1. บทนำ
ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เครื่องสำอางระดับไฮเอนด์ ชีวเภสัชภัณฑ์ และวิศวกรรมเคมีที่มีความแม่นยำ ความต้องการผลิตภัณฑ์ของเหลวคุณภาพสูงที่มีขนาดอนุภาคละเอียด มีความเสถียรสูง และไม่มีฟองอากาศมีความเข้มงวดมากขึ้น อุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งรวมฟังก์ชันการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การทำให้อิมัลซิฟิเคชั่น และการกำจัดอากาศออกจากสุญญากาศ กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ตอบสนองข้อกำหนดเหล่านี้ สามารถแก้ปัญหาการผสมไม่สม่ำเสมอ การรวมฟองอากาศ และความเสถียรของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ดีซึ่งยากจะหลีกเลี่ยงด้วยอุปกรณ์แบบเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ กรณีนี้มุ่งเน้นไปที่วิธีที่ลูกค้าใน [อุตสาหกรรมเฉพาะ เช่น การผลิตครีมบำรุงผิวหน้าระดับไฮเอนด์] เอาชนะปัญหาคอขวดของการผลิตในระยะยาวด้วยการแนะนำอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และประสบความสำเร็จในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และการควบคุมต้นทุนอย่างครอบคลุม
2. ความเป็นมาของโครงการ
2.1 ข้อกำหนดของโครงการ
ลูกค้าส่วนใหญ่ผลิต [ประเภทผลิตภัณฑ์ เช่น ครีมและเซรั่มต่อต้านวัยบนใบหน้า] ซึ่งต้องการมาตรฐานที่สูงมากในด้านความละเอียด ความคงตัว และรูปลักษณ์ของอิมัลชัน ก่อนที่จะแนะนำอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันใหม่ สายการผลิตของลูกค้ามีข้อกำหนดที่ชัดเจนดังต่อไปนี้:
- ความวิจิตรของอิมัลชั่น: ต้องควบคุมขนาดอนุภาคของอิมัลชั่นภายใน 0.5-2 ไมครอน เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนและละเอียดอ่อน โดยไม่รู้สึกเป็นเม็ดเมื่อทาลงบนผิว
- การเติมอากาศแบบสุญญากาศ: สินค้าต้องไม่มีฟองอากาศ อุปกรณ์จำเป็นต้องรักษาระดับสุญญากาศที่ -0.095 MPa ถึง -0.098 MPa ในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน เพื่อขจัดฟองอากาศที่เกิดขึ้นระหว่างการผสมวัสดุอย่างสมบูรณ์ และหลีกเลี่ยงปัญหา เช่น การเกิดออกซิเดชัน และลดอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากอากาศ
- กำลังการผลิต: ด้วยการขยายส่วนแบ่งการตลาดของลูกค้า กำลังการผลิตรายวันของสายการผลิตเดียวจะต้องมีอย่างน้อย 3,000 กิโลกรัม และอุปกรณ์ควรรองรับการผลิตต่อเนื่องหรือกึ่งต่อเนื่องเพื่อลดการสูญเสียเวลาที่เกิดจากการสลับชุด
- ความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด: อุปกรณ์ต้องทำจากสเตนเลสสตีล 316L เกรดยาสำหรับชิ้นส่วนทั้งหมดที่สัมผัสกับวัสดุ และเป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น GMP (Good Manufacturing Practice) นอกจากนี้ควรติดตั้งระบบป้องกันความปลอดภัยที่สมบูรณ์ รวมถึงฟังก์ชันอุณหภูมิเกิน แรงดันเกิน และการหยุดฉุกเฉิน เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของกระบวนการผลิต
2.2 ความท้าทายที่ต้องเผชิญ
ก่อนที่จะใช้อุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ลูกค้าต้องใช้การผสมผสานระหว่างเครื่องกวนความเร็วสูงแบบดั้งเดิมและถังสุญญากาศแยกต่างหากสำหรับการผลิต โหมดการผลิตนี้นำมาซึ่งปัญหามากมายที่จำกัดการพัฒนาองค์กรอย่างจริงจัง:
- ความละเอียดของอิมัลชันไม่เพียงพอ: เครื่องกวนความเร็วสูงแบบดั้งเดิมสามารถแบ่งเฟสน้ำมันออกเป็นอนุภาคขนาด 5-10 ไมครอนเท่านั้น และการกระจายขนาดอนุภาคไม่สม่ำเสมอ ผลิตภัณฑ์บางชุดมีอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 15 ไมครอน ส่งผลให้มีพื้นผิวที่หยาบ สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลต่อประสบการณ์ผู้ใช้เท่านั้น แต่ยังนำไปสู่อัตราการคืนผลิตภัณฑ์ 5-8% เนื่องจากการร้องเรียน "ความรู้สึกที่ละเอียด"
- การรวมฟองอากาศ: ถังสุญญากาศที่แยกจากกันไม่สามารถทำการขจัดอากาศแบบสุญญากาศแบบเรียลไทม์ได้ในระหว่างกระบวนการอิมัลชัน ฟองอากาศจะกลับมาอีกครั้งเมื่อวัสดุถูกย้ายจากเครื่องกวนไปยังถังสุญญากาศ ส่งผลให้ 10-15% ของผลิตภัณฑ์มีฟองอากาศที่มองเห็นได้บนพื้นผิว ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถนำไปปรับปรุงใหม่หรือทิ้งได้เท่านั้น ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น
- ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ: กระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมต้องใช้หลายขั้นตอน รวมถึงการผสมวัสดุในเครื่องกวน ถ่ายโอนไปยังถังสุญญากาศเพื่อกำจัดอากาศ และจากนั้นจึงสุ่มตัวอย่างการตรวจสอบ การผลิตแต่ละชุดใช้เวลา 6-8 ชั่วโมง และกำลังการผลิตของสายการผลิตเดียวต่อวันอยู่ที่ประมาณ 1,200 กิโลกรัม ซึ่งยังห่างไกลจากความต้องการของตลาด นอกจากนี้ การถ่ายโอนวัสดุระหว่างอุปกรณ์ยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนและการสูญเสียวัสดุอีกด้วย
- คุณภาพผลิตภัณฑ์ไม่เสถียร: เนื่องจากความเร็วในการผสมและระดับสุญญากาศในชุดที่ต่างกันไม่สอดคล้องกัน ความคงตัวของอิมัลชันจึงแตกต่างกันอย่างมาก ประมาณ 7-10% ของผลิตภัณฑ์จะได้รับการแบ่งชั้นหรือสีเปลี่ยนไปหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลา 6 เดือน และอัตราออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์อยู่ในระดับสูง ส่งผลให้อายุการเก็บรักษาลดลงอย่างมาก
3. การเลือกอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่เป็นเนื้อเดียวกัน
3.1 คุณสมบัติและข้อดีของอุปกรณ์ที่เลือก
หลังจากดำเนินการวิจัยตลาดในเชิงลึก เปรียบเทียบผลิตภัณฑ์จากซัพพลายเออร์หลายราย และดำเนินการทดสอบการผลิตที่ไซต์งาน ในที่สุดลูกค้าก็เลือกอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสองขั้นตอน อุปกรณ์นี้มีคุณสมบัติและข้อดีหลักดังต่อไปนี้:
- ระบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสองขั้นตอน: อุปกรณ์นี้ติดตั้งหัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบสองขั้นตอน ขั้นแรกใช้ปั๊มลูกสูบแรงดันสูงเพื่อสร้างแรงดันสูงถึง 30 MPa ซึ่งสามารถแบ่งเฟสน้ำมันออกเป็นอนุภาคขนาดเล็กได้ ขั้นตอนที่สองใช้โครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์แบบพิเศษเพื่อปรับแต่งอนุภาคให้มีขนาด 0.3-1 ไมครอนเพิ่มเติม การออกแบบการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสองขั้นตอนนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความละเอียดและความสม่ำเสมอของอิมัลชัน
- ระบบสุญญากาศแบบรวม: อุปกรณ์นี้ได้รวมปั๊มสุญญากาศประสิทธิภาพสูงและถังอิมัลชันแบบปิดผนึก ในระหว่างกระบวนการอิมัลชันทั้งหมด สามารถรักษาระดับสุญญากาศได้อย่างเสถียรที่ -0.096 MPa ถึง -0.098 MPa การออกแบบตัวถังและโครงสร้างการกวนที่เป็นเอกลักษณ์สามารถป้องกันไม่ให้อากาศถูกดูดเข้าไปในระหว่างการเติมวัสดุ ทำให้เกิดการกำจัดอากาศแบบสุญญากาศแบบเรียลไทม์และทั่วถึง
- การควบคุมอุณหภูมิและกระบวนการอัจฉริยะ: อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการติดตั้งระบบควบคุม PLC (Programmable Logic Controller) และอินเทอร์เฟซการทำงานของหน้าจอสัมผัส ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งค่าและตรวจสอบพารามิเตอร์หลัก เช่น ความดันการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ความเร็วในการกวน อุณหภูมิ และระดับสุญญากาศแบบเรียลไทม์ ระบบยังมีฟังก์ชันหน่วยความจำกระบวนการอัตโนมัติ ซึ่งสามารถจัดเก็บพารามิเตอร์การผลิตของผลิตภัณฑ์ต่างๆ และรับประกันความสอดคล้องของกระบวนการผลิตระหว่างชุดงาน
- ทำความสะอาดง่ายและการออกแบบตามมาตรฐาน: ชิ้นส่วนทั้งหมดที่สัมผัสกับวัสดุทำจากสแตนเลส 316L เกรดยา และถังด้านในของอุปกรณ์มีพื้นผิวเรียบโดยมีความหยาบ Ra ≤ 0.4 μm ซึ่งง่ายต่อการทำความสะอาดและหลีกเลี่ยงเศษวัสดุ นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังติดตั้งระบบทำความสะอาด CIP (Clean-in-Place) ซึ่งสามารถเสร็จสิ้นกระบวนการทำความสะอาดได้ภายใน 45 นาที โดยไม่ต้องถอดแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนด GMP ในด้านสุขอนามัยและความสะอาด
3.2 เป็นไปตามข้อกำหนดอย่างไร
อุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่เลือกนั้นตรงกับความต้องการการผลิตของลูกค้าอย่างสมบูรณ์ และแก้ไขความท้าทายก่อนหน้านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ:
- ตรงตามข้อกำหนดความละเอียดของอิมัลชัน: ด้วยระบบการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสองขั้นตอน อุปกรณ์สามารถควบคุมขนาดอนุภาคอิมัลชันได้อย่างเสถียรภายใน 0.5-1.5 ไมครอน ซึ่งดีกว่าช่วงที่ลูกค้าต้องการที่ 0.5-2 ไมครอน หลังจากการทดสอบ พื้นผิวของผลิตภัณฑ์มีความเรียบเนียนอย่างมาก และอัตราการคืนสินค้าของลูกค้าเนื่องจาก "ความรู้สึกที่เป็นเม็ด" ลดลงเหลือน้อยกว่า 0.3%
- เป็นไปตามข้อกำหนดการกำจัดอากาศแบบสุญญากาศ: ระบบสุญญากาศในตัวรักษาระดับสุญญากาศให้สูงตลอดกระบวนการอิมัลชัน ซึ่งช่วยขจัดฟองอากาศในผลิตภัณฑ์ได้อย่างสมบูรณ์ อัตราของผลิตภัณฑ์ที่มีฟองอากาศลดลงจาก 12% (ก่อน) เหลือน้อยกว่า 0.5% และปัญหาการเกิดออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากอากาศก็บรรเทาลงอย่างมากเช่นกัน
- ตอบสนองความต้องการกำลังการผลิต: อุปกรณ์รองรับการผลิตแบบกึ่งต่อเนื่อง หลังจากปรับกระบวนการผลิตให้เหมาะสม เวลาในการผลิตต่อชุดก็ลดลงเหลือ 2.5-3 ชั่วโมง และกำลังการผลิตรายวันของสายการผลิตเดียวสูงถึง 3,500 กก. เกินเป้าหมายของลูกค้าที่ 3,000 กก. ในเวลาเดียวกัน การออกแบบแบบผสมผสานช่วยหลีกเลี่ยงการถ่ายโอนวัสดุระหว่างอุปกรณ์ ลดการสูญเสียวัสดุและความเสี่ยงในการปนเปื้อน
- ปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด: วัสดุสแตนเลส 316L เกรดยาและการออกแบบตามมาตรฐาน GMP ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์เป็นไปตามมาตรฐานด้านสุขอนามัยและความปลอดภัยที่เข้มงวดของอุตสาหกรรม ระบบป้องกันความปลอดภัยที่สมบูรณ์ยังป้องกันอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย เช่น อุณหภูมิเกินและแรงดันเกินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้กระบวนการผลิตดำเนินไปอย่างราบรื่น
4. กระบวนการนำไปปฏิบัติ
4.1 การติดตั้งและการตั้งค่า
การติดตั้งและการตั้งค่าอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเสร็จสิ้นโดยทีมงานด้านเทคนิคมืออาชีพจากซัพพลายเออร์อุปกรณ์ และกระบวนการทั้งหมดใช้เวลา 14 วันทำการ ขั้นตอนเฉพาะมีดังนี้:
- การเตรียมการก่อนการติดตั้ง: หนึ่งเดือนก่อนที่อุปกรณ์จะมาถึง ทีมงานด้านเทคนิคได้ทำการสำรวจในสถานที่กับลูกค้าเพื่อยืนยันสภาพของสถานที่ รวมถึงแหล่งจ่ายไฟ (380V/50Hz) น้ำประปา (ความดัน ≥ 0.3 MPa) การระบายน้ำ และการระบายอากาศ พวกเขายังกำหนดแผนการติดตั
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!