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由于定价压力、激烈的竞争和严格的监管要求，快速发展的制药、生命科学、生物化学、工业和环境行业受到严格的监管，科学家和研究人员正面临着巨大的挑战，他们需要以更快的速度以及更高的效率做出更大的突破。
提高科学实验室的生产率已成为公司成败的关键。Waters Corporation作为高效液相色谱仪、质谱仪、热分析仪和流变仪的领先制造商也不得不面对这种压力。作为全球分析实验室的主要供应商，Waters不断致力于开发创新的解决方案，以帮助客户更好地了解化学和生命本身的秘密。
背景：建立分离科学下的新学科分支
随着ACQUITY超高效液相色谱™（UPLC）（分离科学下的新学科分支）的发布，公司再一次证明了其技术创新能力。
UPLC是一次革命性的创新，远远超越高效液相色谱（HPLC）这一被人广泛接受的化学分离技术。通过提供更高的分辨率、灵敏度和速度，UPLC极大地提高了生产力，并为科学家在单次运行中提供了更多信息。
新系统使用1.7微米颗粒，与当今的HPLC仪器相比，它可为实验室提供高达9倍的吞吐量、高3倍的灵敏度以及高2倍的分辨率或峰容量，而这些HPLC仪器需要使用更大颗粒才能实现。
此外，UPLC可以减少分析过程中每个样品所需的时间和成本：Waters的UPLC系统将最短分析时间从原来的一分钟分析一个样品缩短至15秒分析一个样品。每个样品减少75％，乘以典型实验室分析中的数百万个样品，从而节省了大量的时间并改进了流程。
与大多数创新产品一样，UPLC的发展也经历了各种挑战，并需要在许多层面上进行大量的合作。
设计挑战：实现小尺寸、高性能
虽然ACQUITY系统的性能是Waters工程师在开发产品过程中最需要注意的方面，但这不是他们设计的唯一标准。管理层设想的系统尺寸要比传统的HPLC系统小很多，确保其不会占用太多宝贵的实验室工作台空间。这种紧凑的尺寸还可以保证用户可以更轻松地堆叠和布置各种模块。设计工程师设计的基本系统由一个样品管理器、一个UPLC检测器和一个高压泵组成。可对其进行多种升级，包括升级到高容量的样本组织器。
要实现这一目标，需要在主单元和可选模块中使用较小的内部组件，以容纳另外的21个样品板。Waters ULPC项目的首席工程师Ken Plant透露，最初制作所需部件的工作并未有预期效果。
""我们最初试图设计一种自制解决方案，即针对我们八年前开发的一种机制进行改进，""他解释说。""该机制创造的XYZ运动取代了我们传统的Z /旋转运动，在我们的旧型号中起着重要的作用。但是，这种现成的皮带轮和皮带系统根本无法挤进我们设想的小空间中。如果硬要这样做，我们知道这将需要一些真正的""创新""思维。
""同时，我们在生产这种紧凑型机制的过程中逐渐意识到，我们可以使用外部专业资源，并从中受益。""
解决方案：Kerk的定制运动控制
Plant的一位同事在从事自动化行业时曾与Kerk Motion Products公司合作，他认为Kerk能够满足该机制的可靠性和紧凑性要求。
在与Waters的工程师进行了磋商后，Kerk向Waters工程师推荐了生产样品管理器（UPLC系统的核心）的组件。生产出来的样品管理器满足公司的小尺寸要求，提高了速度和性能，非常符合UPLC的概念。
""我们考虑过几家供应商，但Kerk拥有最好的性能数据，""Plant说。""其他供应商销售现货商品，而Kerk的产品可根据客户的需求灵活定制。令我们印象深刻的是，Kerk愿意与我们的工程师一起合作定制他们的组件，以确保这些组件能够装入我们的系统。""
Kerk很快就发现Waters的工程师拥有很强的创造力。Kerk的应用工程师Bob Hawkins说：""在Kerk，我们为作为创新解决方案的提供商而感到自豪。""""Waters公司高效地利用了我们的产品和资源，开发出了一套真正卓越的解决方案，克服了严峻的设计挑战。""
在样品管理器内部，Kerk组件被用于驱动机器人XYZ轴机构，该机构用于固定从每个样品板上抽取液体样品的针头。
为了实现""X""和""Y""轴运动，ACQUITY臂采用了一个Kerk ¼英寸的丝杠和两个特制的Kerk螺母，而""Z""轴运动通过两个Kerk花键轴和花键轴套实现。
在可选配的样品管理器中，采用了一个½英寸的丝杠和消隙螺母来产生Z轴运动，使机器人机器能够将多达21个样品板来回送至样品管理器。
相互平行并配有定制花键轴套的花键轴为两个运动轴提供驱动机构。对于采用六角轴或方形轴的应用来说，花键轴是很好的替代方案（Waters的原始机构采用了方形轴）。组件采用了轻质合金钢花键轴，其拥有Kerk专有的低摩擦Kerkote® TFE涂层，并配有Kerkite®复合聚合物衬套。
这不仅仅是因为性能或尺寸，让Kerk组件变得如此完美。""Kerk的产品具有很长的耐磨寿命，""Plant说。""这是一个关键因素，因为我们的色谱系统需要非常可靠地运行。连续可靠运行对我们的大多数客户来说非常重要。""
结果：小尺寸，大作用
UPLC的推出取得了巨大成功，它得到了无数客户的赞誉，其中包括世界上一些最负盛名的制药公司。
Waters的客户Novartis Pharmaceuticals Corporation制药公司的Anton D. Jerkovich博士说：""ACQUITY UPLC（系统）很快将成为制药行业开发快速液相色谱方法的首选系统。""
ACQUITY系统的成功也反映在销售数据中；Waters已经销售了1000台核心设备，预计2006年销售量将会翻番。
这再一次证明，小包装在Kerk Motion Products的帮助下也可以发挥很大的作用。