Tại sao Máy phân tích quang phổ rất cần thiết nhưng lại chưa được đánh giá cao?
Máy phân tích quang phổ (OES) có sự ảnh hưởng như thế nào đến doanh nghiệp của bạn? Phải chăng nó chỉ là một công cụ để đáp ứng về những yêu cầu đánh giá của khách hàng? Hay nó chỉ là một công cụ với giấy chứng nhận kiểm tra để đáp ứng theo nhu cầu của khách hàng? Hoặc nó là một thứ gì đó nghe có vẻ rất hoành tráng với những đơn vị hoạt động trong lĩnh vực đúc?
Có nhiều sự hiểu lầm cho rằng Máy phân tích quang phổ chỉ là công cụ kiểm soát chất lượng đắt tiền làm tăng thêm chi phí của họ và chỉ được sử dụng để có giấy chứng nhận và đáp ứng cho nhu cầu cụ thể như đối phó với từng đợt đánh giá từ khách hàng hay hệ thống quản lý chất lượng ISO.
Trên thực tế, Máy phân tích quang phổ đáp ứng được nhiều nhu cầu hơn thế. Máy phân tích quang phổ chính xác có thể tiết kiệm cho các công ty rất nhiều chi phí. Một máy phân tích quang phổ chính xác tác động tích cực đến mọi yếu tố thúc đẩy lợi nhuận, bao gồm tăng doanh thu, giảm chi phí nguyên vật liệu, tăng năng suất … giúp tăng lợi nhuận gộp.
Để hiểu rõ Máy phân tích quang phổ (OES) thực hiện tất cả những điều này như thế nào, trước tiên chúng ta cần hiểu “Chất lượng” là gì?
Chất lượng là gì?
Đầu và giữa những năm 1900, nhiều tổ chức đã sai lầm khi không coi trọng phòng chất lượng vì không nhìn thấy được sự đóng góp rõ ràng từ phòng ban này. Tuy nhiên, vào cuối những năm 1900, với sự ra đời của phân tích và kiểm định, người ta đã chứng minh một cách rõ ràng rằng quản lý chất lượng mang lại hai lợi ích rõ ràng:
- Các doanh nghiệp đầu tư vào chất lượng kiếm được nhiều doanh thu hơn, tỷ suất lợi nhuận cao hơn (EBITDA) và làm tăng thêm giá trị của doanh nghiệp (Enterprise Value)
- Đầu tư vào chất lượng làm cho doanh nghiệp có nền tảng tốt hơn, tồn tại được lâu hơn.
Do vậy, câu hỏi đặt ra là đầu tư vào chất lượng như thế nào? Cần những công cụ, thiết bị hay phương thức như thế nào để thúc đẩy lợi nhuận tăng cao.
Quản lý chất lượng trong ngành sản xuất kim loại/hợp kim
Trong quá trình sản xuất của một công ty, nếu sản xuất ra bất kỳ một sản phẩm lỗi nào, ngay cả khi họ không nhận ra, họ vẫn bị lỗ. Vật liệu phải được nấu chảy lại, đúc lại hoặc phải được loại bỏ khi tiếp tục quá trình sản xuất khác. Do đó, chi phí năng lượng, chi phí lao động và chi phí vận hành cũng như tất cả các chi phí chung cho việc này đều tăng gấp đôi. Đây không phải là một khoản lỗ có thể nhìn thấy được, nhưng nếu người ta thực sự đi sâu vào phân tích chi phí sẽ nhận ra. Do đó, để có sự phát triển tốt, hầu hết các doanh nghiệp phải bắt đầu tập trung vào việc loại bỏ hoặc thực hiện giảm đáng kể xác suất một đơn vị bị lỗi trong quá trình sản xuất. Đây thực sự là một sự thay đổi lớn.
Nếu một sản phẩm lỗi được phát hiện ngay trong quá trình sản xuất sẽ giúp ngăn chặn được những thiệt hại khác ở bước tiếp sau, giảm thiểu được chi phí và đưa ra các biện pháp khắc phục ngay sau đó. Và đương nhiên các sản phẩm luôn phải được thông qua bộ phận kiểm tra chất lượng cuối cùng (Final Quality Check – FQC)
Các vấn đề chính mà doanh nghiệp đúc hoặc sản xuất kim loại cần lưu ý là:
- Đảm bảo thành phần kim loại/hợp kim là chính xác
- Đảm bảo rằng không có sự xuất hiện của các nguyên tố (như Hydro) gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm như lỗ xốp.
Không chỉ kiểm tra những điều đã nêu ở trên, mà cần thực hiện kiểm tra ở từng giai đoạn để phát hiện và khắc phục lỗi càng sớm càng tốt. Các giai đoạn chính cần thực hiện kiểm tra là:
Ở giai đoạn nguyên liệu thô
Ở giai đoạn này, cần thực hiện kiểm tra toàn bộ vật liệu thô trước khi đưa vào nấu chảy, việc kiểm tra này có thể hỗ trợ cho việc tính toán tạo ra thành phần nguyên tố đầu ra mong muốn (đúng mác).
Trong quá trình trước khi đúc
Quá trình này liên quan đến việc kiểm tra kim loại/hợp kim khi nó còn nóng chảy (trước khi thực hiện đúc) để đảm bảo độ nóng chảy theo thành phần nguyên tố mong muốn. Điều này đảm bảo sản phẩm cuối cùng không bị loại bỏ vì sai thành phần nguyên tố.
Sau khi đúc
Đây là quá trình kiểm tra sản phẩm cuối cùng, kết quả kiểm tra sẽ được đưa vào “chứng nhận kiểm tra (test certificate –TC)” để khách hàng đánh giá. Nếu hai quá trình trên được thực hiện tốt thì quá trình này được thực hiện chỉ để “xác nhận”.
Mỗi giai đoạn này rõ ràng cần phải kiểm tra với tốc độ nhanh, độ chính xác cao và cần phải tiết kiệm được chi phí nguyên liệu, thời gian, nhân công. Do vậy, Máy phân tích quang phổ là giải pháp phổ biến và tối ưu nhất.
Kiểm tra vật liệu bằng Máy phân tích quang phổ (OES) – Chức năng chính của máy
Máy phân tích quang phổ thực hiện kiểm tra thành phần các nguyên tố của vật liệu cho biết phần trăm trọng lượng của các thành phần. Trong khoảng 10 – 25 giây (tùy thuộc vào loại máy và loại vật liệu kiểm tra), mà máy phân tích quang phổ sẽ cung cấp cho kết quả nhanh chóng, chính xác và rất chi tiết.
Máy phân tích quang phổ - Phân tích các nguyên tố khí trong chất nóng chảy
Bên cạnh giải quyết nhiều vấn đề cho các doanh nghiệp đúc kim loại, máy phân tích quang phổ còn thực hiện phân tích các nguyên tố khí trong chất nóng chảy - đó là yêu cầu điển hình của công nghiệp nhôm và thép. Nitrogen (N) là nguyên tố khí đầu tiên mà người dùng nghĩ đến khi sử dụng các kim loại đen trong công nghiệp. Vì vậy, Metal Power đã cung cấp máy phân tích quang phổ với giải pháp phân tích hàm lượng Nito có độ chính xác cao.
Vậy Oxygen (O) thì sao? Đối với Thép và Đồng, Oxy luôn xuất hiện. Trong khi một số loại đồng yêu cầu độ tinh khiết cao, một số khác như (đồng ETP) lại yêu cầu có sự xuất hiện của Oxygen để tạo ra hợp kim. Tất cả các loại thép đều yêu cầu mức độ Oxy có trong thành phần là nhỏ nhất. Nguyên tố khí quan trọng khác trong sản xuất là Hydrogen (H). Trong thép, sự xuất hiện của Hydrogen làm thép bị giòn do vậy cần loại bỏ nó.
Ví dụ: Phân tích Oxygen trong kim loại đen
Trong kim loại đen, Oxygen chiếm dưới 20ppm là 0.002% (một số ứng dụng yêu cầu kiểm soát dưới 10ppm). Tương tự như vậy, trong đồng nguyên chất, hàm lượng oxy được duy trì dưới 10ppm (với đồng OF) hoặc dưới 5ppm (với đồng OFE). Mức độ đo này cho đến nay không khả thi trên bất kỳ thiết bị nào khác ngoài máy phân tích khí (phương pháp đốt cháy). Mặc dù các thiết bị này mang lại hiệu suất và kết quả tuyệt vời, nhưng chúng làm tăng thêm một lượng chi phí đáng kể - đặc biệt là chúng chỉ đo được 2-3 phần tử khí. Tuy nhiên, máy phân tích quang phổ như Metavision-10008X cung cấp khả năng phân tích Oxy xuống đến 1 ppm (0,0001%). Điều này cho phép các công ty đơn giản hóa việc đầu tư, giảm thiểu chi phí. Chỉ cần một lần đầu tư mà có thể kiểm tra cho đầy đủ những nguyên tố cần thiết.
Lợi ích khác mà máy phân tích quang phổ đem lại
Máy phân tích quang phổ đem lại nhiều tính năng và khả năng giúp cho các doanh nghiệp tiết kiệm thời gian, chi phí và cải thiện gia tăng lợi nhuận tạo độ tin cậy cho khách hàng.
Tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu, đặc biệt là các hợp kim đắt tiền
Thành phần của các nguyên tố phải nằm trong khoảng giá trị (min-max) cho phép để tạo ra sản phẩm được chấp nhận theo đúng mác. Do vậy, máy phân tích quang phổ hỗ trợ trong việc tính toán các thành phần trong quá trình nóng chảy để tạo ra sản phẩm tốt và tăng thêm lợi nhuận cho các doanh nghiệp. Trong quá trình thực hiện nóng chảy hợp kim, máy phân tích quang phổ thực hiện kiểm tra và phân tích cho kết quả chỉ trong vài giây với kết quả đáng tin cậy. Việc này giúp cho doanh nghiệp tiết kiệm chi phí thời gian, nhân công và nguyên liệu rất lớn vì có thể khắc phục, điều chỉnh ngay trong quá trình nóng chảy mà không cần phải loại bỏ hay thực hiện lại quá trình nóng chảy.
Nhiều khách hàng đã sử dụng Máy phân tích quang phổ của chúng tôi và họ đã rất hài lòng, các nhà máy thép lớn tiết kiệm khoảng 8-13 triệu USD mỗi năm. Ngay cả những xưởng đúc gang nhỏ cũng tiết kiệm được khoảng 65 000 -200 000 USD chỉ đơn giản bằng cách tối ưu hóa hàm lượng Niken và Đồng.
Tạo độ tin cậy cho khách hàng và thu hút thêm nhiều đơn hàng
Ngày nay, hầu hết các khách hàng khi lựa chọn nhà cung cấp đều tiến hành thực hiện đánh giá về các tiêu chuẩn chất lượng. Thị trường ngày càng phát triển, những yêu cầu cũng trở nên nghiêm ngặt hơn. Do vậy, không chỉ yêu cầu về quy trình quản lý sản xuất sản phẩm mà còn yêu cầu rất khắt khe về quản lý chất lượng sản phẩm. Yêu cầu cần có những thiết bị phân tích hiện đại để chứng minh sản phẩm là tốt và tạo độ tin cậy cho khách hàng. Vì vậy, máy phân tích quang phổ là một trong những thiết bị tạo độ tin cậy rất cao cho khách hàng về thành phần hóa học và chất lượng của sản phẩm.
Lợi ích về giá cả
Máy phân tích quang phổ hỗ trợ trong việc định giá các phế liệu dựa trên sự phân tích thành phần. Ví dụ, phế liệu thép không gỉ có thể rất khác nhau về giá trị dựa trên hàm lượng Nickel có trong thép. Vì vậy, ngoài việc thực hiện kiểm tra thành phần vật liệu đầu vào mà máy phân tích quang phổ còn hỗ trợ thêm các lợi ích kinh tế trong quá trình trao đổi mua bán nguyên vật liệu.
Cải thiện năng suất hoạt động và tiết kiệm chi phí
Một thiết bị như máy phân tích quang phổ thực hiện tích hợp nhiều công việc, tiết kiệm tối đa chi phí cho doanh nghiệp.
Ngoài việc phân tích thành phần nguyên tố của kim loại, một số doanh nghiệp muốn thực hiện đánh giá nồng độ nguyên tố khí, phân tích tạp chất (phân tích hòa tan-không hòa tan) hay phân tích dây siêu mịn hoặc lá rất mỏng. Với mỗi nhiệm vụ như vậy, họ cần phải có những công cụ khác nhau và cần tốn thêm chi phí cho người thực hiện kiểm tra. Ngày nay, OES tiên tiến nhất như Metavision-10008X cung cấp cơ sở để phân tích tất cả các vấn đề này trên cùng một thiết bị. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm một lượng lớn chi phí vốn mà còn cho phép cải thiện năng suất đáng kể vì tất cả các phép phân tích được thực hiện trên cùng một công cụ mà không cần bất kỳ sự di chuyển hay bổ sung nhân lực.
Thực hiện hỗ trợ nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D)
Máy phân tích quang phổ cũng là một công cụ cần thiết cho phòng R&D của các công ty trong ngành kim loại. Máy phân tích quang phổ hỗ trợ bộ phận R&D thực hiện nghiên cứu các loại hợp kim mới hơn để cải thiện chất lượng của kim loại hoặc giảm giá thành trong khi vẫn giữ được chất lượng sản phẩm hay thực hiện phân tích đánh giá những lỗi sai đang tồn tại.
Do vậy, để thực hiện cho mục đích này đòi hỏi phải có một máy phân tích quang phổ có thể thực hiện phân tích bất kỳ nguyên tố nào và ở nhiều giới hạn khác nhau. Hiện nay, máy phân tích quang phổ hàng đầu như Metavision-10008X cung cấp giới hạn phát hiện cực thấp, ngay cả trong phạm vi dưới ppm (0,00001%) cho một số nguyên tố, đồng thời cung cấp mức độ chính xác và độ ổn định cao nhất. Cho dù là để nghiên cứu tác động của những thay đổi nhỏ trong nồng độ nguyên tố, thực hiện phát triển các hợp kim và kỹ thuật mới hơn để đáp ứng nhu cầu ứng dụng hoặc tiến hành phân tích lỗi thì máy phân tích quang phổ vẫn là công cụ cần thiết cho bộ phận R&D.
Đem lại lợi ích cho OEMs và các nhà cung cấp của họ
Những lợi ích này bao gồm:
- Đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt hơn, tránh tình trạng gây ra lỗi
- Giảm thời gian giao hàng / lưu kho OEM cho các nhà cung cấp
- Lợi thế về chi phí cho tất cả các bên khi chi phí tổng thể giảm
Ngày nay, có những Máy phân tích quang phổ (OES) chất lượng cao với mức giá cực kỳ thấp (dưới 20 nghìn USD) đáp ứng nhu cầu chất lượng của đại đa số các nhà cung cấp. Với tính năng phân tích tất cả các nguyên tố chính, bao gồm Pb, Zn, Ce, As, Cd và mức độ thấp của C, S, P, B và thậm chí N,… Dẫn đầu là Metal Power, cung cấp thiết bị chất lượng cao và tiết kiệm chi phí đầu tư cho nhu cầu của khách hàng.
Tóm lại, Máy phân tích quang phổ không chỉ thực hiện phân tích nguyên tố hóa học mà còn đóng góp cho doanh nghiệp rất nhiều lợi ích khác. Lợi ích của việc kiểm tra nguyên vật liệu, chất lượng sản phẩm - có thể tác động tích cực đến doanh thu trong hoạt động của một công ty. Chìa khóa để mở ra những lợi ích này nằm ở việc tìm hiểu và chọn lựa giải pháp tối ưu, phù hợp với nhu cầu.
