กรณีศึกษา: การใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันในการผลิตผลิตภัณฑ์อิมัลชัน
กรณีศึกษานี้บันทึกการใช้งานจริงของอิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันในโรงงานผลิตโดยเน้นไปที่ผลิตภัณฑ์ที่ใช้อิมัลชัน ครอบคลุมความท้าทายก่อนการใช้งาน ตรรกะในการเลือกอุปกรณ์ การทดสอบการใช้งานและการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม ประสิทธิภาพการทำงานในระยะยาว แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษา และข้อมูลสรุปจากประสบการณ์ เนื้อหาทั้งหมดได้มาจากข้อมูลการผลิตจริงและบันทึกการปฏิบัติงานในสถานที่ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ข้อมูลอ้างอิงที่สามารถนำไปปฏิบัติได้สำหรับคู่แข่งในอุตสาหกรรมที่เผชิญกับปัญหาในการผลิตที่คล้ายคลึงกันและความต้องการในการอัพเกรดอุปกรณ์
1. ความเป็นมาของสถานการณ์การผลิต
โรงงานผลิตในกรณีนี้ส่วนใหญ่ผลิตผลิตภัณฑ์อิมัลชันสามประเภท: โลชั่นเพิ่มความชุ่มชื้นความหนืดต่ำ (ความหนืด: 3000-7000 mPa·s) ครีมบำรุงที่มีความหนืดปานกลาง (ความหนืด: 25000-40000 mPa·s) และขี้ผึ้งป้องกันความหนืดสูง (ความหนืด: 50000-70000 mPa·s) ก่อนที่จะนำอิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันมาใช้ โรงงานแห่งนี้อาศัยการผสมผสานระหว่างเครื่องผสมแบบพายแบบดั้งเดิมและโฮโมจีไนเซอร์แรงดันสูงแบบสแตนด์อโลนสำหรับการผลิต ด้วยการปรับปรุงข้อกำหนดคุณภาพของตลาดอย่างต่อเนื่อง (เช่น ความละเอียดของเนื้อสัมผัส ความคงตัวของอิมัลชัน และความสม่ำเสมอของส่วนผสม) และการขยายขนาดการผลิต การกำหนดค่าอุปกรณ์ดั้งเดิมค่อยๆ เผยให้เห็นปัญหาคอขวดต่างๆ ที่จำกัดประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
จากมุมมองของคุณภาพผลิตภัณฑ์ ปัญหาที่โดดเด่นที่สุดคือการกระจายขนาดอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอและความคงตัวของอิมัลชันต่ำ เครื่องผสมแบบพายแบบดั้งเดิมมีความสามารถในการรับแรงเฉือนต่ำ ส่งผลให้เฟสของน้ำมันและน้ำผสมกันไม่เพียงพอ โลชั่นเพิ่มความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำมักจะมีหยดน้ำมันที่มองเห็นได้ (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 12-18 ไมโครเมตร) นำไปสู่ประสบการณ์การใช้งานที่หยาบ ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางและสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดการหลุดล่อนหลังจากเก็บไว้ 2-4 เดือน โดยเฟสน้ำมันลอยอยู่บนผิวน้ำและเฟสน้ำตกตะกอนที่ด้านล่าง นอกจากนี้ ส่วนผสมที่มีประโยชน์ (เช่น สารสกัดจากพืช วิตามิน และสารเพิ่มความข้น) ยากต่อการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่การรวมตัวกันในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น สารเพิ่มความข้นในขี้ผึ้งที่มีความหนืดสูงมักก่อตัวเป็นก้อน ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งไม่สอดคล้องกันและลดผลกระทบจากสิ่งกีดขวาง
ในแง่ของประสิทธิภาพการผลิต กระบวนการเดิมจำเป็นต้องมีการขนย้ายวัสดุหลายครั้งและการประมวลผลซ้ำ ซึ่งใช้เวลานานและใช้แรงงานมาก ขั้นแรก วัตถุดิบถูกผสมในเครื่องผสมแบบพายสำหรับการผสมเบื้องต้น (40-50 นาที) จากนั้นถ่ายโอนไปยังโฮโมจีไนเซอร์แรงดันสูงแบบสแตนด์อโลนสำหรับการบำบัดด้วยแรงเฉือน (20-30 นาที) และสุดท้ายถูกย้ายไปยังถังทำความเย็นเพื่อปรับอุณหภูมิและการกวนขั้นที่สอง (30-40 นาที) ชุดเดียว (200 ลิตร) ต้องใช้เวลาดำเนินการทั้งหมด 90-120 นาที โดยมีผลผลิตรายวันเพียง 300-450 กิโลกรัม ซึ่งยังห่างไกลจากความต้องการของตลาดที่กำลังเติบโต นอกจากนี้ การขาดฟังก์ชันการขูดผนังอัตโนมัติในเครื่องผสมแบบพายทำให้เกิดการยึดเกาะของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ (อัตราของเสีย: 5-7%) ซึ่งจำเป็นต้องทำการขูดด้วยตนเองหลังจากแต่ละชุด สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มต้นทุนวัตถุดิบ แต่ยังขยายเวลาการทำความสะอาด (20-30 นาทีต่อชุด) ซึ่งช่วยลดความต่อเนื่องในการผลิตอีกด้วย
การใช้งานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ยังนำมาซึ่งความท้าทายมากมาย โฮโมจีไนเซอร์แรงดันสูงแบบสแตนด์อโลนมีแนวโน้มที่จะอุดตันเมื่อแปรรูปวัสดุความหนืดสูงที่มีอนุภาคของแข็ง ซึ่งต้องถอดชิ้นส่วนและทำความสะอาดบ่อยครั้ง (2-3 ครั้งต่อสัปดาห์) สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มความเข้มข้นของแรงงานของผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังกระทบต่อความต่อเนื่องในการผลิตอีกด้วย ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องผสมแบบพายนั้นไม่ดี (ความผันผวน: ±3-4°C) ส่งผลให้ส่วนผสมที่ไวต่อความร้อน (เช่น วิตามินซีและเปปไทด์) ไม่ทำงานในระหว่างการผสม ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ลดลงอีก นอกจากนี้ กระบวนการผสมแบบเปิดยังเพิ่มความเสี่ยงของการปนเปื้อนข้ามระหว่างแบทช์ ซึ่งเป็นอันตรายซ่อนเร้นที่สำคัญสำหรับการปฏิบัติตามมาตรฐานการจัดการคุณภาพอุตสาหกรรม
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โรงงานได้เริ่มการตรวจสอบและประเมินอุปกรณ์อิมัลชันอย่างครอบคลุม โดยมุ่งเน้นไปที่โซลูชันที่สามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาคไปพร้อมๆ กัน เพิ่มความเสถียรของอิมัลชัน ลดรอบการผลิตให้สั้นลง และรับประกันการปฏิบัติตามข้อกำหนดของกระบวนการ หลังจากการสื่อสารทางเทคนิคเชิงลึกกับผู้ผลิตอุปกรณ์หลายรายและการทดสอบประสิทธิภาพในสถานที่ทำงาน อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันได้รับการระบุว่าเป็นโซลูชันที่ดีที่สุด อุปกรณ์ประเภทนี้ผสมผสานการผสม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การควบคุมอุณหภูมิ การขูดผนัง และฟังก์ชันอื่นๆ ซึ่งสามารถแก้ไขจุดยุ่งยากของกระบวนการผลิตเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. ตรรกะการเลือกอุปกรณ์และข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
กระบวนการเลือกอุปกรณ์ของโรงงานนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการในการผลิตจริง คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ และความยั่งยืนในการปฏิบัติงานในระยะยาวอย่างใกล้ชิด แทนที่จะดำเนินการตามตัวบ่งชี้ทางเทคนิคขั้นสูงเท่านั้น หลังจากประเมินรุ่นและการกำหนดค่าหลายแบบแล้ว อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสามตัว (100 ลิตร 200 ลิตร และ 300 ลิตร) ได้รับเลือกเป็นอุปกรณ์การผลิตหลัก เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญมีรายละเอียดด้านล่าง:
ประการแรก ประสิทธิภาพการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและความคงตัวของอิมัลชัน เนื่องจากข้อกำหนดที่เข้มงวดของโรงงานในด้านความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาคและความคงตัวของอิมัลชัน อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่เลือกไว้จึงจำเป็นต้องมีความสามารถในการรับแรงเฉือนสูงและมีผลทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่เสถียร อุปกรณ์นี้ใช้หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบสองขั้นตอน (โครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์) พร้อมช่องว่างแรงเฉือนที่ปรับได้ (0.02-0.08 มม.) และความเร็วเชิงเส้นของโรเตอร์สูงสุด 80 ม./วินาที ซึ่งสามารถลดขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์อิมัลชันได้อย่างมีประสิทธิภาพเหลือ ≤ 2 μm สำหรับโลชั่นความหนืดต่ำ และ ≤ 5 μm สำหรับขี้ผึ้งที่มีความหนืดสูง วิธีนี้ช่วยให้แน่ใจว่าเฟสของน้ำมันและน้ำผสมกันอย่างสมบูรณ์ และส่วนผสมเชิงฟังก์ชันจะกระจายตัวสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงปรับปรุงความเสถียรของอิมัลชัน นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังมาพร้อมกับไม้พายผสมแบบเฟรมและไม้พายขูดผนังอัตโนมัติ (วัสดุ PTFE ช่องว่างกับผนังถัง ≤ 0.5 มม.) ซึ่งสามารถกำจัดมุมที่ตายตัวและป้องกันการเกาะตัวและการยึดเกาะของวัสดุ
ประการที่สอง ความสามารถในการปรับตัวกับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดหลากหลาย กลุ่มผลิตภัณฑ์ของโรงงานครอบคลุมช่วงความหนืดที่กว้าง (3000-70000 mPa·s) ดังนั้นอุปกรณ์จะต้องมีความสามารถในการปรับตัวที่ดีกับคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกัน อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่เลือกมีความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่ปรับได้ (2000-15,000 รอบต่อนาที) และความเร็วการผสม (10-80 รอบต่อนาที) ซึ่งสามารถปรับให้เหมาะสมตามความหนืดของผลิตภัณฑ์: ความเร็วสูง (12,000-15,000 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือนขนาดเล็ก (0.02-0.04 มม.) สำหรับโลชั่นความหนืดต่ำ ความเร็วปานกลาง (8,000-12,000 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือนปานกลาง (0.04-0.06 มม.) สำหรับครีมที่มีความหนืดปานกลาง และความเร็วต่ำถึงปานกลาง (5,000-8,000 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือนขนาดใหญ่ (0.06-0.08 มม.) สำหรับขี้ผึ้งความหนืดสูง ระบบขับเคลื่อนความถี่แปรผันช่วยให้สามารถปรับความเร็วได้อย่างราบรื่น หลีกเลี่ยงการกระเด็นของวัสดุหรือการตัดเฉือนเกินเฉพาะที่
ประการที่สาม ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิและการปกป้องส่วนผสม ส่วนผสมที่ไวต่อความร้อนเป็นส่วนประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์ในโรงงาน โดยต้องมีการควบคุมอุณหภูมิในกระบวนการผลิตอย่างเข้มงวด (อุณหภูมิอิมัลชัน: 65-80°C อุณหภูมิในการทำความเย็น: 20-30°C) และอัตราการทำความเย็นเพื่อหลีกเลี่ยงการปิดใช้งาน อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันมีโครงสร้างถังแบบแจ็คเก็ตและระบบควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ โดยมีช่วงการควบคุมอุณหภูมิ 20-100°C และความแม่นยำ ±0.5°C ระบบทำความเย็นใช้อ่างน้ำหมุนเวียนที่มีอัตราการทำความเย็นที่ปรับได้ (2-10°C/ชม.) ซึ่งสามารถระบายความร้อนของวัสดุได้อย่างรวดเร็วแต่อ่อนโยนหลังจากการอิมัลชัน ซึ่งช่วยรักษากิจกรรมของส่วนผสมที่ไวต่อความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างถังแบบปิดยังป้องกันการเกิดออกซิเดชันของส่วนผสมด้วยการแยกวัสดุออกจากอากาศระหว่างการแปรรูป
ประการที่สี่ ประสิทธิภาพการผลิตและระดับระบบอัตโนมัติ เพื่อลดเวลาการประมวลผลและความเข้มของแรงงาน อุปกรณ์ที่เลือกได้รวมฟังก์ชันการผสม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การควบคุมอุณหภูมิ การขูดผนัง และการทำความสะอาด CIP (Clean-in-Place) เข้าด้วยกัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องถ่ายโอนวัสดุและการประมวลผลขั้นที่สอง ระบบควบคุม PLC รองรับการจัดเก็บพารามิเตอร์สูตรได้มากถึง 60 ชุด ช่วยให้สามารถเริ่มต้นระบบด้วยปุ่มเดียวและควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์และยืนยันการป้อนและการระบายวัสดุเท่านั้น ระบบ CIP ประกอบด้วยหัวฉีดทำความสะอาดแบบหมุนได้ 360° และวงจรหมุนเวียนของเหลวสำหรับทำความสะอาดโดยเฉพาะ ซึ่งสามารถเสร็จสิ้นกระบวนการทำความสะอาดได้ภายใน 10-15 นาทีต่อชุด ซึ่งช่วยลดภาระงานในการทำความสะอาดด้วยตนเองลงได้อย่างมาก และช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีการทำความสะอาดมุมที่ตายตัว
ประการที่ห้า การปฏิบัติตามกฎระเบียบและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ผลิตภัณฑ์ของโรงงานจำหน่ายทั้งในประเทศและต่างประเทศ โดยต้องปฏิบัติตามมาตรฐานวัสดุสัมผัสอาหาร GMP (Good Manufacturing Practice), FDA (สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา) และใบรับรอง CE (Conformité Européenne) อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่เลือกใช้สแตนเลส 316L สำหรับชิ้นส่วนที่สัมผัสกับวัสดุทั้งหมด (ความหยาบผิว Ra ≤ 0.4 μm) ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและตรงตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและสุขอนามัยของอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและยา อุปกรณ์นี้มีฟังก์ชันการป้องกันความปลอดภัยหลายประการ รวมถึงการป้องกันการโอเวอร์โหลด การป้องกันอุณหภูมิเกิน การป้องกันการลดแรงดัน และการหยุดฉุกเฉิน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเป็นไปตามข้อกำหนด นอกจากนี้ ระบบการประมวลผลแบบปิดยังช่วยลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนข้ามระหว่างแบตช์ ช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับแบตช์และการควบคุมคุณภาพได้อีกด้วย
ประการที่หกความมั่นคงและความสะดวกในการบำรุงรักษา ส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ (หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ไม้พายผสม ระบบซีล) ได้รับการออกแบบมาเพื่อความทนทานและบำรุงรักษาง่าย สเตเตอร์และโรเตอร์ของหัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสามารถถอดออกได้ ทำให้สะดวกในการทำความสะอาดและเปลี่ยน ระบบปิดผนึกใช้โอริงเพอร์ฟลูออโรอิลาสโตเมอร์นำเข้าซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานและประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี โครงสร้างของอุปกรณ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อการเข้าถึง ช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาตรวจสอบและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่มีช่องโหว่ได้อย่างรวดเร็ว (เช่น ตัวกรองและแหวนซีล) โดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนทั้งระบบ จึงช่วยลดเวลาหยุดทำงานและค่าบำรุงรักษา
3. การทดสอบการใช้งานอุปกรณ์และการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์
หลังจากที่จัดส่งและติดตั้งอิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแล้ว ทีมงานร่วมซึ่งประกอบด้วยช่างเทคนิคของผู้ผลิตอุปกรณ์ ตลอดจนบุคลากรด้านการผลิตและด้านเทคนิคของโรงงานได้ดำเนินการกระบวนการทดสอบการใช้งานเป็นเวลา 5 วัน เป้าหมายคือการตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภท และให้แน่ใจว่าการทำงานของอุปกรณ์สอดคล้องกับข้อกำหนดการผลิต กระบวนการทดสอบการใช้งานประกอบด้วยเจ็ดขั้นตอนสำคัญ โดยมีเกณฑ์การยอมรับที่เข้มงวดสำหรับแต่ละขั้นตอน:
ขั้นตอนที่ 1: การทดสอบการทำงานเมื่อไม่ได้ใช้งาน (1 วัน) ทีมงานเริ่มต้นแต่ละส่วนประกอบ (มอเตอร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน มอเตอร์ผสม มอเตอร์ขูดผนัง ระบบควบคุมอุณหภูมิ และระบบ CIP) แยกจากกัน และรันส่วนประกอบเหล่านั้นในโหมดเดินเบาเป็นเวลา 30 นาทีต่อส่วนประกอบ รายการตรวจสอบที่สำคัญ ได้แก่ ระดับเสียง (≤ 75 dB) แอมพลิจูดการสั่นสะเทือน (≤ 0.1 มม./วินาที) ความสม่ำเสมอของทิศทางการหมุน และความเสถียรของความเร็ว (ความผันผวน ≤ 3 รอบต่อนาที) ไม่พบเสียงรบกวน การสั่นสะเทือน หรือการเบี่ยงเบนความเร็วที่ผิดปกติ ซึ่งยืนยันว่าส่วนประกอบทั้งหมดทำงานได้ตามปกติ
ขั้นที่ 2: การทดสอบการรั่วไหลและแรงดัน (0.5 วัน) ฝาครอบถังถูกปิดผนึก และอัดอากาศถูกฉีดเข้าไปในถังเพื่อทดสอบการกันลมของอุปกรณ์ ผลการทดสอบพบว่าสามารถรักษาแรงดันถังไว้ที่ 0.1 MPa เป็นเวลา 30 นาที โดยไม่มีแรงดันตก ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีการรั่วไหลในตัวถัง ท่อ หรือส่วนประกอบซีล สิ่งนี้ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยและความเสถียรของอุปกรณ์ระหว่างการประมวลผลแบบปิด
ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบการควบคุมอุณหภูมิ (0.5 วัน) น้ำสะอาด (50% ของปริมาตรที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์) ถูกฉีดเข้าไปในถัง และตั้งอุณหภูมิไว้ที่ 80°C (อุณหภูมิอิมัลชันมาตรฐานสำหรับขี้ผึ้งที่มีความหนืดสูง) หลังจากเก็บรักษาความร้อนเป็นเวลา 30 นาที ความผันผวนของอุณหภูมิอยู่ที่ ±0.3°C ซึ่งตรงตามช่วงความแม่นยำที่ต้องการ จากนั้นระบบทำความเย็นจะถูกเปิดใช้งานเพื่อทำให้น้ำเย็นลงจาก 80°C ถึง 25°C ในอัตราที่ตั้งไว้ 7°C/h; อัตราการทำความเย็นที่แท้จริงคือ 6.9°C/ชม. โดยมีข้อผิดพลาด ≤ 0.1°C/ชม. ซึ่งยืนยันว่าระบบควบคุมอุณหภูมิสามารถรักษาอุณหภูมิในการประมวลผลและอัตราการทำความเย็นได้อย่างน่าเชื่อถือ
ขั้นตอนที่ 4: การทดสอบประสิทธิภาพการผสมและทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (1 วัน) วัสดุจำลอง (สอดคล้องกับความหนืดและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์) ถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบความสม่ำเสมอในการผสมและประสิทธิภาพแรงเฉือนของอุปกรณ์ สำหรับโลชั่นจำลองความหนืดต่ำ (5000 mPa·s) ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันถูกตั้งไว้ที่ 12000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสมอยู่ที่ 40 รอบต่อนาที และช่องว่างแรงเฉือนเป็น 0.03 มม. หลังจากผ่านไป 20 นาทีของการประมวลผล ขนาดอนุภาคจะถูกวัดที่ 1.5 ไมโครเมตร และวัสดุถูกผสมอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีการรวมตัวกันที่มองเห็นได้ สำหรับขี้ผึ้งจำลองที่มีความหนืดสูง (60000 mPa·s) ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันถูกตั้งไว้ที่ 6000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสมอยู่ที่ 60 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือนอยู่ที่ 0.07 มม. และความเร็วพายขูดผนังเป็น 30 รอบต่อนาที หลังจากการประมวลผล 30 นาที ขนาดอนุภาคคือ 4.2 μm และวัสดุที่เกาะติดกับผนังถังถูกขูดออกจนหมด เป็นการยืนยันว่าอุปกรณ์สามารถรองรับวัสดุที่มีความหนืดหลายระดับได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ขั้นที่ 5: การทดสอบการทำความสะอาด CIP (0.5 วัน) ดำเนินการทำความสะอาด CIP เต็มรูปแบบ (ล้างด้วยน้ำสะอาดล่วงหน้า 5 นาที ทำความสะอาดผงซักฟอก 15 นาที ล้างด้วยน้ำสะอาด 10 นาที เป่าแห้งด้วยลมร้อน 10 นาที) หลังจากทำความสะอาด ผนังด้านในของถัง หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ไม้พายผสม และช่องป้อน/ระบาย ได้รับการตรวจสอบเพื่อหาสารตกค้าง ค่าการนำไฟฟ้าของผนังด้านในของถังคือ ≤ 10 μS/ซม. และตรวจไม่พบสารตกค้างหรือสารทำความสะอาดตกค้าง ซึ่งเป็นการยืนยันว่าระบบ CIP สามารถรับประกันการทำความสะอาดอย่างละเอียดและตรงตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัย
ขั้นตอนที่ 6: การทดสอบการจำลองผลิตภัณฑ์และการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม (1 วัน) การจำลองการผลิตชุดย่อยดำเนินการโดยใช้วัตถุดิบและสูตรจริงของโรงงานสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภท พารามิเตอร์ได้รับการปรับตามผลการทดสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์ (ขนาดอนุภาค ความคงตัวของอิมัลชัน เนื้อสัมผัส และความสม่ำเสมอของส่วนผสม) เพื่อกำหนดพารามิเตอร์การทำงานที่เหมาะสมที่สุด ตามรายละเอียดด้านล่าง:
1. โลชั่นเพิ่มความชุ่มชื้นความหนืดต่ำ (ส่วนผสมหลัก: กรดไฮยาลูโรนิก, กลีเซอรีน, สารสกัดว่านหางจระเข้, น้ำมันโจโจ้บา):
- พารามิเตอร์เริ่มต้น: ความเร็วทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 10,000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสม 35 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือน 0.04 มม. อุณหภูมิอิมัลซิฟิเคชั่น 70°C อัตราการทำความเย็น 8°C/ชม.
- ปัญหาที่ระบุ: หยดน้ำมันเล็กน้อย (ขนาดอนุภาค: 2.2 μm) และการกระจายตัวของกรดไฮยาลูโรนิกไม่สม่ำเสมอ
- พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสม: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นเป็น 13000 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือนลดลงเหลือ 0.03 มม. ความเร็วการผสมปรับเป็น 45 รอบต่อนาที อัตราการทำความเย็นเพิ่มขึ้นเป็น 9°C/ชม.
- ผลลัพธ์สุดท้าย: ขนาดอนุภาค 1.0 μm ไม่มีหยดน้ำมันที่มองเห็นได้ กรดไฮยาลูโรนิกกระจายตัวสม่ำเสมอ และการทดสอบความเสถียรไม่พบการแยกส่วนหลังจากเก็บรักษา 12 เดือน
2. ครีมบำรุงความหนืดปานกลาง (ส่วนผสมหลัก: เชียบัตเตอร์, วิตามินอี, สควาเลน, คอลลาเจน):
- พารามิเตอร์เริ่มต้น: ความเร็วทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 8000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสม 50 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือน 0.05 มม. อุณหภูมิอิมัลซิฟิเคชั่น 75°C อัตราการทำความเย็น 6°C/ชม.
- ปัญหาที่ระบุ: เนื้อสัมผัสไม่สม่ำเสมอเล็กน้อยและการหลุดลอกหลังการเก็บรักษา 3 เดือน
- พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสม: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นเป็น 10,000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสมปรับเป็น 55 รอบต่อนาที ความเร็วพายขูดผนังเพิ่มขึ้นเป็น 25 รอบต่อนาที อัตราการทำความเย็นลดลงเหลือ 5°C/ชม.
- ผลลัพธ์สุดท้าย: เนื้อสัมผัสสม่ำเสมอ ขนาดอนุภาค 2.5 μm ไม่มีการหลุดลอกหลังการเก็บรักษา 8 เดือน และกิจกรรมของวิตามินอีคงอยู่ที่ ≥ 95%
3. ครีมป้องกันความหนืดสูง (ส่วนผสมหลัก: ปิโตรเลียม, ขี้ผึ้ง, เซราไมด์, แพนทีนอล):
- พารามิเตอร์เริ่มต้น: ความเร็วทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 5,000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสม 60 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือน 0.08 มม. อุณหภูมิอิมัลซิฟิเคชั่น 80°C อัตราการทำความเย็น 4°C/ชม.
- ปัญหาที่ระบุ: การรวมตัวกันของเซราไมด์ในท้องถิ่น ความแข็งของผลิตภัณฑ์ไม่สอดคล้องกัน และการยึดเกาะของวัสดุเล็กน้อยกับผนังถัง
- พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสม: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นเป็น 7000 รอบต่อนาที, ช่องว่างแรงเฉือนปรับเป็น 0.06 มม., ความเร็วในการผสมเพิ่มขึ้นเป็น 65 รอบต่อนาที, ความเร็วพายขูดผนังเพิ่มขึ้นเป็น 35 รอบต่อนาที, อัตราการทำความเย็นลดลงเหลือ 3°C/ชม.
- ผลลัพธ์สุดท้าย: เซราไมด์ไม่จับตัวเป็นก้อน ความแข็งของผลิตภัณฑ์สม่ำเสมอ ไม่มีการยึดเกาะของวัสดุ ขนาดอนุภาค 4.0 ไมโครเมตร และการทดสอบความเสถียรไม่พบการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลา 12 เดือน
ขั้นตอนที่ 7: การตรวจสอบการผลิตอย่างต่อเนื่อง (0.5 วัน) ผลิตภัณฑ์แต่ละชุดมีการผลิตสามชุดติดต่อกันโดยใช้พารามิเตอร์ที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อตรวจสอบความสอดคล้องกัน ทุกแบทช์เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพของโรงงานในด้านขนาดอนุภาค ความคงตัวของอิมัลชัน เนื้อสัมผัส และความสม่ำเสมอของส่วนผสม ซึ่งเป็นการยืนยันว่าอิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันพร้อมสำหรับการผลิตอย่างเป็นทางการ
4. ผลการดำเนินงานระยะยาวและผลประโยชน์ในการดำเนินงาน
อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันมีการทำงานอย่างต่อเนื่องและเสถียรที่โรงงานเป็นเวลา 20 เดือน ในช่วงเวลานี้ โรงงานได้ใช้ระบบการทำงานและบำรุงรักษาที่ได้มาตรฐาน โดยปฏิบัติตามตารางการบำรุงรักษารายวัน รายสัปดาห์ รายเดือน รายไตรมาส และรายปีอย่างเคร่งครัด ผลการดำเนินงานในระยะยาวและผลประโยชน์จากการดำเนินงานสะท้อนให้เห็นในห้าประเด็นสำคัญ:
ประการแรก การปรับปรุงคุณภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ การใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันช่วยแก้ไขปัญหาขนาดอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอและความคงตัวของอิมัลชันที่ไม่ดีได้อย่างสมบูรณ์ โลชั่นเพิ่มความชุ่มชื้นความหนืดต่ำตอนนี้เรียบเนียนและละเอียดอ่อนโดยไม่มีหยดน้ำมันที่มองเห็นได้ ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางและมีความหนืดสูงมีเนื้อสัมผัสที่สม่ำเสมอและไม่หลุดล่อนระหว่างการเก็บรักษา ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของโลชั่นถูกควบคุมอย่างเสถียรที่ 0.8-1.2 μm ครีมบำรุงที่ 2.0-3.0 μm และขี้ผึ้งกั้นที่ 3.5-4.5 μm จากข้อมูลการตรวจสอบคุณภาพของโรงงาน อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นจาก 90% (ก่อนการเปลี่ยนอุปกรณ์) เป็น 99.7% (หลังการเปลี่ยน) และอัตราการร้องเรียนของลูกค้าที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ (เช่น การแยกชั้น พื้นผิวหยาบ และประสิทธิภาพที่ไม่สม่ำเสมอ) ลดลงจาก 5.5% เป็น 0.2% การทดสอบความเสถียรแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ทั้งหมดสามารถรักษาคุณภาพได้เป็นเวลา 12-18 เดือนภายใต้สภาวะการเก็บรักษาปกติ ซึ่งช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ได้ 40% เมื่อเทียบกับเมื่อก่อน
ประการที่สอง การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมาก ฟังก์ชันการทำงานแบบผสมผสานของอิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันช่วยลดการถ่ายโอนวัสดุและการประมวลผลขั้นที่สอง ส่งผลให้วงจรการผลิตสั้นลงอย่างมาก สำหรับครีมบำรุงที่มีความหนืดปานกลางชุด 200 ลิตร เวลาการประมวลผลทั้งหมดลดลงจาก 100 นาที (อุปกรณ์ดั้งเดิม) เหลือ 40 นาที (อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน) ซึ่งลดลง 60% ผลผลิตรายวันเพิ่มขึ้นจาก 300-450 กก. เป็น 850-1,000 กก. ตอบสนองความต้องการของตลาดได้อย่างเต็มที่ ฟังก์ชั่นขูดผนังอัตโนมัติช่วยลดอัตราการสิ้นเปลืองวัสดุจาก 5-7% เหลือ 0.7-1.0% ซึ่งช่วยประหยัดวัตถุดิบได้ประมาณ 250 กิโลกรัมต่อเดือน ระบบทำความสะอาด CIP ลดเวลาในการทำความสะอาดจาก 20-30 นาทีต่อชุดเหลือ 10-15 นาที ซึ่งช่วยปรับปรุงความต่อเนื่องในการผลิตให้ดียิ่งขึ้น
ประการที่สาม การควบคุมต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิผล อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันมีความเสถียรและความน่าเชื่อถือสูง ในระหว่างการทำงาน 20 เดือน มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยเพียง 2 ข้อเกิดขึ้น (การอุดตันของตัวกรองและการสึกหรอของแหวนซีล) โดยมีระยะเวลาในการจัดการข้อผิดพลาดโดยเฉลี่ย ≤ 1 ชั่วโมง สิ่งนี้ช่วยลดเวลาหยุดทำงานของการผลิตให้เหลือน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ดั้งเดิม (ซึ่งมีข้อผิดพลาด 1-2 ครั้งต่อเดือน) ค่าบำรุงรักษา (รวมถึงวัสดุสิ้นเปลือง เช่น น้ำมันหล่อลื่น แหวนซีล และตัวกรอง) อยู่ที่ประมาณ 600-800 หยวนต่อเดือน ซึ่งต่ำกว่าค่าบำรุงรักษาของอุปกรณ์ดั้งเดิม 35% (1,000-1300 หยวนต่อเดือน) นอกจากนี้ การออกแบบที่ประหยัดพลังงานของอุปกรณ์ (ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรและระบบแลกเปลี่ยนความร้อนที่ปรับให้เหมาะสม) ยังช่วยลดการใช้พลังงานลงได้ 20-25% ต่อแบตช์ เมื่อเทียบกับการกำหนดค่าเดิม ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อีก
ประการที่สี่ ลดความเข้มข้นของแรงงานและปรับปรุงความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ระบบควบคุม PLC ทำให้กระบวนการผลิตส่วนใหญ่เป็นแบบอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานเพียงแค่ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ วัสดุป้อน และตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ ซึ่งช่วยลดความเข้มของแรงงานคนลงได้ประมาณ 45% ฟังก์ชันขูดผนังอัตโนมัติและทำความสะอาด CIP ช่วยลดการขูดและทำความสะอาดด้วยตนเอง ลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บของผู้ปฏิบัติงานจากส่วนประกอบอุปกรณ์ที่แหลมคม ระบบการประมวลผลแบบปิดและฟังก์ชันการป้องกันความปลอดภัย (สัญญาณเตือนโอเวอร์โหลด การหยุดฉุกเฉิน) ปรับปรุงความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน โดยไม่มีการรายงานอุบัติเหตุในที่ทำงานนับตั้งแต่มีการใช้งานอุปกรณ์ การสำรวจความพึงพอใจของผู้ปฏิบัติงานแสดงให้เห็นการปรับปรุงที่สำคัญในด้านความสะดวกสบายและประสิทธิภาพในการทำงาน เมื่อเทียบกับการกำหนดค่าอุปกรณ์ดั้งเดิม
ประการที่ห้า ปรับปรุงการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม อิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็นไปตามข้อกำหนดการรับรอง GMP, FDA และ CE พร้อมการประมวลผลแบบวงปิดที่รองรับการตรวจสอบย้อนกลับเป็นชุดและการป้องกันการปนเปื้อนข้าม โรงงานแห่งนี้ประสบความสำเร็จผ่านการตรวจสอบในสถานที่หลายครั้งโดยหน่วยงานกำกับดูแลในประเทศและระหว่างประเทศ และผลิตภัณฑ์ของบริษัทได้เข้าถึงตลาดใหม่ในอเมริกาเหนือและยุโรป คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มั่นคงและกระบวนการผลิตที่เป็นไปตามข้อกำหนดได้เสริมสร้างความสามารถในการแข่งขันในตลาดและชื่อเสียงของแบรนด์ของโรงงาน
5. แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาและสรุปประสบการณ์
การทำงานที่มั่นคงในระยะยาวของอิมัลซิไฟเออร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันนั้นเป็นผลมาจากระบบการบำรุงรักษาทางวิทยาศาสตร์ของโรงงานและประสบการณ์การปฏิบัติงานจริง ตลอดระยะเวลากว่า 20 เดือน โรงงานได้สรุปชุดแนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่เป็นเป้าหมาย ซึ่งสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพของอุปกรณ์ อายุการใช้งาน และต้นทุนการดำเนินงาน แนวปฏิบัติและประสบการณ์ที่สำคัญมีดังนี้:
ขั้นแรก การบำรุงรักษารายวันอย่างเข้มงวด (หลังชุดงาน) หลังจากแต่ละชุดการผลิต ผู้ปฏิบัติงานจะดำเนินการบำรุงรักษาต่อไปนี้ตามคู่มืออุปกรณ์: (1) ดำเนินกระบวนการทำความสะอาด CIP เต็มรูปแบบเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีวัสดุตกค้างบนผนังด้านในของถัง หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ใบพัดผสม และพอร์ตป้อน/ระบาย; (2) ตรวจสอบระดับน้ำมันของมอเตอร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน มอเตอร์ผสม และปั๊มสุญญากาศ (ถ้ามีติดตั้ง) และเติมน้ำมันหล่อลื่น (น้ำมันเครื่องกล 32# สำหรับมอเตอร์ จาระบีที่ใช้ลิเธียมสำหรับตลับลูกปืน) ตามความจำเป็น (3) ตรวจสอบวงแหวนซีล (ฝาถัง ช่องป้อน ช่องจ่าย) เพื่อดูการสึกหรอ การเสียรูป หรือการรั่วไหล เปลี่ยนทันทีหากพบความผิดปกติ (4) ตรวจสอบน้ำหล่อเย็นและท่อส่งลมอัดว่ามีการรั่วไหลหรือไม่ และขันขั้วต่อให้แน่นหรือเปลี่ยนท่อที่เสียหายทันที การบำรุงรักษารายวันจะป้องกันไม่ให้ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ลุกลามไปสู่ข้อผิดพลาดร้ายแรง และรับประกันประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่สม่ำเสมอ
ประการที่สอง การบำรุงรักษาตามระยะเวลาปกติ โรงงานแห่งนี้ได้จัดทำแผนการบำรุ
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!