औद्योगिक उत्पादन में उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर का अनुप्रयोग मामला
1. पृष्ठभूमि परिचय
औद्योगिक विनिर्माण के क्षेत्र में, विशेष रूप से सौंदर्य प्रसाधन, फार्मास्यूटिकल्स, खाद्य प्रसंस्करण और कोटिंग्स जैसे उद्योगों में, सामग्रियों का समान मिश्रण और स्थिर पायसीकरण महत्वपूर्ण कड़ी हैं जो अंतिम उत्पादों की गुणवत्ता, प्रदर्शन और उत्पादन दक्षता को सीधे प्रभावित करती हैं। पारंपरिक मिश्रण उपकरण अक्सर संरचनात्मक डिजाइन और कार्य सिद्धांतों में सीमाओं के कारण सामग्री की सूक्ष्मता, एकरूपता और उत्पादन दक्षता के लिए बढ़ती उच्च आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए संघर्ष करते हैं।
उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर, उन्नत मिश्रण और पायसीकरण उपकरण के रूप में, आधुनिक औद्योगिक उत्पादन में धीरे-धीरे एक मुख्य उपकरण बन गए हैं। अपनी अद्वितीय उच्च-गति कतरनी, सरगर्मी और पायसीकरण क्षमताओं के आधार पर, वे प्रभावी रूप से सामग्री कणों को तोड़ सकते हैं, विभिन्न घटकों के पूर्ण एकीकरण को बढ़ावा दे सकते हैं, और स्थिर पायसीकृत सिस्टम बना सकते हैं। यह मामला एक औद्योगिक उद्यम की सामग्री मिश्रण और पायसीकरण समस्याओं को हल करने में उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर की अनुप्रयोग प्रक्रिया और व्यावहारिक प्रभावों पर केंद्रित है, जो संबंधित चुनौतियों का सामना करने वाले समान उद्यमों के लिए एक संदर्भ प्रदान करता है।
2. उपकरण का उपयोग करने से पहले चुनौती
उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर पेश करने से पहले, उद्यम को सामग्री मिश्रण और पायसीकरण प्रक्रिया में कई जटिल समस्याओं का सामना करना पड़ा, जिसने इसके उत्पादन और व्यवसाय के विकास को गंभीर रूप से प्रतिबंधित कर दिया।
उत्पाद की गुणवत्ता के संदर्भ में, उद्यम मुख्य रूप से तरल उत्पाद तैयार करता था जिसके लिए बहु-घटक मिश्रण और पायसीकरण की आवश्यकता होती थी। पारंपरिक पैडल मिक्सर के उपयोग के कारण, सामग्रियों का मिश्रण असमान था। नमूनाकरण और परीक्षण के बाद, यह पाया गया कि उत्पाद का कण आकार वितरण व्यापक था, औसत कण आकार 50 - 80 μm तक पहुँच गया, और कुछ हिस्सों में स्पष्ट जमाव घटनाएँ थीं। इससे सीधे तौर पर उत्पाद का प्रदर्शन अस्थिर हो गया। उदाहरण के लिए, कॉस्मेटिक उत्पादों के भंडारण की प्रक्रिया में, 1 - 2 महीने के बाद परतबंदी हुई, और उत्पाद के विभिन्न हिस्सों में प्रभावी घटक सामग्री 15% - 20% तक भिन्न थी, जिसके परिणामस्वरूप ग्राहकों से बार-बार शिकायतें आईं और उद्यम की बाजार प्रतिष्ठा में गिरावट आई।
उत्पादन दक्षता के संदर्भ में, पारंपरिक मिश्रण उपकरण में धीमी मिश्रण गति थी। एक बैच सामग्री (500L के बैच वॉल्यूम के साथ) के मिश्रण और पायसीकरण को पूरा करने में 4 - 6 घंटे लगे, और उपकरण प्रतिदिन केवल 2 - 3 बैच सामग्री ही संसाधित कर सकता था। इसके अलावा, मिश्रण पूरा होने के बाद, जमा हुए कणों को हटाने के लिए उत्पाद का द्वितीयक निस्पंदन और शोधन करना आवश्यक था, जिससे प्रति बैच 1 - 2 घंटे का अतिरिक्त प्रसंस्करण समय जुड़ गया। कम उत्पादन दक्षता ने उद्यम के लिए बढ़ती बाजार मांग को पूरा करना मुश्किल बना दिया। ऐसे मामले भी थे जहां अपर्याप्त उत्पादन क्षमता के कारण उद्यम समय पर माल देने में विफल रहा, जिसके परिणामस्वरूप कुछ महत्वपूर्ण ऑर्डर का नुकसान हुआ।
लागत नियंत्रण के संदर्भ में, सामग्रियों के असमान मिश्रण से दोषपूर्ण उत्पादों की उच्च दर हुई। उत्पाद की दोषपूर्ण दर 8% - 10% जितनी अधिक थी, जिसका अर्थ था कि संसाधित किए गए प्रत्येक 1000L सामग्री के लिए 80 - 100L कच्चे माल बर्बाद हो गए। साथ ही, पारंपरिक उपकरण को संचालन प्रक्रिया के दौरान संचालित करने और निगरानी करने के लिए 2 - 3 ऑपरेटरों की आवश्यकता होती थी, और श्रम लागत अपेक्षाकृत अधिक थी। इसके अतिरिक्त, उपकरण के लंबे समय तक काम करने के कारण, ऊर्जा की खपत भी अधिक थी। अकेले मिश्रण प्रक्रिया के लिए मासिक बिजली की खपत 8,000 - 10,000 kWh तक पहुँच गई, जिससे उद्यम पर भारी लागत का बोझ पड़ा।
3. उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर का परिचय
उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए, उद्यम ने बाजार में विभिन्न मिश्रण और पायसीकरण उपकरणों पर गहन शोध किया और अंततः उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर पेश करने का फैसला किया। यह उपकरण उन्नत संरचनात्मक डिजाइन और कार्य सिद्धांत को अपनाता है, जिसके सामग्री मिश्रण और पायसीकरण समस्याओं को हल करने में महत्वपूर्ण लाभ हैं।
कार्य सिद्धांत के संदर्भ में, उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर मुख्य रूप से रोटर के उच्च-गति घूर्णन (3,000 - 15,000 rpm तक की घूर्णन गति के साथ) पर निर्भर करता है ताकि एक मजबूत कतरनी बल उत्पन्न हो सके। जब सामग्री रोटर और स्टेटर के बीच कार्य कक्ष में प्रवेश करती है, तो यह कतरनी, टक्कर, अपकेंद्रीकरण और अशांति जैसे कई बलों के अधीन होती है। उच्च-गति से घूमने वाला रोटर सामग्री में बड़े कणों और जमावट को छोटे कणों में तोड़ देता है, और एक विशेष संरचना वाला स्टेटर आगे कणों को परिष्कृत करता है और सामग्री के समान वितरण को बढ़ावा देता है। साथ ही, उपकरण तेल-पानी और अन्य अमिश्रणीय सामग्रियों का पायसीकरण भी कर सकता है, जिससे एक स्थिर तेल-इन-वाटर या पानी-इन-ऑयल पायसीकृत सिस्टम बनता है।
मुख्य तकनीकी मापदंडों और विशेषताओं के संदर्भ में, उपकरण में प्रति बैच 100 - 1,000L की मिश्रण क्षमता है, जो उद्यम के उत्पादन पैमाने के साथ संगत है। रोटर और स्टेटर के बीच कतरनी अंतर को समायोजित किया जा सकता है (0.1 - 0.5 मिमी की समायोज्य सीमा), जो विभिन्न सामग्रियों की मिश्रण और पायसीकरण आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। इसके अतिरिक्त, उपकरण एक बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली से लैस है, जो घूर्णन गति, मिश्रण समय और तापमान जैसे मापदंडों के सटीक नियंत्रण का एहसास कर सकता है। ऑपरेटर सामग्री की विशेषताओं के अनुसार संबंधित मापदंडों को सेट कर सकते हैं, और उपकरण स्वचालित रूप से मिश्रण और पायसीकरण प्रक्रिया को पूरा कर सकता है, जिससे उत्पादन प्रक्रिया पर मानवीय कारकों का प्रभाव कम हो जाता है।
उपकरण को एक बंद कार्य कक्ष के साथ भी डिज़ाइन किया गया है, जो बाहरी अशुद्धियों द्वारा सामग्रियों के प्रदूषण को प्रभावी ढंग से रोक सकता है और उत्पाद की स्वच्छता और सुरक्षा सुनिश्चित कर सकता है, जो खाद्य और दवा उद्योगों में उद्यमों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। साथ ही, कार्य कक्ष की आंतरिक दीवार को सुचारू रूप से पॉलिश किया जाता है, जो साफ करने में आसान है और सामग्रियों के अवशेषों से बच सकता है, जिससे विभिन्न बैचों के उत्पादों के बीच क्रॉस-संदूषण कम हो जाता है।
4. परियोजना में अनुप्रयोग प्रक्रिया
उद्यम की उत्पादन प्रक्रिया में उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर का अनुप्रयोग मुख्य रूप से स्थापना और कमीशनिंग, प्रक्रिया पैरामीटर सेटिंग, दैनिक संचालन और रखरखाव के चरणों में शामिल है।
स्थापना और कमीशनिंग चरण में, उपकरण आपूर्तिकर्ता ने उपकरण की स्थापना करने के लिए उद्यम के उत्पादन स्थल पर पेशेवर तकनीकी कर्मियों को भेजा। स्थापना से पहले, तकनीकी कर्मियों ने साइट के वातावरण की जाँच की, जिसमें जमीन की भार वहन क्षमता, पानी और बिजली की आपूर्ति और उपकरण संचालन के लिए जगह शामिल है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि साइट उपकरण की स्थापना आवश्यकताओं को पूरा करती है। स्थापना प्रक्रिया के दौरान, तकनीकी कर्मियों ने उपकरण के प्रत्येक घटक की सटीक स्थापना सुनिश्चित करने के लिए स्थापना निर्देशों और विशिष्टताओं का सख्ती से पालन किया। स्थापना पूरी होने के बाद, तकनीकी कर्मियों ने उपकरण का व्यापक कमीशनिंग किया। उन्होंने रोटर के घूर्णन, नियंत्रण प्रणाली की सटीकता, कार्य कक्ष की जकड़न और अन्य पहलुओं का परीक्षण किया। साथ ही, उन्होंने वास्तविक सामग्रियों के साथ एक परीक्षण रन किया। परीक्षण रन के परिणामों के अनुसार, उन्होंने उपकरण के घूर्णन गति और कतरनी अंतर जैसे मापदंडों को समायोजित किया ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उपकरण सामान्य रूप से संचालित हो सके और उद्यम की उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा कर सके। पूरी स्थापना और कमीशनिंग प्रक्रिया में 3 - 4 दिन लगे, और इस अवधि के दौरान उद्यम के ऑपरेटरों को भी तकनीकी कर्मियों द्वारा प्रशिक्षित किया गया, जिसमें उपकरण का संचालन तरीका, मापदंडों की सेटिंग और सामान्य दोषों का प्रबंधन शामिल था।
प्रक्रिया पैरामीटर सेटिंग चरण में, उद्यम के तकनीकी कर्मियों ने उपकरण आपूर्तिकर्ता के तकनीकी कर्मियों के साथ मिलकर विभिन्न उत्पादों की विशेषताओं के अनुसार बड़ी संख्या में प्रयोग किए। उदाहरण के लिए, एक निश्चित प्रकार के कॉस्मेटिक इमल्शन उत्पाद के लिए, उन्होंने विभिन्न घूर्णन गति (5,000 rpm से 12,000 rpm तक) और मिश्रण समय (30 मिनट से 2 घंटे तक) का परीक्षण किया। मिश्रण के बाद उत्पाद के कण आकार वितरण, स्थिरता और अन्य संकेतकों का पता लगाकर, उन्होंने अंततः इष्टतम प्रक्रिया मापदंडों का निर्धारण किया: घूर्णन गति 8,000 rpm पर सेट की गई, मिश्रण का समय 1 घंटा था, और कतरनी अंतर 0.2 मिमी था। विभिन्न उत्पादों के लिए, मापदंडों को तदनुसार समायोजित किया गया। उदाहरण के लिए, कण सूक्ष्मता के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले एक दवा निलंबन उत्पाद के लिए, घूर्णन गति को 10,000 rpm तक बढ़ाया गया, मिश्रण समय को 1.5 घंटे तक बढ़ाया गया, और कतरनी अंतर को 0.15 मिमी तक समायोजित किया गया।
दैनिक संचालन चरण में, उद्यम के ऑपरेटरों ने उपकरण का संचालन करने के लिए निर्धारित प्रक्रिया मापदंडों और संचालन प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन किया। हर दिन उपकरण शुरू करने से पहले, ऑपरेटरों ने पहले उपकरण की जाँच की, जिसमें यह जाँच करना शामिल था कि रोटर और स्टेटर खराब हुए हैं या नहीं, विद्युत प्रणाली सामान्य है या नहीं, और चिकनाई वाला तेल पर्याप्त है या नहीं। यह पुष्टि करने के बाद कि कोई समस्या नहीं है, उन्होंने सामग्रियों को एक निश्चित क्रम में उपकरण के कार्य कक्ष में जोड़ा (आमतौर पर पहले निरंतर चरण जोड़ना, फिर फैलाने वाला चरण)। फिर, उन्होंने बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से उपकरण शुरू किया, और उपकरण ने सेट मापदंडों के अनुसार स्वचालित रूप से मिश्रण और पायसीकरण प्रक्रिया को पूरा किया। उपकरण के संचालन के दौरान, ऑपरेटरों ने उपकरण की संचालन स्थिति की वास्तविक समय में निगरानी की, जिसमें उपकरण का तापमान, दबाव और घूर्णन गति शामिल थी, और प्रासंगिक डेटा दर्ज किया। मिश्रण और पायसीकरण प्रक्रिया पूरी होने के बाद, ऑपरेटरों ने उत्पाद को कार्य कक्ष से बाहर निकाल दिया और अगले बैच के उत्पादन की तैयारी के लिए समय पर उपकरण को साफ किया। उपकरण का उपयोग प्रतिदिन 8 - 10 घंटे किया जाता है, और यह 6 - 8 बैच सामग्री संसाधित कर सकता है।
रखरखाव चरण में, उद्यम ने उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर के लिए एक विस्तृत रखरखाव योजना तैयार की। दैनिक रखरखाव में मुख्य रूप से उपकरण की सफाई, कनेक्शन की जकड़न की जाँच और चिकनाई वाले तेल को जोड़ना शामिल है। साप्ताहिक रखरखाव में रोटर और स्टेटर के घिसाव की जाँच, नियंत्रण प्रणाली की सटीकता का परीक्षण और फिल्टर की सफाई शामिल है। मासिक रखरखाव में पूरी तरह से सफाई और निरीक्षण के लिए रोटर और स्टेटर को अलग करना, मोटर की संचालन स्थिति की जाँच करना और सेंसर को कैलिब्रेट करना शामिल है। नियमित रखरखाव के माध्यम से, उपकरण ने एक अच्छी ऑपरेटिंग स्थिति बनाए रखी है, और पिछले एक वर्ष में विफलता दर 1% से कम रही है।
5. उपकरण का उपयोग करने के बाद के परिणाम
उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर का आधा साल तक उपयोग करने के बाद, उद्यम ने उत्पाद की गुणवत्ता, उत्पादन दक्षता और लागत नियंत्रण में महत्वपूर्ण सुधार हासिल किए हैं, और अपेक्षित अनुप्रयोग प्रभाव पूरी तरह से महसूस किए गए हैं।
5.1 गुणवत्ता में सुधार
उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर द्वारा लाया गया सबसे स्पष्ट प्रभाव है। नमूनाकरण और परीक्षण के माध्यम से, यह पाया गया कि उत्पाद का कण आकार वितरण काफी अनुकूलित किया गया है। उत्पाद का औसत कण आकार मूल 50 - 80 μm से घटकर 5 - 10 μm हो गया है, और कण आकार वितरण सीमा संकीर्ण हो गई है, जिसकी एकरूपता 95% से अधिक तक पहुँच गई है। उत्पाद में जमावट की घटना पूरी तरह से समाप्त हो गई है, और उत्पाद में अच्छी पारदर्शिता और चमक है।
उत्पाद की स्थिरता के संदर्भ में, उद्यम ने उत्पाद पर एक भंडारण परीक्षण किया। उत्पाद को कमरे के तापमान पर 6 महीने तक संग्रहीत करने के बाद, कोई परतबंदी या वर्षा की घटना नहीं हुई, और उत्पाद के विभिन्न हिस्सों में प्रभावी घटक सामग्री मूल 15% - 20% से बहुत कम, 3% से कम भिन्न थी। उत्पाद की गुणवत्ता स्थिरता में बहुत सुधार हुआ है, और उत्पाद की गुणवत्ता से संबंधित ग्राहकों की शिकायतों की संख्या पहले की तुलना में 90% से अधिक कम हो गई है। साथ ही, उत्पाद ने संबंधित उद्योग गुणवत्ता प्रमाणन को अधिक आसानी से पारित किया है, और उत्पाद की बाजार स्वीकृति और प्रतिस्पर्धात्मकता में काफी वृद्धि हुई है।
5.2 दक्षता में वृद्धि
उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर के उपयोग ने भी उत्पादन दक्षता में एक गुणात्मक छलांग लाई है। एक बैच सामग्री (500L) के मिश्रण और पायसीकरण को पूरा करने के लिए आवश्यक समय मूल 4 - 6 घंटे से घटकर 1 - 1.5 घंटे हो गया है, और द्वितीयक निस्पंदन और शोधन प्रक्रिया को छोड़ दिया गया है। प्रति बैच उत्पादन समय 70% से अधिक कम हो गया है।
दैनिक उत्पादन क्षमता के संदर्भ में, उपकरण प्रतिदिन 6 - 8 बैच सामग्री संसाधित कर सकता है, जो मूल उत्पादन क्षमता का 2 - 3 गुना है। अतीत में, उद्यम प्रतिदिन केवल 1,000 - 1,500L उत्पाद का उत्पादन कर सकता था, लेकिन अब यह प्रतिदिन 3,000 - 4,000L उत्पाद का उत्पादन कर सकता है। उत्पादन क्षमता में महत्वपूर्ण सुधार ने उद्यम को बाजार की मांग को आसानी से पूरा करने में सक्षम बनाया है, और अपर्याप्त उत्पादन क्षमता के कारण डिलीवरी में देरी का कोई मामला नहीं आया है। साथ ही, उद्यम अधिक ऑर्डर भी स्वीकार कर सकता है, और बिक्री की मात्रा पहले की तुलना में 30% - 40% बढ़ गई है।
5.3 लागत-बचत विश्लेषण
उत्पाद की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता में सुधार ने भी उद्यम को महत्वपूर्ण लागत-बचत प्रभाव लाए हैं। कच्चे माल की लागत के संदर्भ में, उत्पाद की दोषपूर्ण दर 8% - 10% से घटकर 1% से कम हो गई है। संसाधित किए गए प्रत्येक 1000L सामग्री के लिए, कच्चे माल की बर्बादी 80 - 100L से घटकर 10L से कम हो गई है। 80,000 - 100,000L सामग्री की मासिक प्रसंस्करण क्षमता के आधार पर, उद्यम हर महीने 5,600 - 9,000L कच्चे माल बचा सकता है। 10 रुपये/एल की औसत कच्चे माल की लागत पर गणना की गई, उद्यम हर महीने कच्चे माल की लागत में 56,000 - 90,000 रुपये बचा सकता है।
श्रम लागत के संदर्भ में, पारंपरिक मिश्रण उपकरण को प्रति शिफ्ट 2 - 3 ऑपरेटरों की आवश्यकता होती थी, लेकिन उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर एक बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली से लैस है, और उपकरण के संचालन की निगरानी के लिए प्रति शिफ्ट केवल 1 ऑपरेटर की आवश्यकता होती है। उद्यम में प्रतिदिन 2 शिफ्ट होती हैं, इसलिए मिश्रण प्रक्रिया के लिए आवश्यक ऑपरेटरों की संख्या 4 - 6 से घटकर 2 हो गई है। प्रति ऑपरेटर 5,000 रुपये के औसत मासिक वेतन के आधार पर, उद्यम हर महीने श्रम लागत में 10,000 - 20,000 रुपये बचा सकता है।
ऊर्जा लागत के संदर्भ में, हालांकि उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर में उच्च घूर्णन गति होती है, लेकिन इसका काम करने का समय बहुत कम हो जाता है। मिश्रण प्रक्रिया के लिए मासिक बिजली की खपत 8,000 - 10,000 kWh से घटकर 3,000 - 4,000 kWh हो गई है, जिसमें 3,000 - 4,500 रुपये की मासिक ऊर्जा लागत की बचत होती है (0.75 रुपये/kWh पर गणना की गई)।
इसके अतिरिक्त, ग्राहकों की शिकायतों की संख्या में कमी ने भी उद्यम की बिक्री के बाद की सेवा लागत को कम कर दिया है। बिक्री के बाद की सेवा लागत, जिसमें माल वापस करने और बदलने की लागत और साइट पर रखरखाव की लागत शामिल है, पहले की तुलना में 80% से अधिक कम हो गई है।
6. उपयोगकर्ता अनुभव और प्रतिक्रिया
कुछ समय के लिए उच्च-कतरनी मिक्सर इमल्सीफायर का उपयोग करने के बाद, उद्यम के ऑपरेटरों, तकनीकी कर्मियों और प्रबंधन कर्मियों सभी ने उपकरण पर सकारात्मक मूल्यांकन और प्रतिक्रिया दी है।
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