Anwendungsbeispiel für Hochscher-Mischer-Emulgatoren in der industriellen Produktion
1. Hintergrundinformationen
Im Bereich der industriellen Fertigung, insbesondere in Branchen wie Kosmetik, Pharmazie, Lebensmittelverarbeitung und Beschichtungen, sind das gleichmäßige Mischen und die stabile Emulgierung von Materialien entscheidende Schritte, die sich direkt auf die Qualität, Leistung und Produktionseffizienz der Endprodukte auswirken. Traditionelle Mischgeräte haben aufgrund von Einschränkungen in der Konstruktion und den Arbeitsprinzipien oft Schwierigkeiten, den immer höheren Anforderungen an Materialfeinheit, Gleichmäßigkeit und Produktionseffizienz gerecht zu werden.
Hochscher-Mischer-Emulgatoren haben sich als fortschrittliche Misch- und Emulgiergeräte allmählich zu einem Kernwerkzeug in der modernen industriellen Produktion entwickelt. Aufgrund ihrer einzigartigen Hochgeschwindigkeits-Scher-, Rühr- und Emulgierfähigkeiten können sie Materialpartikel effektiv aufbrechen, die vollständige Integration verschiedener Komponenten fördern und stabile emulgierte Systeme bilden. Dieser Fall konzentriert sich auf den Anwendungsprozess und die praktischen Auswirkungen eines Hochscher-Mischer-Emulgators bei der Lösung der Materialmisch- und Emulgierungsprobleme eines Industrieunternehmens und bietet eine Referenz für ähnliche Unternehmen, die mit ähnlichen Herausforderungen konfrontiert sind.
2. Herausforderung vor der Verwendung des Geräts
Vor der Einführung des Hochscher-Mischer-Emulgators stieß das Unternehmen auf eine Reihe von unlösbaren Problemen im Materialmisch- und Emulgierungsprozess, die die Entwicklung seiner Produktion und seines Geschäfts erheblich einschränkten.
In Bezug auf die Produktqualität stellte das Unternehmen hauptsächlich flüssige Produkte her, die eine Mischung und Emulgierung aus mehreren Komponenten erforderten. Aufgrund der Verwendung traditioneller Paddelmischer war das Mischen der Materialien ungleichmäßig. Nach der Probenahme und Prüfung wurde festgestellt, dass die Partikelgrößenverteilung des Produkts breit war, wobei die durchschnittliche Partikelgröße 50 - 80 μm erreichte, und es gab offensichtliche Agglomerationsphänomene in einigen Teilen. Dies führte direkt zu einer instabilen Produktleistung. Beispielsweise kam es bei der Lagerung von Kosmetikprodukten nach 1 - 2 Monaten zu einer Schichtung, und der Gehalt an wirksamen Bestandteilen in verschiedenen Teilen des Produkts variierte um 15 % - 20 %, was zu häufigen Beschwerden von Kunden und einem Rückgang des Marktansehens des Unternehmens führte.
In Bezug auf die Produktionseffizienz hatte das traditionelle Mischgerät eine langsame Mischgeschwindigkeit. Es dauerte 4 - 6 Stunden, um das Mischen und die Emulgierung einer Charge Materialien (mit einem Chargenvolumen von 500 l) abzuschließen, und das Gerät konnte nur 2 - 3 Chargen Materialien pro Tag verarbeiten. Darüber hinaus war es nach Abschluss des Mischens erforderlich, eine zweite Filtration und Verfeinerung des Produkts durchzuführen, um agglomerierte Partikel zu entfernen, was pro Charge eine zusätzliche Verarbeitungszeit von 1 - 2 Stunden erforderte. Die geringe Produktionseffizienz erschwerte es dem Unternehmen, die steigende Marktnachfrage zu befriedigen. Es gab sogar Fälle, in denen das Unternehmen aufgrund unzureichender Produktionskapazität nicht in der Lage war, Waren rechtzeitig zu liefern, was zum Verlust einiger wichtiger Bestellungen führte.
In Bezug auf die Kostenkontrolle führte das ungleichmäßige Mischen der Materialien zu einer hohen Rate an fehlerhaften Produkten. Die Ausschussrate des Produkts betrug bis zu 8 % - 10 %, was bedeutete, dass 80 - 100 l Rohmaterialien für jeweils 1000 l verarbeitete Materialien verschwendet wurden. Gleichzeitig benötigte das traditionelle Gerät 2 - 3 Bediener, um es während des Betriebs zu bedienen und zu überwachen, und die Arbeitskosten waren relativ hoch. Darüber hinaus war der Energieverbrauch aufgrund der langen Betriebszeit des Geräts ebenfalls hoch. Der monatliche Stromverbrauch allein für den Mischprozess erreichte 8.000 - 10.000 kWh, was das Unternehmen stark belastete.
3. Die Einführung des Hochscher-Mischer-Emulgators
Um die oben genannten Probleme zu lösen, führte das Unternehmen eingehende Recherchen zu verschiedenen Misch- und Emulgiergeräten auf dem Markt durch und beschloss schließlich, einen Hochscher-Mischer-Emulgator einzuführen. Dieses Gerät verwendet ein fortschrittliches Konstruktionsdesign und ein fortschrittliches Arbeitsprinzip, das erhebliche Vorteile bei der Lösung von Materialmisch- und Emulgierungsproblemen bietet.
In Bezug auf das Arbeitsprinzip beruht der Hochscher-Mischer-Emulgator hauptsächlich auf der Hochgeschwindigkeitsrotation des Rotors (mit einer Rotationsgeschwindigkeit von bis zu 3.000 - 15.000 U/min), um eine starke Scherkraft zu erzeugen. Wenn das Material in die Arbeitskammer zwischen Rotor und Stator eintritt, wird es mehreren Kräften wie Scherung, Kollision, Zentrifugation und Turbulenzen ausgesetzt. Der sich schnell drehende Rotor zerkleinert die großen Partikel und Agglomerate im Material in kleine Partikel, und der Stator mit einer speziellen Struktur verfeinert die Partikel weiter und fördert die gleichmäßige Verteilung des Materials. Gleichzeitig kann das Gerät auch die Emulgierung von Öl-Wasser und anderen nicht mischbaren Materialien realisieren und ein stabiles Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-emulgiertes System bilden.
In Bezug auf die wichtigsten technischen Parameter und Eigenschaften hat das Gerät eine Mischkapazität von 100 - 1.000 l pro Charge, was mit der Produktionsskala des Unternehmens kompatibel ist. Der Scherspalt zwischen Rotor und Stator kann eingestellt werden (einstellbarer Bereich von 0,1 - 0,5 mm), was die Misch- und Emulgieranforderungen verschiedener Materialien erfüllen kann. Darüber hinaus ist das Gerät mit einem intelligenten Steuerungssystem ausgestattet, das die präzise Steuerung von Parametern wie Drehzahl, Mischzeit und Temperatur realisieren kann. Die Bediener können die entsprechenden Parameter entsprechend den Eigenschaften des Materials einstellen, und das Gerät kann den Misch- und Emulgierungsprozess automatisch abschließen, wodurch die Auswirkungen menschlicher Faktoren auf den Produktionsprozess reduziert werden.
Das Gerät ist auch mit einer geschlossenen Arbeitskammer ausgestattet, die die Kontamination von Materialien durch äußere Verunreinigungen wirksam verhindern und die Hygiene und Sicherheit des Produkts gewährleisten kann, was für Unternehmen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie besonders wichtig ist. Gleichzeitig ist die Innenwand der Arbeitskammer glatt poliert, was leicht zu reinigen ist und das Zurückbleiben von Materialien vermeiden kann, wodurch die Kreuzkontamination zwischen verschiedenen Produktchargen reduziert wird.
4. Anwendungsprozess im Projekt
Die Anwendung des Hochscher-Mischer-Emulgators im Produktionsprozess des Unternehmens umfasst hauptsächlich die Phasen Installation und Inbetriebnahme, Einstellung der Prozessparameter, täglicher Betrieb und Wartung.
In der Installations- und Inbetriebnahmestufe schickte der Gerätehersteller professionelles technisches Personal zum Produktionsstandort des Unternehmens, um die Installation des Geräts durchzuführen. Vor der Installation überprüfte das technische Personal zunächst die Umgebung des Standorts, einschließlich der Tragfähigkeit des Bodens, der Wasser- und Stromversorgung sowie des Platzes für den Gerätebetrieb, um sicherzustellen, dass der Standort die Installationsanforderungen des Geräts erfüllt. Während des Installationsprozesses befolgte das technische Personal strikt die Installationsanweisungen und -spezifikationen, um die genaue Installation jeder Komponente des Geräts sicherzustellen. Nach Abschluss der Installation führte das technische Personal eine umfassende Inbetriebnahme des Geräts durch. Sie testeten die Drehung des Rotors, die Genauigkeit des Steuerungssystems, die Dichtheit der Arbeitskammer und andere Aspekte. Gleichzeitig führten sie einen Probelauf mit tatsächlichen Materialien durch. Entsprechend den Ergebnissen des Probelaufs passten sie die Parameter wie die Drehzahl und den Scherspalt des Geräts an, um sicherzustellen, dass das Gerät normal arbeiten und die Produktionsanforderungen des Unternehmens erfüllen konnte. Der gesamte Installations- und Inbetriebnahmeprozess dauerte 3 - 4 Tage, und die Bediener des Unternehmens wurden in dieser Zeit auch vom technischen Personal geschult, einschließlich der Bedienungsmethode des Geräts, der Einstellung der Parameter und der Behandlung häufiger Fehler.
In der Phase der Einstellung der Prozessparameter führten die technischen Mitarbeiter des Unternehmens zusammen mit den technischen Mitarbeitern des Geräteherstellers eine große Anzahl von Experimenten entsprechend den Eigenschaften verschiedener Produkte durch. Für eine bestimmte Art von kosmetischem Emulsionsprodukt testeten sie beispielsweise verschiedene Drehzahlen (von 5.000 U/min bis 12.000 U/min) und Mischzeiten (von 30 Minuten bis 2 Stunden). Durch die Erkennung der Partikelgrößenverteilung, der Stabilität und anderer Indikatoren des Produkts nach dem Mischen bestimmten sie schließlich die optimalen Prozessparameter: Die Drehzahl wurde auf 8.000 U/min eingestellt, die Mischzeit betrug 1 Stunde und der Scherspalt betrug 0,2 mm. Für verschiedene Produkte wurden die Parameter entsprechend angepasst. Für ein pharmazeutisches Suspensionsprodukt mit höheren Anforderungen an die Partikelfeinheit wurde beispielsweise die Drehzahl auf 10.000 U/min erhöht, die Mischzeit auf 1,5 Stunden verlängert und der Scherspalt auf 0,15 mm eingestellt.
In der täglichen Betriebsphase befolgten die Bediener des Unternehmens strikt die eingestellten Prozessparameter und Betriebsverfahren, um das Gerät zu bedienen. Vor dem Start des Geräts überprüften die Bediener jeden Tag zuerst das Gerät, einschließlich der Überprüfung, ob Rotor und Stator abgenutzt sind, ob das elektrische System normal ist und ob das Schmieröl ausreicht. Nachdem sie bestätigt hatten, dass kein Problem vorlag, gaben sie die Materialien in einer bestimmten Reihenfolge in die Arbeitskammer des Geräts (normalerweise zuerst die kontinuierliche Phase, dann die disperse Phase). Dann starteten sie das Gerät über das intelligente Steuerungssystem, und das Gerät schloss den Misch- und Emulgierungsprozess automatisch entsprechend den eingestellten Parametern ab. Während des Betriebs des Geräts überwachten die Bediener den Betriebszustand des Geräts in Echtzeit, einschließlich der Temperatur, des Drucks und der Drehzahl des Geräts, und zeichneten die relevanten Daten auf. Nach Abschluss des Misch- und Emulgierungsprozesses entleerten die Bediener das Produkt aus der Arbeitskammer und reinigten das Gerät rechtzeitig, um sich auf die nächste Produktionscharge vorzubereiten. Das Gerät wird 8 - 10 Stunden am Tag verwendet und kann 6 - 8 Chargen Materialien verarbeiten.
In der Wartungsphase erstellte das Unternehmen einen detaillierten Wartungsplan für den Hochscher-Mischer-Emulgator. Die tägliche Wartung umfasst hauptsächlich die Reinigung des Geräts, die Überprüfung der Dichtheit der Verbindungen und das Hinzufügen von Schmieröl. Die wöchentliche Wartung umfasst die Überprüfung des Verschleißes von Rotor und Stator, die Prüfung der Genauigkeit des Steuerungssystems und die Reinigung des Filters. Die monatliche Wartung umfasst die Demontage von Rotor und Stator zur gründlichen Reinigung und Inspektion, die Überprüfung des Betriebszustands des Motors und die Kalibrierung der Sensoren. Durch regelmäßige Wartung hat das Gerät einen guten Betriebszustand beibehalten, und die Ausfallrate wurde im letzten Jahr unter 1 % gehalten.
5. Die Ergebnisse nach der Verwendung des Geräts
Nachdem das Unternehmen den Hochscher-Mischer-Emulgator ein halbes Jahr lang verwendet hatte, hat es erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Produktqualität, Produktionseffizienz und Kostenkontrolle erzielt, und die erwarteten Anwendungseffekte wurden vollständig realisiert.
5.1 Qualitätsverbesserung
Die Verbesserung der Produktqualität ist der offensichtlichste Effekt, der durch den Hochscher-Mischer-Emulgator erzielt wurde. Durch Probenahme und Prüfung wurde festgestellt, dass die Partikelgrößenverteilung des Produkts erheblich optimiert wurde. Die durchschnittliche Partikelgröße des Produkts wurde von ursprünglich 50 - 80 μm auf 5 - 10 μm reduziert, und der Partikelgrößenverteilungsbereich wurde verengt, wobei die Gleichmäßigkeit mehr als 95 % erreichte. Das Agglomerationsphänomen im Produkt wurde vollständig beseitigt, und das Produkt hat eine gute Transparenz und einen guten Glanz.
In Bezug auf die Produktstabilität führte das Unternehmen einen Lagertest mit dem Produkt durch. Nach der Lagerung des Produkts bei Raumtemperatur für 6 Monate gab es keine Schichtungs- oder Ausfällungserscheinungen, und der Gehalt an wirksamen Bestandteilen in verschiedenen Teilen des Produkts variierte um weniger als 3 %, was weit unter den ursprünglichen 15 % - 20 % lag. Die Qualitätsstabilität des Produkts wurde stark verbessert, und die Anzahl der Kundenbeschwerden im Zusammenhang mit der Produktqualität ist im Vergleich zu früher um mehr als 90 % gesunken. Gleichzeitig hat das Produkt die einschlägige Qualitätszertifizierung der Branche leichter bestanden, und die Marktakzeptanz und Wettbewerbsfähigkeit des Produkts wurden deutlich verbessert.
5.2 Effizienzsteigerung
Die Verwendung des Hochscher-Mischer-Emulgators hat auch einen qualitativen Sprung in der Produktionseffizienz bewirkt. Die Zeit, die benötigt wird, um das Mischen und die Emulgierung einer Charge Materialien (500 l) abzuschließen, wurde von ursprünglich 4 - 6 Stunden auf 1 - 1,5 Stunden reduziert, und der zweite Filtrations- und Verfeinerungsprozess wurde weggelassen. Die Produktionszeit pro Charge wurde um mehr als 70 % verkürzt.
In Bezug auf die tägliche Produktionskapazität kann das Gerät jeden Tag 6 - 8 Chargen Materialien verarbeiten, was dem 2 - 3-fachen der ursprünglichen Produktionskapazität entspricht. In der Vergangenheit konnte das Unternehmen nur 1.000 - 1.500 l Produkte pro Tag produzieren, aber jetzt kann es 3.000 - 4.000 l Produkte pro Tag produzieren. Die deutliche Verbesserung der Produktionskapazität hat es dem Unternehmen ermöglicht, die Marktnachfrage problemlos zu befriedigen, und es gab keinen Fall von verspäteter Lieferung aufgrund unzureichender Produktionskapazität. Gleichzeitig kann das Unternehmen auch mehr Bestellungen annehmen, und das Verkaufsvolumen ist im Vergleich zu früher um 30 % - 40 % gestiegen.
5.3 Kosten-Spar-Analyse
Die Verbesserung der Produktqualität und der Produktionseffizienz hat dem Unternehmen auch erhebliche Kosteneinsparungen gebracht. In Bezug auf die Rohstoffkosten wurde die Ausschussrate des Produkts von 8 % - 10 % auf weniger als 1 % reduziert. Für jeweils 1000 l verarbeitete Materialien wurde die Rohstoffverschwendung von 80 - 100 l auf weniger als 10 l reduziert. Basierend auf der monatlichen Verarbeitungskapazität von 80.000 - 100.000 l Materialien kann das Unternehmen jeden Monat 5.600 - 9.000 l Rohmaterialien einsparen. Berechnet zu den durchschnittlichen Rohstoffkosten von 10 Yuan/l, kann das Unternehmen jeden Monat 56.000 - 90.000 Yuan an Rohstoffkosten einsparen.
In Bezug auf die Arbeitskosten benötigte das traditionelle Mischgerät 2 - 3 Bediener pro Schicht, aber der Hochscher-Mischer-Emulgator ist mit einem intelligenten Steuerungssystem ausgestattet, und es wird nur 1 Bediener benötigt, um den Betrieb des Geräts pro Schicht zu überwachen. Das Unternehmen hat 2 Schichten pro Tag, so dass die Anzahl der für den Mischprozess benötigten Bediener von 4 - 6 auf 2 reduziert wurde. Basierend auf dem durchschnittlichen Monatsgehalt von 5.000 Yuan pro Bediener kann das Unternehmen jeden Monat 10.000 - 20.000 Yuan an Arbeitskosten einsparen.
In Bezug auf die Energiekosten wurde der monatliche Stromverbrauch für den Mischprozess, obwohl der Hochscher-Mischer-Emulgator eine hohe Drehzahl hat, stark verkürzt, von 8.000 - 10.000 kWh auf 3.000 - 4.000 kWh reduziert, mit einer monatlichen Energieeinsparung von 3.000 - 4.500 Yuan (berechnet zu 0,75 Yuan/kWh).
Darüber hinaus hat die Reduzierung der Anzahl der Kundenbeschwerden auch die Kundendienstkosten des Unternehmens gesenkt. Die Kundendienstkosten, einschließlich der Kosten für die Rückgabe und den Umtausch von Waren sowie der Kosten für die Wartung vor Ort, wurden im Vergleich zu früher um mehr als 80 % reduziert.
6. Benutzererfahrung und Feedback
Nachdem das Unternehmen den Hochscher-Mischer-Emulgator für einen bestimmten Zeitraum verwendet hatte, gaben die Bediener, das technische Personal und das Management des Unternehmens alle positive Bewertungen und Rückmeldungen zu dem Gerät.
Aus der Sicht der Bediener ist das Gerät einfach zu bedienen. Das intelligente Steuerungssystem hat eine übersichtliche Oberfläche und einfache Bedienungsschritte. Nach einer kurzen Schulung können sie die Bedienungsmethode des Geräts kompetent beherrschen. Während des Betriebs läuft das Gerät stabil, mit geringem Geräuschpegel (der Geräuschpegel während des Betriebs beträgt weniger als 75 dB, was viel niedriger ist als die 90 - 100 dB des traditionellen Geräts), und die Arbeitsumgebung der Bediener wurde erheblich verbessert. Darüber hinaus ist das Gerät leicht zu reinigen. Die glatte Innenwand der Arbeitskammer und die abnehmbaren Komponenten machen die Reinigungsarbeiten einfach und effizient, was den Bedienern viel Zeit und Energie spart.
Aus der Sicht des technischen Personals hat das Gerät eine hohe Einstellbarkeit und Anpassungsfähigkeit. Durch die Anpassung von Parametern wie Drehzahl, Scherspalt und Mischzeit kann es die Misch- und Emulgieranforderungen verschiedener Materialien und Produkte erfüllen. Das präzise Steuerungssystem gewährleistet die Stabilität und Wiederholbarkeit des Produktionsprozesses, was der standardisierten Produktion von Produkten förderlich ist. Gleichzeitig kann das Gerät Betriebsdaten in Echtzeit liefern, was für das technische Personal bequem ist, um den Produktionsprozess zu analysieren und zu optimieren. Durch die Analyse der Temperaturänderungskurve während des Mischprozesses kann das technische Personal beispielsweise das Kühlsystem anpassen, um die Produktqualität weiter zu verbessern.
Aus der Sicht des Managementpersonals hat die Einführung des Hochscher-Mischer-Emulgators dem Unternehmen erhebliche wirtschaftliche Vorteile gebracht. Die Verbesserung der Produktqualität und der Produktionseffizienz hat die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens auf dem Markt erhöht, und die Senkung der Kosten hat die Gewinnspanne des Unternehmens erhöht. Darüber hinaus haben die geringe Ausfallrate des Geräts und die einfachen Wartungsarbeiten den Verwaltungsaufwand und die Kosten des Geräts reduziert. Das Managementpersonal sagte, dass sich die Investition in dieses Gerät sehr lohnt, und sie planen, in Zukunft weitere Geräte dieser Art einzuführen, um die Produktionsskala weiter auszubauen und das Produktionsniveau zu verbessern.
7. Fazit und Ausblick
7.1 Fazit
Dieser Fall zeigt, dass der Hochscher-Mischer-Emulgator eine wichtige Rolle bei der Lösung der Materialmisch- und Emulgierungsprobleme des Unternehmens gespielt hat. Durch den Ersatz des traditionellen Mischgeräts durch den Hochscher-Mischer-Emulgator hat das Unternehmen eine umfassende Verbesserung der Produktqualität, der Produktionseffizienz und der Kostenkontrolle erzielt. Die Produktqualität wurde deutlich optimiert, die Produktionseffizienz wurde stark verbessert und die Produktionskosten wurden effektiv gesenkt. Gleichzeitig wurde das Gerät auch von den Mitarbeitern des Unternehmens in Bezug auf Bedienbarkeit, Stabilität und Wartungsfreundlichkeit hoch anerkannt.
Die erfolgreiche Anwendung des Hochscher-Mischer-Emulgators in diesem Unternehmen beweist, dass es eine effektive Lösung für Industrieunternehmen ist, um Materialmisch- und Emulgierungsprobleme zu lösen. Es kann Unternehmen nicht nur helfen, die Produktqualität und die Produktionseffizienz zu verbessern, sondern auch die Produktionskosten senken und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt erhöhen. Für Unternehmen, die mit ähnlichen Problemen in der Kosmetik-, Pharma-, Lebensmittelverarbeitungs-, Beschichtungs- und anderen Branchen konfrontiert sind, hat der Hochscher-Mischer-Emulgator einen wichtigen Referenz- und Förderwert.
7.2 Ausblick
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Industrietechnologie werden die Anforderungen an die Produktqualität und die Produktionseffizienz in verschiedenen Branchen weiter verbessert, und die Anwendungsaussichten von Hochscher-Mischer-Emulgatoren werden breiter sein.
In Bezug auf die Technologieentwicklung werden zukünftige Hochscher-Mischer-Emulgatoren intelligenter, präziser und energieeffizienter sein. Das intelligente Niveau des Geräts wird weiter verbessert, und es kann Funktionen wie die automatische Erkennung von Materialeigenschaften, die automatische Anpassung von Prozessparametern sowie die Fernüberwachung und -wartung realisieren. Die Präzision des Geräts wird weiter erhöht, und es kann die höheren Anforderungen an die Materialfeinheit und -gleichmäßigkeit erfüllen. Gleichzeitig wird durch die Optimierung des Konstruktionsdesigns und die Einführung neuer energiesparender Technologien der Energieverbrauch des Geräts weiter reduziert, und die
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