برای به حداکثر رساندن بازدهی ماشینهای پرکن کرم، باید سرعتها را با توجه به نوع محصولی که در حال پر شدن است به دقت تنظیم کرد. بر اساس یک مطالعه بستهبندی اخیر از سال گذشته، زمانی که نوسانات سرعت حدود ۱۵ درصد کاهش یافت، سطح ضایعات در تولید محصولات آرایشی حدود ۲۳ درصد کاهش یافت. بسیاری از اپراتورها از همین رو به سمت این روش دو مرحلهای حرکت کردهاند که در آن ابتدا به سرعت پرکردن انجام میشود و سپس در مرحله نهایی برای تکمیل ظرف، سرعت کاهش مییابد. این روش نرخ تولید را حدود ۱۲ درصد افزایش میدهد، در حالی که اندازهگیری حجم در محدوده تغییرات حدود ۱ درصد حفظ میشود. اکنون اغلب تولیدکنندگان بزرگ تجهیزات پیشنهاد میکنند که از سنسورهای ویسکوزیته لحظهای استفاده شود که میتوانند به صورت خودکار سرعت ماشینها را برای محصولات مشکلساز مانند سیلیکونها یا کرمهای شیرینشده تنظیم کنند، تا همه چیز بدون نیاز به نظارت مداوم فردی به طور یکنواخت جریان یابد.
تنظیم صحیح فشار به جلوگیری از محبوس شدن هوا در محصولات خامهای حساس کمک میکند و اطمینان حاصل میشود که هیچ محصولی در نازل باقی نماند. هنگام کار با فرمولاسیونهای بسیار غلیظ بالاتر از ۵۰ هزار سانتیپوآز، مطالعات نشان میدهند که افزایش تقریبی ۰٫۲ بار فشار برای هر ۱۰ درجه کاهش دما، جریان روان مواد را حفظ میکند. استفاده از دو تنظیم فشار مختلف نیز بهترین نتیجه را دارد: ابتدا فشار بالاتر برای پر کردن کامل حفره، و سپس کاهش آن برای تحویل دقیق دوز. این روش طبق یافتههای بهینهسازی فرآیند در سال ۲۰۲۲، حدود ۳۴٪ از مشکلات پاشش کاسته میشود. این امر زمانی بسیار مهم است که با امولسیونهای شکننده کار میکنید که در صورت برخورد شدید به راحتی از هم میپاشند.
مدت زمانی که یک ظرف پس از پر شدن و قبل از رها شدن ساکن میماند، تأثیر مستقیمی بر این دارد که مایع در جای خود باقی بماند یا شروع به چکیدن کند. آزمایشها نشان میدهند که نگه داشتن این زمان در حدود ۰٫۸ تا ۱٫۲ ثانیه، بهترین نتیجه را در جلوگیری از چکیدن ناخواسته فراهم میکند، صرفنظر از اینکه نازل کوچک با قطر ۲ میلیمتری باشد یا بزرگتر با قطر ۱۰ میلیمتری. هنگام کار با موادی مانند کرمهای ژلهای که رفتاری شبیه مایعات معمولی ندارند، سیستمهای هوشمند بهصورت خودکار دوره انتظار را تنظیم میکنند. این تنظیمات، تغییر در غلظت این مواد را هنگام هم زدن یا جابهجا شدن در نظر میگیرند. طبق تحقیقات منتشر شده در نسخه ۲۰۲۴ مجله رئولوژی (Rheology Journal)، این رویکرد ضایعات ناشی از پرکردنهای نامرتب را تقریباً ۲۰٪ کاهش میدهد. سیستم در واقع به محصول فرصتی میدهد تا آرام شود و تثبیت گردد قبل از اینکه هر اتفاقی بیفتد، که این امر باعث تمیزتر و کارآمدتر شدن فرآیند تولید میشود.
امروزه تجهیزات پرکننده کرم با سنسورهای اینترنت اشیا (IoT) مجهز شدهاند که قادر به پردازش بیش از 200 نقطه داده در هر ثانیه هستند، از جمله خواندنهای دما و اندازهگیریهای فشار خط. یکی از بازیگران بزرگ بخش داروسازی اخیراً شاهد کاهش حدود 31 درصدی زمانهای تغییر تنظیمات بوده است، پس از اینکه از الگوریتمهای یادگیری ماشینی استفاده کرد که تنظیمات ایدهآل برای فرمولهای مختلف محصول را در حدود 15 بار آزمایش تعیین میکنند. هنگامی که این سیستمهای هوشمند مشکلاتی مانند تغییرات غیرمنتظره در ویسکوزیته (فراتر از آستانه 8 درصد) را تشخیص میدهند، اپراتورها را هشدار میدهند تا مشکلات قبل از وقوع هرگونه خرابی در خط تولید، رفع شوند. این رویکرد پیشگیرانه نه تنها فرآیند را تسریع میکند، بلکه استانداردهای بالای کیفیت را در طول دورههای تولید حفظ میکند.
وقتی تعمیرات و نگهداری بهموقع انجام شود، کارخانهها شاهد توقفهای غیرمنتظره کمتری خواهند بود، زیرا مشکلات فرسودگی قبل از وقوع خرابی تشخیص داده میشوند. بر اساس دادههای اخیر گزارش کارایی ساخت در سال ۲۰۲۳، واحدهایی که برنامه منظم تعمیرات و نگهداری را رعایت میکنند، حدود ۳۷٪ زمان توقف خود را نسبت به واحدهایی که تا زمان خرابی صبر میکنند، کاهش دادهاند. مهمترین مواردی که بیشتر تأسیسات بر آنها تمرکز دارند، شامل چرب کردن قطعات پیستون هر ۵۰۰ ساعت کارکرد، تعویض آببندی نازلها دو بار در سال و بازرسی تسمههای محرکه هر ماه است تا اطمینان حاصل شود که کشیدگی لازم را دارند و نشانهای از فرسودگی نشان نمیدهند. این اقدامات ساده باعث میشوند عملیات روزانه بدون وقفههای عمده به طور پیوسته انجام شود.
انحراف سنسور میتواند در عرض سه ماه از عملکرد، خطاهای حجمی ±5٪ ایجاد کند. کالیبراسیون فصلی اطمینان میدهد که خواندنهای ویسکوزیته در محدوده تلرانس <0.5% باقی بمانند که این امر برای کرمهای ضخیم آرایشی و امولسیونهای دارویی حیاتی است. پروتکلهای مدرن، همترازی لیزری نازلها را با تأیید گراویمتریک ترکیب میکنند و ثبات وزن پرکردن را در سرتاسر شارژها حفظ میکنند و در عین حال پایبندی به استانداردهای نظارتی را پشتیبانی میکنند.
هنگامی که شرکتها سیستمهای یکپارچه CIP را اجرا میکنند، معمولاً حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد کاهش در چرخههای تمیزکاری مشاهده میشود که این امر به لطف عواملی مانند دستگاههای توزیع خودکار مواد شوینده و قرارگیری بهتر توپهای پاششی اتفاق میافتد. کارشناسان باهوش صنعت توصیه میکنند که با یک پیششویی خوب برای حذف مواد باقیمانده شروع کنید، قدرت مواد شیمیایی را از طریق بررسی هدایت الکتریکی لحظهای کنترل نمایید و در نهایت با خشککردن هوای تمیز که الزامات سختگیرانه ISO 14644-1 را برآورده میکند، فرآیند را به پایان برسانید. این روشها واقعاً به جلوگیری از اختلاط تصادفی محصولات مختلف کمک میکنند. اکثر کارخانهها قادرند در حدود پانزده دقیقه یا کمی بیشتر از یک نوع محصول به محصول دیگر تغییر دهند، مثلاً از کرمهای مبتنی بر سیلیکون به لوسیونهای محلول در آب.
هنگامی که PLCها (کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی) به همراه HMIها (رابطهای انسان-ماشین) کار میکنند، اپراتورها میتوانند تغییرات ویسکوزیته و فشار نازل را به صورت لحظهای پیگیری کنند. این سیستم به دلیل تنظیم خودکار پارامترها در صورت بروز مشکلاتی مانند قرارگیری نادرست ظرفها یا زیاد شدن ضخامت یا رقیق شدن کرم، خطاهای پرکردن را کاهش میدهد. بیشتر صفحهنمایشهای لمسی مدرن به تولیدکنندگان اجازه میدهند که بیش از پنجاه دستورالعمل مختلف را ذخیره کنند. این امر تعویض محصولات مختلف را — مثلاً از لوشن به سرم — بسیار آسان میکند و در عین حال دقت اندازهگیریها را حفظ میکند. برخی از واحدها گزارش دادهاند که فقط با این نوع سیستم، هر هفته چندین ساعت زمان صرفهجویی کردهاند.
اتوماسیون مراقب انجام کارهای خستهکننده و دستی مانند ردیفبندی ظروف و دربستن آنها است که این امر هزینههای نیروی کار را در تأسیساتی که با حجم بالا کار میکنند بهطور قابل توجهی کاهش میدهد. بازوی رباتیکها که مجهز به سنسورهای تصویربرداری پیشرفته هستند، در برداشتن و قرار دادن ظروف بسیار دقیق عمل میکنند (تقریباً ۹۹٫۵٪ دقت)، بنابراین احتمال ریختن مواد گرانقیمتی مانند رتینول یا اسید هیالورونیک در طول تولید بسیار کمتر میشود. برای تولیدکنندگان محصولات ضدپیرسازی بهویژه، این سطح از دقت اهمیت زیادی دارد، چرا که اگر دوز مقدار مواد تنها ۲٪ اشتباه محاسبه شود، ممکن است کل محموله بیاثر شود و همچنین تولیدکننده ممکن است به دلیل عدم رعایت مقررات، با مشکلات نظارتی مواجه شود.
دستگاههای مجهز به سنسورهای اینترنت اشیا (IoT) اطلاعات زنده دربارهٔ مواردی مانند سطح حرارت موتور، کاهش کیفیت آببندی و خواندنهای فشار هیدرولیک را مستقیماً از طریق خدمات ابری امن به پرسنل نگهداری و تعمیرات ارسال میکنند. این سیستمهای متصل قادر هستند مشکلات احتمالی یاتاقانها را بیش از سه روز قبل از وقوع شناسایی کنند، بدین معنا که تکنسینها میتوانند مشکلات را در زمانی که قبلاً برای تعمیرات برنامهریزی شده است، رفع کنند، نه اینکه با توقفهای اضطراری مواجه شوند. اثر این امر نیز بسیار قابل توجه است. کارخانههایی که خطوط تولید پیوسته برای محصولاتی مانند تولید ضدآفتاب دارند، معمولاً پس از اجرای این راهکارهای هوشمند نظارتی در عملیات خود، شاخص کارایی کلی تجهیزات (OEE) خود را بین ۱۸ تا ۲۲ درصد افزایش میدهند.
سیستمهای پیستونی با سرووموتور میتوانند مواد غلیظی مانند کرمهای سرد یا آرایشی بهداشتی مبتنی بر سیلیکون را پر کنند و در عین حال دقت وزن پرکردن را در حدود کمتر از ۲٪ حفظ نمایند. این سیستمهای الکتریکی به شکلی متفاوت از عملگرهای نفتی قدیمی کار میکنند، زیرا طول حرکت و سرعت خود را به طور مداوم بر اساس اطلاعاتی که سنسورهای تعبیهشده در خط دربارهٔ غلظت ماده در هر لحظه ارسال میکنند، تنظیم مینمایند. این سیستم در طول فرآیند تولید همه چیز را ثابت نگه میدارد که به ویژه برای فرمولهای حساس که نیاز به دستکاری دقیق دارند بسیار مهم است. نرخ جریان معمولاً بین نیم میلیلیتر در ثانیه تا حداکثر دوازده میلیلیتر در ثانیه متغیر است و بسته به مادهای که باید توزیع شود تعیین میگردد. چیزی که این فناوری را بسیار ارزشمند میکند این است که تولیدکنندگان صرفنظر از نوع محصول و از یک سفارش به سفارش دیگر، نتایج قابل اعتمادی دریافت میکنند.
تجهیزات امروزی اغلب با نازلهای سرامیکی خاصی عرضه میشوند که دارای پوششهای ضدچسبندگی هستند. این موضوع به رفع تمام این مواد باقیمانده سرسختی که در طول زمان تجمع مییابند کمک میکند و در واقع طبق گزارشهای فناوری بستهبندی سال گذشته، حدود سهчетرِ تمام مشکلات پرکردن را ایجاد میکند. این نازلها معمولاً دارای زاویهای حدود ۲۵ درجه برای توزیع مواد هستند و از جنس فولاد ضدزنگ ۳۰۴ ساخته شدهاند. این ترکیب از جدایش امولسیونهای آزاردهنده جلوگیری میکند و در عین حال اجازه میدهد مواد با سرعتهای قابل قبولی جریان یابند، گاهی تا حدود ۱۵۰ گرم در ثانیه. همچنین برخی از مدلهای جدیدتر دارای سیستمهای تمیزکننده خودکار هستند که هنگام تعویض ظرف فعال میشوند. سازندگان گزارش میدهند این ویژگیهای تمیزکننده در مقایسه با نازلهای معمولی، مشکلات آلودگی را تقریباً در نُهدهم موارد کاهش دادهاند.
امروزه سیستمهای پرформانس بالا اغلب ترکیبی از تکنیکهای بازگشت دهنده تحت خلاء همراه با شیرهای قطع حساس به فشار را بکار میگیرند تا عملکرد واقعاً بدون قطرهریزی که همه ما به آن علاقه داریم را به دست آورند. این سیستمها را با درزهای نازل ضد نشت ترکیب کنید و چه اتفاقی میافتد؟ ضایعات محصول در هر چرخه به کمتر از ۰٫۱ درصد کاهش مییابد، که این موضوع زمانی که با مواد گرانقیمتی مانند رتینول یا ترکیبات پپتیدی پیشرفته سروکار دارید، اهمیت زیادی دارد. این سیستمها قادرند ظرفهایی که تا حدود هفت درجه کج شدهاند را بدون وقفه پر کنند و به تولیدکنندگان کنترل خوبی روی سطح مایع در تقریباً تمام طرحهای رایج بستهبندی محصولات آرایشی موجود در بازار امروزی بدهند.
سیستمهای تعویض سریع طبق گزارشهای اخیر صنعت در سال ۲۰۲۴، زمان تغییر تنظیمات را تقریباً به نصف کاهش میدهند. این سیستمها همچنین به حفظ تمیزی تمامی قطعات کمک میکنند. نازلهای ماژولار دارای اتصالات استاندارد هستند، بنابراین اپراتورها میتوانند آنها را بدون استفاده از ابزار و تنها در چند دقیقه تعویض کنند. این امر به معنای کاهش زمان هدررفته در هنگام تغییر بین محصولات مختلف است. ویژگیهای همترازی مغناطیسی باعث میشوند که در هر بار نصب، درزگیرها بهدرستی و بدون نیاز به تنظیم دستی توسط افراد، بهدرستی قرار بگیرند. برای شرکتهایی که با مخلوطهای آرایشی حساس کار میکنند و خطر آلودگی در آنها بالاست، این سیستمهای مغناطیسی عملکرد بسیار بهتری دارند، زیرا کیفیت ثابتی را در طول دورههای تولید حفظ میکنند.
تولیدکنندگان برتر با پیگیری شاخص OEE در سه حوزه دسترسپذیری، عملکرد و کیفیت، بهرهوری ۱۲ تا ۱۵ درصدی بالاتری دستیابی میکنند. صفحههای نمایش لحظهای ایستگاههای با عملکرد پایین — مانند واحدهای تزریق کرمهای ویسکوز یا ماژولهای دربگذاری — را برجسته میکنند و امکان بهبودهای هدفمند فراهم میشود که در محیطهای پرسرعت، شاخص OEE را ۲۰ تا ۳۰ درصد افزایش میدهد. این بینش مبتنی بر داده، بهبود مستمر و بهینهسازی منابع را پشتیبانی میکند.
سنسورهای ارتعاشی مبتنی بر هوش مصنوعی، علائم اولیه سایش پیستون یا عدم تراز بودن نوار نقاله را ۷۲ ساعت یا بیشتر قبل از خرابی تشخیص میدهند و باعث کاهش ۴۰ درصدی توقفهای برنامهریزینشده میشوند. تشخیص الگوهای خرابی همچنین موجودی قطعات یدکی را بهینه میکند. دوربینهای تصویربرداری حرارتی بهطور همزمان بار موتورها را نظارت میکنند و از گرمای بیش از حد در طول چرخههای پرکردن با ویسکوزیته بالا جلوگیری کرده و عمر تجهیزات را افزایش میدهند.
کپیرایت © 2024 توسط Discus Shenzhen Co.,Ltd
EN