Nghiên cứu trường hợp: Làm thế nào thiết bị pha loãng dầu gội biến đổi một dây chuyền sản xuất sản phẩm mỹ phẩm
Lịch sử
Trong quý 1 năm 2022,một nhà sản xuất mỹ phẩm kích thước trung bình chuyên sản xuất các sản phẩm chăm sóc tóc phải đối mặt với một loạt các nút thắt sản xuất đe dọa khả năng đáp ứng nhu cầu thị trường và duy trì các tiêu chuẩn chất lượng sản phẩmTrong hơn năm năm, công ty đã dựa vào một hệ thống trộn lô truyền thống để sản xuất dòng chủ yếu của nó dưỡng ẩm, chống nếp nhăn, và xâmpoo khối lượng.Trong khi hệ thống đã phục vụ doanh nghiệp trong giai đoạn đầu, khi các dòng sản phẩm mở rộng và kỳ vọng của khách hàng về tính nhất quán tăng lên, những hạn chế của nó ngày càng trở nên rõ ràng.
Danh mục sản phẩm của nhà sản xuất bao gồm 12 công thức dầu gội khác nhau, từ dầu gội làm rõ độ nhớt thấp đến các biến thể 2-in-1 có độ nhớt cao.Mỗi công thức đều yêu cầu pha trộn chính xác các chất hoạt tính bề mặt, chất điều hòa, chất bảo quản và các thành phần hoạt chất (như pyrithione kẽm cho các sản phẩm chống gàu và dầu argan cho các dòng dưỡng ẩm).hệ thống trộn truyền thống thiếu khả năng tạo ra một ổn định, đồng nhất, dẫn đến một loạt các vấn đề về sản xuất và chất lượng ảnh hưởng đến cả hiệu quả hoạt động và sự hài lòng của khách hàng.
Những thách thức trước khi trang bị
1Chất lượng nhũ nước không nhất quán
Vấn đề cấp bách nhất là chất lượng không nhất quán của tinh dầu gội trong các lô.không thể phân tán hoàn toàn các thành phần chống nước (như silicon và tinh dầu) vào cơ sở hoạt chất bề mặt trong nướcĐiều này dẫn đến hai khiếm khuyết phổ biến:
- Phân tách pha: Khoảng 8% lô hoàn thành cho thấy các vết bẩn dầu có thể nhìn thấy trên bề mặt dầu gội trong vòng 2-3 tuần sản xuất, ngay cả khi được lưu trữ trong điều kiện tiêu chuẩn.Những lô này phải bị loại bỏ hoặc tái chế, dẫn đến lãng phí nguyên liệu thô đáng kể và chậm sản xuất.
- Phân bố không đồng đều của các thành phần hoạt chất: Đối với dầu gội chống nếp nhăn, các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy các hạt kẽm pyrithione đã được tập hợp ở một số khu vực của sản phẩm,với sự thay đổi nồng độ lên đến 15% trên các phần khác nhau của cùng một chaiĐiều này không chỉ làm giảm hiệu quả của sản phẩm mà còn gây ra nguy cơ không tuân thủ các tiêu chuẩn quy định về nhãn thành phần hoạt chất.
2. Chu kỳ sản xuất mở rộng
Quá trình trộn truyền thống tốn nhiều thời gian, với một lô dầu gội 500L chỉ cần 4,5-5 giờ để hoàn thành.Tốc độ pha trộn chậm có nghĩa là nhà sản xuất chỉ có thể chạy 2 ¢ 3 lô mỗi ca, giới hạn tổng sản lượng hàng tháng của nó đến 120.000 lít, không đủ để đáp ứng đơn đặt hàng 150.000 lít từ một chuỗi bán lẻ lớn.buộc nhóm sản xuất thực hiện một bước khử khí riêng biệt để loại bỏ bong bóng không khí, tăng thêm 30 phút cho mỗi lô và làm tăng nguy cơ nhập chất gây ô nhiễm trong quá trình chuyển.
3. Bảo trì cao và thời gian chết
Các thành phần cơ học của máy trộn cũ có xu hướng bị mòn, đặc biệt là hệ thống niêm phong, mà rò rỉ trung bình mỗi hai tuần một lần.và sự cần thiết phải thay thế bánh xe và niêm phong mòn thêm 12 đô laNgoài ra, thiết kế không vệ sinh của máy trộn làm cho việc làm sạch giữa các lô các công thức khác nhau trở nên khó khăn.dẫn đến nguy cơ nhiễm trùng chéo đòi hỏi thêm các bước rửa và giảm thời gian sản xuất hơn nữa.
Chọn thiết bị và thực hiện
Sau khi tiến hành đánh giá sáu tháng về các giải pháp chế biến khác nhau, nhà sản xuất đã chọn đầu tư vào một500L bình xông homogenizing chân khôngtrong tháng 7 năm 2022. Quyết định dựa trên khả năng của thiết bị để giải quyết các điểm khó khăn cụ thể của hệ thống truyền thống, bao gồm việc khử khí chân không tích hợp, đồng hóa cắt cao,và khả năng khuấy nhiều chế độ.
Quá trình thực hiện kéo dài ba tuần và bao gồm ba giai đoạn chính:
- Chuẩn bị và lắp đặt địa điểm: Nhóm sản xuất của nhà sản xuất đã làm việc với các kỹ sư của nhà cung cấp thiết bị để sửa đổi bố trí dây chuyền sản xuất hiện có,bao gồm lắp đặt các kết nối tiện ích chuyên dụng cho các hệ thống điều khiển nhiệt độ và chân không của chất xăngCác chất bột được đặt trong một khu vực sạch được chỉ định để phù hợp với các hướng dẫn GMP cho sản xuất mỹ phẩm.
- Kiểm tra hiệu chuẩn và công thức: Đội ngũ kỹ thuật của nhà cung cấp đã hợp tác với bộ phận R&D của nhà sản xuất để hiệu chỉnh lại mỗi 12 công thức dầu gội cho thiết bị mới.Điều này liên quan đến việc điều chỉnh tốc độ đồng nhất, thời gian xáo trộn và hồ sơ nhiệt độ để tối ưu hóa sự ổn định của nhũ nước và sự phân tán của thành phần hoạt chất.000rpm tốc độ đồng nhất (tăng so với máy trộn truyền thống, 200rpm) để phá vỡ các khối kẽm pyrithione.
- Đào tạo nhân viên: Trong vòng năm ngày, nhóm sản xuất đã được đào tạo thực tế về hoạt động của chất xăng, bao gồm lập trình công thức, quản lý hệ thống chân không và bảo trì thường xuyên.Việc đào tạo cũng đề cập đến việc khắc phục sự cố các vấn đề chung, chẳng hạn như điều chỉnh áp suất niêm phong cơ học và hiệu chỉnh hệ thống điều khiển nhiệt độ.
Cải tiến sau khi thực hiện
1Cải thiện đáng kể chất lượng nhũ dầu
Trong tháng đầu tiên sử dụng chất pha loãng mới, nhà sản xuất đã thấy một sự loại bỏ gần như các khiếm khuyết liên quan đến pha loãng:
- Giảm tách pha: Tỷ lệ lô với phân tách pha giảm từ 8% xuống còn 0,3%, với một số lô bị ảnh hưởng do lỗi của con người trong đo nguyên liệu thay vì hiệu suất thiết bị.Các thử nghiệm ổn định trong phòng thí nghiệm cho thấy tất cả các công thức dầu gội duy trì một loại nhũ dầu đồng đều trong 12 tháng lưu trữ, vượt quá mục tiêu chất lượng 9 tháng của công ty.
- Phân phối hoạt chất đồng nhất: Đối với dầu gội chống gàu, sự khác biệt trong nồng độ kẽm pyrithione trên các phần chai giảm xuống còn 2% hoặc thấp hơn, hoàn toàn tuân thủ các yêu cầu quy định.Phản hồi của khách hàng về hiệu quả của sản phẩm được cải thiện 22% trong quý đầu tiên sau khi thiết bị được triển khai, với ít khiếu nại về hiệu suất không nhất quán.
2Giảm đáng kể thời gian sản xuất
Hệ thống chân không tích hợp của chất xăng và đồng hóa cắt cao đã cắt giảm thời gian cho một lô 500L từ 4,5 giờ xuống còn 2,2 giờ.tăng sản lượng hàng tháng lên 220,000 lít đủ để đáp ứng chuỗi bán lẻ của 150,000 lít với khả năng dự phòng cho khách hàng mới.Việc loại bỏ bước khử khí riêng biệt cũng làm giảm nguy cơ nhiễm trùng chéo, vì toàn bộ quá trình được hoàn thành trong một hệ thống kín kín.
3Chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động thấp hơn
Thiết kế mô-đun và các thành phần bền của chất xăng (bao gồm niêm phong cơ học hai đầu và các bộ phận tiếp xúc thép không gỉ SUS316L) làm giảm tần suất bảo trì đáng kể.Trong năm đầu tiên hoạt độngCác chi phí bảo trì hàng năm giảm xuống còn 3.500 USD, giảm 70% so với hệ thống trước.Hệ thống CIP của chất xăng cũng cắt giảm thời gian làm sạch giữa các lô bằng 60%, từ 45 phút đến 18 phút, tăng thêm hiệu quả sản xuất.
4- Tính linh hoạt để phát triển sản phẩm mới
Khả năng xử lý một phạm vi độ nhớt rộng (từ 500mPa đến 80mPa)000mPa · s) cho phép nhà sản xuất mở rộng dòng sản phẩm của mình bao gồm một mặt nạ tóc có độ nhớt cao và một chất làm mát rời khỏi độ nhớt thấp, cả hai đều có thể được sản xuất trên cùng một thiết bị với các điều chỉnh công thức tối thiểu.cho phép nhóm theo dõi và sao chép các thông số công thức chính xác, giảm thời gian ra mắt các sản phẩm mới từ 6 tháng xuống còn 3 tháng.
