การวิเคราะห์คุณภาพผลิตภัณฑ์ระหว่างกระบวนการผลิตด้วยเทคนิค FT-NIR Spectroscopy

Process Analysis

รู้ลึกถึงการเปลี่ยนแปลงของตัวอย่างระหว่างการผลิตด้วย FT-NIR

อุตสาหกรรมเคมี

เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและรักษาความเป็นเลิศด้านคุณภาพ

อุตสาหกรรมยา

นำ FT-NIR มาใช้กับการควบคุมการผลิตแบบ Real-time

อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

ควบคุมคุณภาพตลอด 24 ชั่วโมงเพื่อความพึงพอใจสูงสุดของผู้บริโภค

อุตสาหกรรมเกษตร

วิเคราะห์ค่า Proximate และค่าอื่นๆ แบบรวดเร็วด้วย FT-NIR

Technical solutions

เราพร้อมจะช่วยเหลือท่านไม่ว่าเคสจะยากแค่ไหน

การตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ระหว่างกระบวนการผลิตด้วย
FT-NIR Spectroscopy

การควบคุมกระบวนการผลิตด้วยเทคนิค FT-NIR

ในสภาวการณ์ปัจจุบัน นอกจากการผลิตสินค้าคุณภาพดีตรงตามมาตรฐานแล้ว เป้าหมายสำคัญอีกอย่างหนึ่งสำหรับผู้ผลิตสินค้าอุตสาหกรรม คือ การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต ผู้ผลิตจำนวนมากจึงมีความประสงค์ที่จะเปลี่ยนกระบวนการวิเคราะห์และตรวจสอบคุณภาพตัวอย่างในสายการผลิตจากวิธีการสุ่มตัวอย่างมาวัดในห้องปฎิบัติการ เป็นการวัดโดยตรงในสายการผลิต (on-line monitoring) การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวไม่เพียงส่งผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงาน ผู้ผลิตสามารถโยกย้ายพนักงานที่มีความสามารถสูงออกจากห้องปฎิบัติการไปทำงานในส่วนอื่นๆได้อีกด้วย

การนำเทคนิค FT-NIR มาใช้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถติดตามและควบคุมกระบวนการผลิตได้ทันที ผู้ผลิตสามารถใช้หัวโพรบที่ต่อกับสายใยแก้วนำแสงจุ่มลงในตัวอย่างโดยตรงและตรวจวัดค่าองค์ประกอบต่างๆได้ทันทีโดยไม่ต้องเสียเวลาทำการสุ่มตัวอย่างมาวัดในห้องปฏิบัติการ

ข้อดึของการตรวจวัดคุณภาพตัวอย่างในกระบวนการผลิตแบบ real-time มีมากมาย ไม่ว่าจะเป็น การใช้สารตั้งต้นและวัตถุดิบเท่าที่จำเป็น การเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบการผลิต และที่สำคัญลดโอกาสในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน ซึ่งอาจต้องนำกลับมาแก้ไขหรือกำจัด ข้อดึเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตโดยรวมและช่วยเพิ่มผลกำไรให้กับผู้ผลิตในไม่ช้า

นอกจากนั้น ระบบการตรวจสอบคุณภาพในกระบวนการผลิตด้วยเทคนิค FT-NIR spectroscopy ยังเป็นระบบที่สามารถทวนสอบได้อย่างสมบูรณ์ ในปัจจุบันการทวนสอบเป็นกระบวนการสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยาและเวชภัณฑ์ และมีแนวโน้มเป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมอื่นๆเช่นกัน เช่น อุตสาหกรรมอาหาร

ประโยชน์ของการใช้ FT-NIR จากบริษัท Bruker

เครื่อง spectrometer สำหรับวัดในกระบวนการผลิตทุกรุ่นของบริษัท Bruker เป็นอุปกรณ์ที่มีความแข็งแรง ทนทาน มีอายุการใช้งานยาวนาน และต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น บริษัทของเรามีสาขาทั่วโลกและมีประสบการณ์สูงในด้านการควบคุมคุณภาพในกระบวนการผลิต โดยเราติดตั้งเครื่องมือของเราไปแล้วเป็นจำนวนหลายพันจุดวัดในหลากหลายอุุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็น เคมี ปิโตรเลียม ยา อาหาร และอาหารสัตว์

การใช้ FT-NIR ช่วยลดต้นทุน

การคำนวณต้นทุนการผลิตจำต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการตรวจวัดคุณภาพ ไม่ว่าจะเป็น ค่าวัสดุสิ้นเปลือง ค่าบำรุงรักษาเครื่องมือ และค่าแรง ค่าใช้จ่ายเหล่านี้มักมีปริมาณสูงในการวิเคราะห์แบบดั้งเดิม หรือการวิเคราะห์ทางเคมี ค่าใช้จ่ายที่มักเกิดขึ้นเพิ่มเติมในกระบวนการผลิตที่มีการตรวจสอบคุณภาพตัวอย่างด้วยวิธีดั้งเดิม คือค่าใช้จ่ายในการกำจัดหรือปรับผลผลิตที่ไม่ได้มาตรฐาน เมื่อนับรวมค่าใช้จ่ายเหล่านี้เป็นต้นทุน ผู้ผลิตอาจต้องพบสภาวการณ์ขาดทุนหรือกำไรที่ต่ำลงได้บ่อยครั้ง

การเปลี่ยนระบบการควบคุมการผลิตและการควบคุมคุณภาพตัวอย่างมาเป็นวิธีการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ FT-NIR spectroscopy แบบ on-line นั้น ถึงแม้จะมีค่าใช้จ่ายเบื้องต้นเป็นการลงทุนค่าเครื่องมือ หัววัด และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ รวมทั้งค่าแรงงานสำหรับการพัฒนาสมการ ที่ค่อนข้างสูงกว่าวิธีวัดแบบเคมีดั้งเดิม แต่เมื่อระบบสามารถดำเนินการได้แล้ว กลับเป็นวิธีที่มีค่าใช้จ่ายต่ำมาก ไม่ว่าจะเป็นค่าบำรุงรักษา หรือค่าแรงพนักงาน นอกจากนี้ ความสามารถของระบบที่จะตรวจสอบคุณภาพได้อย่างทันท่วงทียังส่งผลให้ผู้ประกอบการสามารถประหยัดต้นทุนได้ เนื่องจากผู้ประกอบการสามารถปรับกระบวนการผลิตให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และลดค่าใช้จ่ายเพื่อจัดการผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน

แผนภูมิด้านบนแสดงสถานการณ์จริงในผู้ประกอบการอุตสาหกรรมเคมี โดยเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจากการควบคุมคุณภาพด้วยวิธีทางเคมีแบบดั้งเดิม และค่าใช้จ่ายเมื่อผู้ประกอบการเปลี่ยนระบบการควบคุมคุณภาพมาเป็นเครื่องมือ FT-NIR spectrometer แบบ on-line ผลจากการคำนวณพบว่า ผู้ผลิตสามารถได้รับผลประโยชน์ (Return of Investment: ROI) จากการเปลี่ยนระบบควบคุมคุณภาพมาเป็นแบบ FT-NIR ภายในระยะเวลาเพียง 7 เดือน หลังจากนั้น ผู้ประกอบการยังสามารถเพิ่มผลกำไรให้กับบริษัทได้อย่างต่อเนื่องในปีต่อๆไป

ระบบ Rocksolid

Cube Corner Mirror กระจก Cube Corner

เทคโนโลยี RockSolid™ interferometer เป็นเทคโนโลยีการจัดการแสงภายในเครื่อง spectrometer ที่บริษัท Bruker เป็นเจ้าของสิทธิบัตร ตัวแบ่งแสง RockSolid™ interferometer นี้มีส่วนประกอบสำคัญ คือ กระจก Cube Corner ที่มีความแม่นยำระดับสูงสุด และเป็นส่วนสำคัญที่จะผลิตข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการวิเคราะห์ในลำดับถัดไป เครื่อง Matrix-F ของเราสามารถติดตั้งในสิ่งแวดล้อมภายนอกห้องปฎิบัติการที่มีแรงสั่นสะเทือนได้ เนื่องจากเทคโนโลยี RockSolid™ interferometer ติดตั้งทุกองค์ประกอบอย่างแน่นหนา (Permanent aligned) มีระบบการตรวจวัดตำแหน่งด้วยแสงเลเซอร์ และไม่จำเป็นต้องปรับเครื่องตลอดเวลา

การถ่ายโอนสมการ

เทคโนโลยี Fourier-Transform (FT) spectrometer จากบริษัท Bruker เป็นเทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูง ไม่เพียงแต่ค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆ แต่ยังมีความแม่นยำในแกน X หรือตัวค่าความยาวคลื่นแสง (Wavenumber accuracy) ด้วย ความสามารถนี้เป็นปัจจัยสำคัญในการถ่ายโอนสมการการทำนายค่าคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพจากเครื่องมือ FT-NIR เครื่องหนึ่งสู่อีกเครื่องหนึ่ง แม้จะเป็นเครื่องมือคนละรุ่นกัน ลูกค้าไม่จำเป็นต้องสร้างสมการจากข้อมูลที่วัดได้จากสายการผลิตเท่านั้น แต่สามารถสร้างสมการจากข้อมูลที่เก็บในห้องปฎิบัติการซึ่งจัดการได้ง่ายกว่า แล้วเพิ่มเติมข้อมูลเพียงเล็กน้อยจากกระบวนการผลิตจริงก็จะได้สมการทำนายสำหรับการใช้จริงแบบ On-line

การวิเคราะห์คุณสมบัติหลายอย่างพร้อมกัน

เนื่องจากเทคนิค FT-NIR spectroscopy เป็นเทคนิคที่ตรวจวัดคุณสมบัติการดูดกลืนแสงของตัวอย่างในช่วงคลื่น NIR ซึ่งมีข้อมูลสำคัญจากการสั่นของโมเลกุลต่างๆภายในตัวอย่าง เทคนิคนี้จึงเป็นเทคนิคที่ไม่เพียงแต่ตรวจวัดได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบหรือคุณสมบัติของตัวอย่างได้พร้อมกันทีละหลายๆคุณสมบัติด้วยการวัดเพียงครั้งเดียว

ระบบการวัดหลายจุดวัดโดยใช้เครื่องมือเครื่องเดียว (Multiplexing)

เครื่อง Matrix-F จากบริษัท Bruker มีระบบ Multiplexing ช่วยให้สามารถต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น หัววัดแบบจุ่ม (probe) หัววัด flowcell หรือหัววัดแบบไม่สัมผัสตัวอย่างได้โดยเครื่องมือ 1 เครื่องสามารถติดตั้งกับอุปกรณ์ต่อพ่วงได้มากถึง 6 อุปกรณ์ อุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละชิ้นจะสื่อสารโดยส่งสัญญาณการดูดกลืนแสงของตัวอย่างผ่านสายใยแก้วนำแสงมาที่เครื่อง Matrix-F เราสามารถติดตั้งสายใยแก้วนำแสงที่มีความยาวมากถึงกว่า 100 เมตรได้ ระบบ Multiplexing นี้ช่วยลดต้นทุนการจัดซื้อเครื่องเบื้องต้นให้กับผู้ประกอบการได้เนื่องจากผู้ประกอบการสามารถจัดซื้อเครื่องเพียงเครื่องเดียวแต่วัดได้หลายจุดวัด

ประสบการณ์และผู้เชี่ยวชาญของเรา

บริษัท Bruker มีทีมผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้านสำหรับการติดตั้งระบบควบคุมคุณภาพด้วย FT-NIR spectrometer ในสายการผลิต ทีมงานของเรามีประสบการณ์ยาวนานในสายงานนี้และพร้อมที่จะให้คำปรึกษาแก่ผู้สนใจนำเทคนิคนี้ไปใช้ โดยเรามีมาตรฐานในการทำงานเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดกับลูกค้า ไม่ว่าจะเป็นการเลือกใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เหมาะสม จุดที่ควรติดตั้งอุปกรณ์ และระบบการสื่อสารจากเครื่องมือของเราไปยังระบบควบคุมการผลิตของบริษัทลูกค้า


ข้อมูลเพิ่มเติม