مطالعه موردی: غلبه بر موانع تولید با تجهیزات امولسیفرهای آرایشی
تجهیزات امولفایزر آرایشی یک هسته پردازش ضروری در صنعت آرایشی است که به طور خاص برای دستیابی به مخلوط کردن یکنواخت، پراکندگی کارآمد،و امولسیفاسیون پایدار فاز های روغن-آب و مواد کاربردیاین برای تولید محصولات آرایشی امولسیف شده ضروری است، از جمله کرم ها، لوشن ها، پایه ها، سرم ها و ماسک ها که نیاز به بافت سازگار، ثبات قابل اعتماد،و حتی توزیع اجزای فعالاین مطالعه موردی به طور عینی توضیح می دهد که چگونه یک تولید کننده لوازم آرایشی با استفاده از تجهیزات پیشرفته ترشح کننده آرایشی، چالش های طولانی مدت تولید را حل کرد.تمرکز بر فرآیندهای کاربردی عملی، پیشرفت های قابل اندازه گیری و بینش عملیاتی ارزشمند. هیچ زبان بازاریابی، محتوای حساس، کاراکترهای چینی یا شناسه های خاص شرکت شامل نمی شود.
1پیش زمینه و چالش های اصلی تولید
این تولید کننده بر روی محصولات مراقبت از پوست و آرایش متوسط تا بالا متمرکز بود و بر روی یک مدل تولید دسته کوچک تا متوسط با حجم یک دسته از 100 لیتر تا 300 لیتر کار می کرد.مجموعه محصولات آن شامل کرم های مرطوب کننده بود، بنیان مایع، لوسیون های مرطوب کننده و سرم های ضد پیری که همه آنها به شدت برای کیفیت و عملکرد به امولسیفاسیون پایدار بستگی دارند.قبل از ارتقا به تجهیزات مخصوص ایمولفایرهای آرایشی، شرکت از یک سیستم فرگستر شده پردازش استفاده می کند: ماشین های مخلوط مستقل، پراکنده های مستقل با سرعت بالا و امولفایزر های اساسی.به عنوان تقاضای بازار برای سازگاری کیفیت محصول و ثبات به طور فزاینده ای سختگیرانه شده است، این مدل سنتی چند دستگاه نتوانست نیازهای عملیاتی را برآورده کند، که منجر به چالش های مداوم شده است که کارایی تولید و رقابت محصول را تضعیف می کند.
1.1 نقص های کیفیت و بافت امولسیفاسیون ناسازگار
مهم ترین نقطه درد ناپذیری کیفیت انطباق ناپذیر ناشی از فرآیند مخلوط کردن و انطباق جدا شده بود.دستگاه های مخلوط کننده مستقل تنها مخلوط اولیه مواد اولیه را به دست آوردنددر حالی که توزیع کننده های سریع و امولفایزر های پایه ی بعدی فاقد پارامترهای عملیاتی هماهنگ بودند.و پراکندگی نامنظم مواد جامد کاربردی مانند دی اکسید تیتانیوم در پایهاین محصول به طور مکرر نقص های کیفی را نشان می داد: دانه دار بودن، بافت نامنظم و قابلیت پخش ضعیف. به عنوان مثال،پایه مایع حاوی ذرات قابل مشاهده است که پوشش و چسبندگی پوست را کاهش می دهد.، در حالی که کرم های مرطوب کننده مشکلات سازگاری دسته به دسته را نشان دادند، با برخی از دسته ها بیش از حد ضخیم و دیگران بیش از حد نازک بودند.
1.2 ثبات ضعیف محصول و کوتاه شدن مدت نگهداری
امولسیفکیشن ناقص از فرآوری سنتی منجر به سیستم های محصول ناپایدار شد. محصولات امولسیف شده مستعد جدا شدن فاز، کرم شدن،یا رسوب در طول ذخیره سازی و حمل و نقلبه عنوان مثال، لوشن های مرطوب کننده اغلب بعد از ۴ تا ۶ ماه نگهداری از روغن و آب جدا می شوند.در حالی که سرم های ضد پیری با مواد فعال، رسوب های آشکار در پایین ظروف ایجاد می کنند.این مسائل نه تنها نرخ بازپرداخت محصول را افزایش داد بلکه همچنین به شهرت بازار تولید کننده آسیب رساند.میانگین مدت نگهداری محصولات این شرکت تنها 8 تا 12 ماه بود که به طور قابل توجهی کوتاه تر از میانگین صنعت 12 تا 24 ماه برای محصولات قابل مقایسه بود..
1.3 بهره وری تولید پایین و اتلاف مواد زیاد
فرآیند تولید سنتی نیازمند انتقال مواد متعدد بین تجهیزات جدا شده است، ایجاد تنگنایی و زباله است. به عنوان مثال، تولید یک دسته 200 لیتر کرم مرطوب کننده،شامل سه مرحله اصلی بود: مخلوط آب و فاز روغن در ماشین های جداگانه (2 ساعت) ، انتقال مواد به یک پراکنده با سرعت بالا برای تجزیه ذرات (1,5 ساعت) ،و در نهایت به یک امولفایزر پایه برای امولفایزر (2.5 ساعت) کل فرآیند نیاز به 3 تا 4 عامل و یک چرخه تولید کل 6 تا 8 ساعت داشت.انتقال مواد همچنین باعث می شود که مقدار قابل توجهی از زباله های باقیمانده به دیواره های تجهیزات و لوله ها متصل شود.، که منجر به یک میزان از دست دادن مواد در هر دسته 8 تا 11 درصد می شود.
1.4 نوسانات شدید کیفیت از دسته به دسته
تنظیمات سنتی به شدت به تجربه اپراتور متکی بود، با تنظیم دستی سرعت مخلوط، زمان پراکندگی، دمای امولسیفیکیشن و شدت مخلوط.هیچ هماهنگی واحدی بین پارامترهای تجهیزات مختلف وجود نداشت، که منجر به نوسانات شدید کیفیت از دسته به دسته می شود. به عنوان مثال، واسکوسیت همان کرم مرطوب کننده در گروه های مختلف 20 تا 30 درصد متفاوت است.و اندازه ذرات دی اکسید تیتانیوم در پایه های مایع با 10 تا 15 میکرومتر متفاوت استاین عدم انسجام منجر به نرخ صلاحیت محصول فقط 83٪ تا 88٪ و نرخ بازده 7٪ تا 9٪ شد که بسیار بالاتر از میانگین صنعت 3٪ تا 5٪ است.
1.5 شدت کار بالا و پیچیدگی عملیاتی
فرآیند چند دستگاه نیاز به اپراتورها برای نظارت بر دستگاه های متعدد در زمان واقعی، تنظیم دستی پارامترها،و هماهنگی انتقال مواد، به طور قابل توجهی افزایش شدت کار و پیچیدگی عملیاتاپراتورهای جدید نیاز به 2 تا 3 ماه آموزش برای تسلط کامل بر کل فرآیند دارند، که منجر به گردش کارکنان بالا و هزینه های آموزش بالا می شود.تمیز کردن پس از تولید دستگاه های مستقل متعدد نیز طول کشید.5 تا 2 ساعت در هر دسته، بار بیشتری برای اپراتورها و افزایش زمان تولید کلی.
2. انتخاب تجهیزات و فرآیند اجرای
برای مقابله با این چالش ها، تولید کننده یک ارزیابی دقیق از تجهیزات امولفایزر آرایشی را با نیازهای تولید خود انجام داد. معیارهای اصلی انتخاب شامل:عملکردهای مخلوط کننده-امولسیفیکیشن یکپارچه برای حذف انتقال مواد، کنترل پارامتر دقیق برای کیفیت ثابت، عملکرد پایدار برای افزایش ثبات محصول، طراحی جمع و جور برای صرفه جویی در فضای کارگاه و عملکرد کاربر پسند برای کاهش شدت کار.پس از آزمایش در محل و تجزیه و تحلیل مقایسه ای از چندین مدل تجهیزات، شرکت سه مجموعه از تجهیزات مخصوص ایمولسیفر آرایشی (150L، 200L، 300L) را با عملکردهای مخلوط، پراکندگی، امولسیفکیشن با برش بالا و کنترل دمای یکپارچه انتخاب کرد.به علاوه یک واحد کوچک 50 لیتر برای آزمایش فرمول و توسعه محصولات جدید.
ویژگی های اصلی تجهیزات امولفایزر زیبایی انتخاب شده
- طراحی یکپارچه مخلوط کننده-امولسیفیکیشن: ترکیبی از مخلوط کردن با سرعت پایین، پراکندگی با سرعت بالا و امولسیفیکیشن با سرعت برش بالا در یک واحد واحد، حذف انتقال مواد بین دستگاه ها.عملکرد هماهنگ این توابع تضمین مخلوط کامل و امولسیفاسیون پایدار مواد اولیه.
- کنترل دقیق پارامتر PLC: مجهز به یک سیستم کنترل صفحه لمسی PLC، که امکان تنظیم دقیق و تنظیم سرعت مخلوط (0-60 rpm) ، سرعت پراکندگی (3000-12000 rpm) ، سرعت امولسیفاسیون (8000-18000 rpm) را فراهم می کند.درجه حرارت (درجه حرارت اتاق - 110°C)دقت کنترل پارامترها به ±5 rpm (سرعت) و ±1°C (درجه حرارت) می رسد، که پارامترهای فرآیند یکپارچه از دسته به دسته را تضمین می کند.
- سیستم دو سرپرستی برای مخلوط کردن یکسان: دارای یک مخلوط کننده لنگر (برای جلوگیری از چسبندگی به دیوار و حذف منطقه مرده) و یک مخلوط کننده بادکنک (برای گردش مواد کلی) ،اطمینان از مخلوط یکنواخت تمام مواد خام صرف نظر از لزگی.
- سر امولسیفیکیشن با برش بالا: یک سر امولسیفکیشن روتور-استاتور با عملکرد بالا باعث ایجاد نیروی برش قوی، نیروی ضربه و حفره سازی در طول چرخش با سرعت بالا می شود.تجزیه ذرات تجمع شده به 2-6 میکرو متر و دستیابی به ادغام کامل فاز روغن-آب برای امولسیون های پایدار.
- ساختمانی با کیفیت بهداشتی: تمام قطعات در تماس با مواد از فولاد ضد زنگ 316L ساخته شده اند، مطابق با GMP و استانداردهای درجه زیبایی است. سطح داخلی مخزن به Ra ≤ 0.8 μm پولیش می شود،اطمینان از صافی و عدم گوشه های مرده برای جلوگیری از انباشت باقی مانده و آلودگی متقابل.
- طراحی کامپکت صرفه جویی در انرژی: استفاده از یک موتور صرفه جویی در انرژی و ساختار بهینه شده، کاهش مصرف انرژی 35٪ تا 45٪ در مقایسه با تنظیمات چند دستگاه سنتی. هر واحد تنها 1.8 تا 2.5 متر مربع را اشغال می کند،صرفه جویی در فضای ارزشمند کارگاه.
فرآیند پیاده سازی مرحله ای
برای اطمینان از یکپارچه سازی با جریان های کاری موجود و به حداقل رساندن اختلال های عملیاتی، تولید کننده یک رویکرد پیاده سازی مرحله ای 10 هفته ای را اتخاذ کرد:
- مرحله 1: نصب و راه اندازی (هفته های 1-2): واحد های 150L، 200L و 300L در کارگاه تولید نصب شدند و واحد کوچک 50L در آزمایشگاه تحقیق و توسعه قرار گرفت.آزمایش یکسانی مخلوط، اثر امولسیفیکیشن، دقت کنترل دمای، عملکرد پراکندگی و عملکرد ایمنی. تجهیزات به تغذیه، تخلیه،و سیستم های تمیز کردن برای اطمینان از عملکرد بدون مشکل.
- مرحله 2: بهینه سازی پارامترها و آموزش اپراتورها (هفته های 3-4): مهندسان و اپراتورها برای بهینه سازی پارامترهای فرآیند برای محصولات اصلی همکاری کردند. برای کرم مرطوب کننده 200 لیتر، پارامترهای مطلوب به عنوان: سرعت مخلوط 30 rpm (20 دقیقه) ،سرعت پراکندگی 8000 دور در دقیقه (30 دقیقه)برای 150 لیتر پایه مایع، پارامترها این بودند: سرعت مخلوط 40 rpm (15 min) ، سرعت پراکندگی 10000 rpm (25 min) ،سرعت ترشح 16000 rpm (35 دقیقه)، و دمای 65°C. اپراتورها آموزش جامع در مورد عملکرد تجهیزات، تنظیم پارامترها، نگهداری و عیب یابی دریافت کردند.
- فاز ۳: تولید آزمایشی و بررسی کیفیت (هفته های ۵ تا ۷): تولید آزمایشی برای 4 محصول اصلی انجام شد (200 لیتر کرم مرطوب کننده، 150 لیتر پایه مایع، 100 لیتر لوسیون مرطوب کننده، 250 لیتر سرم ضد پیری) ، با 4 دسته متوالی برای هر محصول.آزمایش کیفیت توسط یک آزمایشگاه مستقل انجام شد، پوشش یکنواخت بافت، توزیع اندازه ذرات، ثبات امولسیون، لزگی و عمر شیلف. نتایج تایید کرد که همه محصولات با معیارهای کیفیت مطابقت دارند یا از آنها فراتر رفته اند.با سازگاری سری به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
- مرحله ۴: کاربرد کامل و اصلاح فرآیند (هفته های ۸ تا ۱۰): پس از موفقیت در تولید آزمایشی، تجهیزات امولفایزر آرایشی به طور کامل در تولید انبوه ادغام شدند. تجهیزات سنتی به تدریج حذف شدند (فقط برای پشتیبان گیری اضطراری نگه داشته شد).واحد 50L برای آزمایش فرمول و توسعه محصولات جدید استفاده شد، اصلاح پارامترها قبل از مقیاس.
3نتایج قابل اندازه گیری و بهبود عملیاتی
پس از 7 ماه استفاده کامل، تولید کننده به پیشرفت های قابل توجهی در کیفیت محصول، بهره وری تولید، کنترل هزینه و راحتی عملیاتی دست یافت.تمام نتایج با نظارت مداوم بر داده های تولید تأیید شدند، آزمایشات شخص ثالث و بازخورد مشتری، اطمینان از موضوعیت و دقت.
3.1 بهبود کیفیت امولسیفاسیون و بافت یکنواخت
طراحی یکپارچه و عملکرد امولسیفیکیشن برش بالا مشکلات امولسیفیکیشن ناسازگار را حل کرد.آزمایشات شخص ثالث نشان داد که اندازه ذرات ماده جامد به طور پایدار در 2 تا 6 میکرومتر (PDI < 0) حفظ می شود..25) ، بهبود قابل توجهی در مقایسه با 12-25 میکرومتری که با تجهیزات سنتی به دست می آید. محصولات نهایی بافت های صاف و بدون دانه را با گسترش بهتر و چسبندگی پوست نشان می دهند.پايه هاي مايع هيچ ذراتي را نميبينند، و کرم های مرطوب کننده ضخامت ثابت را در هر دسته حفظ می کنند.
3.2 بهبود ثبات محصول و افزایش مدت نگهداری
ایمولسیفیکیشن کامل و کنترل دقیق فرآیند به طور قابل توجهی ثبات محصول را افزایش می دهد.و سرم های ضد پیری ✓ مدت زمان نگهداری از ۶ تا ۸ ماه به ۱۵ تا ۲۰ ماه افزایش یافت.کرم های مرطوب کننده و پایه های مایع کیفیت ثابت را برای 24 ماه بدون جدایی فاز یا تغییرات بافت حفظ کردند.این کاهش بازده محصول و امکان گسترش بازار به مناطق با چرخه های حمل و نقل و ذخیره سازی طولانی تر.
3.3 افزایش کارایی تولید و کاهش هزینه های کار
حذف انتقال مواد، چرخه تولید را 60 تا 70 درصد کوتاه کرد.حالا فقط 2-3 ساعت با 1-2 اپراتور لازم استظرفیت تولید ماهانه از 20 تا 25 دسته به 40 تا 45 دسته بدون نیروی کار اضافی افزایش یافت. شدت کار کاهش یافت.کاهش گردش پرسنل و امکان اختصاص مجدد منابع به تحقیق و توسعه و کنترل کیفیتصرفه جویی در هزینه های کاری سالانه به 35000 تا 45000 دلار رسید000.
3.4 کاهش زباله های مواد و هزینه های تولید
تجهیزات یکپارچه از دست دادن مواد را از انتقال به حداقل می رساند، کاهش ضایعات در هر دسته از 8٪ -11٪ به 1٪ -2.5٪ بر اساس مصرف سالانه مواد خام 220 دلار،000، این به صرفه جویی سالانه در مواد اولیه 14،000 تا 21،000 دلار تبدیل شد. عملکرد کارآمد انرژی هزینه های برق را 35٪ تا 45٪ کاهش می دهد (از 32،000 تا 18،000 دلار به 20،000 دلار) ،و زمان تمیز کردن کوتاه تر هزینه های کاهش یافته بیشترکل هزينه هاي توليد سالانه 35000 تا 50000 دلار بود000.
3.5 کیفیت ثابت از دسته به دسته
کنترل دقیق پارامترها وابستگی به تجربه اپراتور را از بین می برد. تغییرات واسکوسیت در میان دسته ها از 20٪ تا 30٪ به 3٪ تا 5٪ کاهش یافت.و تغییرات اندازه ذرات جامد از 10-15 میکرومتر به 1-2 میکرومتر کاهش یافت.نرخ صلاحیت محصول از 83٪-88٪ به 98٪-99.5٪ افزایش یافت و نرخ بازگشت از 7٪-9٪ به ≤1٪ کاهش یافت. یک نظرسنجی بازخورد مشتری 5 ماهه نشان داد که 97٪ از مشتریان نشان دادند که سازگاری محصول بهبود یافته است.افزایش شهرت و وفاداری بازار.
3.6 عملیات ساده و کاهش هزینه های آموزش
سیستم صفحه لمسی PLC عملیات ساده را ساده می کند. اپراتورها فقط نیاز به انتخاب برنامه های پارامتر محصول از پیش تنظیم شده دارند. اپراتورهای جدید عملیات های اساسی را در 1-2 هفته (از 2-3 ماه کاهش یافته است) ،کاهش هزینه های آموزش و گردش کارکنانتمیز کردن خودکار زمان تمیز کردن پس از تولید را از 1.5-2 ساعت به 30-45 دقیقه کاهش داد و بار کار اپراتور را کاهش داد.
4تاثیرات بلند مدت و بینش های کلیدی
یک سال پس از اجرای کامل، تولید کننده همچنان از پیشرفت های عملیاتی مستمر بهره مند شده است.و صرفه جویی در هزینه ها رشد پایدار را در یک بازار رقابتی پشتیبانی می کنداین شرکت 7 محصول جدید (از جمله کرم های حساس پوست و پایه های طولانی مدت) را راه اندازی کرد و رشد 40٪ در فروش سالانه را به دست آورد.تضمین قراردادهای بلند مدت با 4 توزیع کننده بزرگ.
تولید کننده همچنین بینش ارزشمندی را به دست آورد که برای سایر تولید کنندگان آرایشی که با چالش های مشابهی روبرو هستند قابل استفاده است:
- اولویت تجهیزات یکپارچه برای دسته های کوچک تا متوسط: برای تولید دسته های کوچک تا متوسط، امولفایر های آرایشی یکپارچه، زباله های انتقال، ناسازگاری پارامتر و ناکارآمدی را از بین می برند و تداوم تولید و کیفیت محصول را بهبود می بخشند.
- تجهیزات با کنترل پارامتر دقیق را انتخاب کنید: کنترل دقیق مخلوط کردن، پراکندگی، امولسیفیکیشن و دمای مهم برای سازگاری دسته است.تجهیزات مجهز به PLC با ذخیره پارامتر از نوسانات کیفیت ناشی از اشتباهات دستی جلوگیری می کند.
- تطبیق تجهیزات با ویژگی های محصول: تطبیق عملکرد ایمولسیفرها (قوه برش، محدوده سرعت، کنترل دمای) با الزامات محصولg.، سرم ها) نیاز به کنترل دقیق دمای دارند.
- تعادل سرمایه گذاری اولیه و ارزش بلند مدت: امولفایرهای آرایشی با کیفیت بالا ممکن است هزینه های اولیه بیشتری داشته باشند، اما در دراز مدت صرفه جویی در کاهش زباله، مصرف انرژی و نیروی کار، به علاوه افزایش رقابت در بازار،ارائه بهره وری بیشتر از هزینه.
- سرمایه گذاری در آموزش و استاندارد سازی اپراتورها: عملکرد استاندارد عملکرد تجهیزات و کیفیت محصول را به حداکثر می رساند. آموزش جامع و روش های استاندارد شده باعث کاهش خطاها و افزایش عمر تجهیزات می شود.
برای تولید کنندگان لوازم آرایشی، تجهیزات مخصوص ترشح کننده های آرایشی بیش از یک ابزار تولید است، بلکه یک عامل کلیدی برای بهبود کیفیت، کارایی و رقابت است.با انتخاب تجهیزات متناسب با مقیاس تولید و نیازهای محصول، و اجرای عملیات استاندارد، تولید کنندگان می توانند توسعه پایدار را به دست آورند و نیازهای در حال تغییر بازار را برای کیفیت و ثبات برآورده کنند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!