نمونه کاربرد امولسیفایر میکسر با برش بالا در تولید صنعتی
1. مقدمه پس زمینه
در زمینه تولید صنعتی، به ویژه در صنایعی مانند لوازم آرایشی، داروسازی، فرآوری مواد غذایی و پوشش‌ها، اختلاط یکنواخت و امولسیون‌سازی پایدار مواد، پیوندهای حیاتی هستند که مستقیماً بر کیفیت، عملکرد و راندمان تولید محصولات نهایی تأثیر می‌گذارند. تجهیزات اختلاط سنتی اغلب به دلیل محدودیت‌های طراحی ساختاری و اصول کار، در برآورده کردن الزامات فزاینده بالا برای ظرافت مواد، یکنواختی و راندمان تولید، با مشکل مواجه می‌شوند.
امولسیفایرهای میکسر با برش بالا، به عنوان تجهیزات اختلاط و امولسیون‌سازی پیشرفته، به تدریج به یک ابزار اصلی در تولید صنعتی مدرن تبدیل شده‌اند. آن‌ها با بهره‌گیری از قابلیت‌های منحصر به فرد برش، هم زدن و امولسیون‌سازی با سرعت بالا، می‌توانند به طور موثر ذرات مواد را تجزیه کنند، ادغام کامل اجزای مختلف را ارتقا دهند و سیستم‌های امولسیون شده پایداری را تشکیل دهند. این مورد بر فرآیند کاربرد و اثرات عملی یک امولسیفایر میکسر با برش بالا در حل مشکلات اختلاط و امولسیون‌سازی مواد یک شرکت صنعتی متمرکز است و مرجعی را برای شرکت‌های مشابهی که با چالش‌های مرتبط مواجه هستند، ارائه می‌دهد.
2. چالش قبل از استفاده از تجهیزات
قبل از معرفی امولسیفایر میکسر با برش بالا، شرکت با یک سری مشکلات لاینحل در فرآیند اختلاط و امولسیون‌سازی مواد مواجه بود که به طور جدی توسعه تولید و کسب و کار آن را محدود می‌کرد.
از نظر کیفیت محصول، این شرکت عمدتاً محصولات مایعی را تولید می‌کرد که نیاز به اختلاط و امولسیون‌سازی چند جزئی داشتند. به دلیل استفاده از میکسر‌های پارویی سنتی، اختلاط مواد ناهموار بود. پس از نمونه‌برداری و آزمایش، مشخص شد که توزیع اندازه ذرات محصول گسترده است و میانگین اندازه ذرات به 50 تا 80 میکرومتر می‌رسد و پدیده‌های تجمع آشکاری در برخی از قسمت‌ها وجود دارد. این امر مستقیماً منجر به عملکرد ناپایدار محصول شد. به عنوان مثال، در فرآیند نگهداری محصولات آرایشی، پس از 1 تا 2 ماه لایه‌بندی رخ داد و محتوای اجزای موثر در قسمت‌های مختلف محصول 15٪ تا 20٪ متفاوت بود که منجر به شکایات مکرر مشتریان و کاهش شهرت بازار شرکت شد.
از نظر راندمان تولید، تجهیزات اختلاط سنتی سرعت اختلاط پایینی داشتند. 4 تا 6 ساعت طول می‌کشید تا اختلاط و امولسیون‌سازی یک دسته مواد (با حجم دسته 500 لیتر) تکمیل شود و تجهیزات می‌توانستند تنها 2 تا 3 دسته مواد را در هر روز پردازش کنند. علاوه بر این، پس از اتمام اختلاط، لازم بود فیلتراسیون و پالایش ثانویه محصول برای حذف ذرات تجمع یافته انجام شود که 1 تا 2 ساعت زمان پردازش اضافی در هر دسته اضافه می‌کرد. راندمان تولید پایین، برآورده کردن تقاضای فزاینده بازار را برای شرکت دشوار می‌کرد. حتی مواردی وجود داشت که شرکت به دلیل ظرفیت تولید ناکافی نتوانست کالاها را به موقع تحویل دهد که منجر به از دست رفتن برخی سفارشات مهم شد.
از نظر کنترل هزینه، اختلاط ناهموار مواد منجر به نرخ بالای محصولات معیوب شد. نرخ معیوب محصول به 8٪ تا 10٪ می‌رسید، به این معنی که 80 تا 100 لیتر مواد اولیه برای هر 1000 لیتر مواد پردازش شده هدر می‌رفت. در عین حال، تجهیزات سنتی به 2 تا 3 اپراتور نیاز داشتند تا در طول فرآیند عملیات، کار کنند و نظارت داشته باشند و هزینه نیروی کار نسبتاً بالا بود. علاوه بر این، به دلیل زمان کار طولانی تجهیزات، مصرف انرژی نیز زیاد بود. مصرف برق ماهانه فقط برای فرآیند اختلاط به 8000 تا 10000 کیلووات ساعت می‌رسید که بار هزینه سنگینی را برای شرکت به همراه داشت.
3. معرفی امولسیفایر میکسر با برش بالا
به منظور حل مشکلات فوق، شرکت تحقیقات عمیقی را در مورد تجهیزات اختلاط و امولسیون‌سازی مختلف موجود در بازار انجام داد و در نهایت تصمیم به معرفی یک امولسیفایر میکسر با برش بالا گرفت. این تجهیزات طراحی ساختاری و اصل کار پیشرفتهای را اتخاذ می‌کند که مزایای قابل توجهی در حل مشکلات اختلاط و امولسیون‌سازی مواد دارد.
از نظر اصل کار، امولسیفایر میکسر با برش بالا عمدتاً به چرخش با سرعت بالای روتور (با سرعت چرخش تا 3000 تا 15000 دور در دقیقه) متکی است تا یک نیروی برشی قوی ایجاد کند. هنگامی که مواد وارد محفظه کار بین روتور و استاتور می‌شوند، تحت نیروهای متعددی مانند برش، برخورد، سانتریفیوژ و تلاطم قرار می‌گیرند. روتور با سرعت بالا ذرات بزرگ و توده‌ها را در مواد به ذرات کوچک تجزیه می‌کند و استاتور با ساختار خاص، ذرات را بیشتر پالایش می‌کند و توزیع یکنواخت مواد را ارتقا می‌دهد. در عین حال، این تجهیزات همچنین می‌توانند امولسیون‌سازی روغن-آب و سایر مواد غیرقابل امتزاج را تحقق بخشند و یک سیستم امولسیون شده روغن در آب یا آب در روغن پایدار را تشکیل دهند.
از نظر پارامترهای فنی و ویژگی‌های کلیدی، این تجهیزات دارای ظرفیت اختلاط 100 تا 1000 لیتر در هر دسته هستند که با مقیاس تولید شرکت سازگار است. شکاف برشی بین روتور و استاتور را می‌توان تنظیم کرد (محدوده قابل تنظیم 0.1 تا 0.5 میلی‌متر) که می‌تواند الزامات اختلاط و امولسیون‌سازی مواد مختلف را برآورده کند. علاوه بر این، این تجهیزات مجهز به یک سیستم کنترل هوشمند هستند که می‌تواند کنترل دقیق پارامترهایی مانند سرعت چرخش، زمان اختلاط و دما را محقق کند. اپراتورها می‌توانند پارامترهای مربوطه را با توجه به ویژگی‌های مواد تنظیم کنند و تجهیزات می‌توانند به طور خودکار فرآیند اختلاط و امولسیون‌سازی را تکمیل کنند و تأثیر عوامل انسانی بر فرآیند تولید را کاهش دهند.
این تجهیزات همچنین با یک محفظه کار بسته طراحی شده‌اند که می‌تواند به طور موثر از آلودگی مواد توسط ناخالصی‌های خارجی جلوگیری کند و بهداشت و ایمنی محصول را تضمین کند که برای شرکت‌ها در صنایع غذایی و دارویی بسیار مهم است. در عین حال، دیواره داخلی محفظه کار به طور صاف صیقل داده شده است که تمیز کردن آن آسان است و می‌تواند از باقی ماندن مواد جلوگیری کند و آلودگی متقابل بین دسته‌های مختلف محصولات را کاهش دهد.
4. فرآیند کاربرد در پروژه
کاربرد امولسیفایر میکسر با برش بالا در فرآیند تولید شرکت، عمدتاً شامل مراحل نصب و راه‌اندازی، تنظیم پارامترهای فرآیند، عملیات روزانه و نگهداری است.
در مرحله نصب و راه‌اندازی، تامین‌کننده تجهیزات، پرسنل فنی حرفه‌ای را به محل تولید شرکت فرستاد تا نصب تجهیزات را انجام دهند. قبل از نصب، پرسنل فنی ابتدا محیط سایت را بررسی کردند، از جمله ظرفیت باربری زمین، تامین آب و برق و فضای عملیات تجهیزات، تا اطمینان حاصل شود که سایت الزامات نصب تجهیزات را برآورده می‌کند. در طول فرآیند نصب، پرسنل فنی به شدت از دستورالعمل‌ها و مشخصات نصب پیروی کردند تا از نصب دقیق هر جزء از تجهیزات اطمینان حاصل کنند. پس از اتمام نصب، پرسنل فنی یک راه‌اندازی جامع از تجهیزات انجام دادند. آن‌ها چرخش روتور، دقت سیستم کنترل، محکم بودن محفظه کار و جنبه‌های دیگر را آزمایش کردند. در عین حال، آن‌ها یک آزمایش آزمایشی با مواد واقعی انجام دادند. با توجه به نتایج آزمایش آزمایشی، آن‌ها پارامترهایی مانند سرعت چرخش و شکاف برشی تجهیزات را تنظیم کردند تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات می‌توانند به طور معمول کار کنند و الزامات تولید شرکت را برآورده کنند. کل فرآیند نصب و راه‌اندازی 3 تا 4 روز طول کشید و اپراتورهای شرکت نیز در این مدت توسط پرسنل فنی آموزش دیدند، از جمله روش کار تجهیزات، تنظیم پارامترها و رسیدگی به خطاهای رایج.
در مرحله تنظیم پارامترهای فرآیند، پرسنل فنی شرکت، همراه با پرسنل فنی تامین‌کننده تجهیزات، آزمایش‌های زیادی را با توجه به ویژگی‌های محصولات مختلف انجام دادند. به عنوان مثال، برای نوعی محصول امولسیون آرایشی، آن‌ها سرعت‌های چرخش مختلف (از 5000 دور در دقیقه تا 12000 دور در دقیقه) و زمان‌های اختلاط (از 30 دقیقه تا 2 ساعت) را آزمایش کردند. با تشخیص توزیع اندازه ذرات، پایداری و سایر شاخص‌های محصول پس از اختلاط، آن‌ها در نهایت پارامترهای فرآیند بهینه را تعیین کردند: سرعت چرخش روی 8000 دور در دقیقه تنظیم شد، زمان اختلاط 1 ساعت بود و شکاف برشی 0.2 میلی‌متر بود. برای محصولات مختلف، پارامترها بر این اساس تنظیم شدند. به عنوان مثال، برای یک محصول سوسپانسیون دارویی با الزامات بالاتر برای ظرافت ذرات، سرعت چرخش به 10000 دور در دقیقه افزایش یافت، زمان اختلاط به 1.5 ساعت افزایش یافت و شکاف برشی به 0.15 میلی‌متر تنظیم شد.
در مرحله عملیات روزانه، اپراتورهای شرکت به شدت از پارامترهای فرآیند و روش‌های عملیاتی تنظیم شده برای کار با تجهیزات پیروی کردند. قبل از راه‌اندازی تجهیزات در هر روز، اپراتورها ابتدا تجهیزات را بررسی کردند، از جمله بررسی اینکه آیا روتور و استاتور فرسوده شده‌اند، آیا سیستم الکتریکی طبیعی است و آیا روغن روان‌کننده کافی است یا خیر. پس از تأیید اینکه مشکلی وجود ندارد، آن‌ها مواد را به محفظه کار تجهیزات به ترتیب مشخصی اضافه کردند (معمولاً ابتدا فاز پیوسته و سپس فاز پراکنده را اضافه می‌کنند). سپس، آن‌ها تجهیزات را از طریق سیستم کنترل هوشمند راه‌اندازی کردند و تجهیزات به طور خودکار فرآیند اختلاط و امولسیون‌سازی را با توجه به پارامترهای تنظیم شده تکمیل کردند. در طول عملیات تجهیزات، اپراتورها وضعیت عملیات تجهیزات را در زمان واقعی، از جمله دما، فشار و سرعت چرخش تجهیزات، نظارت کردند و داده‌های مربوطه را ثبت کردند. پس از اتمام فرآیند اختلاط و امولسیون‌سازی، اپراتورها محصول را از محفظه کار تخلیه کردند و تجهیزات را به موقع تمیز کردند تا برای دسته بعدی تولید آماده شوند. این تجهیزات 8 تا 10 ساعت در روز استفاده می‌شوند و می‌توانند 6 تا 8 دسته مواد را پردازش کنند.
در مرحله نگهداری، شرکت یک برنامه نگهداری دقیق برای امولسیفایر میکسر با برش بالا تدوین کرد. نگهداری روزانه عمدتاً شامل تمیز کردن تجهیزات، بررسی محکم بودن اتصالات و افزودن روغن روان‌کننده است. نگهداری هفتگی شامل بررسی سایش روتور و استاتور، آزمایش دقت سیستم کنترل و تمیز کردن فیلتر است. نگهداری ماهانه شامل جدا کردن روتور و استاتور برای تمیز کردن و بازرسی کامل، بررسی وضعیت عملکرد موتور و کالیبره کردن سنسورها است. از طریق نگهداری منظم، تجهیزات یک حالت عملیاتی خوب را حفظ کرده‌اند و نرخ خرابی در سال گذشته زیر 1٪ باقی مانده است.
5. نتایج پس از استفاده از تجهیزات
پس از استفاده از امولسیفایر میکسر با برش بالا به مدت شش ماه، شرکت پیشرفتهای قابل توجهی در کیفیت محصول، راندمان تولید و کنترل هزینه به دست آورده است و اثرات کاربردی مورد انتظار به طور کامل محقق شده است.
5.1 بهبود کیفیت
بهبود کیفیت محصول، بارزترین اثر ناشی از امولسیفایر میکسر با برش بالا است. از طریق نمونه‌برداری و آزمایش، مشخص شد که توزیع اندازه ذرات محصول به طور قابل توجهی بهینه شده است. میانگین اندازه ذرات محصول از 50 تا 80 میکرومتر اصلی به 5 تا 10 میکرومتر کاهش یافته است و محدوده توزیع اندازه ذرات باریک شده است و یکنواختی به بیش از 95٪ رسیده است. پدیده تجمع در محصول به طور کامل از بین رفته است و محصول شفافیت و درخشندگی خوبی دارد.
از نظر پایداری محصول، شرکت یک آزمایش نگهداری را بر روی محصول انجام داد. پس از نگهداری محصول در دمای اتاق به مدت 6 ماه، هیچ پدیده لایه‌بندی یا رسوبی وجود نداشت و محتوای اجزای موثر در قسمت‌های مختلف محصول کمتر از 3٪ متفاوت بود که بسیار کمتر از 15٪ تا 20٪ اصلی بود. پایداری کیفیت محصول به میزان زیادی بهبود یافته است و تعداد شکایات مشتریان مربوط به کیفیت محصول در مقایسه با قبل بیش از 90٪ کاهش یافته است. در عین حال، محصول به راحتی گواهینامه کیفیت صنعت مربوطه را دریافت کرده است و پذیرش و رقابت‌پذیری بازار محصول به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
5.2 افزایش راندمان
استفاده از امولسیفایر میکسر با برش بالا همچنین جهش کیفی در راندمان تولید به همراه داشته است. زمان لازم برای تکمیل اختلاط و امولسیون‌سازی یک دسته مواد (500 لیتر) از 4 تا 6 ساعت اصلی به 1 تا 1.5 ساعت کاهش یافته است و فرآیند فیلتراسیون و پالایش ثانویه حذف شده است. زمان تولید در هر دسته بیش از 70٪ کاهش یافته است.
از نظر ظرفیت تولید روزانه، این تجهیزات می‌توانند 6 تا 8 دسته مواد را در هر روز پردازش کنند که 2 تا 3 برابر ظرفیت تولید اصلی است. در گذشته، شرکت می‌توانست تنها 1000 تا 1500 لیتر محصول در روز تولید کند، اما اکنون می‌تواند 3000 تا 4000 لیتر محصول در روز تولید کند. بهبود قابل توجه در ظرفیت تولید، شرکت را قادر ساخته است تا به راحتی تقاضای بازار را برآورده کند و هیچ موردی از تأخیر در تحویل به دلیل ظرفیت تولید ناکافی وجود نداشته است. در عین حال، شرکت همچنین می‌تواند سفارشات بیشتری را بپذیرد و حجم فروش در مقایسه با قبل 30٪ تا 40٪ افزایش یافته است.
5.3 تجزیه و تحلیل صرفه‌جویی در هزینه
بهبود کیفیت محصول و راندمان تولید همچنین اثرات صرفه‌جویی در هزینه قابل توجهی را برای شرکت به همراه داشته است. از نظر هزینه مواد اولیه، نرخ معیوب محصول از 8٪ تا 10٪ به کمتر از 1٪ کاهش یافته است. برای هر 1000 لیتر مواد پردازش شده، ضایعات مواد اولیه از 80 تا 100 لیتر به کمتر از 10 لیتر کاهش یافته است. بر اساس ظرفیت پردازش ماهانه 80000 تا 100000 لیتر مواد، شرکت می‌تواند 5600 تا 9000 لیتر مواد اولیه را در هر ماه صرفه‌جویی کند. با محاسبه میانگین هزینه مواد اولیه 10 یوان/لیتر، شرکت می‌تواند 56000 تا 90000 یوان در هزینه‌های مواد اولیه در هر ماه صرفه‌جویی کند.
از نظر هزینه نیروی کار، تجهیزات اختلاط سنتی به 2 تا 3 اپراتور در هر شیفت نیاز داشتند، اما امولسیفایر میکسر با برش بالا مجهز به یک سیستم کنترل هوشمند است و تنها 1 اپراتور برای نظارت بر عملکرد تجهیزات در هر شیفت مورد نیاز است. شرکت در هر روز 2 شیفت دارد، بنابراین تعداد اپراتورهای مورد نیاز برای فرآیند اختلاط از 4 تا 6 به 2 کاهش یافته است. بر اساس میانگین حقوق ماهانه 5000 یوان در هر اپراتور، شرکت می‌تواند 10000 تا 20000 یوان در هزینه‌های نیروی کار در هر ماه صرفه‌جویی کند.
از نظر هزینه انرژی، اگرچه امولسیفایر میکسر با برش بالا سرعت چرخش بالایی دارد، اما زمان کار آن بسیار کوتاه شده است. مصرف برق ماهانه برای فرآیند اختلاط از 8000 تا 10000 کیلووات ساعت به 3000 تا 4000 کیلووات ساعت کاهش یافته است که صرفه‌جویی در هزینه انرژی ماهانه 3000 تا 4500 یوان (محاسبه شده با 0.75 یوان/کیلووات ساعت) است.
علاوه بر این، کاهش تعداد شکایات مشتریان نیز هزینه خدمات پس از فروش شرکت را کاهش داده است. هزینه خدمات پس از فروش، از جمله هزینه بازگشت و تعویض کالا و هزینه نگهداری در محل، در مقایسه با قبل بیش از 80٪ کاهش یافته است.
6. تجربه و بازخورد کاربر
پس از استفاده از امولسیفایر میکسر با برش بالا برای مدتی، اپراتورها، پرسنل فنی و پرسنل مدیریت شرکت همگی ارزیابی‌ها و بازخوردهای مثبتی را در مورد تجهیزات ارائه داده‌اند.
از دیدگاه اپراتورها، کار با تجهیزات آسان است. سیستم کنترل هوشمند دارای یک رابط کاربری واضح و مراحل عملیاتی ساده است. پس از یک دوره آموزشی کوتاه، آن‌ها می‌توانند به طور ماهرانه روش کار تجهیزات را تسلط یابند. در طول فرآیند عملیات، تجهیزات با ثبات کار می‌کنند، با سر و صدای کم (سر و صدا در حین کار کمتر از 75 دسی‌بل است که بسیار کمتر از 90 تا 100 دسی‌بل تجهیزات سنتی است) و محیط کار اپراتورها به طور قابل توجهی بهبود یافته است. علاوه بر این، تمیز کردن تجهیزات آسان است. دیواره داخلی صاف محفظه کار و اجزای قابل جدا شدن، کار تمیز کردن را ساده و کارآمد می‌کند که باعث صرفه‌جویی در زمان و انرژی زیادی برای اپراتورها می‌شود.
از دیدگاه پرسنل فنی، تجهیزات دارای قابلیت تنظیم و انطباق قوی هستند. با تنظیم پارامترهایی مانند سرعت چرخش، شکاف برشی و زمان اختلاط، می‌توان الزامات اختلاط و امولسیون‌سازی مواد و محصولات مختلف را برآورده کرد. سیستم کنترل دقیق، پایداری و تکرارپذیری فرآیند تولید را تضمین می‌کند که برای تولید استاندارد محصولات مفید است. در عین حال، این تجهیزات می‌توانند داده‌های عملیاتی را در زمان واقعی ارائه دهند که برای پرسنل فنی برای تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی فرآیند تولید مناسب است. به عنوان مثال، با تجزیه و تحلیل منحنی تغییر دما در طول فرآیند اختلاط، پرسنل فنی می‌توانند سیستم خنک‌کننده را تنظیم کنند تا کیفیت محصول را بیشتر بهبود بخشند.
از دیدگاه پرسنل مدیریت، معرفی امولسیفایر میکسر با برش بالا مزایای اقتصادی قابل توجهی را برای شرکت به همراه داشته است. بهبود کیفیت محصول و راندمان تولید، رقابت‌پذیری بازار شرکت را افزایش داده است و کاهش هزینه‌ها، حاشیه سود شرکت را افزایش داده است. علاوه بر این، نرخ خرابی کم تجهیزات و کار نگهداری ساده، دشواری و هزینه مدیریت تجهیزات را کاهش داده است. پرسنل مدیریت گفتند که سرمایه‌گذاری در این تجهیزات بسیار ارزشمند است و آن‌ها قصد دارند در آینده تجهیزات بیشتری از این دست را معرفی کنند تا مقیاس تولید را بیشتر گسترش دهند و سطح تولید را بهبود بخشند.
7. نتیجه‌گیری و چشم‌انداز
7.1 نتیجه‌گیری
این مورد نشان می‌دهد که امولسیفایر میکسر با برش بالا نقش مهمی در حل مشکلات اختلاط و امولسیون‌سازی مواد شرکت داشته است. با جایگزینی تجهیزات اختلاط سنتی با امولسیفایر میکسر با برش بالا، شرکت به بهبود جامعی در کیفیت محصول، راندمان تولید و کنترل هزینه دست یافته است. کیفیت محصول به طور قابل توجهی بهینه شده است، راندمان تولید به میزان زیادی بهبود یافته است و هزینه تولید به طور موثر کاهش یافته است. در عین حال، این تجهیزات همچنین از نظر قابلیت کارکرد، پایداری و قابلیت نگهداری، توسط کارکنان شرکت بسیار مورد تأیید قرار گرفته است.
کاربرد موفقیت‌آمیز امولسیفایر میکسر با برش بالا در این شرکت ثابت می‌کند که این یک راه‌حل موثر برای شرکت‌های صنعتی برای حل مشکلات اختلاط و امولسیون‌سازی مواد است. این نه تنها می‌تواند به شرکت‌ها در بهبود کیفیت محصول و راندمان تولید کمک کند، بلکه هزینه‌های تولید را کاهش داده و رقابت‌پذیری بازار را افزایش می‌دهد. برای شرکت‌هایی که با مشکلات مشابه در صنایع لوازم آرایشی، داروسازی، فرآوری مواد غذایی، پوشش‌ها و سایر صنایع مواجه هستند، امولسیفایر میکسر با برش بالا دارای ارزش مرجع و ارتقاء مهمی است.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!