Come può un produttore supportare lo sviluppo di ricette e l'ottimizzazione di processo nel centro prove?
Nel centro prove un produttore, come anello di collegamento tra la scala di laboratorio e quella di produzione, supporta lo sviluppo, la valutazione e l'ottimizzazione di ricette e processi. L'obiettivo è ottenere dati solidi in condizioni prossime alla produzione, ridurre i rischi nello scale-up e rendere la successiva produzione in serie più sicura, più economica e più riproducibile.
Prestazioni di supporto nello sviluppo delle ricette
- Prove di formulazione: sperimentazione sistematica di composizioni diverse, spesso con l'aiuto del Design of Experiments (DoE) per variare in modo efficiente i parametri rilevanti.
- Caratterizzazione della ricetta: determinazione di grandezze caratteristiche importanti come viscosità, densità, valore di pH, contenuto di solidi, stabilità, comportamento in miscelazione e comportamento termico.
- Valutazione della trasferibilità: analisi di quanto bene una ricetta di laboratorio si possa trasferire alla scala di produzione, tenendo conto di trasmissione del calore, tempo di permanenza, trasporto di materia e intensità di miscelazione.
Prestazioni di supporto nell'ottimizzazione del processo
- Ottimizzazione dei parametri: determinazione dei parametri di processo ottimali come temperatura, pressione, numero di giri, portate di dosaggio, comportamento di agitazione e tempi di reazione.
- Supporto allo scale-up: accompagnamento del trasferimento tecnico di scala dal centro prove alla produzione, compresa la valutazione dei parametri di processo critici e delle differenze dovute al procedimento.
- Simulazione di condizioni prossime alla produzione: riproduzione delle fasi di processo industriali in scala ridotta, per riconoscere precocemente strozzature, oscillazioni di qualità e inefficienze energetiche.
- Consulenza impiantistica: raccomandazioni su scelta degli aggregati, geometria degli utensili, grado di automazione, sensoristica e periferia.
Valori aggiunti del lavoro nel centro prove
- Documentazione e riproducibilità: protocollazione senza lacune delle prove come base per l'assicurazione della qualità, la conservazione del know-how e la successiva standardizzazione.
- Sviluppo più rapido: riduzione dei tempi di sviluppo grazie a una progettazione strutturata delle prove e a una raccolta di dati mirata.
- Minimizzazione dei rischi: riduzione di lotti errati, fermi di produzione e problemi nello scale-up.
- Aumento di qualità ed economicità: miglioramento della qualità del prodotto, della stabilità di processo e dell'efficienza delle risorse.
- Trasferimento di know-how: consegna delle raccomandazioni tecniche e formazione del team di produzione per l'attuazione pratica.
Il centro prove amixon®: prove, scale-up e ottimizzazione dei processi con il prodotto originale
Prove dal laboratorio all'impianto pilota
Nella sede centrale di Paderborn amixon® gestisce un centro prove con 35 impianti di prova di diverse taglie, dalla scala di laboratorio all'impianto pilota. I processi si possono così riprodurre in modo realistico, anche quando sono disponibili solo quantità di prodotto limitate. Ne nascono affermazioni solide per la successiva scala di produzione. In aggiunta sono disponibili centri prove in Giappone, India, Thailandia, Cina, Corea del Sud e Stati Uniti.
Condizioni reali invece di valori sulla carta
Nel centro prove vengono esaminati processi di miscelazione come miscelare, omogeneizzare, granulare, agglomerare, umidificare e rivestire, così come processi di essiccazione e di reazione, per esempio essiccazione sottovuoto, processi termici e sintesi. Le prove si svolgono con il prodotto originale, nel campo di temperatura e di pressione previsto, con gradi di riempimento e dimensioni di lotto reali e con l'apporto di energia previsto. Vengono valutate la qualità di miscelazione, la delicatezza sul prodotto, il fabbisogno di energia, la pulibilità e la riproducibilità nel successivo funzionamento in serie.
Spesso si tratta di sostituire un impianto di miscelazione esistente che non è più disponibile sul mercato. In questi casi il nuovo impianto deve soddisfare almeno i requisiti di qualità precedenti, idealmente con un vantaggio aggiuntivo di efficienza o di igiene. Qui amixon® mette a frutto in modo mirato la propria esperienza di ingegneria di processo.
Esecuzione congiunta e risultati documentati
Le prove vengono pianificate, eseguite e valutate insieme alle esperte e agli esperti amixon®. L'obiettivo è la scelta dell'apparecchio ottimale e dei parametri di processo adeguati per l'applicazione concreta, incluso lo sviluppo della ricetta e l'ottimizzazione del processo. Il risultato è una base di decisione solida: conferma dei parametri di processo in condizioni reali, messa in sicurezza della qualità del prodotto e della redditività nonché minimizzazione dei rischi tecnici ed economici prima dell'investimento.
Passaggio senza discontinuità alla produzione
I miscelatori di prova e di produzione lavorano con lo stesso principio di miscelazione, per esempio con l'elica dell'organo miscelante SinConcave®/SinConvex®, con qualità di miscelazione indipendente dal grado di riempimento e con velocità periferiche regolabili nel campo da circa 0,8 a 3,5 m/s. Le taglie sono disponibili a passi di 100 litri fino a 50.000 litri, i silo miscelatori Gyraton® miscelano lotti fino a 100 m³. I parametri determinati nel centro prove si possono così trasferire direttamente alla macchina di destinazione. Anche dopo la messa in servizio amixon® fornisce supporto nello scale-up, nei cambi di prodotto e nell'ulteriore ottimizzazione del processo.
La produzione a Paderborn come fondamento della qualità
amixon® sviluppa e fabbrica esclusivamente nello stabilimento di Paderborn, con un'elevata integrazione verticale e con componenti in prevalenza provenienti dalla Germania. In quanto azienda qualificata per la saldatura certificata con qualifiche europee, giapponesi, coreane e americane, ogni apparecchio viene progettato come pezzo unico sulla base delle URS del gestore. Il controllo qualità avviene senza lacune nella propria sede e le specifiche sono documentate in modo tracciabile fino al livello del singolo componente. Questa sovranità produttiva assicura anche la fornitura a lungo termine, perché ogni componente resta riproducibile per decenni.
Servizio per l'intero ciclo di vita
Dopo la messa in servizio amixon® accompagna il gestore per l'intera vita utile dell'impianto. Ispezioni periodiche e manutenzione preventiva aumentano la disponibilità; su richiesta sono di supporto concetti di manutenzione su condizione e predittiva. I pezzi di usura importanti vengono forniti già con la prima consegna, ulteriori ricambi sono disponibili a Paderborn nonché nei punti di assistenza in Giappone e negli Stati Uniti. È così possibile un servizio ricambi per tutta la vita dell'apparecchio, anche quando i fornitori originari non sono più disponibili. Molti impianti amixon® sono in funzione quotidiana da oltre 30 anni e vengono mantenuti continuamente al livello attuale dello stato della tecnica mediante modernizzazione e riequipaggiamento.