การใช้เครื่องจักรกรอกครีมให้มีประสิทธิภาพสูงสุดหมายถึงการปรับความเร็วอย่างระมัดระวังตามชนิดของผลิตภัณฑ์ที่กำลังบรรจุ ตามรายงานการศึกษาด้านการบรรจุภัณฑ์เมื่อปีที่แล้ว พบว่าเมื่อความผันผวนของความเร็วลดลงประมาณ 15% ระดับของเสียก็ลดลงประมาณ 23% ในกระบวนการผลิตเครื่องสำอาง ผู้ปฏิบัติงานจำนวนมากเริ่มใช้วิธีสองขั้นตอน โดยเริ่มจากการเติมอย่างรวดเร็ว จากนั้นชะลอความเร็วในช่วงการเติมเต็มขั้นสุดท้าย วิธีนี้ช่วยเพิ่มอัตราการผลิตได้ประมาณ 12% ขณะที่ยังคงรักษาระดับปริมาตรให้อยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนประมาณ 1% ส่วนผู้ผลิตอุปกรณ์รายใหญ่ส่วนใหญ่ตอนนี้แนะนำให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ความหนืดแบบเรียลไทม์ ซึ่งสามารถปรับความเร็วของเครื่องโดยอัตโนมัติสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อน เช่น ซิลิโคนหรือครีมวิป ทำให้ทุกอย่างไหลลื่นได้อย่างราบรื่น โดยไม่จำเป็นต้องมีผู้ควบคุมตลอดเวลา
การควบคุมแรงดันให้เหมาะสมช่วยป้องกันไม่ให้อากาศถูกขังอยู่ในผลิตภัณฑ์ครีมที่ไวต่อแรง และทำให้มั่นใจว่าจะไม่มีผลิตภัณฑ์เหลือตกค้างอยู่ในหัวจ่าย เมื่อทำงานกับสูตรที่หนามากกว่า 50,000 เซนติพอยส์ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า การเพิ่มแรงดันขึ้นประมาณ 0.2 บาร์ ต่อการลดอุณหภูมิลง 10 องศา จะช่วยให้ของไหลออกมาได้อย่างราบรื่น การใช้สองระดับแรงดันจึงให้ผลดีที่สุด คือเริ่มด้วยแรงดันสูงก่อนเพื่อเติมเต็มโพรงให้ครบถ้วน จากนั้นลดแรงดันลงสำหรับการจ่ายโดสจริง แนวทางนี้ช่วยลดปัญหาการกระเด็นลงได้ประมาณ 34% ตามผลการศึกษาจาก Process Optimization ในปี 2022 ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับอิมัลชันที่เปราะบาง ซึ่งอาจแยกชั้นได้ง่ายหากจัดการอย่างรุนแรง
ระยะเวลาที่ภาชนะต้องหยุดนิ่งหลังจากถูกเติมเต็มแต่ยังไม่ปล่อยออกมานั้นมีผลโดยตรงต่อว่าของเหลวจะอยู่กับที่หรือเริ่มหยดออกมา การทดลองแสดงให้เห็นว่าการตั้งเวลาไว้ประมาณ 0.8 ถึง 1.2 วินาที จะให้ผลดีที่สุดในการป้องกันการหยด ไม่ว่าหัวจ่ายจะเล็กเพียง 2 มม. หรือใหญ่ถึง 10 มม. เมื่อจัดการกับผลิตภัณฑ์เช่นครีมเนื้อเจลที่ไม่ไหลตัวเหมือนของเหลวทั่วไป ระบบอัจฉริยะจะปรับระยะเวลาการรอโดยอัตโนมัติ การปรับแต่งนี้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความหนืดของวัสดุเมื่อมีการคนหรือเคลื่อนไหว ตามงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในฉบับปี 2024 ของวารสาร Rheology แนวทางนี้ช่วยลดของเสียที่เกิดจากการเติมซ้ำแบบเลอะเทอะได้เกือบ 20% โดยระบบจะให้เวลาผลิตภัณฑ์ได้คงตัวก่อนดำเนินการขั้นตอนต่อไป ซึ่งทำให้กระบวนการผลิตสะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยรวม
อุปกรณ์บรรจุครีมในปัจจุบันมาพร้อมเซ็นเซอร์ IoT ที่สามารถจัดการข้อมูลมากกว่า 200 จุดต่อวินาที ซึ่งรวมถึงค่าอุณหภูมิและการวัดความดันในสายผลิต บริษัทชั้นนำในอุตสาหกรรมยาได้ลดระยะเวลาเปลี่ยนรูปแบบการผลิตลงเกือบ 31 เปอร์เซ็นต์ หลังจากนำอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง (machine learning) มาใช้ ซึ่งสามารถค้นหาค่าการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสูตรผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้ภายในประมาณ 15 ครั้ง เมื่อระบบอัจฉริยะเหล่านี้ตรวจพบปัญหา เช่น การเปลี่ยนแปลงความหนืดที่ผิดปกติเกินเกณฑ์ 8% จะแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานทันที เพื่อให้สามารถแก้ไขปัญหาก่อนที่จะเกิดความผิดพลาดบนพื้นที่การผลิต แนวทางเชิงรุกนี้ไม่เพียงแต่เร่งกระบวนการทำงานเท่านั้น แต่ยังคงรักษามาตรฐานคุณภาพสูงตลอดกระบวนการผลิต
เมื่อดำเนินการบำรุงรักษาล่วงหน้า โรงงานจะพบกับการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิดน้อยลง เนื่องจากสามารถตรวจจับปัญหาการสึกหรอได้ก่อนที่จะเกิดความเสียหาย ตามข้อมูลล่าสุดจากรายงานประสิทธิภาพการผลิตปี 2023 ระบุว่า โรงงานที่ปฏิบัติตามกำหนดการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอสามารถลดเวลาการหยุดทำงานได้ประมาณ 37% เมื่อเทียบกับโรงงานที่รอจนกว่าอุปกรณ์จะเสียหาย สิ่งสำคัญที่สถานที่ส่วนใหญ่มุ่งเน้น ได้แก่ การหล่อลื่นชิ้นส่วนลูกสูบทุกๆ 500 ชั่วโมงของการดำเนินงาน การเปลี่ยนซีลหัวฉีดสองครั้งต่อปี และการตรวจสอบสายพานขับเคลื่อนทุกเดือน เพื่อให้มั่นใจว่าตึงพอและไม่มีสัญญาณการสึกหรอ ขั้นตอนง่ายๆ เหล่านี้ช่วยให้การดำเนินงานราบรื่นในแต่ละวันโดยไม่มีการหยุดชะงักครั้งใหญ่
การลื่นไถลของเซ็นเซอร์สามารถทำให้เกิดข้อผิดพลาดด้านปริมาตร ±5% ภายในสามเดือนของการใช้งาน การสอบเทียบรายไตรมาสช่วยให้ค่าความหนืดยังคงอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อน <0.5% ซึ่งมีความสำคัญต่อครีมบำรุงผิวที่มีความข้น และอิมัลชันทางเภสัชกรรม โปรโตคอลสมัยใหม่รวมการจัดแนวหัวฉีดด้วยเลเซอร์ร่วมกับการตรวจสอบด้วยน้ำหนัก เพื่อรักษาน้ำหนักการบรรจุให้คงที่ตลอดหลายชุดผลิตภัณฑ์ และสนับสนุนการปฏิบัติตามมาตรฐานข้อกำหนดทางกฎระเบียบ
เมื่อบริษัทต่างๆ นำระบบ CIP แบบบูรณาการมาใช้ โดยทั่วไปจะเห็นการลดระยะเวลาการทำความสะอาดลงประมาณ 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น เครื่องจ่ายสารทำความสะอาดอัตโนมัติ และการจัดวางหัวพ่นน้ำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการล้างเบื้องต้นอย่างเหมาะสมเพื่อกำจัดสิ่งตกค้าง ควบคุมความเข้มข้นของสารเคมีด้วยการตรวจสอบการนำไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ และจบกระบวนการด้วยการเป่าให้แห้งด้วยอากาศสะอาดที่สอดคล้องกับข้อกำหนด ISO 14644-1 อย่างเคร่งครัด วิธีการเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ต่างชนิดกันปนเปื้อนกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยโรงงานส่วนใหญ่สามารถเปลี่ยนจากรูปแบบผลิตภัณฑ์หนึ่งไปยังอีกผลิตภัณฑ์หนึ่งได้ภายในเวลาประมาณสิบห้านาที ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนจากครีมที่มีส่วนผสมของซิลิโคนไปเป็นโลชั่นที่ละลายน้ำได้ ตัวอย่างเช่น
เมื่อ PLCs (Programmable Logic Controllers) ทำงานร่วมกับ HMIs (Human-Machine Interfaces) ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความหนืดและติดตามแรงดันที่หัวพ่นแบบเรียลไทม์ได้ ระบบจะช่วยลดข้อผิดพลาดในการบรรจุ เพราะสามารถปรับค่าต่างๆ โดยอัตโนมัติเมื่อตรวจพบปัญหา เช่น ภาชนะวางไม่ตรงตำแหน่ง หรือครีมมีความหนืดมากหรือน้อยเกินไป อุปกรณ์หน้าจอสัมผัสในยุคปัจจุบันส่วนใหญ่อนุญาตให้ผู้ผลิตบันทึกสูตรได้มากกว่าห้าสิบสูตร ซึ่งทำให้การเปลี่ยนจากผลิตภัณฑ์หนึ่งไปยังอีกผลิตภัณฑ์หนึ่ง เช่น จากโลชั่นไปเป็นเซรั่ม ทำได้ง่ายขึ้นอย่างมาก และยังคงรักษามาตรฐานการวัดค่าได้อย่างแม่นยำ บางโรงงานรายงานว่าสามารถประหยัดเวลาได้หลายชั่วโมงต่อสัปดาห์เพียงแค่มีการติดตั้งระบบนี้
ระบบอัตโนมัติช่วยจัดการงานที่น่าเบื่อและต้องทำด้วยมือ เช่น การเรียงตู้คอนเทนเนอร์และการปิดฝา ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานอย่างมากในสถานที่ผลิตที่ดำเนินการปริมาณสูง แขนหุ่นยนต์ที่มาพร้อมกับเซ็นเซอร์ตรวจจับภาพขั้นสูงสามารถทำงานได้อย่างแม่นยำสูงถึงประมาณ 99.5% ในการหยิบและวางตู้คอนเทนเนอร์ ทำให้มีโอกาสน้อยลงที่จะเกิดการหกของสารที่มีราคาแพง เช่น เรตินอล หรือ ไฮยาลูโรนิก แอซิด ระหว่างกระบวนการผลิต โดยเฉพาะผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ต่อต้านริ้วรอย ความแม่นยำระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะหากปริมาณการใช้สารผิดไปเพียง 2% อาจทำให้ผลิตภัณฑ์ทั้งล็อตไม่มีประสิทธิภาพ และอาจทำให้บริษัทมีปัญหากับหน่วยงานกำกับดูแลในเรื่องการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
เครื่องจักรที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ IoT จะส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับระดับความร้อนของมอเตอร์ การเสื่อมสภาพของซีล และค่าความดันไฮดรอลิก ไปยังเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาโดยตรงผ่านบริการคลาวด์ที่ปลอดภัย ระบบเชื่อมต่อเหล่านี้สามารถแจ้งเตือนปัญหาที่อาจเกิดกับแบริ่งได้ล่วงหน้ามากกว่าสามวัน ซึ่งหมายความว่าช่างเทคนิคสามารถแก้ไขปัญหาก่อนได้ในช่วงเวลาบำรุงรักษาที่วางแผนไว้แล้ว แทนที่จะต้องรับมือกับการหยุดทำงานฉุกเฉิน ผลกระทบมีอย่างมาก โดยโรงงานที่ดำเนินการผลิตต่อเนื่อง เช่น ในการผลิตครีมกันแดด มักจะเห็นตัวเลขประสิทธิภาพการใช้งานเครื่องจักรโดยรวม (Overall Equipment Effectiveness) เพิ่มขึ้นระหว่าง 18 ถึง 22 เปอร์เซ็นต์ เมื่อนำโซลูชันการตรวจสอบอัจฉริยะเหล่านี้มาใช้ทั่วทั้งการดำเนินงาน
ระบบลูกสูบขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวสามารถจัดการกับสารที่มีความหนืดสูง เช่น ครีมเย็นหรือเครื่องสำอางที่มีส่วนผสมของซิลิโคน ขณะที่ยังคงรักษาระดับความแม่นยำของน้ำหนักที่บรรจุไว้ภายในค่าต่ำกว่า 2% ระบบไฟฟ้าเหล่านี้ทำงานต่างจากระบบแอคทูเอเตอร์แบบนิวแมติกส์รุ่นเก่า เพราะมีการปรับความยาวช่วงชักและความเร็วอย่างต่อเนื่องตามข้อมูลที่เซ็นเซอร์ในสายการผลิตส่งมาเกี่ยวกับความหนืดของวัตถุดิบในขณะนั้น ระบบจะรักษาระดับความสม่ำเสมอตลอดกระบวนการผลิต ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสูตรผลิตภัณฑ์ที่ละเอียดอ่อนและต้องการการจัดการอย่างระมัดระวัง อัตราการไหลโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ครึ่งมิลลิลิตรต่อวินาที ไปจนถึงสิบสองมิลลิลิตรต่อวินาที ขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการจ่ายออก สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้มีคุณค่ามากก็คือ ผู้ผลิตจะได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ไม่ว่าจะผลิตสินค้าชนิดใด และไม่ว่าจะเป็นล็อตไหน
อุปกรณ์ในปัจจุบันมักมาพร้อมกับหัวฉีดเซรามิกพิเศษเหล่านี้ ซึ่งมีชั้นเคลือบที่ไม่เกาะติดสิ่งของ ช่วยกำจัดคราบเหนียวที่สะสมเป็นเวลานาน ซึ่งตามรายงานจาก Packaging Tech เมื่อปีที่แล้วระบุว่าเป็นสาเหตุของปัญหาการบรรจุถึงสามในสี่ของทั้งหมด หัวฉีดเหล่านี้โดยทั่วไปมีมุมประมาณ 25 องศาสำหรับการจ่ายสารต่างๆ และผลิตจากวัสดุสแตนเลสสตีลเกรด 304 การรวมกันนี้ช่วยป้องกันไม่ให้อิมัลชันเหล่านั้นแยกตัว ขณะเดียวกันก็ยังคงให้ของไหลออกมาได้ด้วยความเร็วที่ค่อนข้างดี บางครั้งสูงถึง 150 กรัมต่อวินาที และรุ่นใหม่บางรุ่นยังมาพร้อมระบบทำความสะอาดอัตโนมัติ ซึ่งจะทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อมีการเปลี่ยนภาชนะ ผู้ผลิตรายงานว่าคุณสมบัติด้านการทำความสะอาดเหล่านี้ช่วยลดปัญหามลภาวะปนเปื้อนลงได้เกือบ 9 ใน 10 เท่า เมื่อเทียบกับหัวฉีดธรรมดา
ระบบประสิทธิภาพสูงในปัจจุบันมักใช้เทคนิคการดูดกลับด้วยแรงสุญญากาศร่วมกับวาล์วตัดการทำงานอัตโนมัติที่ไวต่อแรงดัน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่หยดแม้แต่หยดเดียว ซึ่งเป็นสิ่งที่เราทุกคนต้องการ เมื่อนำระบบนี้มาใช้ร่วมกับซีลหัวจ่ายที่ป้องกันการรั่วซึมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จะเกิดอะไรขึ้น? ปริมาณของเสียจากผลิตภัณฑ์ลดลงต่ำกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์ในแต่ละรอบการทำงาน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อจัดการกับสารที่มีราคาแพง เช่น เรตินอล หรือส่วนผสมเปปไทด์สุดพรีเมียม นอกจากนี้ ระบบเหล่านี้สามารถทำงานได้อย่างไม่มีปัญหาแม้ภาชนะจะเอียงได้ถึงประมาณเจ็ดองศา ทำให้ผู้ผลิตสามารถควบคุมระดับผิวของของเหลวได้อย่างแม่นยำในเกือบทุกการออกแบบบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางที่พบได้ทั่วไปในตลาดปัจจุบัน
ระบบเปลี่ยนเร็วช่วยลดเวลาในการเปลี่ยนแปลงการผลิตลงประมาณครึ่งหนึ่ง ตามรายงานอุตสาหกรรมล่าสุดจากปี 2024 ระบบนี้ยังช่วยรักษาความสะอาดได้ดีอีกด้วย หัวฉีดแบบโมดูลาร์มาพร้อมข้อต่อมาตรฐาน ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ และใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น ส่งผลให้เสียเวลาน้อยลงเมื่อต้องสลับไประหว่างผลิตภัณฑ์ต่างชนิดกัน ฟีเจอร์จัดแนวแม่เหล็กจะช่วยให้ซีลปิดสนิทได้อย่างถูกต้องทุกครั้ง โดยไม่จำเป็นต้องปรับแต่งด้วยมือ สำหรับบริษัทที่ทำงานกับส่วนผสมเครื่องสำอางละเอียดอ่อน ซึ่งมีความเสี่ยงสูงต่อการปนเปื้อน ระบบที่ใช้แม่เหล็กเหล่านี้แสดงศักยภาพได้อย่างเด่นชัด เพราะสามารถรักษามาตรฐานคุณภาพอย่างสม่ำเสมอตลอดกระบวนการผลิต
ผู้ผลิตชั้นนำสามารถเพิ่มอัตราการผลิตได้สูงขึ้น 12–15% โดยการติดตามค่า OEE ครอบคลุมทั้งด้านความสามารถในการใช้งาน ประสิทธิภาพ และคุณภาพ แดชบอร์ดแบบเรียลไทม์ช่วยเน้นสถานีที่ทำงานต่ำกว่ามาตรฐาน เช่น หน่วยจ่ายครีมหนืดหรือโมดูลปิดฝา ซึ่งทำให้สามารถปรับปรุงเป้าหมายเฉพาะจุดและยกระดับคะแนน OEE ได้ถึง 20–30% ในสภาพแวดล้อมการผลิตความเร็วสูง ข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลนี้สนับสนุนการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ
เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนที่ขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์สามารถตรวจพบสัญญาณเริ่มต้นของลูกสูบสึกหรอหรือสายพานลำเลียงไม่ตรงแนวได้ล่วงหน้ามากกว่า 72 ชั่วโมงก่อนเกิดความเสียหาย ช่วยลดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนได้ถึง 40% การจำแนกลายแบบความเสียหายยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดเก็บอะไหล่ อุปกรณ์กล้องถ่ายภาพความร้อนยังคอยตรวจสอบภาระมอเตอร์พร้อมกัน เพื่อป้องกันการร้อนเกินในระหว่างรอบการบรรจุที่มีความหนืดสูงต่อเนื่อง และรักษาอายุการใช้งานของอุปกรณ์
ลิขสิทธิ์ © 2024 โดย Discus Shenzhen Co., Ltd.
EN