مطالعه موردی: چگونه تجهیزات ایمولسیفایر شامپو یک خط تولید سازنده لوازم آرایشی را تغییر داد
پیشینه
در سه ماهه اول سال 2022،یک تولید کننده محصولات آرایشی متوسط که متخصص محصولات مراقبت از مو است با یک سری مشکلات تولید روبرو شده است که توانایی آن را برای پاسخگویی به تقاضای بازار و حفظ استانداردهای کیفیت محصول تهدید می کندبرای بیش از پنج سال، این شرکت برای تولید خط اصلی خود از شامپو های مرطوب کننده، ضد پوست و حجم بخش به یک سیستم مخلوط دسته سنتی تکیه کرده بود.در حالی که این سیستم در مراحل اولیه به کسب و کار خدمت کرده بود، با گسترش خطوط محصول و افزایش انتظارات مشتری برای یکپارچگی، محدودیت های آن به طور فزاینده ای آشکار شد.
نمونه محصولات این سازنده شامل 12 فرمول شامپو متفاوت است که از شامپو های شفاف کننده با لزگی پایین تا انواع 2-در-1 با لزگی بالا شامل می شود.هر فرمولی نیاز به مخلوط دقیق مواد سطح فعال دارد، مواد مهار کننده، نگهدارنده ها و مواد فعال (مانند پیریتون روی برای محصولات ضد قشر و روغن آرگان برای خطوط مرطوب کننده).سیستم مخلوط سنتی توانایی ایجاد یک سیستم پایدار را نداشت.، امولسیون یکنواخت، منجر به مجموعه ای از مشکلات تولید و کیفیت شد که بر کارایی عملیاتی و رضایت مشتری تاثیر گذاشت.
چالش های پیش از تجهیزات
1. کیفیت ایمولسیون ناسازگار
مهم ترین مسئله عدم ثبات کیفیت امولسیون شامپو در هر دسته بود. مخلوط کننده سنتی برای مخلوط کردن به یک چرخ دنده متکی بود.که نتوانسته است اجزای هیدروفوب (مانند سیلیکون ها و روغن های ضروری) را به طور کامل در پایه سطح فعال آبی منتشر کنداین دو نقص رایج را به وجود آورد:
- جدایی فاز: حدود 8٪ از دسته های آماده در عرض 2 تا 3 هفته از تولید، حتی در شرایط استاندارد نگهداری، لکه های روغن قابل مشاهده در سطح شامپو را نشان دادند.این دسته ها باید دور ریخته شوند یا دوباره پردازش شوند.، که منجر به اتلاف مواد اولیه و تاخیر در تولید می شود.
- توزیع نامناسب مواد فعال: برای شامپو ضد قشر، آزمایشات آزمایشگاهی نشان داد که ذرات روی پیریتون در مناطق خاصی از محصول جمع شده اند،با تغییرات غلظت تا 15٪ در بخش های مختلف همان بطریاین امر نه تنها اثربخشی محصول را کاهش می دهد بلکه خطر عدم انطباق با استانداردهای نظارتی برای برچسب گذاری مواد فعال را نیز ایجاد می کند.
2چرخه های تولید طولانی
فرآیند مخلوط سازی سنتی زمان گیر بود، با یک دسته 500 لیتر شامپو که به 4.5 تا 5 ساعت نیاز داشت.سرعت مخلوط آهسته به این معنی است که سازنده می تواند تنها 2 ٪ 3 دسته در هر شیفت اجرا، که کل تولید ماهانه آن را به 120،000 لیتر محدود می کند، کافی نیست تا یک سفارش 150،000 لیتر از یک زنجیره خرده فروشی بزرگ را برآورده کند.مجبور کردن تیم تولید به انجام یک مرحله جدا از گاز برای حذف حباب های هوا، که ۳۰ دقیقه اضافی به هر دسته اضافه کرد و خطر وارد شدن آلاینده ها را در طول انتقال افزایش داد.
3. نگهداری زیاد و زمان توقف
اجزای مکانیکی مخلوط کننده های قدیمی مستعد فرسایش بودند، به ویژه سیستم مهر و موم که به طور متوسط هر دو هفته یک بار نشت می کرد.و نیاز به تعویض چرخ دارها و مهر و موم های فرسوده 12 دلار اضافه شده استعلاوه بر این، طراحی غیر بهداشتی مخلوط کننده، تمیز کردن بین دسته های فرمول های مختلف را دشوار می کرد.منجر به خطر آلودگی متقابل که نیاز به مراحل اضافی شستشو و کاهش بیشتر زمان تولید دارد.
انتخاب و اجرای تجهیزات
پس از انجام یک ارزیابی شش ماهه از راه حل های مختلف پردازش، تولید کننده تصمیم به سرمایه گذاری در یک500 لیتر خلاء همجانس سازی شامپو امولفایزردر ژوئیه 2022، این تصمیم بر اساس توانایی تجهیزات برای رسیدگی به نقاط مشکل خاص سیستم سنتی، از جمله از بین بردن گازهای گلخانه ای خلاء یکپارچه، همگراسازی برش بالا،و قابلیت های تکثیر چند حالت.
روند اجرای این طرح سه هفته طول کشید و شامل سه مرحله کلیدی بود:
- آماده سازی و نصب سایت: تیم تولید سازنده با مهندسان تامین کننده تجهیزات برای تغییر طرح خط تولید موجود کار کردند.از جمله نصب اتصالات اختصاصی برای سیستم های کنترل دمای و خلاء امولسیفایرامولسیفایر در یک منطقه تمیز مشخص شده قرار گرفت تا با دستورالعمل های GMP برای تولید آرایشی مطابقت داشته باشد.
- کالیبراسیون و آزمایش فرمول: تیم فنی تامین کننده با بخش تحقیق و توسعه سازنده همکاری کرد تا هر یک از 12 فرمول شامپو را برای تجهیزات جدید دوباره کالیبر کند.این شامل تنظیم سرعت همجانس سازی، زمان مخلوط کردن و مشخصات دمایی برای بهینه سازی ثبات ایمولسیون و پراکندگی ماده فعال. به عنوان مثال، فرمول شامپو ضد قشر برای استفاده از 5،سرعت همگن سازی (از مخلوط کننده های سنتی)،200rpm) برای شکستن توده های روی پیریتون.
- آموزش کارکنان: در طول پنج روز، تیم تولید آموزش عملی در مورد عملکرد امولسیفایر، از جمله برنامه ریزی دستور العمل، مدیریت سیستم خلاء و نگهداری معمول را دریافت کردند.این آموزش همچنین شامل رفع مشکلات مشترک بود.، مانند تنظیم فشار مهر مکانیکی و کالیبراسیون سیستم کنترل دمای.
بهبود پس از اجرای
1بهبود چشمگیر کیفیت امولسیون
در عرض یک ماه از استفاده از امولسیفایر جدید، تولید کننده شاهد تقریباً حذف نقص های مرتبط با امولسیون بود:
- کاهش جدایی فاز: میزان دسته های با جدایی فاز از 8٪ به 0.3٪ کاهش یافته است، با تعداد کمی از دسته های آسیب دیده به اشتباه انسانی در اندازه گیری مواد اولیه و نه عملکرد تجهیزات.آزمایشات پایداری آزمایشگاهی نشان داد که تمام قالب های شامپو برای 12 ماه نگهداری یک ایمولسیون یکسانی را حفظ می کنند.، فراتر از هدف کیفیت 9 ماهه شرکت است.
- توزیع یکنواخت مواد فعال: برای شامپو های ضد قشر، تفاوت غلظت پیریتون روی در بخش های بطری به 2٪ یا کمتر کاهش یافت و به طور کامل با الزامات قانونی مطابقت داشت.بازخورد مشتریان در مورد اثربخشی محصول در سه ماهه اول پس از پیاده سازی تجهیزات 22٪ بهبود یافت، با شکایات کمتری در مورد عملکرد ناسازگار.
2کاهش قابل توجهی در زمان تولید
سیستم خلاء یکپارچه ایمولسیفایر و همسان سازی برش بالا زمان یک دسته 500 لیتر را از 4.5 ساعت به 2.2 ساعت کاهش داد.افزایش تولید ماهانه به 220،000 لیتر کافی است تا سفارش 150,000 لیتر زنجیره خرده فروشی را با ظرفیت اضافی برای مشتریان جدید برآورده کند.از بین بردن مرحله جداسازی از گاز نیز خطر آلودگی متقابل را کاهش داد.، چون کل فرآیند در یک سیستم بسته و بسته به اتمام رسید.
3. کاهش هزینه های نگهداری و زمان توقف
طراحی ماژولار ایمولسیفایر و اجزای ماندگار (از جمله یک مهر مکانیکی دو طرفه و قطعات تماس فولاد ضد زنگ SUS316L) به طور قابل توجهی فرکانس نگهداری را کاهش می دهد.در سال اول فعالیت، تجهیزات فقط یک تنظیم کوچک مهر و موم را تجربه کردند ، بدون هیچ خاموش شدن برنامه ریزی نشده برای تعمیرات. هزینه های نگهداری سالانه به 3،500 دلار کاهش یافت.سیستم CIP (پاکسازی در محل) امولسیفایر همچنین زمان تمیز کردن بین دسته ها را 60٪ کاهش می دهد، از 45 دقیقه به 18 دقیقه، افزایش بیشتر بهره وری تولید.
4انعطاف پذیری برای توسعه محصولات جدید
توانایی ایمولسیفایر در تحمل طیف وسیعی از ویسکوزیت ها (از 500mPa تا 80mPa)000mPa·s) به تولید کننده این امکان را می دهد تا خط تولید خود را با شامل شدن یک ماسک موی با لزگی بالا و یک کولر با لزگی پایین گسترش دهد.، که هر دو می توانند با حداقل تنظیمات دستور العمل بر روی همان تجهیزات تولید شوند. سیستم ثبت داده های سازگار با GLP همچنین فرآیند تحقیق و توسعه را ساده می کند.اجازه می دهد تا تیم به ردیابی و تکرار پارامترهای فرمول با دقت، زمان راه اندازی محصولات جدید را از 6 ماه به 3 ماه کاهش
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!