Bagaimana Standar Terstandar NIST Mendorong Presisi dan Kualitas

Lebih dari Satu Abad Inovasi dalam Kerja

Sebelumnya, kami telah sedikit membicarakan National Institute of Standards and Technology (NIST) dan bagaimana standar terstandar NIST merupakan bagian penting dari standar QMS kami. Namun, terstandar NIST bukan sekadar titik akar industri kami, yang menetapkan standar untuk inci, gram, dan pengukuran lainnya. Standar terstandar NIST datang bermain dalam banyak cara yang ajaib, aneh, dan menarik.

Sedikit Roti untuk Kacacac Kacang Terstandar NIST

Sebagai contoh: Beberapa tahun lalu, terjadi kegundahan besar ketika foto toples kacacac kacang senilai $761 mulai beredar di Internet. Apa yang membuat toples kacacac emas ini begitu spesial dan harganya begitu menakjubkan? Dirancang untuk membantu kalibrasi mesin di laboratorium ilmu pangan, produk ini adalah salah satu dari lebih dari 1.300 bahan rujukan standar (SRM) yang dibuat oleh NIST. SRM digunakan oleh ilmuwan dan peneliti, agen regulasi, dan produsen di seluruh dunia, berfungsi sebagai dasar kalibrasi terstandar NIST dan sebagai titik referensi untuk kontrol kualitas.

Menu SRM terstandar NIST tidak terbatas pada kacacac kacang. Ada standar yang sama mahal untuk segala sesuatu dari cokelat pembakaran hingga selada halus hingga “homogenat daging” — produk yang familiar namun agak misterius yang dirancang untuk bertahan di rak selama waktu yang sangat lama. Dan tentu saja, standar terstandar NIST meluas di luar kimia pangan, dengan SRM untuk material seperti organika lemak paus, serbuk sedimen danau, dan metabolit nikotin dalam urin manusia beku. Faktanya, NIST telah berdampak pada berbagai produk dan aplikasi selama sejarah luar biasa organisasi dan terus berlanjut hingga saat ini.

Sejarah Singkat NIST

NIST didirikan pada tahun 1901 sebagai National Bureau of Standards, berkat upaya Dr. Samuel Wesley Stratton, yang memangku jabatan direktur pertamanya (sampai 1923) dan meyakinkan Kongres AS seberapa pentingnya mendirikan laboratorium standar Nasional. Kurangnya total standar pada saat itu berarti, misalnya, ada setidaknya delapan versi galon dan empat kaki yang berbeda yang digunakan; pengawas produk seringkali kurang terlatih, dan alat ukur yang tidak akurat atau langsung penipuan membuat produk tidak konsisten atau membuat konsumen rentan terhadap praktik menipu.

Pada tahun 1905, NIST memanggil Konferensi Nasional Pertama tentang Bobot dan Ukuran (NCWM) untuk menulis hukum, mendistribusikan standar seragam, dan memberikan pelatihan bagi pengawas. Bahan rujukan standar terstandar NIST resmi pertama (SRM 1) adalah batu kapur argillaceous, diluncurkan pada tahun 1910 untuk digunakan oleh industri batu kapur untuk mengukur komposisi kimia jejak. Koleksi standar terstandar NIST tumbuh dari sana, akhirnya mencakup standar manufaktur pangan, penanda kesehatan tubuh, dan alat untuk mengukur polutan lingkungan.

Pada masa kini, sertifikat terstandar NIST menunjukkan bahwa suatu produk telah diuji terhadap SRM NIST dan memenuhi persyaratan yang ketat untuk produk tersebut. Setiap tahun, NIST mengirim sekitar 14.500 unit SRM dan mengembangkan 5 hingga 10 SRM baru, sering untuk agen regulasi seperti CDC atau EPA.

Beberapa Milestone Lainnya NIST

Selain memelihara dan mengembangkan standar terstandar NIST untuk program SRM, NIST bertanggung jawab atas beberapa perkembangan yang menarik. Misalnya, di Pameran Dunia legendaris tahun 1904 di St. Louis, fisikawan NIST Perley G. Nutting menunjukkan yang mungkin merupakan tanda pertama yang diiluminasi oleh gas terionisasi. Dikembangkan dari pekerjaan spektrometri gas yang dilakukan Nutting di NIST, tanda-tanda tersebut tidak lebih dari sebuah keajaiban pada saat itu, tetapi dua dekade kemudian teknologi itu akan memiliki dampak komersial besar dengan hadirnya tanda neon. Times Square tidak akan pernah sama lagi.

Pada tahun 1916, perbaikan NIST pada teknologi finder arah radio (RDF) menghasilkan desain baru yang berfungsi sebagai prototipe untuk Angkatan Laut AS dan digunakan untuk menentukan posisi pasukan musuh selama Perang Dunia I. Bicara tentang radio: Enam bulan sebelum stasiun radio komersial pertama diluncurkan pada tahun 1920, NIST bereksperimen dengan menyiarakan musik dan pidato untuk mempelajari masalah teknis yang dialami dalam radio awal. Pada tahun 1923, NIST menyiarkan frekuensi standar dari stasiunnya sendiri, membantu stasiun radio komersial menghindari gangguan sinyal satu sama lain.

Untuk kebahagiaan banyak industri, pada tahun 1926 staf NIST menemukan proving ring, sebuah perangkat sejenis pegas timbangan yang digunakan untuk mengukur gaya yang diterapkan. Meskipun desainnya berkembang seiring waktu, proving ring masih digunakan luas hingga kini — dan masih diproduksi sesuai standar terstandar NIST.

Pada tahun 1928, NIST dengan sengaja membakar dua gedung yang dihakimi di Washington, D.C., dalam apa yang mungkin merupakan tes skala penuh kebakaran pertama. Memantau kondisi aktual saat terjadi dan membandingkannya dengan kurva waktu-suhu teoretis pada waktu itu, tim mengumpulkan data yang akhirnya menjadi bagian dari standar terstandar NIST untuk kebakaran gedung.

Pada musim panas 1936, NIST bekerjasama dengan National Geographic Society untuk mengirim ekspedisi ke Kazakhstan untuk mengamati gerhana matahari. Menggunakan kamera khusus 14 kaki dan lensa 9 inci yang dirancang dan dibangun oleh NIST, tim mengambil foto warna alami pertama dari gerhana matahari.

NIST bahkan membangun jam atom pertama di dunia, pada tahun 1949. Meskipun jam tersebut tidak cukup akurat untuk digunakan sebagai standar waktu, itu membuktikan konsep dan mengarah pada pengembangan jam atom pertama yang cukup akurat untuk menjadi standar waktu, yang dibangun di National Physical Laboratory di Inggris pada tahun 1955. (Catat bahwa saat ini, NIST memelihara jam atom resmi dunia.)

Pada tahun 1953, NIST telah bekerjasama dengan American Dental Association untuk menemukan mesin sinar X panoramis — yang memungkinkan pembuatan gambar seluruh mulut dengan hanya satu paparan, membantu meminimalkan paparan radiasi. Sebelumnya, NIST dan ADA telah berkontribusi pada penemuan bor gigi berkecepatan tinggi.

Melihat ke depan ke Sensus AS tahun 1960, pada tahun 1954 NIST dan Census Bureau mengembangkan Film Optical Sensing Device for Input to Computers. “FOSDIC,” sebagaimana dikenal, memungkinkan formulir yang ditandai tangan untuk dipindai ke mikrofilm dan kemudian dikonversi menjadi kode komputer. Perangkat, yang mampu membaca 10 juta jawaban per jam, diperbarui dan digunakan untuk memproses data sensus hingga tahun 1990.

Dalam berita digital lainnya, pada tahun 1957 komputer generasi pertama yang dirancang dan dibangun di NIST digunakan untuk menghasilkan gambar digital pertama. Insinyur NIST Russell Kirsch dan rekan-rekannya menciptakan gambar yang dipindai dari anaknya yang berusia tiga bulan, Walden, saat bekerja pada metode untuk Standards Eastern Automatic Computer (SEAC) untuk mengenali angka dan huruf. Warisan Kirsch terus hidup: Walden kecil besar bekerja di Intel, dan pada tahun 2003 majalah Life menamai gambar ini salah satu dari “100 Fotografi yang Mengubah Dunia” karena dampaknya pada perkembangan fotografi digital.

Pada tahun 1967, SRM pertama untuk aplikasi klinis adalah penyelamat nyawa: standar terstandar NIST untuk pengujian kolesterol manusia. Sebelum itu, tes kolesterol terkenal tidak andal; menyimpang sejauh 23%, mereka sering menghasilkan perawatan yang tidak diperlukan atau risiko yang tidak terdeteksi yang membahayakan pasien.

Dengan krisis minyak awal tahun 1970 yang mengarah pada pengembangan cadangan minyak dan risiko lingkungan terhadap pantai Alaska, National Oceanographic and Atmospheric Administration meminta NIST untuk mengumpulkan data dasar tentang lingkungan laut. Terlambat — pada tahun 1989 — 700 sampel sedimen, air, dan kehidupan laut yang dikumpulkan NIST akan terbukti kritis untuk menilai dampak pencemaran minyak Exxon Valdez.

Dalam kemitraan dengan NASA, standar terstandar NIST juga adalah produk pertama yang dibuat di luar angkasa. Pada tahun 1983, selama penerbangan pertama Space Shuttle Challenger, NIST SRM 1960 dibuat di dalam lingkungan mikro-gravitasi shuttle. Tercipta dari perlahan polistirena yang sempurna bulat dan stabil, produk ini dirancang untuk membantu pengukuran konsisten partikel kecil seperti yang ditemukan dalam obat, kosmetik, produk pangan, cat, semen, dan polutan.

Atas permintaan arm riset Departemen Kehakiman AS, NIST menghasilkan standar profil DNA pertama di dunia, pada tahun 1992. Dikembangkan selama dua tahun, SRM 2390 dirancang untuk menguji setiap langkah metode analisis kompleks untuk mengidentifikasi orang menggunakan DNA.

Seiring waktu, NIST terus mengembangkan cara baru dan lebih akurat untuk mengatakan waktu. Tahun 1993 melihat perkenalan NIST Internet Time Service, yang memungkinkan orang untuk mengatur jam komputer mereka agar cocok dengan Universal Coordinated Time (UTC), yang hingga hari ini diterima sebagai standar waktu di seluruh dunia. Dan pada tahun 2010, jam logika kuantum eksperimental NIST dianggap sebagai jam paling presisi di dunia; diproyeksikan bahwa ia tidak akan gain atau kehilangan satu detik dalam 4 milyar tahun.

Apa yang Dihasilkan Masa Depan Terstandar NIST?

Jelas, apa yang dilakukan NIST tidak hanya penting tetapi juga luas — dan masih ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan. Misalnya, di sini di Metal Cutting Corporation, penggunaan kalibrasi terstandar NIST kami bersama dengan standar QMS lainnya membantu kami memberikan bagian berkualitas tinggi yang memenuhi spesifikasi pelanggan. Namun, kami masih menunggu standar terstandar NIST untuk metode pengujian arus eddy yang sering kami gunakan untuk memeriksa logam refraktori untuk cacat permukaan seperti retakan. (Orang dari NIST, apakah Anda membaca ini?) Anda dapat membaca lebih lanjut tentang kurangnya standar ECT dan masalah lain yang terkait dengan kalibrasi di blog kami The Quandaries of Calibration Standards.

Patuhan terhadap standar terstandar NIST, sertifikasi ISO 9001:2015, dan QMS yang terbukti adalah hanya beberapa kualitas yang perlu dicari dalam mitra pemotongan logam. Pelajari lebih lanjut dengan mengunduh panduan gratis kami, 7 Secrets to Choosing a New Contract Partner: Technical Guide to Outsourcing Your Precision Metal Fabrication.

Blogger minggu ini, Joshua Jablons, adalah Presiden Metal Cutting Corporation.