真空均質(zhì)乳化機(jī)清洗后干燥流程的優(yōu)化

李海軍，韓澤楷，章金宇，倪 麗

（云南白藥集團(tuán)健康產(chǎn)品有限公司，云南昆明 650216）

1 背景和意義

真空均質(zhì)乳化機(jī)是日化產(chǎn)品膏體制備過程的核心設(shè)備，在生產(chǎn)不同的品種前或到了清潔周期，都必須對設(shè)備進(jìn)行清洗、消毒，同時(shí)，為了防止微生物的污染，需要等到設(shè)備干燥以后才能再次使用。對于連續(xù)作業(yè)的工廠而言，設(shè)備的清潔是一個(gè)非常必要且頻繁的操作，清潔各環(huán)節(jié)所消耗的時(shí)間直接關(guān)系到整個(gè)膏體制備的有效時(shí)間，對企業(yè)而言清潔時(shí)間太長就意味著成本的增加。因此，縮短真空均質(zhì)乳化機(jī)的清潔時(shí)間就非常有價(jià)值。

在真空均質(zhì)乳化機(jī)的整個(gè)清潔流程中，為了保證清洗的效果，不留污跡、死角，對設(shè)備的直接清洗時(shí)間往往很難壓縮，但是清洗、消毒后的干燥時(shí)間相比較就容易控制，風(fēng)險(xiǎn)較小。

本文通過Minitab 軟件對生產(chǎn)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，找出工藝流程中存在的問題，為提高改進(jìn)方法提供理論依據(jù)。

2 真空均質(zhì)乳化機(jī)清洗現(xiàn)狀

新工廠真空均質(zhì)乳化機(jī)的頂部安裝有5 根支管，分別連接在5 種不同液料的主管道上，香精則是通過泵輸送到香精罐后再進(jìn)入到真空均質(zhì)乳化機(jī)內(nèi)。在生產(chǎn)過程中，支管進(jìn)完液料后是空管狀態(tài)，為了防止管道與設(shè)備間的交叉污染，5 根支管和香精管路（包含泵及香精罐）是與真空均質(zhì)乳化機(jī)作為一個(gè)整體同時(shí)清洗、消毒。

為了保證真空均質(zhì)乳化機(jī)清洗效果的穩(wěn)定及效率，系統(tǒng)采用在線清洗、在線消毒的方式，采用SIEMENS 的Batch 軟件控制整個(gè)清洗消毒的流程。當(dāng)清洗水檢測合格后，采用不低于90 ℃的熱水對真空均質(zhì)乳化機(jī)及連接的6 根液料管路循環(huán)消毒15 min，然后用滅菌空氣吹掃所有管路、盡量將管壁吹干，最后用真空對設(shè)備及管路進(jìn)行蒸發(fā)干燥（香精管路由于其設(shè)備的特殊性，不能進(jìn)行真空干燥），完成整個(gè)清潔流程。

與真空均質(zhì)乳化機(jī)連接的6 根液料支管中，香精管路（包含泵及香精罐）最復(fù)雜，并且沒有真空干燥步驟，只能通過氣吹的方式進(jìn)行干燥，同時(shí)也是所有管路中干燥時(shí)間最長的管路，所以方案設(shè)計(jì)就以縮短香精管路的氣吹時(shí)間為出發(fā)點(diǎn)（圖1）。

圖1 氣吹管道流程

3 清洗存在的問題

研究收集了一段時(shí)間內(nèi)不同真空均質(zhì)乳化機(jī)26 次的香精管路氣吹時(shí)間，使用Minitab 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)、I-MR 分析（圖2）、過程能力分析（圖3）。正態(tài)性檢測中P 值為0.245，大于0.05，可見改進(jìn)前的氣吹時(shí)間符合正態(tài)分布；UCL-LCL=190.7 差值較大，并且有值超出上邊界的情況，系統(tǒng)所需時(shí)間不穩(wěn)定；CPK 值為0.36，大于0.67，過程能力不足，計(jì)算得改進(jìn)前的氣吹時(shí)間西格瑪水平為0.43σ，數(shù)據(jù)波動差異較大，數(shù)據(jù)分較為分散，需要進(jìn)行改進(jìn)。

圖2 改進(jìn)前氣吹時(shí)間概率圖和I-MR 控制圖

圖3 改進(jìn)前氣吹時(shí)間過程能力分析報(bào)告（時(shí)間單位/min）

4 改進(jìn)方法

在實(shí)際安裝中6 根液料管路的管徑、長度、結(jié)構(gòu)并不相同，導(dǎo)致氣吹時(shí)，滅菌空氣分配不均，吹干6 根管路所需的時(shí)間波動范圍較大。通過對干燥流程的梳理和現(xiàn)有功能的分析，確定從以下3 個(gè)關(guān)鍵因素入手改進(jìn)方案。

（1）原有的功能中香精管路的氣吹不是獨(dú)立的功能，運(yùn)行時(shí)會與其他液料支管的閥門聯(lián)動，為了防止相互干擾，增加香精管路獨(dú)立氣吹的功能（圖4）。

圖4 香精管路氣吹功能流程

（2）對6 根液料支管依次進(jìn)行氣吹，每一步都可以設(shè)置獨(dú)立的時(shí)間控制，經(jīng)過多次的測試檢驗(yàn)，將香精管路吹10 min 能保證管壁內(nèi)沒有液體殘留（圖5）。

圖5 氣吹時(shí)間及流程

（3）香精管路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，積水點(diǎn)比較多，系統(tǒng)在一開始?xì)獯灯渌苈窌r(shí)，就打開香精管路的排地閥門，將管道內(nèi)的殘留熱水盡可能多地排走（圖6）。

圖6 香精管路排水

按改進(jìn)后的方案進(jìn)行干燥測試，利用Minitab 軟件對此后一段時(shí)間內(nèi)的26次不同真空均質(zhì)乳化機(jī)的香精管路干燥時(shí)間進(jìn)行相同的數(shù)據(jù)分析（圖7、圖8）：由正態(tài)性檢測中P值為0.071、大于0.05，可見改進(jìn)后的香精管路氣吹時(shí)間符合正態(tài)分布；UCL-LCL=7.872 差值較小且所有數(shù)據(jù)均在范圍內(nèi)，系統(tǒng)所需時(shí)間穩(wěn)定，波動范圍較?。贿^程控制CPK 值為1.10、大于0.67，較改進(jìn)前的0.36 有較大改善；西格瑪水平從0.43σ 提高到2.96σ，比改進(jìn)前數(shù)據(jù)波動大幅降低，數(shù)據(jù)分布集中，控制穩(wěn)定性顯著提高；香精管路氣吹干燥時(shí)間從原來的161 min 下降到10 min，縮短了151 min，改善后的效果顯著（表1）。

表1 香精管路改進(jìn)前后數(shù)據(jù)比較

圖7 改進(jìn)后氣吹時(shí)間概率圖和I-MR 控制圖

圖8 改進(jìn)后氣吹時(shí)間過程能力分析報(bào)告（時(shí)間單位/min）

5 結(jié)束語

本次設(shè)計(jì)對真空均質(zhì)乳化機(jī)干燥流程的更改，不但滿足對設(shè)備的清潔要求，還大大縮短清洗后的干燥時(shí)間。之前由于干燥時(shí)間范圍大，操作人員經(jīng)常需要調(diào)整氣吹時(shí)間，增加了操作的困難度，還容易出錯(cuò)。改進(jìn)后的系統(tǒng)，氣吹時(shí)間可以固定，整個(gè)消毒、干燥過程都由配方自動執(zhí)行完成，增加了系統(tǒng)的可控性、穩(wěn)定性。改進(jìn)的方案提高了真空均質(zhì)乳化機(jī)的利用率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。