光谱仪应用 | 在线测量来避免产品召回

产品召回对企业的成本可能极为高昂，这不仅包括召回本身的直接费用，还可能对公司的品牌声誉造成严重损害。产品质量的重要性不容低估，因为可靠的品牌声誉需要长期积累，却可能因一次失误而瞬间崩塌。而在考虑召回和更换产品的额外成本之前，这些因素已经足够令人警醒。因此，在产品上市前确保其质量成为企业不可或缺的关键环节。

在本文中，我们将探讨如何通过内联测量技术帮助企业避免产品召回，并保持高质量控制水平。此外，文章还将帮助您理解为什么以及如何将内联测量技术融入质量控制流程，重点介绍光谱技术的应用。

质量控制是制造过程中不可或缺的关键环节。如果缺乏有效的质量控制措施，产品可能会出现缺陷或不一致性，从而导致召回或其他质量问题。例如，在药品行业，确保药品在分发给客户之前的质量至关重要。药品直接影响人类健康，一旦出现问题，可能引发的法律后果远远超过质量检测和异常情况下的生产销毁成本。

手动与自动质量控制

传统上，最终产品各组件的参数测量（例如形状和尺寸是否在误差范围内）通常由质量控制人员或“离线”完成。离线检测也适用于药品行业，每一批最终化合物都需要进行检测。然而，手动质量保证限制了在有限时间内可处理的产品数量，并引入了因人为错误而产生的风险，这种风险会随着部件数量的增加而放大。即使是经验丰富的质量保证操作员，也可能因各种原因分心。此外，离线质量控制还会产生与人力相关的额外成本，例如培训和病假。

相比之下，在线测量是一种在制造过程中实时检测产品质量和一致性的技术。它通过传感器和其他测量技术收集生产过程中的数据（如温度、压力和材料厚度），然后实时分析这些数据，以确保产品符合规格要求。通过在线产品质量控制（Inline PQC），可以实现产品的自动拒收，从而节省下游工艺调整的成本，并最终避免产品召回。

在线测量的优势

无论是手动还是自动产品质量控制（PQC），其成本都会随着产品数量的增加而上升。虽然在线PQC的初始资本投入可能高于离线检测，但通过更高的生产效率和更低的拒收率，制造商可以快速收回投资。此外，在线PQC显著减少了跨时间、生产线和工厂的测量一致性问题，这对任何制造商（尤其是致力于全球化的品牌）都至关重要。

在线PQC还能够收集产品质量和关键参数的数据。如果产品反复超出所需参数范围，系统可以自动停机，从而最大限度地减少原材料损失和能源浪费。此外，在线PQC还可以帮助确定质量下降的原因，进一步降低上游部件和材料的成本，并优化次品生产。

总结：

• 在最终离线PQC之前使用在线PQC，可以消除高产量零部件生产中的一个瓶颈，因为人工生产力始终需要追赶自动化生产线的效率。

• 自动测量不仅允许在产品参数公差范围内进行分类，还可以用于对部件参数精度要求较低的下游应用。

• 在线PQC支持产品分类。

一个典型的在线测量系统示例是：在生产线上安装传感器，持续监测下方移动的产品。自动测量过程如下：

1. 当目标经过传感器时进行测量。

2. 记录尺寸和形状（在误差范围内），以确定产品是否合格。

3. 执行验收测试。

4. 当产品被判定为不合格时，评估测试结果。

然而，根据具体目标，在线PQC并不一定需要复杂的传感器系统。通常，一个简单的光谱仪即可通过在源头测量质量，有效防止产品召回。

1. 非接触式传感器

非接触式传感器通过光学、超声波或其他技术测量生产过程中的参数，而无需与产品直接接触。这种技术特别适用于物理接触可能损坏产品或导致污染的场景。例如，在食品加工或精密电子制造中，非接触式传感器可以实时监测产品的尺寸、形状或表面特性，而不会对产品造成任何影响。

2. 接触式传感器

接触式传感器通过物理接触测量生产过程中的参数。当非接触式传感器无法提供准确测量，或者需要通过物理接触控制生产时，接触式传感器是理想选择。例如，在机械加工中，接触式传感器可以用于测量零件的精确尺寸或表面粗糙度。

3. 温度和压力传感器

温度和压力传感器用于监测生产过程中的温度和压力参数。这些参数对产品质量有直接影响，例如在塑料注塑成型或食品加工中，温度和压力的波动可能导致产品缺陷。通过实时监测这些参数，可以及时调整生产条件，确保产品质量的稳定性。

4. X射线和成像技术

X射线和成像技术可以检测产品的内部结构，发现外部无法观察到的缺陷或不一致性。这种技术广泛应用于航空航天、汽车制造和电子行业，用于检测复杂零部件的内部缺陷，如裂纹、孔隙或材料分布不均。

5. 光谱技术

光谱技术通过光与物质的相互作用测量材料的化学成分。这种非破坏性检测方法因其高效性和准确性，成为内联质量控制中最广泛使用的技术之一。光谱技术的应用范围从微芯片蚀刻的质量控制到食品样本中微生物浓度的检测，覆盖了多个行业。

光谱技术在制药行业的应用

在制药行业，在线质量控制（尤其是光谱技术）具有不可替代的价值。制药生产必须符合良好生产规范（GMP），而光谱技术能够在不改变产品化学成分的情况下进行检测，完全符合这一要求。

例如，拉曼光谱技术（Raman Spectroscopy, RS）可以详细分析制药化合物的成分，并检测可能影响药品质量和疗效的杂质或污染物。以下是拉曼光谱技术在不同行业中的具体应用：

• 制药行业：拉曼光谱可以识别和定量分析药品中的活性成分（APIs）和辅料，同时检测可能影响药品质量的杂质。

• 聚合物行业：拉曼光谱可以识别和表征聚合物的化学结构、分子量和结晶度，确保聚合物符合特定的质量标准和性能要求。

• 食品行业：拉曼光谱可以分析食品的营养成分、风味和质量，例如检测维生素、氨基酸和脂肪酸的含量。

利用光谱技术进行在线测量

在制造过程中使用光谱技术可以实现对生产过程的实时监控和分析，从而有效避免产品召回。以下是具体步骤：

1. 制定质量规格：为产品设定明确的质量规格，例如杂质的可接受水平或特定成分的浓度。

2. 选择合适的光谱技术：根据生产需求选择能够实时测量关键质量属性的光谱技术（如近红外或中红外光谱）。

3. 开发校准模型：建立将光谱数据与产品规格相关联的校准模型，确保模型基于足够数量的代表性样本。

4. 实施实时监控：在生产过程中使用光谱设备实时测量产品的光谱数据，持续收集数据以便快速发现偏差。

5. 分析数据并采取行动：分析光谱数据以判断产品是否符合质量规格。如果发现偏差，立即采取措施解决问题，避免不合格产品进入下一生产阶段。

通过这些步骤，光谱技术不仅能提高生产效率，还能显著降低因质量问题导致的召回风险，为企业节省大量成本。

在线测量技术为企业带来诸多显著优势，具体包括：

提升质量控制。在线测量通过实时反馈生产过程中的数据，帮助企业维持高质量控制水平，降低最终产品出现缺陷或不一致性的风险。

减少浪费。通过在生产早期阶段检测问题，在线测量有助于减少能源消耗和浪费。这不仅节省成本，还能提高生产效率，增强企业的可持续性。

提高效率。在线测量能够快速识别和解决问题，减少停机时间，从而提高整个生产过程的效率。

节省成本。通过降低产品缺陷和不一致性的可能性，内联测量有助于企业避免昂贵的产品召回和其他质量问题，从而节省大量成本。

光谱技术是一种简单可靠的在线和离线产品质量控制方法。它可以作为现有生产线的附加组件，具有广泛的应用场景。通过光谱技术，企业可以快速检测和纠正质量问题。

(客服电话4001021226)

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