กรณีศึกษา: การใช้อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศในการผลิตผลิตภัณฑ์อิมัลชัน
กรณีศึกษานี้บันทึกการใช้งานจริงของอิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศในโรงงานผลิตที่เน้นผลิตภัณฑ์ที่ใช้อิมัลชัน ครอบคลุมความท้าทายก่อนการใช้งาน ตรรกะในการเลือกอุปกรณ์ การทดสอบการใช้งานและการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม ประสิทธิภาพการทำงานในระยะยาว แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษา และการสรุปประสบการณ์เชิงปฏิบัติ เนื้อหาทั้งหมดได้มาจากข้อมูลการผลิตจริงและบันทึกการปฏิบัติงานในสถานที่ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ข้อมูลอ้างอิงที่สามารถนำไปปฏิบัติได้สำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่เผชิญกับปัญหาในการผลิตที่คล้ายคลึงกันและความต้องการในการอัพเกรดอุปกรณ์
1. ความเป็นมาของสถานการณ์การผลิต
โรงงานผลิตในกรณีนี้ส่วนใหญ่ผลิตผลิตภัณฑ์อิมัลชันสามประเภท: เซรั่มให้ความชุ่มชื่นความหนืดต่ำ (ความหนืด: 4000-8000 mPa·s), บัตเตอร์สำหรับผิวกายที่มีความหนืดปานกลาง (ความหนืด: 20,000-35,000 mPa·s) และครีมบำรุงผิวหน้าที่มีความหนืดสูง (ความหนืด: 45,000-60,000 mPa·s) ก่อนที่จะใช้อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศ โรงงานแห่งนี้อาศัยการผสมผสานระหว่างเครื่องผสมแบบเปิดแบบดั้งเดิมและโฮโมจีไนเซอร์แบบสแตนด์อโลนสำหรับการผลิต เนื่องจากความต้องการของตลาดสำหรับคุณภาพผลิตภัณฑ์ (เช่น ความละเอียดของพื้นผิว ความเสถียร ลักษณะที่ปราศจากฟอง) เพิ่มขึ้น และขนาดการผลิตก็ขยายตัว การกำหนดค่าอุปกรณ์ดั้งเดิมค่อยๆ ไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการปฏิบัติงาน ซึ่งนำไปสู่ปัญหาคอขวดในการผลิตหลายครั้ง
จากมุมมองของคุณภาพผลิตภัณฑ์ ปัญหาที่โดดเด่นที่สุดเกี่ยวข้องกับฟองสบู่และความคงตัวของอิมัลชัน กระบวนการผสมแบบเปิดทำให้วัสดุสัมผัสกับอากาศ ส่งผลให้เกิดการกักเก็บอากาศมากเกินไป เซรั่มให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำมักมีฟองขนาดเล็กที่มองเห็นได้ ซึ่งส่งผลต่อความโปร่งใสของผลิตภัณฑ์และประสบการณ์ของผู้ใช้ในระหว่างการใช้งาน ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางและสูงจะคงฟองอากาศละเอียดที่ขยายตัวระหว่างการเก็บรักษา ส่งผลให้พื้นผิวไม่เรียบและเกิดการหลุดร่อนเล็กน้อยหลังจากผ่านไป 3-4 เดือน นอกจากนี้ โฮโมจีไนเซอร์แบบสแตนด์อโลนยังมีความสามารถในการรับแรงเฉือนที่จำกัด ส่งผลให้มีการกระจายขนาดอนุภาคไม่เท่ากัน (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย: 10-15 ไมโครเมตรสำหรับเซรั่ม, 15-20 ไมโครเมตรสำหรับครีม) และเนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์ไม่สอดคล้องกัน โดยมีการรวมตัวของส่วนผสมเชิงฟังก์ชันเป็นครั้งคราว (เช่น สารสกัดจากพืช อิมัลซิไฟเออร์)
ในแง่ของประสิทธิภาพการผลิต กระบวนการเดิมจำเป็นต้องมีการขนย้ายวัสดุหลายครั้งและการประมวลผลซ้ำ ขั้นแรกผสมวัตถุดิบในเครื่องผสมแบบเปิด (45-60 นาที) จากนั้นถ่ายโอนไปยังโฮโมจีไนเซอร์สำหรับการบำบัดด้วยแรงเฉือน (25-30 นาที) และสุดท้ายถูกย้ายไปยังถังทำความเย็นที่แยกต่างหากเพื่อปรับอุณหภูมิ (30-40 นาที) ชุดเดียว (150 ลิตร) ต้องใช้เวลาในการผลิตรวม 100-130 นาที โดยมีผลผลิตรายวันเพียง 250-350 กิโลกรัม ซึ่งต่ำกว่าความต้องการของตลาดที่กำลังเติบโตอย่างมาก นอกจากนี้ การขาดฟังก์ชันการขูดผนังอัตโนมัติในเครื่องผสมส่งผลให้วัสดุมีการยึดเกาะอย่างมีนัยสำคัญ (อัตราของเสีย: 4-6%) ซึ่งจำเป็นต้องทำการขูดด้วยตนเองหลังแต่ละชุด ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนแรงงานเพิ่มขึ้นและมีเวลาทำความสะอาดนานขึ้น (25-35 นาทีต่อชุด)
การใช้งานและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ก็ก่อให้เกิดความท้าทายเช่นกัน โฮโมจีไนเซอร์แบบสแตนด์อโลนมีแนวโน้มที่จะอุดตันเมื่อแปรรูปวัสดุที่มีความหนืดสูงด้วยอนุภาคของแข็ง ซึ่งต้องถอดชิ้นส่วนและทำความสะอาดบ่อยครั้ง (3-4 ครั้งต่อสัปดาห์) และรบกวนความต่อเนื่องในการผลิต ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิแบบเปิดของเครื่องผสมแบบเปิด (ความผันผวน: ±2.5-3.5°C) ส่งผลให้ส่วนผสมที่ไวต่อความร้อน (เช่น วิตามิน เปปไทด์) ไม่ทำงานในระหว่างการผสม ส่งผลให้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ลดลงอีก นอกจากนี้ การขาดการประมวลผลแบบวงปิดยังเพิ่มความเสี่ยงของการปนเปื้อนข้ามระหว่างแบตช์ ซึ่งเป็นข้อกังวลที่สำคัญสำหรับการปฏิบัติตามมาตรฐานคุณภาพอุตสาหกรรม
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โรงงานได้เริ่มการประเมินอุปกรณ์อิมัลซิไฟเออร์อย่างครอบคลุม โดยมุ่งเน้นไปที่โซลูชันที่สามารถแก้ไขฟองที่ตกค้าง ปรับปรุงเสถียรภาพของอิมัลชัน เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และรับประกันการปฏิบัติตามข้อกำหนดของกระบวนการ หลังจากการวิจัยด้านเทคนิคเชิงลึกและการสาธิตในสถานที่ทำงาน อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศได้รับการระบุว่าเป็นโซลูชันที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากความสามารถในการบูรณาการฟังก์ชันการผสม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การกำจัดแก๊สในสุญญากาศ การควบคุมอุณหภูมิ และการขูดผนังในระบบปิดระบบเดียว
2. ตรรกะการเลือกอุปกรณ์และข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
กระบวนการเลือกอุปกรณ์ของโรงงานได้รับคำแนะนำจากความต้องการในการผลิตเชิงปฏิบัติ คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ และความยั่งยืนในการปฏิบัติงานในระยะยาว แทนที่จะเป็นข้อกำหนดทางเทคนิคเพียงอย่างเดียว หลังจากประเมินรุ่นและการกำหนดค่าหลายรุ่นแล้ว ก็เลือกอิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศ 2 ตัว (150 ลิตรและ 200 ลิตร) เป็นอุปกรณ์การผลิตหลัก เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญมีรายละเอียดด้านล่าง:
ประการแรก ประสิทธิภาพการไล่แก๊สแบบสุญญากาศและความคงตัวของอิมัลชัน เนื่องจากโรงงานมีความจำเป็นอย่างยิ่งในการกำจัดฟองที่ตกค้าง จึงจำเป็นต้องใช้อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่เลือกเพื่อให้ได้ระดับสุญญากาศที่เสถียรที่ ≤ -0.096 MPa อุปกรณ์นี้ใช้ระบบปั๊มสุญญากาศแบบสองขั้นตอนและโครงสร้างถังแบบปิด ซึ่งจะดึงอากาศออกจากถังก่อนและระหว่างการประมวลผล เพื่อลดการสัมผัสอากาศกับวัสดุให้เหลือน้อยที่สุด หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแรงเฉือนสูงในตัว (โครงสร้างสเตเตอร์-โรเตอร์) ให้แรงเฉือนที่แข็งแกร่ง (ความเร็วเชิงเส้นของโรเตอร์: 60-75 ม./วินาที) ทำให้มั่นใจได้ว่าขนาดอนุภาคจะลดลงเหลือ ≤ 2 μm สำหรับเซรั่ม และ ≤ 5 μm สำหรับครีม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงเสถียรภาพของอิมัลชันและความสม่ำเสมอของเนื้อสัมผัส นอกจากนี้ ไม้พายผสมแบบเฟรมของอุปกรณ์และไม้พายขูดผนังอัตโนมัติ (วัสดุ PTFE ช่องว่างกับผนังถัง ≤ 0.5 มม.) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุผสมกันอย่างสมบูรณ์โดยไม่มีมุมตาย ป้องกันการรวมตัวในท้องถิ่น
ประการที่สอง ความสามารถในการปรับตัวกับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดหลากหลาย กลุ่มผลิตภัณฑ์ของโรงงานครอบคลุมช่วงความหนืดที่กว้าง (4000-60000 mPa·s) ดังนั้นอุปกรณ์จะต้องมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรองรับคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกัน อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่เลือกมีความเร็วในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่ปรับได้ (3000-12000 รอบต่อนาที) ความเร็วการผสม (10-70 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือน (0.03-0.07 มม.) ช่วยให้ปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภท: ความเร็วสูง (9000-12000 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือนขนาดเล็ก (0.03-0.04 มม.) สำหรับเซรั่มความหนืดต่ำ ความเร็วปานกลาง (6,000-9,000 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือนปานกลาง (0.04-0.05 มม.) สำหรับเนยทาผิวกาย และความเร็วต่ำถึงปานกลาง (4,000-6,000 รอบต่อนาที) และช่องว่างแรงเฉือนขนาดใหญ่ขึ้น (0.05-0.07 มม.) สำหรับครีมที่มีความหนืดสูง ระบบขับเคลื่อนความถี่แปรผันช่วยให้สามารถปรับความเร็วได้อย่างราบรื่น หลีกเลี่ยงการกระเด็นของวัสดุหรือการตัดเฉือนเกินเฉพาะที่
ประการที่สาม ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิและการปกป้องส่วนผสม ส่วนผสมที่ไวต่อความร้อนเป็นองค์ประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์ในโรงงาน โดยต้องมีการควบคุมอุณหภูมิในกระบวนการผลิตอย่างเข้มงวด (อุณหภูมิอิมัลชัน: 60-75°C อุณหภูมิในการทำความเย็น: 25-30°C) และอัตราการทำความเย็น อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศมีโครงสร้างถังแบบหุ้มฉนวนและระบบควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ โดยมีช่วงการควบคุมอุณหภูมิ 20-95°C และความแม่นยำ ±0.5°C ระบบทำความเย็นใช้อ่างน้ำหมุนเวียนที่มีอัตราการทำความเย็นที่ปรับได้ (2-10°C/ชม.) ช่วยให้วัสดุเย็นลงอย่างรวดเร็วแต่อ่อนโยนหลังจากการอิมัลชัน เพื่อรักษาการทำงานของส่วนผสมที่ไวต่อความร้อน ระบบปิดยังป้องกันการเกิดออกซิเดชันของส่วนผสมด้วยการแยกวัสดุออกจากอากาศในระหว่างกระบวนการผลิต
ประการที่สี่ ประสิทธิภาพการผลิตและระดับระบบอัตโนมัติ เพื่อลดเวลาการประมวลผลและความเข้มของแรงงาน อุปกรณ์ที่เลือกได้รวมฟังก์ชันการผสม การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การกำจัดแก๊สแบบสุญญากาศ การควบคุมอุณหภูมิ และฟังก์ชันการทำความสะอาด CIP (Clean-in-Place) ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการถ่ายโอนวัสดุและการประมวลผลขั้นที่สอง ระบบควบคุม PLC รองรับการจัดเก็บพารามิเตอร์สูตรได้มากถึง 50 ชุด ช่วยให้สามารถเริ่มต้นระบบด้วยปุ่มเดียวและควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์และยืนยันการป้อน/ระบายวัสดุเท่านั้น ระบบ CIP ประกอบด้วยหัวฉีดที่หมุนได้ 360° และวงจรหมุนเวียนของเหลวสำหรับทำความสะอาดโดยเฉพาะ ซึ่งช่วยลดเวลาในการทำความสะอาดแบบแมนนวลลงเหลือ 10-15 นาทีต่อชุด และรับประกันว่าไม่มีการทำความสะอาดมุมที่เสีย
ประการที่ห้า การปฏิบัติตามกฎระเบียบและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ผลิตภัณฑ์ของโรงงานจำหน่ายทั้งในประเทศและต่างประเทศ โดยต้องปฏิบัติตามมาตรฐานวัสดุสัมผัสอาหาร GMP (Good Manufacturing Practice), FDA (สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา) และใบรับรอง CE (Conformité Européenne) อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศที่เลือกใช้สแตนเลส 316L สำหรับชิ้นส่วนที่สัมผัสกับวัสดุทั้งหมด (ความหยาบผิว Ra ≤ 0.4 μm) ซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อนและตรงตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของอาหารและเครื่องสำอาง อุปกรณ์นี้มีฟังก์ชันการป้องกันความปลอดภัยหลายประการ รวมถึงการป้องกันการโอเวอร์โหลด การป้องกันอุณหภูมิเกิน สัญญาณเตือนการรั่วไหลของสุญญากาศ และการหยุดฉุกเฉิน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเป็นไปตามข้อกำหนด นอกจากนี้ ระบบการประมวลผลแบบปิดยังช่วยลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนข้าม รองรับการตรวจสอบย้อนกลับแบทช์และการควบคุมคุณภาพ
ประการที่หกความมั่นคงและความสะดวกในการบำรุงรักษา ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ (หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ไม้พายผสม ปั๊มสุญญากาศ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อความทนทานและการบำรุงรักษาง่าย สเตเตอร์และโรเตอร์ของหัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสามารถถอดออกได้เพื่อทำความสะอาดและเปลี่ยน ระบบปิดผนึกใช้โอริงเพอร์ฟลูออโรอิลาสโตเมอร์นำเข้าซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานและประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี โครงสร้างของอุปกรณ์ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อการเข้าถึง ช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาตรวจสอบและเปลี่ยนชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็ว (เช่น ตัวกรอง แหวนซีล) โดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนทั้งระบบ ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานและค่าบำรุงรักษา
3. การทดสอบการใช้งานอุปกรณ์และการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์
หลังจากส่งมอบและติดตั้งอิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศแล้ว ทีมช่างเทคนิคของผู้ผลิตอุปกรณ์และบุคลากรด้านเทคนิค/การผลิตของโรงงานได้ดำเนินการกระบวนการทดสอบการใช้งานเป็นเวลา 4 วัน เป้าหมายคือการตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภท และรับประกันความสอดคล้องระหว่างการทำงานของอุปกรณ์และข้อกำหนดในการผลิต กระบวนการทดสอบการใช้งานประกอบด้วยหกขั้นตอนสำคัญ โดยมีเกณฑ์การยอมรับที่เข้มงวดสำหรับแต่ละขั้นตอน:
ขั้นตอนที่ 1: การทดสอบการทำงานเมื่อไม่ได้ใช้งาน (1 วัน) ทีมงานเริ่มต้นแต่ละส่วนประกอบ (มอเตอร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน มอเตอร์ผสม มอเตอร์ขูดผนัง ปั๊มสุญญากาศ ระบบควบคุมอุณหภูมิ) แยกกัน และเดินอุปกรณ์ในโหมดเดินเบาเป็นเวลา 40 นาทีต่อส่วนประกอบ รายการตรวจสอบที่สำคัญประกอบด้วย: ระดับเสียง (≤ 72 dB), แอมพลิจูดการสั่นสะเทือน (≤ 0.08 มม./วินาที), ความสม่ำเสมอของทิศทางการหมุน (ตรงกับเครื่องหมายของอุปกรณ์) และความเสถียรของความเร็ว (ความผันผวน ≤ 3 รอบต่อนาที) ไม่พบเสียงรบกวน การสั่นสะเทือน หรือการเบี่ยงเบนความเร็วที่ผิดปกติ ซึ่งยืนยันว่าส่วนประกอบทั้งหมดทำงานได้ตามปกติ
ขั้นตอนที่ 2: การทดสอบประสิทธิภาพสุญญากาศ (0.5 วัน) ฝาครอบถังถูกปิดผนึก และปั๊มสุญญากาศถูกเปิดใช้งานเพื่อทดสอบความสามารถในการไล่แก๊สและความแน่นหนาของอุปกรณ์ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าระดับสุญญากาศสูงถึง -0.098 MPa ภายใน 4 นาที และคงที่เป็นเวลา 30 นาที โดยมีแรงดันลดลง ≤ 0.001 MPa ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีการรั่วไหลของอากาศในถัง ท่อ หรือส่วนประกอบซีล ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของโรงงานในการไล่แก๊สแบบสุญญากาศลึกเพื่อกำจัดฟองที่ตกค้าง
ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบการควบคุมอุณหภูมิ (0.5 วัน) น้ำสะอาด (50% ของปริมาตรที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์) ถูกฉีดเข้าไปในถัง และตั้งอุณหภูมิไว้ที่ 75°C (อุณหภูมิอิมัลชันมาตรฐานสำหรับครีมที่มีความหนืดสูง) หลังจากเก็บรักษาความร้อนเป็นเวลา 30 นาที ความผันผวนของอุณหภูมิอยู่ที่ ±0.3°C ภายในช่วงความแม่นยำที่ต้องการ จากนั้นระบบทำความเย็นจะถูกเปิดใช้งานเพื่อทำให้น้ำเย็นลงจาก 75°C เป็น 25°C ในอัตราที่ตั้งไว้ 6°C/h; อัตราการทำความเย็นที่แท้จริงคือ 5.8°C/ชม. โดยมีข้อผิดพลาด ≤ 0.2°C/ชม. ซึ่งยืนยันว่าระบบควบคุมอุณหภูมิสามารถรักษาอุณหภูมิในการประมวลผลและอัตราการทำความเย็นได้อย่างน่าเชื่อถือ
ขั้นตอนที่ 4: การทดสอบการผสมและทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (1 วัน) วัสดุจำลอง (สอดคล้องกับความหนืดและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์) ถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบความสม่ำเสมอในการผสมและประสิทธิภาพแรงเฉือนของอุปกรณ์ สำหรับซีรั่มจำลองความหนืดต่ำ (6000 มิลลิปาสคาล·วินาที) ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันถูกตั้งไว้ที่ 10,000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสมอยู่ที่ 40 รอบต่อนาที และช่องว่างแรงเฉือนเป็น 0.03 มม. หลังจากผ่านไป 20 นาทีของการประมวลผล ขนาดอนุภาคจะถูกวัดที่ 1.2 ไมโครเมตร และวัสดุถูกผสมอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีการจับตัวเป็นก้อนที่มองเห็นได้ สำหรับครีมจำลองความหนืดสูง (50000 mPa·s) ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันถูกตั้งไว้ที่ 5000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสมอยู่ที่ 60 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือนอยู่ที่ 0.06 มม. และความเร็วพายขูดผนังเป็น 30 รอบต่อนาที หลังจากการประมวลผล 30 นาที ขนาดอนุภาคคือ 3.5 μm และวัสดุที่เกาะติดกับผนังถังถูกขูดออกจนหมด เป็นการยืนยันว่าอุปกรณ์สามารถจัดการกับวัสดุที่มีความหนืดหลากหลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ขั้นตอนที่ 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 ≤ 8 μS/ซม. และตรวจไม่พบสารตกค้างหรือสารทำความสะอาดตกค้าง ซึ่งเป็นการยืนยันว่าระบบ CIP สามารถรับประกันการทำความสะอาดอย่างละเอียดและตรงตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัย
ขั้นตอนที่ 6: การทดสอบการจำลองผลิตภัณฑ์และการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม (0.5 วัน) การจำลองการผลิตชุดย่อยดำเนินการโดยใช้วัตถุดิบและสูตรจริงของโรงงานสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภท พารามิเตอร์ได้รับการปรับตามผลการทดสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์ (ขนาดอนุภาค ปริมาณฟอง ความคงตัว พื้นผิว) เพื่อกำหนดพารามิเตอร์การทำงานที่เหมาะสมที่สุด ตามรายละเอียดด้านล่าง:
1. เซรั่มให้ความชุ่มชื้นความหนืดต่ำ (ส่วนผสมหลัก: กรดไฮยาลูโรนิก, สารสกัดว่านหางจระเข้, กลีเซอรีน):
- พารามิเตอร์เริ่มต้น: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 9000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสม 35 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือน 0.04 มม. ระดับสุญญากาศ -0.095 MPa อุณหภูมิอิมัลซิฟิเคชั่น 60°C อัตราการทำความเย็น 8°C/ชม.
- ปัญหาที่ระบุ: ฟองสบู่ตกค้างเล็กน้อยและขนาดอนุภาค 1.8 μm (เกินเป้าหมาย ≤ 1.5 μm)
- พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสม: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นเป็น 11000 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือนลดลงเหลือ 0.03 มม. ระดับสุญญากาศปรับเป็น -0.097 MPa อัตราการทำความเย็นเพิ่มขึ้นเป็น 9°C/ชม.
- ผลลัพธ์สุดท้าย: ขนาดอนุภาค 1.0 ไมโครเมตร ไม่มีฟองที่มองเห็นได้ ความโปร่งใสได้รับการปรับปรุง และการทดสอบความเสถียรไม่พบการหลุดล่อนหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลา 12 เดือน
2. บัตเตอร์สำหรับผิวกายที่มีความหนืดปานกลาง (ส่วนผสมหลัก: เชียบัตเตอร์, น้ำมันโจโจ้บา, วิตามินอี):
- พารามิเตอร์เริ่มต้น: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 7000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสม 50 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือน 0.05 มม. ระดับสุญญากาศ -0.093 MPa อุณหภูมิอิมัลซิฟิเคชั่น 70°C อัตราการทำความเย็น 5°C/ชม.
- ปัญหาที่ระบุ: เนื้อสัมผัสไม่สม่ำเสมอเล็กน้อยและการรวมตัวกันของเชียบัตเตอร์เป็นครั้งคราว
- พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสม: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นเป็น 8500 รอบต่อนาที ความเร็วการผสมปรับเป็น 55 รอบต่อนาที ความเร็วพายขูดผนังเพิ่มขึ้นเป็น 25 รอบต่อนาที
- ผลลัพธ์สุดท้าย: เนื้อสัมผัสสม่ำเสมอ ไม่มีการเกาะตัวกัน ขนาดอนุภาค 2.8 μm และไม่หลุดลอกหลังจากจัดเก็บเป็นเวลา 8 เดือน
3. ครีมบำรุงผิวหน้าความหนืดสูง (ส่วนผสมหลัก: คอลลาเจน, เรตินอล, สควาเลน):
- พารามิเตอร์เริ่มต้น: ความเร็วทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 4000 รอบต่อนาที ความเร็วการผสม 65 รอบต่อนาที ช่องว่างแรงเฉือน 0.07 มม. ระดับสุญญากาศ -0.090 MPa อุณหภูมิอิมัลซิฟิเคชั่น 75°C อัตราการทำความเย็น 4°C/ชม.
- ปัญหาที่ระบุ: ฟองอากาศที่มองเห็นได้ เรตินอลกระจายตัวไม่สม่ำเสมอ และการยึดเกาะของวัสดุเล็กน้อยกับผนังถัง
- พารามิเตอร์ที่ปรับให้เหมาะสม: ความเร็วการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นเป็น 5500 รอบต่อนาที ระดับสุญญากาศปรับระดับเป็น -0.096 MPa ความเร็วพายขูดผนังเพิ่มขึ้นเป็น 35 รอบต่อนาที อัตราการทำความเย็นลดลงเป็น 3°C/ชม.
- ผลลัพธ์สุดท้าย: ไม่มีฟองที่มองเห็นได้ เรตินอลกระจายอย่างสม่ำเสมอ ไม่มีการยึดเกาะของวัสดุ ขนาดอนุภาค 4.2 ไมโครเมตร และการทดสอบความเสถียรไม่พบการแยกส่วนหรือการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวหลังการเก็บรักษา 12 เดือน
หลังจากการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมแล้ว จะมีการผลิตผลิตภัณฑ์แต่ละชุดติดต่อกันสามชุดเพื่อตรวจสอบความสอดคล้องกัน ทุกแบทช์เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพของโรงงานในด้านขนาดอนุภาค ปริมาณฟอง ความคงตัว และเนื้อสัมผัส ซึ่งเป็นการยืนยันว่าอิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศพร้อมสำหรับการผลิตอย่างเป็นทางการ
4. ผลการดำเนินงานระยะยาวและผลประโยชน์ในการดำเนินงาน
อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศทำงานอย่างต่อเนื่องและเสถียรที่โรงงานเป็นเวลา 22 เดือน ในช่วงเวลานี้ โรงงานได้ใช้ระบบการทำงานและบำรุงรักษาที่ได้มาตรฐาน โดยปฏิบัติตามตารางการบำรุงรักษารายวัน รายสัปดาห์ รายเดือน รายไตรมาส และรายปีอย่างเคร่งครัด ผลการดำเนินงานในระยะยาวและผลประโยชน์จากการดำเนินงานสะท้อนให้เห็นในห้าประเด็นสำคัญ:
ประการแรก การปรับปรุงคุณภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ การใช้อิมัลซิไฟเออร์แบบสุญญากาศช่วยแก้ปัญหาฟองสบู่ตกค้างได้อย่างสมบูรณ์ โดยขณะนี้เซรั่มให้ความชุ่มชื้นที่มีความหนืดต่ำมีความโปร่งใสและไร้ฟอง พร้อมด้วยประสบการณ์การใช้งานที่ราบรื่น ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลางและมีความหนืดสูงมีเนื้อสัมผัสที่สม่ำเสมอโดยไม่มีพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของเซรั่มได้รับการควบคุมอย่างเสถียรที่ 0.8-1.2 μm, บัตเตอร์สำหรับผิวกายที่ 2.5-3.0 μm และครีมบำรุงผิวหน้าที่ 3.5-4.5 μm ซึ่งรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอ จากข้อมูลการตรวจสอบคุณภาพของโรงงาน อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นจาก 89% (ก่อนการเปลี่ยนอุปกรณ์) เป็น 99.8% (หลังการเปลี่ยน) และอัตราการร้องเรียนของลูกค้าที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพผลิตภัณฑ์ (เช่น ฟองอากาศ การหลุดล่อน พื้นผิวไม่สอดคล้องกัน) ลดลงจาก 6.2% เป็น 0.2% การทดสอบความเสถียรแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ทั้งหมดสามารถรักษาคุณภาพไว้ได้ 12-18 เดือนภายใต้สภาวะการเก็บรักษาปกติ ซึ่งช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ได้ 50% เมื่อเทียบกับเมื่อก่อน
ประการที่สอง การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมาก ฟังก์ชันการทำงานแบบบูรณาการของอิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศช่วยลดการถ่ายโอนวัสดุและการประมวลผลขั้นที่สอง ส่งผลให้วงจรการผลิตสั้นลงอย่างมาก สำหรับครีมบำรุงผิวหน้าความหนืดสูงชุด 150 ลิตร เวลาการประมวลผลทั้งหมดลดลงจาก 120 นาที (อุปกรณ์ดั้งเดิม) เหลือ 45 นาที (อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศ) ซึ่งลดลง 62.5% ผลผลิตรายวันเพิ่มขึ้นจาก 250-350 กก. เป็น 800-1,000 กก. ตอบสนองความต้องการของตลาดได้อย่างเต็มที่ ฟังก์ชั่นขูดผนังอัตโนมัติช่วยลดอัตราการสิ้นเปลืองวัสดุจาก 4-6% เหลือ 0.6-0.9% ซึ่งช่วยประหยัดวัตถุดิบได้ประมาณ 300 กิโลกรัมต่อเดือน ระบบทำความสะอาด CIP ลดเวลาในการทำความสะอาดจาก 25-35 นาทีต่อชุดเหลือ 10-15 นาที ซึ่งช่วยปรับปรุงความต่อเนื่องในการผลิตให้ดียิ่งขึ้น
ประการที่สาม การควบคุมต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิผล อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศมีความเสถียรและความน่าเชื่อถือสูง ในระหว่างการทำงาน 22 เดือน เกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อยเพียง 3 ข้อเท่านั้น (ตัวกรองปั๊มสุญญากาศอุดตัน การรั่วของท่อส่งน้ำหล่อเย็น การสึกหรอของแหวนซีล) โดยมีระยะเวลาในการจัดการข้อผิดพลาดโดยเฉลี่ย ≤ 1.5 ชั่วโมง สิ่งนี้ช่วยลดเวลาหยุดทำงานของการผลิตให้เหลือน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ดั้งเดิม (ซึ่งมีข้อผิดพลาด 1-2 ครั้งต่อเดือน) ค่าบำรุงรักษา (รวมถึงวัสดุสิ้นเปลือง เช่น น้ำมันหล่อลื่น แหวนซีล และตัวกรอง) อยู่ที่ประมาณ 700-900 หยวนต่อเดือน ซึ่งต่ำกว่าค่าบำรุงรักษาของอุปกรณ์ดั้งเดิมถึง 40% (1,200-1,600 หยวนต่อเดือน) นอกจากนี้ การออกแบบที่ประหยัดพลังงานของอุปกรณ์ (ไดรฟ์ความถี่แปรผัน ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนที่ปรับให้เหมาะสม) ลดการใช้พลังงานลง 25-30% ต่อแบตช์ เมื่อเทียบกับการกำหนดค่าดั้งเดิม ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อีก
ประการที่สี่ ลดความเข้มข้นของแรงงานและปรับปรุงความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ระบบควบคุม PLC ทำให้กระบวนการผลิตส่วนใหญ่เป็นแบบอัตโนมัติ ผู้ปฏิบัติงานเพียงแค่ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ วัสดุป้อน และตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ ซึ่งช่วยลดความเข้มของแรงงานคนลงประมาณ 50% ฟังก์ชันขูดผนังอัตโนมัติและทำความสะอาด CIP ช่วยลดการขูดและทำความสะอาดด้วยตนเอง ลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บของผู้ปฏิบัติงานจากส่วนประกอบอุปกรณ์ที่แหลมคม ระบบการประมวลผลแบบปิดและฟังก์ชันการป้องกันความปลอดภัย (สัญญาณเตือนโอเวอร์โหลด การหยุดฉุกเฉิน) ปรับปรุงความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน โดยไม่มีการรายงานอุบัติเหตุในที่ทำงานนับตั้งแต่มีการใช้งานอุปกรณ์ การสำรวจความพึงพอใจของผู้ปฏิบัติงานแสดงให้เห็นการปรับปรุงที่สำคัญในด้านความสะดวกสบายและประสิทธิภาพในการทำงาน เมื่อเทียบกับการกำหนดค่าอุปกรณ์ดั้งเดิม
ประการที่ห้า ปรับปรุงการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม อิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศเป็นไปตามข้อกำหนดการรับรอง GMP, FDA และ CE พร้อมการประมวลผลแบบวงปิดที่รองรับการตรวจสอบย้อนกลับเป็นชุดและการป้องกันการปนเปื้อนข้าม โรงงานแห่งนี้ประสบความสำเร็จผ่านการตรวจสอบในสถานที่หลายครั้งโดยหน่วยงานกำกับดูแลในประเทศและระหว่างประเทศ และผลิตภัณฑ์ของบริษัทได้เข้าถึงตลาดใหม่ๆ ในยุโรปและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มั่นคงและกระบวนการผลิตที่เป็นไปตามข้อกำหนดได้เสริมสร้างความสามารถในการแข่งขันในตลาดและชื่อเสียงของแบรนด์ของโรงงาน
5. แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาและสรุปประสบการณ์
การทำงานที่มั่นคงในระยะยาวของอิมัลซิไฟเออร์สุญญากาศนั้นเป็นผลมาจากระบบการบำรุงรักษาทางวิทยาศาสตร์ของโรงงานและประสบการณ์การปฏิบัติงานจริง ตลอดระยะเวลา 22 เดือนที่ผ่านมา โรงงานได้สรุปชุดแนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาที่มีเป้าหมายเพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพของอุปกรณ์ อายุการใช้งาน และต้นทุนการดำเนินงาน แนวปฏิบัติและประสบการณ์ที่สำคัญมีดังนี้:
ขั้นแรก การบำรุงรักษารายวันอย่างเข้มงวด (หลังชุดงาน) หลังจากแต่ละชุดการผลิต ผู้ปฏิบัติงานจะดำเนินการบำรุงรักษาต่อไปนี้ตามคู่มืออุปกรณ์: (1) ดำเนินกระบวนการทำความสะอาด CIP เต็มรูปแบบเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีวัสดุตกค้างบนผนังด้านในของถัง หัวทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ใบพัดผสม และพอร์ตป้อน/ระบาย; (2) ตรวจสอบระดับน้ำมันของปั๊มสุญญากาศ มอเตอร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และมอเตอร์ผสม (รักษาระดับน้ำมันระหว่างเกล็ดบนและล่างของกระจกมองเห็นน้ำมัน) และเติมน้ำมันหล่อลื่น (น้ำมันเชิงกล 32# สำหรับปั๊มสุญญากาศ จาระบีที่ใช้ลิเธียมสำหรับมอเตอร์) ตามความจำเป็น (3) ตรวจสอบวงแหวนซีล (ฝาถัง ช่องป้อน ช่องจ่าย) เพื่อดูการสึกหรอ การเสียรูป หรือการรั่วไหล เปลี่ยนทันทีหากพบความผิดปกติ (4) ตรวจสอบน้ำหล่อเย็นและท่อส่งลมอัดว่ามีการรั่วไหลหรือไม่ และขันขั้วต่อให้แน่นหรือเปลี่ยนท่อที่เสียหายทันที การบำรุงรักษารายวันจะป้องกันไม่ให้ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ลุกลามไปสู่ข้อผิดพลาดร้ายแรง และรับประกันประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่สม่ำเสมอ
ประการที่สอง การบำรุงรักษาตามระยะเวลาปกติ โรงงานแห่งนี้ได้จัดทำแผนการบำรุงรักษารายสัปดาห์ รายเดือน รายไตรมาส และรายปี ซึ่งดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงมืออาชีพ: (1) การบำรุงรักษารายสัปดาห์: ทำความสะอาดตัวกรอง (ช่องป้อน ท่อส่งน้ำสูญญากาศ ท่อส่งน้ำหล่อเย็น) เพื่อขจัดสิ่งสกปรกและป้องกันการอุดตัน ตรวจสอบสถานะการสึกหรอของไม้พายขูดผนัง (วัสดุ PTFE) และขันสลักเกลียวยึดให้แน่น ปรับเทียบหน้าจอสัมผัส PLC และเกจวัดสุญญากาศ (2) การบำรุงรักษารายเดือน: ปรับเทียบเซ็นเซอร์อุณหภูมิ PT100 (ความแม่นยำ ±0.1°C) และเกจวัดสุญญากาศ (ความแม่นยำ ±0.001 MPa) ถอดแยกชิ้นส่วนหัวที่เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อตรวจสอบช่องว่างสเตเตอร์-โรเตอร์ (เปลี่ยนสเตเตอร์/โรเตอร์หากช่องว่างเกิน 0.07 มม.) ทำความสะอาดแจ็คเก็ตน้ำหล่อเย็นเพื่อขจัดตะกรัน (ใช้สารขจัดตะกรันที่เป็นกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อน) เพิ่มจาระบีที่ใช้ลิเธียมให้กับแบริ่งมอเตอร์ (3) การบำรุงรักษารายไตรมาส: ถอดชิ้นส่วนทั้งหมดและทำความสะอาดหัวที่เป็นเนื้อเดียวกัน เปลี่ยนส่วนประกอบสเตเตอร์/โรเตอร์ที่สึกหรอหากจำเป็น เปลี่ยนวงแหวนซีลทั้งหมด (แม้ว่าจะไม่มีการสึกหรอที่
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!