การศึกษากรณี: การเพิ่มความมั่นคงของเอมูลชั่นและประสิทธิภาพการผลิต ผ่านเทคโนโลยีเอมูลช์เชียร์
ในสาขาที่มีความแข่งขันสูงของการผลิตผลิตภัณฑ์ดูแลบุคคล คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ผสมผสานกันนั้นกําหนดการยอมรับของตลาดโดยตรงผู้ ผลิต สินค้า ที่ มี ความ ชํานาญ ใน การ สาธิต สิว และ เครื่องสําอาง สี ที่ มี ราคา สูง ต้อง รับมือ กับ ปัญหา ที่ ยัง อยู่ ใน กระบวนการ ผลิตการศึกษากรณีนี้รายละเอียดวิธีการนําเทคโนโลยีเครื่องขีดขีดแก้ปัญหาเหล่านี้ปรับปรุงการทํางานการผลิต, และได้รับการปรับปรุงที่สําคัญในผลงานของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการดําเนินงาน
1สถานการณ์และความท้าทาย
สายสินค้าหลักของผู้ผลิตประกอบด้วย ครีมหน้าหรูหรา, แฟนเดชั่นเหลว,และโลชั่นป้องกันแดด ซึ่งทั้งหมดพึ่งพากับการผสมผสานที่มั่นคงของระบบน้ํา-น้ํามันและการกระจายตัวแบบเรียบร้อยของสีสันก่อนที่จะปรับปรุงอุปกรณ์ของพวกเขา บริษัทใช้ระบบผสมแบบดั้งเดิม ประกอบด้วย เครื่องผสมแอนเกอร์และ เครื่องผสมรอเตอร์-สเตาเตอร์ด้านล่างขณะที่อุปกรณ์เหล่านี้สามารถตอบสนองความต้องการพื้นฐานของการผสมผสานสําหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความแน่นต่ํา, พวกเขามีความลําบากในการจัดการกับรูปแบบที่ซับซ้อนของสายการขายระดับสูงของบริษัท, ส่งผลให้เกิดปัญหาสําคัญหลายอย่าง.
1.1 คุณภาพเอมูลชั่นที่ไม่สอดคล้อง
ประเด็นที่ดึงดูดที่สุดคือความไม่สามารถที่จะบรรลุการกระจายขนาดอนุภาคที่เท่าเทียมกันในน้ํายาการทดสอบในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าขนาดอนุภาคเฉลี่ยของสีสีและน้ํามันในผลิตภัณฑ์เสร็จมักจะเกิน 10 ไมโครเมตร, ที่มีดัชนีความหลากหลาย (PDI) มากกว่า 05ความไม่สอดคล้องนี้ส่งผลให้มีเมล็ดที่เห็นได้ชัดในพื้นฐานของเหลว การดูดซึมของครีมหน้าในผิวหนังและปัญหาการแยกช่วงที่บ่อยในน้ํายาแดดระหว่างการจัดเก็บ ซึ่งทําให้อัตราการคืนผลิตภัณฑ์ประมาณ 8% และอัตราการปฏิเสธชุด 5%.
1.2 ประสิทธิภาพการผลิตต่ํา
กระบวนการผสมผสานแบบดั้งเดิมใช้เวลามาก สําหรับชุดครีมหน้าหรู 500 กิโลกรัม กระบวนการกระชับกระชับกระชับ 2-3 ชั่วโมงในระดับอุณหภูมิที่แตกต่างกันโรงงาน, และเย็นถึง 45 °C) นอกจากนี้อุปกรณ์ไม่สามารถจัดการกับวัสดุแพร่ที่มีความแน่นสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพต้องการการละลายก่อนของเจลหนาและน้ํามัน เพิ่มขั้นตอนการแปรรูปเพิ่มเติมและขยายวงจรการผลิตทั้งหมดไปถึง 6-8 ชั่วโมงต่อชุด.
1.3 ค่าบริโภคพลังงานและค่าบํารุงรักษาสูง
เครื่องผสมเก่าใช้มอเตอร์แบบไม่สมองที่มีประสิทธิภาพพลังงานต่ํา เพื่อชดเชยแรงตัดที่ไม่เพียงพอ อุปกรณ์ต้องทํางานด้วยพลังงานสูงสุดในระยะเวลานานส่งผลให้การบริโภคพลังงานสูง (เฉลี่ย 1.2 kWh/kg ของผลิตภัณฑ์) นอกจากนี้ความจําเป็นที่บ่อยในการแยกแยกและทําความสะอาดเครื่องปั่นเนื่องจากการสะสมวัสดุเพิ่มค่าแรงงานในการบํารุงรักษาและเวลาหยุดทํางานของอุปกรณ์โดยมีค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมรายเดือนถึงพันๆ ดอลลาร์.
1.4 ข้อจํากัดในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่
ทีมวิจัยและพัฒนาของบริษัทเผชิญกับความยากลําบากในการปรับขนาดยาจากห้องปฏิบัติการสู่การผลิตขณะที่การทดลองชุดเล็ก ๆ โดยใช้เครื่องผสมความเร็วสูงในห้องปฏิบัติการได้รับผลที่ปรารถนา (ขนาดอนุภาค < 5 ไมโครเมตร), อุปกรณ์การผลิตแบบดั้งเดิมไม่สามารถจําลองเงื่อนไขเหล่านี้ได้ ส่งผลให้มีการปรับรูปแบบยาวนาน (โดยเฉลี่ย 14 วันต่อสินค้าใหม่) และการวางตลาดช้า
2การคัดเลือกอุปกรณ์และการดําเนินการ
เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ บริษัทได้เริ่มการประเมินเชิงครบวงจรของเทคโนโลยีการผสมผสาน เน้นอุปกรณ์ที่สามารถให้แรงตัดที่แม่นยํารับมือวัสดุที่มีความแน่นสูงภายหลังการทดลองกับระบบหลายระบบ บริษัทได้เลือกตัวละลายอีมูลฟิเออร์ความเร็วสูงที่มีคุณสมบัติสําคัญดังต่อไปนี้:
- ระบบรอเตอร์-สเตอเตอร์แบบโมดูเลอร์ที่มีช่องว่างปรับ (20-50 ไมโครเมตร) และหัวทํางานที่เปลี่ยนได้ ทําให้สามารถปรับแต่งได้ตามรูปแบบสินค้าที่แตกต่างกัน
- มอเตอร์ซินครอนส์แม่เหล็กถาวร (PMSM) ด้วยการควบคุมความถี่ที่เปลี่ยนแปลง สามารถปรับความเร็วจาก 3,000 ถึง 15,000 รอบ / นาที และตอบสนองอย่างรวดเร็วกับการเปลี่ยนแปลงความแน่นของวัสดุ
- การควบคุมอุณหภูมิแบบบูรณาการผ่านการออกแบบเสื้อสองตัว เพื่อรักษาความมั่นคงของอุณหภูมิที่แม่นยํา (± 1 °C) เพื่อปกป้องส่วนประกอบที่มีความรู้สึกต่อความร้อน เช่น วิตามินและพืชที่ใช้ได้
- ฟังก์ชันการล้างอากาศด้วยระยะว่าง เพื่อกําจัด Bubbles ของอากาศระหว่างการ emulsification ปรับปรุงความเรียบของผลิตภัณฑ์และอายุการใช้งาน
- ความเหมาะสมกับระบบทําความสะอาดในสถานที่ (CIP) ลดเวลาทําความสะอาดและรับประกันความสอดคล้องกับมาตรฐานสุขภาพ
กระบวนการนําไปใช้เริ่มจากการทดสอบแบบทดลองในส่วน R & D โดยใช้สารขีดน้ํามันเพื่อเลียนแบบและปรับปรุงรูปแบบที่มีอยู่วิศวกรปรับปริมาตร เช่น ความเร็วของหมุน, เวลาในการแปรรูปและลําดับการให้อาหารส่วนประกอบเพื่อบรรลุขนาดอนุภาคที่ต้องการ (เป้าหมาย: < 1 ไมโครเมตร, PDI < 0.15)บริษัทได้ติดตั้งหน่วยการผลิตขนาดใหญ่สองหน่วยหนึ่งสําหรับผลิตภัณฑ์ดูแลผิวหนังชุดใหญ่ (2หน่วยหนึ่งสําหรับเครื่องสําอางสีชุดเล็ก ๆ (ความจุ 500 กิโลกรัม) ควบคู่กับหน่วยขนาดห้องปฏิบัติการเพื่อให้แน่ใจว่าการปรับขนาดอย่างต่อเนื่องจากการจัดทําสู่การผลิต
3ผลและการปรับปรุง
หลังจากระยะเวลาการทํางาน 3 เดือนและการปรับปรุงกระบวนการ การนําเทคโนโลยีเอ็มลัลไฟเซอร์ตัดออกนํามาซึ่งการปรับปรุงที่สามารถวัดได้ในด้านคุณภาพสินค้า, ประสิทธิภาพการผลิตและค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานผลลัพธ์เหล่านี้ถูกตรวจสอบผ่านการทดสอบที่สม่ําเสมอของผลิตภัณฑ์เสร็จและเมทริกการผลิต
3.1 การปรับปรุงความมั่นคงของเอมูลชั่นและคุณภาพสินค้าให้ดีขึ้นอย่างมาก
การปรับปรุงที่สําคัญที่สุดคือการควบคุมขนาดอนุภาค. หลังการนํามาใช้, ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของเอมูลชั่นถูกรักษาอย่างต่อเนื่องต่ํากว่า 0.8 ไมโครเมตร, กับ PDI 0.12 หรือต่ํากว่า อยู่ในช่วงเป้าหมายสําหรับสินค้าดูแลบุคคลระดับสูงการใช้ครีมใบหน้าแบบเดียวกันนี้ ทําให้การใช้ครีมใบหน้าได้เรียบร้อย ไม่เป็นไขมันการทดสอบความมั่นคงของผลิตภัณฑ์ไม่ได้แสดงให้เห็นการแยกระยะหรือการเปลี่ยนแปลงเนื้อเยื่อหลังจากการเก็บรักษา 12 เดือน, ลดอัตราการคืนไป 1.5% และอัตราการปฏิเสธชุดไป 0.8%
จากการสํารวจความพึงพอใจของลูกค้าที่ทํา 6 เดือนหลังจากการปรับปรุง92% ของผู้สัมภาษณ์รายงานการปรับปรุงเนื้อเยื่อและผลงานของสินค้าเมื่อเทียบกับเวอร์ชั่นก่อนหน้านี้.
3.2 การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างสําคัญ
สําหรับครีมหน้าหรู 500 กิโลกรัมกระบวนการขีดน้ํามันได้เสร็จในเวลาเพียง 40 นาที ลงจาก 2-3 ชั่วโมงกับระบบประเพณีการกําจัดขั้นตอนก่อนการละลายสําหรับวัสดุที่มีความเหนียวแน่นสูง ทําให้รอบการผลิตทั้งหมดสั้นลงอีก 2.5-3 ชั่วโมงต่อชุด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการลดเวลาในการผลิต 58%
ความยืดหยุ่นของอุปกรณ์ยังทําให้บริษัทสามารถจัดการหลายประเภทของสินค้าในสายเดียวกันเครื่องขีดน้ํามันแบบเดียวกัน สามารถผลิตครีมหน้าได้, โลชั่นแดด และพื้นฐานของเหลว
3.3 ลดต้นทุนพลังงานและค่ารักษา
เครื่องยนต์ซินครอน์สแบบแม่เหล็กถาวร และการออกแบบการตัดที่ปรับปรุงได้ลดการบริโภคพลังงานลงอย่างสําคัญ การใช้พลังงานเฉลี่ยต่อกิโลกรัมของผลิตภัณฑ์ลดลงเหลือ 0.73 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง (ประมาณ 39%)ซึ่งเป็นการประหยัดพลังงานต่อปีกว่า 30,000 ดอลลาร์ จากปริมาณการผลิตของบริษัท
ค่ารักษายังลดลงอย่างมาก ความเข้ากันของ CIP ลดเวลาทําความสะอาด 70%และการออกแบบรอเตอร์-สเตอเตอร์ที่ทนทาน (มีเคลือบเซรามิกและเหล็กไร้ขัดเหล็ก 316L) ลดการสกัดค่ารักษารายเดือนลดลง 65% และเวลาหยุดทํางานของอุปกรณ์ลดลงจาก 8 ชั่วโมงต่อเดือนเป็นน้อยกว่า 2 ชั่วโมง
3.4 การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่เร่งรัด
เอ็มลัลซีเฟียร์ตัดขนาดห้องทดลองทําให้ทีมงาน R&D สามารถจําลองสภาพการผลิตได้อย่างแม่นยําระหว่างการพัฒนาสูตรทําให้ไม่จําเป็นต้องมีการปรับปรุงขนาดใหญ่ในการปรับขนาดสินค้าใหม่, ลดวงจรการปรับปรุงสูตรจาก 14 วันเป็น 3 วัน ลด 78% บริษัทได้เปิดตัวสินค้าใหม่ 3 รายการภายใน 6 เดือนหลังการปรับปรุงอุปกรณ์เมื่อเทียบกับการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่เพียงครั้งเดียวในปีที่แล้ว.
4ผลลัพธ์ระยะยาวและบทเรียนที่เรียนรู้
สองปีหลังจากการนํามาใช้ครั้งแรก เทคโนโลยีเครื่องขีดขีดยังคงส่งผลประโยชน์ต่อเนื่องบริษัทได้ขยายสายผลิตภัณฑ์ของตนให้มีสารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้น (เช่นเซรมนานา-เอมูลชั่น) ซึ่งคงเป็นไปไม่ได้กับระบบผสมแบบดั้งเดิมนอกจากนี้ ข้อมูลที่รวบรวมจากเซ็นเซอร์ที่บูรณาการของเครื่องขีดน้ํามัน (ตรวจสอบอุณหภูมิ, ความแน่น และขนาดอนุภาคในเวลาจริง) ได้ทําให้บริษัทสามารถปรับปรุงกระบวนการได้มากขึ้นการสร้างความสอดคล้องและประสิทธิภาพมากขึ้น.
ข้อเรียนรู้สําคัญจากโครงการนี้ประกอบด้วย ความสําคัญของการสอดคล้องความสามารถของอุปกรณ์กับความต้องการในการจัดทําผลิตภัณฑ์และการประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาวที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่ประหยัดพลังงานและรักษาความปลอดภัยน้อยสําหรับผู้ผลิตในอุตสาหกรรมดูแลบุคคลและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องการลงทุนในเทคโนโลยีเอ็มลัลฟายเซอร์ชาร์ที่ทันสมัยได้พิสูจน์ว่าเป็นการตัดสินใจทางกลยุทธ์ที่ขับเคลื่อนทั้งความเป็นเลิศในการปฏิบัติงานและการแข่งขันในตลาด.
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!