نوآوری‌های صنعتی

نوآوری‌های صنعتی

بررسی نمودار رئومتر در صنعت لاستیک با استفاده از پروفایل های چندجمله‌ای متعامد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
چکیده
در فرآیندهای تولید صنعتی، به‌ویژه در صنعت لاستیک، کیفیت محصول اغلب تحت تأثیر هم‌زمان چندین متغیر وابسته و غیرخطی قرار دارد که تحلیل جداگانه آن‌ها می‌تواند منجر به از دست رفتن اطلاعات ارزشمند فرآیندی شود. در این میان، منحنی رئومتر به‌عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارهای ارزیابی رفتار پخت آمیزه‌های لاستیکی، اطلاعات پیوسته‌ای از تغییرات گشتاور در طول زمان ارائه می‌دهد که قابلیت تحلیل به‌صورت یک پروفایل تابعی را دارد. در این پژوهش، به‌منظور بهبود دقت تحلیل و غلبه بر محدودیت روش‌های متداول مبتنی بر چند نقطه شاخص، از رویکرد پروفایل‌های چندجمله‌ای متعامد برای مدل‌سازی و تحلیل کامل منحنی رئومتر استفاده شد. این رویکرد با تبدیل مدل چندجمله‌ای معمولی به فرم متعامد، همبستگی میان ضرایب مدل را کاهش داده و امکان تحلیل مستقل و پایدارتر پارامترهای فرآیند را فراهم می‌کند. مطالعه موردی بر روی داده‌های حاصل از فرآیند تولید نوار لاستیکی خودرو انجام شد و نتایج نشان داد که در ناحیه آغاز پخت، از چهار نمونه مورد بررسی، دو نمونه در محدوده کنترل و دو نمونه خارج از حدود کنترل قرار گرفتند. همچنین، در ناحیه تکمیل پخت، تنها یک نمونه در محدوده کنترل قرار داشت، در حالی که سه نمونه به‌عنوان خارج از کنترل شناسایی شدند. ین نتایج بیانگر آن است که روش پیشنهادی، با بهره‌گیری از کل پروفایل رئومتر، نسبت به روش‌های مبتنی بر نقاط شاخص، حساسیت بیشتری در شناسایی تغییرات فرآیند داشته و اطلاعات جامع‌تر و دقیق‌تری از رفتار پخت آمیزه‌های لاستیکی ارائه می‌دهد. ازاین‌رو، روش پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان ابزاری مؤثر در پایش کیفیت فرآیند پخت، ارزیابی عملکرد دستگاه رئومتر و پشتیبانی از تصمیم‌گیری در کنترل کیفیت صنایع لاستیک مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of rheometer diagrams in the rubber industry using orthogonal polynomial profiles

نویسندگان English

Alireza Rashkan
Nasser Safaie
Department of Industrial Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده English

In industrial manufacturing processes, particularly in the rubber industry, product quality is often influenced by multiple correlated and nonlinear process variables, making separate analysis insufficient and potentially leading to the loss of valuable process information. Among the available quality assessment tools, the rheometer torque–time curve provides continuous information on the curing behavior of rubber compounds and can be effectively analyzed as a functional profile. In this study, an orthogonal polynomial profile approach was employed to model and analyze the entire rheometer curve, overcoming the limitations of conventional methods that rely only on a few characteristic curing points. By transforming the conventional polynomial regression model into an orthogonal form, the proposed approach reduces multicollinearity among regression coefficients and enables independent and more stable monitoring of process parameters. A case study was conducted using data collected from an automotive rubber strip manufacturing process. The monitoring results showed that, in the scorch region, two out of four samples remained within the control limits, whereas the remaining two samples were identified as out-of-control. Likewise, in the cure completion region, only one sample was within the control limits, while three samples exceeded the control boundaries. These findings demonstrate that the proposed profile-based approach is more sensitive to process variations than conventional characteristic-point methods and provides a more comprehensive representation of the curing behavior. Therefore, the proposed methodology can serve as an effective tool for curing process monitoring, rheometer performance evaluation, and quality control decision-making in rubber manufacturing industries.

کلیدواژه‌ها English

Nonlinear profile
Rheometer diagram
Orthogonal polynomial
Statistical quality control
Rubber industry

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 23 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 06 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 21 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 23 تیر 1405