制造业转型为光谱传感技术带来机遇
先是中美之间的贸易冲突,然后是 covid-19 颠覆了商业和贸易,即使是对商业最友好的国家也要保护本国使用的必需品供应。在这些事件的背景下,许多评论家预测关键制造业将出现 “重新本土化”,因为关键行业的公司预计将在国家政府的支持下,把制造业和关键供应链转移到本土。
以制药业为例,美国 fda 药物评价与研究中心主任珍妮特-伍德科克博士 2019 年 10 月 30 日的证词非常及时(1)。她在国会的证词中指出,72%生产供应美国市场的活性药物成分(api)的生产设施在海外。最后,生产所谓的 “医疗对策 “以应对威胁的原料药生产基地在美国的比例严重不足–例如,全球只有 11% 的原料药生产基地生产用于防御生物威胁和流感的原料药。
几十年来,由于一些合理的商业原因,原料药的生产已经迁出发达国家。原料药生产属于化学密集型生产,因此受环境法规的限制,越来越难以选址。劳动力成本差异促使利润较低的非专利药生产企业寻求更低的租金。因此,由于采用了共同的制造方法,自然经济力量已将制药业分散到全球各地。
从半导体到钢铁等其他复杂和/或能源密集型制造业也有类似的故事。事实上,根据全美制造商协会的统计,制造业仅占美国经济总产出的 11.39%(2)。 西欧许多国家也有类似的统计数据,凸显了制造业密集度降低的趋势。
重新定位:需要技术创新的重大项目
要将制造业从低成本地区向高成本地区转移,既需要政府的意愿,也需要对制造方法进行调整。为了在世界舞台上具有成本竞争力,这种转型很可能是升级到先进制造方法的良机。优化生产需要提高劳动力和资源的使用效率,最大限度地减少有害化学品的浪费,同时最大限度地提高工厂的产出。这些努力可以减少对环境的影响,降低企业成本。
光谱传感可促进和支持先进制造,并可用于整个制造过程的各个环节。在机器学习的支持下,光谱传感可以识别材料类型,推导出精确的浓度,并为优化控制系统提供信息。海洋光学公司的创始人迈克-莫里斯(mike morris)在将近 30 年前推广微型光谱仪方面功不可没;海洋光学公司使其普及的产品现已广泛应用,是光谱传感的关键工具。
以下是光谱传感用于提高生产效率的几种方法:
- 来料:质量检查、成分分析、微量杂质检测、假冒检测
- 过程中反应进度、颜色检测、温度检测、终点检测
- 成品:质量检查、成分分析、分类
光谱传感器可用于测量固体、液体和气体,既可与待测材料接触,也可采用非接触模式。例如,拉曼光谱可用于测量液体或固体的 “衰减全反射 “探头的原料药浓度,而其他液体和气体则可在光与样品相互作用后使用直接吸收、透射或荧光进行测量。等离子体光谱法(libs)可轻松用于测量金属或地质成分,而直接光谱成像可非常快速地检测食品中的污染物或传送带上的其他缺陷。
机器学习和人工智能是任何传感系统的关键组成部分。大多数过程分析技术(pat)传感ag贵宾会的解决方案都将实时测量与机器学习模型相结合,以得出材料类型、浓度和/或检测重要参数。多种测量结果可输入工艺模型,用于优化批量或连续操作参数、预测产量并最大限度地减少浪费。
光谱传感技术在制造业中的应用明显增加,这一主要趋势将在未来十年内持续下去。海洋光学的商业和工程团队遍布北美、欧洲和亚洲,拥有为任何制造环境开发光谱传感ag贵宾会的解决方案的丰富经验,无论您的工厂位于何处,我们都能为您提供支持。凭借全套硬件和软件工具,让我们助您打造未来–无论您身在何处!
(1)检索时间为 5-4-2020。
(2)检索时间为 5-4-2020。