虽然重点是优化商业制造厂的运营，但实际效率在于在第一次试验本身获得准确的结果。高效产品设计创建的开发，精简和加速依赖于工艺参数的实时分析。
本文评估了在试点研究中投入时间和金钱进行实时过程测量的好处。
在制造单元中，实时工艺分析系统的使用已经有所增加。6西格玛模型提出在制造环境中实施自动化分析和控制，以最小化操作的可变性和由其造成的低效。
通过自动化制造过程，产品的质量显着提高，生产成本大大降低。由于通过自动化实现的节省超过投资的金额，经济学支持自动化。
在试点规模，自动化的决定可能不容易从财务角度造成，因为潜在的优势相当可观，但它们并不瞬间可见或容易地衡量。为了商业化更快和更高效，重要的是要保持一致的操作和有效地关联原因和效果，以便同时提高过程和产品开发过程。这增加了许多部门在研发上花费的重要性。
本文探讨了在试验规模上进行实时测量的实时测量投资的角度探讨了在线粒子分析。各种案例研究表明，这些系统有助于提高过程开发的不同方式，这导致更多利润。
试点植物试验
重点是开发一种强大的过程，可确保生产过程的长期盈利能力和一致性，因为产品从早期的研发台到商业化。试验规模的试验在这种转变中发挥着重要作用。操作飞行员的比较昂贵，该厂代表特定部分或全部现有或提出的全尺寸植物，以测试所提出的处理解决方案的可行性。
“相对”一词的使用表明，在大多数情况下，试点规模的试验会产生巨大的费用，这种投资应该被视为为了未来的回报而现在花费的现金，而不是期待立即获得回报。重要的因素是使效率最大化。考虑到实时分析的贡献，可以考虑以下试点规模研究的目标:
- 识别高度成本效益的过程设计
- 建立新技术的实用性
- 收集有代表性的样品用于产品测试
- 定义该过程的操作信封，包括确保产品符合规格的条件集
- 建立有效的控制策略
在正确的时间实现上述目标需要对过程的快速和完整的理解。试验阶段可以在基础实验室调查之后直接进行，只是为了证明产品设计的可行性。在这个阶段，对各种制造方案的了解是最少的，需要快速发现。
实时测量的作用
通过对关键过程或产品参数的实时测量，可以显著提高中试装置的实验效率和控制。例如，在一项旨在评估最佳磨矿条件的试验中，比较周期性粒度测量的使用是有用的实时分析由于粒度定义了产品特性。
当每次取样进行定期的离线分析时，将提供该过程的快照。这包括从植物中提取物质，在不同的地方进行分析，并最终返回结果。在样品提取和结果获得之间有一个不可避免的时间滞后。
在铣削过程中，当磨削参数被修改时，出口粒子存在瞬间撞击。除去的颗粒是采样的，工作和结果几乎在后一小时内提供。通过仔细相关性可以精确地确定初始变化的效果，但是只有在评估多个样本后，才能精确定量结果。
在磨机的中断操作的情况下，难以区分基线稳态变异性和变化的影响。相比之下，由于几种原因，实时或连续监测出口材料粒度证明有益。
其中一个好处是，操作人员可以方便地观察工厂的运行情况，从而使操作变得轻松，并为实验建立更准确的基线。在维护稳定的操作状态时，收集可用于产品测试的代表性数据也容易得多。
最重要的好处是无论何时进行更改时立即跟踪结果。通过连续的过程分析可以迅速完成原因和效果的统计量化。在这里，实验速率仅取决于过程动态，通过植物涓流的变化所花费的时间。
实时过程分析能够快速高效地验证多种实验条件和快速完整的结果采集。利用实时测量，实现稳定的试验工厂操作，即使是最微小的过程变化也是可能的。这种能力加速并提高了过程开发工作，并提高了提出的解决方案的信念。
实时流程分析的潜在好处如下所述。
案例研究:生产一种适合测试分离器效率的乳化液
开发切实可行的解决方案以提高原油加工效率是巴西联邦Itajuba大学(UNIFEI)一个团队的主要目标。
他们的研究领域之一是油水乳状液分离器的评价和改进。饲料乳化液的生成是本项目的一个重要方面。这些乳剂与石油加工中发现的乳剂相似。乳剂的最大流速可达18米3 Per.为该项目的试点秤单位保持小时。操作压力和油的浓度根据特定应用的要求而变化。
该项目基于乳液生产的一致性。通过维持稳定的饲料，才能评估分离器效率和改善过程溶液。这里，乳化单元中出口材料的粒度的实时分析确保了试验台的稳定运行。从测试试验中获得的数据，其评估激光衍射在线分析仪在通过改变试验床条件监测乳液的液滴尺寸的能力的能力如图1所示。
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图1所示。实验研究了油浓度和生产压力对水包油乳液的液滴尺寸的影响。
表格1。实验研究了油浓度和生产压力对水包油乳液的液滴尺寸的影响。
| 浓度(ppm) |
乳液阀压力（棒） |
昏暗(%) |
Dv50(µm) |
Dv90(µm) |
| (1) 560 |
3. |
60. |
25.52 |
74.69 |
| (2) 1150 |
3. |
73.3. |
27.34 |
75.57 |
| (3) 1670 |
3. |
82.1 |
27.84 |
77.06 |
| (5) 1670 |
5 |
87.2 |
21.25 |
61.66 |
| (6) 1670 |
8 |
93.1 |
13.25 |
43.13 |
| （7）1670 |
10 |
95.9 |
9.28 |
33.02 |
| (8) 1830 |
10 |
97 |
8.72 |
32.27 |
| (9) 1830 |
12 |
98.2 |
5.98 |
26.63 |
当测试1至3中浓度增加时，对粒子D [4,3]和D上的体积矩具有可忽略的效果yabo214v90，下面的大部分粒子患者谎言，但遮挡（红线）有增加。随着遮蔽的增加，从分析仪源激光器到达检测器的光减少。更高的遮蔽意味着较高的油浓度增加了过程流的不透明度。
乳液产生期间的施加压力稳定地在测试5至7中升高，这使得d落下v50，下面少数颗粒群所在的少数群体，也是Dv90.在试验8中进一步增加了油浓度，这反过来又会增加遮蔽至97.5％。在最终测试（9）中，压力进一步增加到12巴，以产生具有非常细液滴的乳液，具有D.v26.63µm的90µm。
从屏幕截图的时间轴可以看出，所有的测试都在一个小时内完成，这表明在线分析仪的贡献在于允许操作人员快速找到、设置和控制实验条件，以开发合适的乳化液。
对远离试验台的不稳定乳液的分析可能是乏味的，导致延迟识别最佳的生产条件。此外，用于控制生产试验床的持续过程使得能够更好地研究下游分离过程的效率。
案例研究：创新设备设计app亚博体育
意大利法拉利·格兰努拉利的工程团队是制造大理石粉末和颗粒的市场领导者，在进行广泛评估用于生产新的大理石粉末的各种工厂类型之后，在垂直滚筒磨机（VRM）上缩小。根据能量效率选择VRM和设备的足迹是具有挑战性的。app亚博体育这些轧机的使用情况不经常用于生产特定细度的粉末：DV50从3到8μm变化，50μm之间的DV98。
Ferrari Granulati的工程师与Mill制造商的STM合作，开始使用VRM开发新型铣削电路的项目，用于提供规范材料。电路的端部组件是最终产品分离的分类器。初始步骤是安装Insitec在线粒度分析仪以收集有关粒径的信息。
收集有关影响粒度和直观修改硬件的因素的信息对于为每个应用程序定制磨机至关重要。在本案例研究中证明了持续测量来简化该过程的研究并由团队确定。通过实时粒子尺寸分析辅助，该团队能够快速评估修改和开发最佳处理解决方案所带来的益处。
VRM通常不用于产生D的粉末v98以下50μm，因为这种尺寸的材料倾向于在不亚博网站下载受它们的压实辊下滑动。在这些轧机中的粉末取决于桌子和辊之间的颗粒的彻底粉碎。yabo214因此，团队专注于制定解决方案来克服这种内在限制。
图2显示了一个简单的机械传感器放置在压实辊的手臂上。这种安排允许团队控制粉末在桌子上的深度，以获得最大的冲击辊。
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图2。具有垂直辊磨机的铣削电路的示意图，用于生产ÿNE大理石粉末。
粉末深度是由传感器进行的持续测量，当测量值低于最佳的15毫米时，工作台的转速自动增加，以便更多的粉末保留在工作台上，以重建深度。桌子通常以大约25到30转的低速旋转。在vrm中使用非常细的粉末的另一个限制是它们往往会结块。该电路中的分离器能够对过大尺寸的团聚块进行分级，送至磨机进行进一步磨碎，从而设定一个消耗能量的内部循环。
通过在分级机上游安装一个直列销磨机，可以帮助克服这一限制。该装置的转速大约为300-400转/分钟，这对于针磨机来说是缓慢的，以产生所需的能量，在大部分结块进入分类器之前进行粉碎。这一设置优化了轧机的产量，提高了机组的能源效率，也避免了过度磨损。
该团队必须先将空气流过电路。具有适当的空气流量，将倒塌的粉末抬回到桌子上进一步研磨。空气流的另一个作用是将材料从工厂运输到分类器。适度气流足以换颗粒，但是，如果更精细的颗粒，则对于保持桌子上的材料所需的情况，气动传输或分yabo214级器操作需要下部空气流量。
通过过量的空气流量，能量消耗受到过度影响，因此，所选择的解决方案是用足够的分类器操作的空气流动操作。
要将材料从桌子运输到销轧机入口，安装了螺旋螺旋钻。这允许材料与其他铣削材料一起分类。一旦空气流动固定通过电路和最佳分级器操作，就可以在制造任何特定产品以稳定操作期间保持恒定的体积空气流量。
法拉利肉芽肿通过整个开发过程考虑了数据的实时可用性作为铣削电路成功的主要原因。本公司认为，在没有在线分析的情况下，他们必须妥协能够开发解决解决方案来解决此应用程序使用VRM的挑战。
该磨粉电路在自动化生产高质量粉末中表现出高稳定性和高响应性，且成本效益好。此外，能源消耗极小，消除了浪费。
案例研究:开发通用处理解决方案
在制药工业中遵循的生产实践受到严格的评价。有了相对低效的批量生产的历史，制药行业现在正在寻求在其操作中实施连续加工方法，以实现实时产品释放。
在FDA制定的过程分析技术(PAT)倡议的推动下，许多制药商正在基于适当的分析技术开发高效的加工策略。可吸入的药品配方和片剂在生产过程中需要符合特定的尺寸。
铣削是根据规格加工活性和无活性颗粒的常用技术。yabo214有许多可靠和商业的实时粒度测量系统可用于自动化，可以适当地替代实时分析尚未实用的过程。
基于铣削的自动化潜力，一家全球制药商已将一种具有广泛应用范围的自动化铣削解决方案商业化。新开发的解决方案简单，但有效，使用粉碎机。当物料通过喉部进入磨机时，旋转的刀片在施加切削和冲击的同时将物料粉碎。滤网过滤过大的颗粒，并将它们送去进一步研磨，同时它允许有一定大小的颗yabo214粒通过。
退出颗粒的尺寸主要受转子速度的影响，而它也取决于屏yabo214幕和叶片轮廓的规格。在试验规模试验中使用Insitec在线粒子分析仪证明了该系统能够在不断和实时地监控离开磨机的材料。
通过解决方案到位，下一步是轧机的整合和分析仪，以便可以基于粒度数据自动控制轧机速度。磨机操作的自动化是通过闭合控制回路完成的。人机机械界面（HMI）是操作者与自动化厂交互的用途。此接口在专用PC上运行。
该界面可用于输入运行控制回路的粒度设定点，远程启动和停止工厂，接收粒径的结果，也可以执行背景测试。
为了保持粒度规格，磨机PLC会根据粒度设定值在规定的控制范围内自动调整速度。比例(P)控制用于调整环路和平均Dv50具有30秒的轧制平均值是选择的反馈参数。
在测试期间，设定点从其初始58μm值降低到50μm，最后设置为原始值。在一分钟后的第一设定点稳定在粗略后发生，然后在少于2分钟内完成最终转变后30秒达到第二设定点。
控制系统的有效性从性能数据明显看出。试验规模试验证明了自动化解决方案的能力，这导致其对手动操作的任何数量的工厂的商业化和适用性。药物生产中的广泛使用任务之一是从结晶器获得的一批获得的材料铣削，目的是引起颗粒尺寸的均匀性。亚博网站下载
使用手动控制是一项乏味的工作，涉及根据其规格预先设定加工条件，然后维护严格的控制以消除整个批次的差异。
与手动控制不同，自动化能够立即识别适当的操作条件，并根据进料变异性做出适当的调整。通过实例研究，证明了在线技术的有效性和自动化的实用性。基于这些数据，这种高效处理方案的商业化是有信心的。从中试规模的试验和随后在整个制造工厂的滚动试验的高回报的范围是明显的。
结论
实时流程分析有助于提高在生产环境中以具有竞争力的成本制造的产品的质量。这种知识的获取对中试而不是大规模生产很重要。对于试点试验来说，实时分析是以具有竞争力的成本获得更好理解的最佳方式。
可以通过对该过程的实时分析来实现在试验厂的操作和改进的调查研究中进行更好的控制。成功的试验阶段确保更快，无忧无虑到盈利制造。
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