เบื้องหลัง: เราสร้างซิลิโคนทางการแพทย์ได้อย่างไรโดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม

สามเดือนที่แล้ว ฉันกำลังเดินผ่านพื้นที่การผลิตของเรากับลูกค้าที่มีศักยภาพจากเยอรมนี เมื่อเธอหยุดที่เครื่องฉีดพลาสติกเครื่องหนึ่งของเราและถามว่า 'ทั้งหมดนี้ดูสะอาดและมีประสิทธิภาพมาก แต่ต้นทุนทางสิ่งแวดล้อมที่แท้จริงของการผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือเท่าไร'

มันเป็นหนึ่งในช่วงเวลาที่ทำให้คุณถอยหลังและคิดจริงๆ นี่เรากำลังพูดถึงวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของเรา แต่ เธออยากรู้เกี่ยวกับช้างในห้องว่าเกิดอะไรขึ้นหลังประตูโรงงาน

ในฐานะผู้จัดการฝ่ายผลิตที่ Jinan Chensheng Medical Technology Co., Ltd. , ฉันเป็นส่วนหนึ่งของการเดินทางของเราจากการตั้งค่าการผลิตแบบเดิมๆ ไปสู่สิ่งที่ฉันเรียกว่าการผลิตที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง มันไม่ง่าย ไม่ถูก และจริงๆ แล้ว มีหลายครั้งที่ฉันสงสัยว่าเรากำลังตัดสินใจทางธุรกิจได้ถูกต้องหรือไม่

แต่สามปีต่อมา เมื่อดูตัวเลขของเราและเห็นการตอบรับจากลูกค้าทั่วโลก ฉันสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าการผลิตที่ยั่งยืนไม่เพียงแต่ดีต่อโลกเท่านั้น แต่ยังดีต่อธุรกิจด้วย

การโทรปลุกที่เปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง

ย้อนกลับไปในปี 2019 ฉันจำได้ว่าได้รับโทรศัพท์จากลูกค้าโรงพยาบาลรายใหญ่ที่สุดของเรา พวกเขากำลังใช้แนวทางการจัดซื้อใหม่ซึ่งรวมถึงเกณฑ์ด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับซัพพลายเออร์ทั้งหมด ทันใดนั้น การสร้างผลิตภัณฑ์ซิลิโคนทางการแพทย์คุณภาพสูงนั้นไม่เพียงพอ เราต้องพิสูจน์ว่ากระบวนการผลิตของเราตรงตามมาตรฐานความยั่งยืนเช่นกัน

โทรศัพท์นั้นทำให้ฉันตื่นตระหนกเล็กน้อย แน่นอนว่าผลิตภัณฑ์ของเราดีต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าพลาสติกทางเลือก แต่การผลิตของเราล่ะ? เราใช้วัสดุอย่างสิ้นเปลือง ใช้อุปกรณ์ที่ล้าสมัย และจริงๆ แล้ว เราไม่เคยคิดถึงการใช้น้ำหรือการใช้พลังงานเลย

เสียงปลุกดังขึ้นเมื่อฉันคำนวณได้ว่าเรากำลังทิ้งวัตถุดิบประมาณ 18% สิบแปดเปอร์เซ็นต์! นั่นเกือบหนึ่งในห้าของทุกสิ่งที่เราซื้อไปจบลงที่ถังขยะ สำหรับบริษัทที่ภาคภูมิใจในการผลิตที่มีความแม่นยำ มันเป็นเรื่องที่น่าอาย

เริ่มต้นด้วยสิ่งที่ชัดเจน: หยุดสิ้นเปลืองวัสดุมากมาย

สิ่งแรกที่เราจัดการคือขยะวัสดุ ดูเหมือนเป็นจุดเริ่มต้นที่ชัดเจนที่สุด แต่กลับกลายเป็นว่าซับซ้อนกว่าที่ฉันคาดไว้

การตั้งค่าการฉีดขึ้นรูปแบบเก่าของเราได้รับการออกแบบในปี 1990 เมื่อต้นทุนวัสดุลดลง และความกังวลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมไม่ได้สนใจใครเลย ระบบรันเนอร์มีขนาดใหญ่เกินไป พารามิเตอร์การขึ้นรูปไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม และเรายอมรับอัตราข้อบกพร่องที่อาจจะทำให้ผู้ผลิตสมัยใหม่ต้องตะลึง

ยกเครื่องการฉีดขึ้นรูป LSR

เราใช้เวลาประมาณแปดเดือนในการออกแบบกระบวนการฉีดขึ้นรูปยางซิลิโคนเหลวใหม่ทั้งหมด นี่ไม่ใช่แค่การซื้ออุปกรณ์ใหม่ แม้ว่าเราจะทำหลายอย่างแล้วก็ตาม แต่ยังเป็นการทบทวนวิธีที่เราจัดการกับการผลิตตั้งแต่ต้นจนจบอีกด้วย

การเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดคือการนำสิ่งที่วิศวกรของเราเรียกว่า 'ระบบฮอทรันเนอร์' มาใช้ แทนที่จะมีช่องขนาดใหญ่ที่เติมซิลิโคนและถูกโยนทิ้งไปในแต่ละรอบ ระบบใหม่ช่วยให้ซิลิโคนร้อนและไหลได้ แทบไม่มีอะไรจะเสียเปล่าเลย

บอกตามตรงว่าช่วง 2-3 เดือนแรกเป็นช่วงที่ลำบาก เรามีปัญหาในการควบคุมอุณหภูมิ ระบบใหม่ต้องใช้เวลาต่างกัน และผู้ปฏิบัติงานของเราต้องเรียนรู้ขั้นตอนใหม่ทั้งหมด มีหลายวันที่ฉันสงสัยว่าเราทำผิดพลาดครั้งใหญ่หรือไม่

แต่เมื่อถึงเดือนที่หก มีบางอย่างคลิก การใช้วัสดุของเราเพิ่มขึ้นจาก 82% เป็น 97% เราเปลี่ยนจากการทิ้งซิลิโคนเกือบ 200 กิโลกรัมต่อสัปดาห์เหลือน้อยกว่า 30 กิโลกรัม การคำนวณนั้นง่ายมาก - เราซื้อวัตถุดิบน้อยลง 18% เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์จำนวนเท่าเดิม

การปรับปรุงคุณภาพที่ไม่มีใครคาดหวัง

สิ่งที่ทำให้ทุกคนประหลาดใจมีดังนี้: การขึ้นรูปแบบใหม่ที่มีความแม่นยำไม่เพียงลดของเสียเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์อีกด้วย เมื่อคุณไม่ต้องรับมือกับอุณหภูมิที่แปรผันจากนักวิ่งขนาดใหญ่และการระบายความร้อนที่ไม่สอดคล้องกัน ทุกชิ้นส่วนจะมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

อัตราข้อบกพร่องของเราสำหรับส่วนประกอบเครื่องมือผ่าตัดลดลงจากประมาณ 2.3% เป็น 0.4% โซลูชันการปิดผนึกอุปกรณ์การแพทย์ที่เคยต้องมีการตัดแต่งขั้นที่สองได้ออกมาจากแม่พิมพ์ที่พร้อมจัดส่งแล้ว ส่วนประกอบของระบบนำส่งยาที่ก่อนหน้านี้จำเป็นต้องมีการตรวจสอบด้วยตนเองสามารถตรวจสอบได้โดยอัตโนมัติแล้ว

การปรับปรุงคุณภาพหมายถึงการร้องเรียนจากลูกค้าน้อยลง การทำงานซ้ำน้อยลง และในท้ายที่สุด ผลิตภัณฑ์น้อยลงที่ต้องไปสู่กระแสของเสียหลังจากที่ออกจากโรงงานของเรา

ปัญหาน้ำที่ฉันไม่รู้ว่าเรามี

การใช้น้ำไม่ใช่สิ่งที่ฉันคิดมากจนกระทั่งหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมในพื้นที่ของเราเริ่มถามคำถามเกี่ยวกับใบอนุญาตระบายน้ำของเรา ตอนนั้นเองที่ฉันค้นพบว่าเราใช้น้ำประมาณ 15,000 ลิตรต่อวัน ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับทำความเย็นและทำความสะอาด

หนึ่งหมื่นห้าพันลิตร ทุกๆวัน. ส่วนใหญ่มันจะไหลลงท่อระบายน้ำโดยตรงหลังจากใช้งานครั้งเดียว

สร้างระบบวงปิดระบบแรกของเรา

แนวคิดเรื่องการรีไซเคิลน้ำดูเหมือนตรงไปตรงมาในทางทฤษฎี แต่ความเป็นจริงนั้นซับซ้อนกว่ามาก การผลิตเกรดทางการแพทย์มีข้อกำหนดด้านความสะอาดที่เข้มงวด ดังนั้นเราจึงไม่สามารถใช้น้ำสกปรกผ่านตัวกรองธรรมดาๆ แล้วบอกว่าดีได้

ในที่สุดเราก็ออกแบบระบบบำบัดสามขั้นตอนที่จัดการน้ำเสียประเภทต่างๆ แยกกัน:

น้ำหล่อเย็นจากเครื่องขึ้นรูปของเราไหลผ่านระบบแลกเปลี่ยนความร้อนและระบบกรอง นี่เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งเนื่องจากน้ำหล่อเย็นไม่ได้มีการปนเปื้อนมากนัก แต่น้ำจะอุ่นขึ้นเท่านั้น

น้ำสะอาดจากการบำรุงรักษาอุปกรณ์จำเป็นต้องได้รับการบำบัดเชิงรุกมากขึ้น เราติดตั้งระบบบำบัดทางชีวภาพที่จะสลายซิลิโคนที่ตกค้าง ตามด้วยการกรองถ่านกัมมันต์และการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี

สิ่งที่ท้าทายที่สุดคือน้ำจากการปฏิบัติงานในห้องคลีนรูมของเรา ซึ่งจำเป็นต้องมีการบำบัดระดับเภสัชกรรม ซึ่งรวมถึงรีเวิร์สออสโมซิสและขั้นตอนการกรองหลายขั้นตอน

ตัวเลขที่ทำให้ทุกสิ่งคุ้มค่า

หลังจากใช้งานเป็นเวลา 18 เดือน ระบบหมุนเวียนแบบปิดของเราจะรีไซเคิลได้ประมาณ 9,500 ลิตรต่อวัน เราได้ลดการใช้น้ำในเขตเทศบาลของเราลง 63% ในขณะที่ปรับปรุงความสม่ำเสมอของกระบวนการผลิตของเราอย่างแท้จริง

ผลกระทบทางการเงินมีมากกว่าที่ฉันคาดไว้ เราประหยัดค่าน้ำได้ประมาณ 2,800 เหรียญสหรัฐฯ ต่อเดือน และเราตัดค่าธรรมเนียมการระบายออกซึ่งทำให้เรามีค่าใช้จ่ายอีก 1,200 เหรียญสหรัฐฯ ต่อเดือน ระบบจ่ายเองภายในเวลาไม่ถึงสองปี

แต่ประโยชน์ที่แท้จริงได้รับการปฏิบัติแล้ว การมีการบำบัดน้ำเป็นของตัวเอง หมายความว่าเราจะไม่ขึ้นอยู่กับความผันแปรของคุณภาพน้ำของเทศบาล กระบวนการของเรามีความสม่ำเสมอมากขึ้น และเราสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมการผลิตทั้งหมดได้ดีขึ้น

พลังงาน: ต้นทุนที่ซ่อนอยู่ซึ่งไม่ได้ถูกซ่อนไว้มากนัก

ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไม่เคยถูกซ่อนไว้ - ค่าใช้จ่ายเหล่านี้แสดงอยู่ในบิลค่าสาธารณูปโภคของเราทุกเดือน แต่ฉันไม่เคยเชื่อมโยงการใช้พลังงานกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเลย จนกระทั่งเราเริ่มติดตามรอยเท้าคาร์บอนสำหรับรายงานของลูกค้า

โรงงานของเราใช้พลังงานประมาณ 180,000 kWh ต่อเดือน ซึ่งเท่ากับปล่อยก๊าซ CO2 ประมาณ 85 ตัน สำหรับการดำเนินการผลิตที่ค่อนข้างเล็ก นั่นดูเหมือนเป็นจำนวนมาก

ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร: ตัวเปลี่ยนเกม

การประหยัดพลังงานที่ใหญ่ที่สุดมาจากการติดตั้งไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) บนอุปกรณ์หลักของเรา อุปกรณ์เหล่านี้จะปรับความเร็วของมอเตอร์ตามความต้องการที่แท้จริง แทนที่จะใช้งานทุกอย่างอย่างเต็มกำลังตลอดเวลา

เครื่องฉีดขึ้นรูปของเราเป็นผู้ใช้พลังงานรายใหญ่ที่สุด และพวกเขาใช้ปั๊มไฮดรอลิกด้วยความเร็วสูงสุดแม้ว่าจะไม่ได้ทำการขึ้นรูปชิ้นส่วนก็ตาม VFD ลดการใช้พลังงานในช่วงที่ไม่ได้ใช้งานประมาณ 70%

ระบบอัดอากาศถือเป็นการปรับปรุงที่สำคัญอีกประการหนึ่ง คอมเพรสเซอร์เก่าของเราทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาแรงดัน แม้ว่าการผลิตจะเบาก็ตาม คอมเพรสเซอร์แบบปรับความเร็วได้แบบใหม่จะปรับเอาต์พุตตามความต้องการที่แท้จริง โดยลดการใช้พลังงานลงประมาณ 40%

การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่: การค้นหาพลังงานที่เราทิ้งไป

วิศวกรคนหนึ่งของเราชี้ให้เห็นว่าเรากำลังสร้างความร้อนเหลือทิ้งจำนวนมากจากเตาอบสำหรับบ่มของเรา จากนั้นจึงจ่ายความร้อนให้กับส่วนอื่นๆ ของอาคาร ดูเหมือนชัดเจนเมื่อเขาพูดถึงมัน แต่เราไม่เคยเชื่อมโยงจุดต่างๆ

เราติดตั้งระบบการนำความร้อนกลับคืนมาซึ่งจับความร้อนเหลือทิ้งจากอุปกรณ์การผลิตของเรา และใช้สำหรับทำความร้อนในพื้นที่และน้ำร้อน ในช่วงฤดูหนาว ระบบนี้จะให้ความร้อนประมาณ 60% ของความต้องการในการทำความร้อนของเรา

การติดตั้งซับซ้อนกว่าที่ฉันคาดไว้ เราต้องเดินท่อใหม่และติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แต่สามารถประหยัดพลังงานได้มาก ปริมาณการใช้ก๊าซธรรมชาติของเราลดลงประมาณ 30% และเราก็รู้สึกสบายใจมากขึ้นในโรงงานในช่วงที่อากาศหนาวเย็น

การจัดการกับขยะ: จากปัญหาสู่โอกาส

แม้จะมีการใช้วัสดุถึง 97% เรายังคงสร้างของเสียอยู่บ้าง วัสดุเริ่มต้น การไล่ล้างเมื่อสิ้นสุดการใช้งาน และชิ้นส่วนที่ชำรุดเป็นครั้งคราว จะทำให้มีขยะซิลิโคนเพิ่มขึ้นประมาณ 150 กิโลกรัมต่อเดือน

สมัยก่อนทั้งหมดนี้จะไปฝังกลบ แต่จริงๆ แล้วซิลิโคนเป็นวัสดุอันทรงคุณค่าที่สามารถนำไปรีไซเคิลนำไปใช้งานอื่นๆ ได้หากคุณรู้จักคนที่เหมาะสม

ค้นหาพันธมิตรที่เข้าใจซิลิโคน

ความท้าทายในการรีไซเคิลซิลิโคนก็คือไม่เหมือนกับการรีไซเคิลขวดพลาสติก คุณต้องมีอุปกรณ์และความรู้พิเศษเพื่อดำเนินการอย่างเหมาะสม เราใช้เวลาหลายเดือนในการหาพันธมิตรด้านการรีไซเคิลที่สามารถจัดการกับขยะของเราได้

ขณะนี้เราทำงานร่วมกับบริษัทรีไซเคิลสามแห่ง:

บริษัทวัสดุก่อสร้างแห่งหนึ่งใช้เศษซิลิโคนที่สะอาดของเราเป็นสารตัวเติมในงานคอนกรีตและยาแนว พวกเขาจ่ายเงินให้เราเล็กน้อยสำหรับค่าวัสดุ ซึ่งครอบคลุมค่าขนส่งด้วย

ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมรวมของเสียของเราไว้ในผลิตภัณฑ์ซิลิโคนเกรดต่ำ เช่น ปะเก็นและซีล สำหรับการใช้งานที่ไม่สำคัญ

สำหรับของเสียที่ปนเปื้อนซึ่งไม่สามารถรีไซเคิลด้วยเครื่องจักรได้ เราพบโรงงานเปลี่ยนของเสียเป็นพลังงานซึ่งสามารถเผาซิลิโคนได้อย่างปลอดภัยในขณะที่กักเก็บปริมาณพลังงาน

ความท้าทายด้านบรรจุภัณฑ์

บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์การแพทย์เป็นเรื่องยากเนื่องจากคุณต้องรักษาความเป็นหมันในขณะที่ลดการใช้วัสดุให้เหลือน้อยที่สุด เราออกแบบระบบบรรจุภัณฑ์ใหม่เพื่อกำจัดวัสดุส่วนเกินในขณะที่รับประกันการปกป้องผลิตภัณฑ์

การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดคือการเปลี่ยนไปใช้บรรจุภัณฑ์ที่มีขนาดเหมาะสม แทนที่จะใช้ขนาดกล่องมาตรฐานที่มักมีพื้นที่ว่าง 50% ตอนนี้เราใช้บรรจุภัณฑ์แบบกำหนดเองที่เหมาะกับแต่ละผลิตภัณฑ์อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยลดการใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ลงประมาณ 35% และค่าขนส่งลง 20%

นอกจากนี้เรายังเลิกใช้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุผสมซึ่งไม่สามารถรีไซเคิลได้ บรรจุภัณฑ์ใหม่ของเราใช้วัสดุชนิดเดียวที่ลูกค้าสามารถแยกและรีไซเคิลได้ง่าย