1. บทนำ
ในการผลิตภาคอุตสาหกรรมสมัยใหม่ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ของเหลวมักขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและความสม่ำเสมอของการทำอิมัลชัน อุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลว ซึ่งเป็นอุปกรณ์หลักในการทำให้เกิดการผสมที่เสถียรของน้ำมัน-น้ำและสารอื่นๆ ที่ไม่สามารถผสมกันได้ มีบทบาทที่ไม่อาจถูกแทนที่ได้ในสาขาต่างๆ เช่น เครื่องสำอาง ยา การแปรรูปอาหาร และวิศวกรรมเคมี กรณีศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่วิธีการที่ลูกค้าใน [อุตสาหกรรมเฉพาะ เช่น การผลิตผลิตภัณฑ์บำรุงผิวระดับไฮเอนด์] ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาการผลิตที่ยืดเยื้อมานานโดยการนำอุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลวขั้นสูงมาใช้ และท้ายที่สุดก็ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิต และการควบคุมต้นทุน
2. ที่มาของโครงการ
2.1 ข้อกำหนดของโครงการ
ลูกค้าส่วนใหญ่ผลิต [ประเภทผลิตภัณฑ์ เช่น ผลิตภัณฑ์บำรุงผิวอิมัลชันน้ำมันในน้ำ] ซึ่งต้องควบคุมขนาดอนุภาคของอิมัลชันอย่างเข้มงวด ความเสถียรระหว่างการจัดเก็บ และความสม่ำเสมอของเนื้อผลิตภัณฑ์ ก่อนที่จะนำอุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลวใหม่มาใช้ สายการผลิตของลูกค้ามีข้อกำหนดเฉพาะดังต่อไปนี้:
- ความสม่ำเสมอของการทำอิมัลชัน: ขนาดอนุภาคของอิมัลชันต้องถูกควบคุมภายใน 1-5 ไมครอน เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนและไม่มีความรู้สึกเป็นเม็ดเมื่อใช้งาน
- กำลังการผลิต: เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดที่เพิ่มขึ้น กำลังการผลิตรายวันของสายการผลิตเดียวต้องมีอย่างน้อย 5,000 ลิตร และอุปกรณ์ควรสนับสนุนการผลิตอย่างต่อเนื่องเพื่อหลีกเลี่ยงการสลับชุดบ่อยครั้ง
- ความเสถียรของผลิตภัณฑ์: อิมัลชันหลังจากการทำอิมัลชันต้องคงประสิทธิภาพที่เสถียรเป็นเวลา 12 เดือนภายใต้สภาวะการจัดเก็บปกติ โดยไม่มีการแบ่งชั้น การตกตะกอน หรือการเปลี่ยนสี
- ความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด: อุปกรณ์ต้องทำจากวัสดุเกรดอาหารหรือเกรดยา (เช่น สแตนเลส 316L) เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของวัสดุ และเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยของอุตสาหกรรมสำหรับแรงดัน อุณหภูมิ และการควบคุมไฟฟ้า
2.2 ความท้าทายที่เผชิญ
ก่อนที่จะใช้อุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลวใหม่ ลูกค้าใช้อุปกรณ์กวนแบบดั้งเดิมสำหรับการทำอิมัลชัน ซึ่งนำไปสู่ปัญหาต่างๆ ที่จำกัดการพัฒนาขององค์กร:
- ความสม่ำเสมอของการทำอิมัลชันไม่ดี: อุปกรณ์แบบดั้งเดิมใช้ใบพัดกวนแบบเดียว ซึ่งไม่สามารถทำลายเฟสน้ำมันให้เป็นหยดเล็กๆ ได้อย่างเต็มที่ ขนาดอนุภาคของอิมัลชันที่ผลิตมักจะอยู่ระหว่าง 8-15 ไมครอน และบางชุดมีขนาดเกิน 20 ไมครอน สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เนื้อผลิตภัณฑ์หยาบเท่านั้น แต่ยังทำให้ลูกค้าบางรายบ่นเกี่ยวกับ "การใช้งานที่ไม่สม่ำเสมอ"
- ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ: อุปกรณ์แบบดั้งเดิมใช้โหมดการผลิตแบบเป็นชุด การทำอิมัลชันแต่ละชุดต้องใช้เวลา 4-5 ชั่วโมง (รวมถึงการให้ความร้อน การกวน การทำความเย็น และการตรวจสอบตัวอย่าง) และกำลังการผลิตรายวันอยู่ที่ประมาณ 2,000 ลิตร ซึ่งห่างไกลจากการตอบสนองความต้องการของตลาด นอกจากนี้ หลังจากแต่ละชุด อุปกรณ์จะต้องทำความสะอาดอย่างทั่วถึง ซึ่งใช้เวลาเพิ่มอีก 1-2 ชั่วโมง ซึ่งช่วยลดเวลาการผลิตที่มีประสิทธิภาพลงไปอีก
- คุณภาพผลิตภัณฑ์ไม่เสถียร: เนื่องจากความเร็วในการกวนและการควบคุมอุณหภูมิของอุปกรณ์แบบดั้งเดิมไม่สอดคล้องกัน ความเสถียรของอิมัลชันระหว่างชุดต่างๆ จึงแตกต่างกันอย่างมาก ประมาณ 5-8% ของผลิตภัณฑ์จะปรากฏการแบ่งชั้นหลังจากเก็บไว้ 6-8 เดือน ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ถูกทิ้งและเพิ่มการสูญเสียต้นทุน
- การใช้พลังงานสูงและการสูญเสียวัสดุ: อุปกรณ์แบบดั้งเดิมต้องใช้พลังงานสูงเพื่อรักษาความเร็วในการกวน และการใช้พลังงานต่อตันของผลิตภัณฑ์สูงถึง 120 kWh ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากผลการทำอิมัลชันที่ไม่ดี วัตถุดิบบางชนิดจึงไม่สามารถผสมและทำปฏิกิริยาได้อย่างเต็มที่ ทำให้มีอัตราการสูญเสียวัสดุประมาณ 3-5%
3. การเลือกอุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลว
3.1 คุณสมบัติและข้อดีของอุปกรณ์ที่เลือก
หลังจากทำการวิจัยตลาดเชิงลึกและการตรวจสอบและทดสอบในสถานที่หลายครั้ง ในที่สุดลูกค้าก็เลือกใช้อุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลวแบบเฉือนเพลาคู่ อุปกรณ์นี้มีคุณสมบัติและข้อดีที่สำคัญดังต่อไปนี้:
- โครงสร้างเฉือนเพลาคู่: อุปกรณ์ติดตั้งโรเตอร์เฉือนความเร็วสูงและใบพัดกวนความเร็วต่ำ โรเตอร์เฉือนความเร็วสูงสามารถสร้างแรงเฉือนได้สูงถึง 10,000 รอบต่อนาที ซึ่งช่วยทำลายเฟสน้ำมันให้เป็นหยดเล็กๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ใบพัดกวนความเร็วต่ำสามารถรับประกันการไหลเวียนของวัสดุในถังได้อย่างสม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่นหรือการทำอิมัลชันไม่เพียงพอ
- การควบคุมอุณหภูมิและความดันที่แม่นยำ: อุปกรณ์ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิหลายจุดและระบบควบคุมแรงดันอัตโนมัติ ช่วงการควบคุมอุณหภูมิคือ 0-150°C โดยมีข้อผิดพลาด ±0.5°C และสามารถรักษาแรงดันได้ที่ 0.1-0.3 MPa ทำให้มั่นใจได้ว่าปฏิกิริยาการทำอิมัลชันจะดำเนินการภายใต้สภาวะกระบวนการที่เสถียร
- วัสดุเกรดอาหารและทำความสะอาดง่าย: ถังด้านในและชิ้นส่วนทั้งหมดที่สัมผัสกับวัสดุทำจากสแตนเลส 316L ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีและสามารถฆ่าเชื้อได้ที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ อุปกรณ์ได้รับการออกแบบด้วยระบบทำความสะอาด CIP (Clean-in-Place) ซึ่งสามารถทำกระบวนการทำความสะอาดให้เสร็จสิ้นได้ภายใน 30 นาทีโดยไม่ต้องถอดประกอบ ลดความเข้มแรงงานและเวลาในการทำความสะอาด
- การควบคุมอัจฉริยะและการบันทึกข้อมูล: อุปกรณ์ติดตั้งระบบควบคุมหน้าจอสัมผัส ซึ่งสามารถตั้งค่าและปรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเร็วในการกวน อุณหภูมิ และเวลา ในเวลาเดียวกัน สามารถบันทึกข้อมูลการผลิต (เช่น อุณหภูมิ แรงดัน เวลา และผลผลิต) โดยอัตโนมัติและสร้างรายงาน ซึ่งสะดวกสำหรับลูกค้าในการติดตามกระบวนการผลิตและเป็นไปตามข้อกำหนดการจัดการคุณภาพของอุตสาหกรรม
3.2 วิธีการตอบสนองความต้องการ
อุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลวที่เลือกตอบสนองความต้องการในการผลิตของลูกค้าได้อย่างเต็มที่และแก้ปัญหาที่ผ่านมา:
- ตอบสนองความต้องการความสม่ำเสมอของการทำอิมัลชัน: ผ่านโรเตอร์เฉือนความเร็วสูง อุปกรณ์สามารถควบคุมขนาดอนุภาคของอิมัลชันได้อย่างเสถียรภายใน 1-3 ไมครอน ซึ่งดีกว่าที่ลูกค้าต้องการ 1-5 ไมครอน หลังจากการทดสอบ เนื้อผลิตภัณฑ์มีความเรียบเนียนขึ้นอย่างมาก และอัตราการร้องเรียนของลูกค้าที่เกี่ยวข้องกับ "ความรู้สึกเป็นเม็ด" ลดลงเหลือน้อยกว่า 0.5%
- ตอบสนองความต้องการกำลังการผลิต: อุปกรณ์รองรับการผลิตอย่างต่อเนื่อง หลังจากปรับกระบวนการให้เหมาะสมแล้ว เวลาในการทำอิมัลชันต่อตันของผลิตภัณฑ์จะลดลงเหลือ 1.5 ชั่วโมง และกำลังการผลิตรายวันของสายการผลิตเดียวสูงถึง 6,000 ลิตร ซึ่งเกินเป้าหมายของลูกค้าที่ 5,000 ลิตร นอกจากนี้ ระบบทำความสะอาด CIP ยังช่วยลดเวลาในการทำความสะอาดลง 70% ซึ่งช่วยปรับปรุงเวลาการผลิตที่มีประสิทธิภาพเพิ่มเติม
- ตอบสนองความต้องการความเสถียรของผลิตภัณฑ์: ระบบควบคุมอุณหภูมิและความดันที่แม่นยำทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการทำอิมัลชันมีความสอดคล้องกันระหว่างชุดต่างๆ หลังจากทำการทดสอบการจัดเก็บเป็นเวลา 12 เดือน อัตราการแบ่งชั้นของผลิตภัณฑ์ลดลงเหลือน้อยกว่า 0.3% ซึ่งตอบสนองความต้องการความเสถียรของลูกค้าได้อย่างเต็มที่
- ตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด: วัสดุสแตนเลส 316L และการตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยและสุขอนามัยของอุตสาหกรรม ฟังก์ชันการบันทึกข้อมูลยังช่วยให้ลูกค้าผ่านการตรวจสอบคุณภาพประจำปีของหน่วยงานกำกับดูแลที่เกี่ยวข้องได้อย่างราบรื่น
4. กระบวนการดำเนินการ
4.1 การติดตั้งและการตั้งค่า
การติดตั้งและการตั้งค่าอุปกรณ์ทำอิมัลชันของเหลวเสร็จสิ้นโดยทีมงานด้านเทคนิคมืออาชีพที่ส่งมาจากซัพพลายเออร์อุปกรณ์ และกระบวนการทั้งหมดใช้เวลา 10 วันทำการ:
- การเตรียมการก่อนการติดตั้ง: ก่อนที่อุปกรณ์จะมาถึง ทีมงานด้านเทคนิคได้สื่อสารกับลูกค้าล่วงหน้าเพื่อยืนยันสภาพของสถานที่ (เช่น ขนาดพื้นที่ แหล่งจ่ายไฟ แหล่งน้ำ และการระบายน้ำ) และวางแผนการติดตั้งโดยละเอียด ในเวลาเดียวกัน ลูกค้าได้จัดเตรียมช่างเทคนิคประจำ 2 คนเพื่อร่วมมือในการติดตั้ง
- การติดตั้งอุปกรณ์: ในวันที่อุปกรณ์มาถึง ทีมงานด้านเทคนิคได้ตรวจสอบความสมบูรณ์ของอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมก่อน จากนั้นจึงทำการยก ติดตั้ง และเชื่อมต่อท่อ ในระหว่างกระบวนการติดตั้ง ทีมงานให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับประสิทธิภาพการซีลของตัวถังและการจัดตำแหน่งของชิ้นส่วนที่หมุน เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของน้ำมันหรือเสียงผิดปกติระหว่างการทำงาน
- การทดสอบและทดสอบ: หลังจากติดตั้งเสร็จสิ้น ทีมงานด้านเทคนิคได้ดำเนินการทดสอบเป็นเวลา 3 วัน พวกเขาทำการทดสอบระบบไฟฟ้า ระบบทำความร้อน และระบบทำความเย็นก่อน เพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละส่วนประกอบทำงานตามปกติ จากนั้น พวกเขาใช้วัตถุดิบจริงของลูกค้าสำหรับการผลิตทดลอง ในระหว่างการผลิตทดลอง พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเร็วในการกวน อุณหภูมิ และเวลาในการทำอ
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!