文/ Domink Stephan

從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)過程，Endress+Hauser公司的全方位分析方法是否仍然有效？——隨時(shí)隨地地進(jìn)行測量：無論是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行高靈敏度的檢測分析，還是在滿足極限值要求的生產(chǎn)線中現(xiàn)場檢測，測量方法無處不在。

實(shí)驗(yàn)室中的“紅”和生產(chǎn)現(xiàn)場的“藍(lán)”：Endress+Hauser公司開發(fā)出了可以在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)現(xiàn)場使用的傳感器解決方案

實(shí)驗(yàn)室和控制室中的工作人員可以清楚地看到隱藏在可見世界背后的東西。但不同應(yīng)用領(lǐng)域提出的要求又有很大不同：過程分析可以是通常的在線分析、實(shí)時(shí)分析，同樣，實(shí)驗(yàn)室的同事也可以在生產(chǎn)過程之外安安靜靜地分析樣本——但這些樣本必須安全可靠地送達(dá)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)現(xiàn)場這兩個(gè)世界真的相隔甚遠(yuǎn)嗎？換而言之：實(shí)驗(yàn)室中的檢測分析方法能在生產(chǎn)現(xiàn)場使用嗎？有什么可行的方法嗎？

至 少，Basel市 附 近 的人堅(jiān)信這一點(diǎn)：自2016年Endress+Hauser公司接管了實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化技術(shù)公司Analytik Jena之后，紅與藍(lán)就成為了這2家公司的標(biāo)志性顏色，Endress+Hauser公司也由此成為一家擁有全方位檢測分析技術(shù)的供應(yīng)商企業(yè)。但全方位檢測分析供應(yīng)商的頭銜真的名副其實(shí)嗎？最終是否能找到一個(gè)真正合適的測量解決方案？

從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)現(xiàn)場

得出臨時(shí)結(jié)論的時(shí)間：2020年，Endress+Hauser公 司 在Scandrop 2型紫外可見光譜儀旁展示了2款過程分析傳感器——Memosens Wave CKI50和CAS80E。從外觀來看，這2款過程分析傳感器沒有太多的共同點(diǎn)：Memosens Wave CKI50集成了10英寸觸摸屏的緊湊型“臺(tái)式設(shè)備”，兼顧著令人愉悅的圓角和符合人體工程學(xué)的使用操作設(shè)計(jì)；一個(gè)有著簡潔外觀的不銹鋼外殼，使得CAS80E可以在滿是污垢的污水中直接使用。合適的變速器使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以在LCD顯示屏上看得清清楚楚，從而不需要高清的GUI顯示屏；除了具有符合人體工程學(xué)原理的使用操作性能之外，還具有即插即用功能，能夠方便地集成到控制系統(tǒng)之中。盡管如此，但實(shí)際上這2款傳感器屬于同一類別的產(chǎn)品。

實(shí)際檢測時(shí)，2款傳感器所采用的光譜技術(shù)是相同的：早在2013年，Endress+Hauser公司在收購Kaiser公司時(shí)就已經(jīng)具備生產(chǎn)這類傳感器的能力了。Endress+Hauser公司不僅自己從不斷擴(kuò)大的投資中受益，而且也使廣大用戶從中受益?！拔覀兊膶?shí)驗(yàn)室檢測儀器和設(shè)備能夠應(yīng)用于所有的生產(chǎn)過程中。”Endress+Hauser公司首席執(zhí)行官M(fèi)enfred Jagiella博士非?？隙ǖ卣f道。這樣一來，可以更好地利用實(shí)驗(yàn)室樣本檢測和化學(xué)計(jì)量模型，并能對(duì)檢測值進(jìn)行比較。經(jīng)歐洲衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)組織（EHEDG）認(rèn)證的CKI50也可以在有衛(wèi)生要求和易燃易爆的危險(xiǎn)環(huán)境中使用。

測量技術(shù)專家Endress+Hauser公司計(jì)劃將更多的采用Memosen技術(shù)、可以在流體技術(shù)領(lǐng)域中統(tǒng)一使用的即插即用光譜檢測方法和現(xiàn)場檢測儀器設(shè)備推向市場。這些測量儀器設(shè)備搭配使用了感應(yīng)式的能源供應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，無需連接導(dǎo)線，類似于電動(dòng)牙刷的充電方式。這樣，即使在生產(chǎn)現(xiàn)場也能像在實(shí)驗(yàn)室中一樣簡單地完成一些高精度的檢驗(yàn)測量工作了。

“將實(shí)驗(yàn)室的檢測技術(shù)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)現(xiàn)場不僅僅是簡單地下放到生產(chǎn)層的問題?！盓ndress+Hauser公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Dirk Neirinck解釋道。通過向生產(chǎn)現(xiàn)場轉(zhuǎn)移檢測數(shù)據(jù)，未來的數(shù)據(jù)管理工作也會(huì)更加密切地聯(lián)系在一起。原來的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）與生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）或者過程控制系統(tǒng)始終是相互分離的兩個(gè)世界，將來則有可能在通用標(biāo)準(zhǔn)、接口技術(shù)和共享數(shù)據(jù)庫的幫助下將整個(gè)流程工藝生產(chǎn)過程整合到一起。Endress+Hauser公司的解決方案、軟件和硬件工具M(jìn)emobase將會(huì)為用戶提供巨大的支持，最多可以將4個(gè)Memosenso傳感器連接到計(jì)算機(jī)中，并能完成保持?jǐn)?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)輸入輸出的任務(wù)。在這些傳感器應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場之前，應(yīng)首先在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)它們進(jìn)行計(jì)量鑒定。

在克服障礙中前行

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了學(xué)習(xí)就意味著完全了解了這一技術(shù)嗎？可以說不完全是。工作強(qiáng)度、項(xiàng)目進(jìn)展的加快和縮短項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間等也是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人必須承受的壓力。按照采樣的先后順序依次檢驗(yàn)樣本的檢測方法已經(jīng)跟不上全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)代的步伐。另外，通過審核認(rèn)證的生產(chǎn)工藝流程通常不會(huì)進(jìn)行改動(dòng)，除非必要時(shí)，但也只需在很小范圍內(nèi)進(jìn)行局部的修改。

另外，在很長一段時(shí)間里，大多數(shù)藥典都沒有充分考慮使用數(shù)字技術(shù)傳感器的可能性。通常都是通過復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的采樣技術(shù)采集產(chǎn)品樣本，繼而送到實(shí)驗(yàn)室中檢查產(chǎn)品的質(zhì)量。但其他方法也能達(dá)到同樣的目的：利用參數(shù)確認(rèn)法就可以認(rèn)定在流程工藝參數(shù)誤差允許范圍內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。利用流程工藝過程分析技術(shù)（PAT）就可以判斷產(chǎn)品是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從質(zhì)量檢驗(yàn)到質(zhì)量保證——省略了復(fù)查檢驗(yàn)過程會(huì)為生產(chǎn)節(jié)約大量的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室的工作也會(huì)更加輕松。但真正做到這一點(diǎn)還有很長的一段路要走。人們通常喜歡借鑒那些久經(jīng)考驗(yàn)的工藝技術(shù)，而不是采用創(chuàng)新性的新方法。

在實(shí)驗(yàn)室與生產(chǎn)過程攜手并進(jìn)之前，還有許多需要克服的障礙。也許數(shù)字化技術(shù)就是實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)分析技術(shù)與現(xiàn)場測量技術(shù)之間的橋梁和紐帶。在Endress+Hauser公司的總部里，人們除了要克服技術(shù)上的障礙之外，還必須克服來自自己頭腦中的障礙。