Nowa era testowania i kontroli jakości w przemyśle kosmetycznym dzięki automatyzacji

Redakcja poleca Kategoria: Artykuł Produkcja
8 min. czytania

Automatyzacja a standardy jakościowe

Przemysł kosmetyczny w obecnych czasach staje przed rosnącymi wyzwaniami, które są wynikiem coraz bardziej rygorystycznych wymagań regulacyjnych, jak i dynamicznie zmieniających się oczekiwań konsumentów w szczególności w zakresie personalizacji produktów. Klienci, mając dostęp do szerokiego zakresu informacji, są bardziej świadomi składników – z których wytwarzane są produkty kosmetyczne – a także procesów produkcyjnych, które za nimi stoją. Wzrost popularności kosmetyków „zrównoważonych” tj. ekologicznych, wegańskich czy produkowanych w sposób niskoemisyjny, wywiera presję na producentów, aby dostosowywali swoje oferty do nowych standardów. Taka sytuacja powoduje, że zachowanie powtarzalności produktu oraz jego wysokiej jakości, jest konieczne i decydujące o sukcesie w sprzedaży. Co za tym idzie, kontrola jakości staje się jednym z najważniejszych elementów procesu produkcyjnego, zapewniając, że finalne produkty spełniają najwyższe normy.

W tym przypadku z pomocą przychodzi nam automatyzacja procesów kontrolnych. Jest to kolejny krok w ewolucji przemysłu kosmetycznego, który ma na celu nie tylko zwiększenie efektywności produkcji, ale przede wszystkim zapewnienie, że każdy produkt opuszczający linię produkcyjną jest zgodny z oczekiwaniami konsumentów i regulacjami prawnymi. Wprowadzenie do tej branży zaawansowanych technologii i procesów, takich jak systemy wizyjne czy urządzenia kontrolne wykorzystujące sztuczną inteligencję, uczenie maszynowe oraz nowoczesne systemy automatyzacji, pozwala na monitorowanie jakości na każdym etapie produkcji z niespotykaną dotąd precyzją a co najważniejsze wydajnością. Dzięki temu możliwe jest błyskawiczne wykrywanie ewentualnych wad i eliminowanie ich jeszcze przed wejściem produktu na rynek, co minimalizuje ryzyko związane z jego wycofywaniem czy negatywnym odbiorem ze strony konsumentów. Nowym i oczekiwanym kierunkiem jest analityka predykcyjna, której celem jest przewidywanie możliwych niezgodności jeszcze podczas produkcji.

Warto więc omówić współczesne technologie rewolucjonizujące procesy testowania i kontroli jakości w przemyśle kosmetycznym, podnoszące standardy i pomagające producentom sprostać wymaganiom coraz bardziej świadomych i wymagających konsumentów. W tym przypadku warto zwrócić także uwagę na kluczowe korzyści płynące z automatyzacji, w tym na zwiększoną efektywność, redukcję kosztów, a także lepszą zgodność z przepisami prawa. Należy także przeanalizować jakie wyzwania wiążą się z wdrażaniem tych technologii oraz jakie perspektywy otwierają się przed przemysłem kosmetycznym w kontekście dalszego rozwoju automatyzacji i cyfryzacji procesów produkcyjnych.

Nowoczesne technologie w procesach kontrolnych

Automatyzację procesów należy obecnie traktować jako fundament gwarantujący, że wszelki rozwój produkcji i transformacji będzie celowy i udany. Zaawansowane rozwiązania techniczne, jak robotyka, systemy kontroli wizyjnej, w szczególności te wykorzystujące sztuczną inteligencję i systemy uczenia maszynowego (ang. Deep Learning) odgrywają obecnie kluczową rolę w poprawie standardów kontroli jakości w przemyśle – nie tylko kosmetycznym i farmaceutycznym. Oprócz zagwarantowania standardów, zapewniają także wysoką precyzję, spójność oraz efektywność, wraz z rejestracją informacji z wysoką częstotliwością.

Gwarancja jakości w produkcji wynika obecnie w głównej mierze, z zapewnienia, iż wszelkie powtarzalne zadania będą realizowane z niezwykłą dokładnością a pojawiające się błędy wynikające z ludzkiego zmęczenia czy nieuwagi, zostaną wyeliminowane. W tym przypadku podstawą tych procesów stają się roboty przemysłowe, które wykorzystywane do precyzyjnego dozowania składników, pakowania oraz inspekcji końcowej, gwarantują, że każdy produkt spełni wymagane normy jakościowe.

Kolejnym ważnym elementem nowoczesnej kontroli jakości są automatyczne systemy testowania. Dzięki systemom inspekcji wizyjnej (atrybutywnej i metrycznej) możliwe jest monitorowanie produktów w czasie rzeczywistym z ogromną dokładnością. Zaawansowane kamery i oprogramowanie analityczne mogą wychwycić nawet najmniejsze defekty, które mogłyby zostać przeoczone przez ludzkie oko. Takie rozwiązania pozwalają na natychmiastową reakcję na wszelkie odchylenia od normy, minimalizując liczbę wadliwie wykonanych produktów czy ograniczając ryzyko wypuszczenia wadliwych produktów na rynek. Z pomocą systemom inspekcji wizyjnej przychodzi także sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe (ML) rewolucjonizując podejście do kontroli jakości. Dzięki tym rozwiązaniom można w krótkim czasie określić wzorce poprawnej czy wadliwej produkcji. Dodatkowo te technologie umożliwiają analizę dużych zbiorów danych produkcyjnych i identyfikowanie anomalii w czasie rzeczywistym, podczas produkcji. Dzięki temu AI może przewidywać potencjalne problemy, takie jak awarie sprzętu czy odchylenia w procesach wytwarzania, zanim one wystąpią – modele predykcji zagrożeń. Takie proaktywne zarządzanie procesami kontrolnymi, pomaga utrzymać wysokie standardy produkcji przy zachowaniu minimalnych strat. Z tej perspektywy nowoczesne technologie nie tylko zwiększają dokładność i szybkość procesów kontrolnych, ale także przyczyniają się do optymalizacji kosztów operacyjnych. Automatyzacja pozwala na bardziej efektywne zarządzanie zasobami, co jest szczególnie istotne w kontekście rosnących kosztów surowców i coraz bardziej wymagających regulacji. Ponadto, dzięki automatyzacji, procesy weryfikacyjne stają się niesłychanie spójne i powtarzalne, a to jest kluczowe dla zachowania jednorodności produktów kosmetycznych.

Korzyści wynikające z nowoczesnych technologii w procesach jakościowych

PROCESOWE. Dzięki zautomatyzowanym systemom testowania możliwe jest znaczne przyspieszenie procesu kontroli jakości, co wprost przekłada się na skrócenie czasu wytwarzania. Automatyzacja eliminuje wąskie gardła procesowe, które często pojawiają się w tradycyjnych, manualnych procesach testowania.

Kolejną korzyścią związaną z automatyzacją jest ograniczenie liczby odpadów. Podstawowe/ tradycyjne systemy ręcznej kontroli jakości wprowadzają do układu większe ryzyko popełnienia błędów, co może prowadzić do produkcji partii produktów niespełniających norm jakościowych (w szczególności, gdy wady będą wykryte późno lub na końcu procesu). Automatyzacja, wykorzystująca precyzyjne systemy wizyjne i czujniki inspekcyjne, minimalizuje ryzyko powstawania wadliwych produktów, co z kolei zmniejsza liczbę odrzutów i marnotrawstwo kosztownych surowców i opakowań. Mniejsza liczba odrzutów oznacza również oszczędności na kosztach materiałowych i operacyjnych, ponieważ mniej zasobów jest marnowanych na produkcję niepełnowartościowych wyrobów. W rzeczywistości w dłuższej perspektywie automatyzacja prowadzi do obniżenia kosztów operacyjnych. Chociaż początkowa inwestycja w zautomatyzowane systemy testowania wydaje się być znacząca, korzyści wynikające z długoterminowych oszczędności na kosztach pracy, redukcji odrzutów oraz zwiększenia wydajności, sprawiają, że ten rodzaj inwestycji staje się wyjątkowo opłacalnym rozwiązaniem.

REGULACJE & LEGISLACJA. Zgodność z regulacjami jest kluczowym aspektem działalności każdej firmy farmaceutycznej i kosmetycznej, zwłaszcza w kontekście coraz bardziej rygorystycznych wymogów prawnych dotyczących jakości i bezpieczeństwa produktów. Automatyzacja procesów kontrolnych odgrywa istotną rolę w zapewnieniu, że wszystkie produkty (automatyczne testowanie pozwala prowadzić analizy wybiórcze, ale również ciągłe – dla każdego pojedynczego produktu) spełniają obowiązujące normy i standardy. Zautomatyzowane systemy testowania umożliwiają dokładne monitorowanie parametrów jakościowych na każdym etapie produkcji. Dzięki zaawansowanym technologiom pomiarowym możliwe jest bieżące śledzenie zgodności produktów z wymogami prawnymi, co minimalizuje ryzyko wprowadzenia na rynek produktów niespełniających norm. Automatyzacja ułatwia również dokumentowanie i archiwizowanie danych dotyczących kontroli jakości, co jest niezbędne w przypadku audytów i inspekcji regulacyjnych jak i zdarzeń reklamacyjnych – w przypadku produkcji kontraktowej lub na zlecenie dyskontów (np.: duża liczba produktów z unikalna marką).

Automatyczna kontrola jakości wspiera również budowanie zaufania konsumentów i ochronę reputacji marki. Produkty, które przechodzą przez tak rygorystyczne testy jakości, powinny spełniać określone oczekiwania klientów pod względem bezpieczeństwa i skuteczności. Dodatkowo firmy, które inwestują w automatyzację, mogą lepiej reagować na zmieniające się regulacje i wymagania rynku, co pozwala im utrzymać pozycję lidera w branży.

PRZYKŁADY Z PRODUKCJI. Automatyzacja wychodzi naprzeciw, również w zakresie pobierania próbek produktu. Wykorzystanie coraz bardziej zaawansowanych i nowoczesnych technologii, takich jak roboty mobilne, coboty i automatyczne systemy wagowe, pozwalają na testowanie produktów bez udziału operatorów. W szczególności roboty mobilne z zabudowanymi cobotami znajdują szerokie zastosowanie w dużych zakładach produkcyjnych, gdzie mogą autonomicznie przemieszczać się między różnymi stacjami produkcyjnymi, zbierając próbki produktów na różnych etapach produkcji (strefy szare jak i strefy czyste), następnie dostarczając je do laboratorium kontroli jakości. Dzięki temu proces ten staje się bardziej systematyczny i niezależny od czynników ludzkich, co minimalizuje ryzyko opóźnień i błędów. Coboty, czyli roboty współpracujące, są używane także do bezpośredniej współpracy z ludźmi na liniach produkcyjnych. W przypadku produkcji kosmetyków, coboty mogą zostać zintegrowane z liniami do napełniania butelek, gdzie odpowiadają za pobieranie próbek z każdej serii produkcyjnej. Dzięki swojej elastyczności i zdolności do pracy w bliskim otoczeniu człowieka, coboty przejmują monotonne i powtarzalne zadania, pozwalając pracownikom skoncentrować się na bardziej skomplikowanych i kreatywnych zadaniach.

Automatyczne systemy wagowe stanowią również ważny element precyzyjnej kontroli jakości. Przykładowo, w produkcji pudrów kosmetycznych, systemy wagowe powinny być zintegrowane z linią produkcyjną, aby automatycznie ważyć każdą pobraną próbkę. To zapewnia, że każda partia a nawet pojedyncza sztuka produktu spełnia dokładne specyfikacje dotyczące wagi, co jest kluczowe dla utrzymania spójności i jakości gotowego produktu. W zakresie kontroli jakości opakowań i poprawności oznakowania produktów wdrożenie systemów inspekcji wizyjnej pozwala na ciągłą kontrolę integralności opakowań czy obecności i jakości etykiet czy oznakowania produktów. W przemyśle kosmetycznym utrzymanie wysokiego standardu estetycznego i funkcjonalnego produktów ma bezpośredni wpływ na zadowolenie klientów a redukcja wadliwych (np.: nieszczelnych) opakowań przekłada się na mniejsze ryzyko reklamacji i wycofań produktów z rynku.

Wyzwania oraz przyszłość nowych technologii w procesach kontrolnych

Wdrażanie automatyzacji w przemyśle kosmetycznym, mimo wielu korzyści, niesie ze sobą szereg wyzwań, które mogą stanowić istotne bariery, zwłaszcza dla mniejszych firm. Jednym z najpoważniejszych problemów są wysokie koszty początkowe związane z zakupem nowoczesnych urządzeń, wdrożeniem zaawansowanych technicznie systemów oraz przeszkoleniem personelu. Zakup nowoczesnych robotów, systemów wizyjnych czy urządzeń opartych na sztucznej inteligencji to tylko część wydatków – równie istotne są koszty związane z instalacją, konfiguracją i integracją tych systemów z istniejącymi już liniami produkcyjnymi. Kolejnym kosztownym zagadnieniem jest konieczność ciągłego szkolenia personelu w obsłudze nowych technologii. Wprowadzenie automatyzacji wymaga nie tylko zaawansowanego sprzętu, ale również wysoko wykwalifikowanych pracowników, którzy będą w stanie efektywnie zarządzać tymi technologiami. Proces ten jest czasochłonny i kosztowny, a także wiąże się z ryzykiem oporu ze strony pracowników, którzy mogą obawiać się, że automatyzacja zagrozi ich miejscu pracy. Dlatego niezbędne jest, aby firmy inwestowały – realizowały proces transformacji cyfrowej – nie tylko w technologie, ale szczególnie w rozwój kompetencji swoich pracowników, co pozwoli im efektywnie współpracować z nowymi systemami. Również istotnym wyzwaniem jest integracja nowych technologii automatyzacyjnych z już istniejącymi systemami produkcyjnymi. Proces ten często wymaga znaczących zmian w strukturze organizacyjnej oraz w samych procesach produkcyjnych. Firmy muszą dostosować swoje dotychczasowe metody pracy do nowych wymogów technologicznych, co może wiązać się z reorganizacją linii produkcyjnych, zmianą procedur, a nawet przeprojektowaniem całych zakładów produkcyjnych. Dodatkowo, integracja ta może wymagać współpracy z dostawcami technologii i specjalistami, co jeszcze bardziej komplikuje i wydłuża proces wdrożenia. W przypadku niepowodzenia, niespójność między starymi a nowymi systemami może prowadzić do poważnych problemów operacyjnych, w tym przerw w produkcji a nawet obniżenia jakości produktów.

Patrząc w przyszłość, można oczekiwać, że praktyki związane z kontrolą jakości będą nadal ewoluować, a automatyzacja i zaawansowane technologie będą odgrywać w tym procesie kluczową rolę. Firmy, które na bieżąco adaptują się do nowych trendów technologicznych, zyskają przewagę konkurencyjną, lepiej odpowiadając na rosnące oczekiwania konsumentów. Wprowadzenie bardziej zaawansowanych systemów kontroli jakości, opartych na sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowym, umożliwi firmom szybsze reagowanie na potencjalne problemy oraz bardziej precyzyjne monitorowanie procesów wytwarzania. Jednocześnie, technologie automatyzacyjne mogą odegrać istotną rolę w promowaniu zrównoważonego rozwoju, który staje się coraz ważniejszy dla współczesnych konsumentów. Automatyzacja może również pomóc w zmniejszeniu zużycia surowców, redukcji odpadów oraz minimalizacji wpływu produkcji na środowisko. Dzięki precyzyjnemu zarządzaniu procesami, firmy mogą optymalizować swoje działania, ograniczając negatywne skutki ekologiczne i jednocześnie spełniając oczekiwania konsumentów, którzy coraz częściej poszukują produktów ekologicznych i etycznie produkowanych. Automatyzacja w ten sposób nie tylko podnosi efektywność produkcji, ale także przyczynia się do budowania bardziej zrównoważonego przemysłu kosmetycznego.

Dodatkowe informacje

Artykuł został opublikowany w kwartalniku „Świat Przemysłu Kosmetycznego” 3/2024

Autorzy

  • Robert Goncerz

    CTO, Dyrektor ds. badawczo-rozwojowych