آنالیز ترموگراویمتری  (TGA) (قرن بیست و یکم).

در این دوره، که هوش مصنوعی تقریباً در هر جنبه‌ای از فعالیت‌های انسانی به کلمه کلیدی تبدیل شده است، نمی‌توانیم نقش بالقوه و مفید هوش مصنوعی را در تست لاستیک و مواد اولیه فعلی و آینده، به ویژه در زمینه‌های زیر نادیده بگیریم:

مدل‌سازی و شبیه‌سازی پیش‌بینی‌کننده

تشخیص عیوب

بهینه‌سازی فرآیند

تست غیرمخرب (NDT)

بینش‌های مبتنی بر داده

تست خودکار و کنترل کیفیت

گرایش فعلی به پذیرش موج‌های جدید مانند اتوماسیون، اینترفازهای دیجیتال و هوش مصنوعی، گاهی اوقات ما را به این گمانه‌زنی وا می‌دارد که آیا نسل فعلی شاهد آخرین بقایای صداقت و مهارت‌های انسانی در آزمایش مواد اولیه و محصول در زمینه‌هایی مانند موارد زیر است:

تفسیر و تحلیل

تخصص فنی

عیب‌یابی

تضمین کیفیت.

سازگاری و تصمیم‌گیری

بهبود مستمر

با این حال، این یک واقعیت اثبات شده است که ترکیب تخصص انسانی و آزمایش‌های مدرن مواد اولیه و محصول منجر به نتایج آزمایش بهتر و دقیق‌تر می‌شود. مهارت‌های انسانی تضمین می‌کنند که از فناوری به طور مؤثرتری در دستیابی به نتایج معنادار و ایجاد رویه‌های آزمایش بهینه مداوم استفاده می‌شود.

من کنجکاوانه تمایل دارم به دنبال شباهت‌هایی بین آزمایش در صنعت لاستیک و آزمایش‌های پزشکی مدرن باشم، که در آن به نظر می‌رسد هر دو با سیستم‌های پیچیده‌ای سروکار دارند که وابستگی متقابل شدیدی بین زیرسیستم‌ها و اجزا دارند.

 به نظر می‌رسد مفهوم علمی اساسی «آزمایش، مشاهده و استنتاج» برای هر دو رشته قابل اجرا باشد. آزمایش می‌تواند پیش‌بینی‌کننده یا تشخیصی باشد و ما گاهی اوقات از طیف وسیعی از آزمایش‌هایی که متخصصان پزشکی قبل از رسیدن به نتیجه‌ای خاص، حتی در مورد بیماری‌های جزئی، توصیه می‌کنند، شگفت‌زده می‌شویم. برخلاف روزگار قدیم که مشاهده دقیق و شهود امری عادی بود، به نظر می‌رسد وابستگی بیش از حدی به آزمایش وجود دارد، شاید ظاهراً به دلایل تجاری. به یاد دارم که حدود شصت سال پیش، پزشکان طب غربی عادت داشتند نبض بیماران را حس کنند. این بدون شک روشی بود که پزشکان بومی از آن استفاده می‌کردند.

من گاهی اوقات به عنوان فردی از نسل قدیمی‌تر، تمایل دارم از خود بپرسم که آیا ما به عنوان تکنیسین‌های صنعت تایر بیش از حد به تجهیزات آزمایش در این صنعت وابسته شده‌ایم که به یک تجارت چند میلیون دلاری تبدیل شده است. آیا ما کارها را درست انجام می‌دهیم (کارایی) یا کارهای درست را انجام می‌دهیم (اثربخشی)؛ موضوعی که می‌خواهم خوانندگان در مورد آن تأمل کنند.