El Escalado Industrial en Cosmética, Fabricar se Convierte en un Verdadero Rompecabezas (y cómo resolverlo).
Escalado Industrial en Cosmética: los 5 Problemas Más Comunes y Optimiza tu Producción
- Problema 1: Inconsistencia en la Formulación
- Problema 2: Dificultades en el Control de la Viscosidad
- Problema 3: Pérdida de Producto en el Vaciado del Reactor
- Problema 4: Contaminación Microbiológica
- Problema 5: Dificultades en el Cumplimiento Normativo
Los expertos en fabricación de cosméticos, llevan años lidiando con un desafío que, aunque fascinante, puede ser frustrante: el escalado industrial.
Pasar de un lote de laboratorio a una producción a gran escala implica un proceso de ingeniería que a menudo se convierte en un verdadero rompecabezas.
El Dilema del Reactor: Volumen, Viscosidad y Pérdidas Inevitables
Hace poco, lei un problema recurrente en los fabricantes. En la última producción, fabricaron 115 kg de un producto… ¡y perdieron 11 kg en el proceso de vaciado del reactor!
Basándonos en la experiencia, en un reactor de 500 kg, cuanto menor es el volumen, mayor es la pérdida.
Para que te hagas una idea, el reactor debería llenarse al menos entre un 25-30% de su capacidad. Además, a mayor viscosidad del producto, mayor es la pérdida. Y aunque utilices un sistema de vacío, ¡no es suficiente cuando la emulsión es muy espesa!
Para colmo, la limpieza de los restos de crema del fondo del reactor y del tubo de vaciado requiere tiempo y mano de obra adicional.
La pregunta del millón es: ¿qué es más rentable para la empresa?
- ¿Asumir la pérdida e invertir en un extra de ingredientes (que se desperdiciarán), más tiempo de operarios y limpieza?
- ¿Invertir en mejorar el proceso, haciendo lotes que cubran la capacidad de la máquina y la producción, con utensilios que ayuden a aprovechar el 99% del producto producido?
¿Hay una Respuesta Única? La Experiencia Aporta Perspectivas
Fabricar 115 kg en un reactor de 500 kg no es lo ideal. La oclusión de aire en el producto y el sobrecalentamiento de la camisa de calefacción pueden resecar, caramelizar o carbonizar los bordes de la emulsión.
¿Quizás lo mejor sería un reactor de 125 kg? ¿O fabricar 500 kg es imposible porque las existencias quedarían para demasiado tiempo?
Pero las respuestas no son tan sencillas. Como bien apuntaba otro experto en el tema:
«Ya no es por la cantidad de merma, sino que un reactor de 500kg como poco haría de 300-350 kg. Incluso calculando la merma el reactor es demasiado grande. Vale plantearse un tamaño inferior.»
Y es que un reactor demasiado grande no solo desperdicia producto, sino que también desperdicia energía, y contamina al ambiente.
Soluciones Creativas para un Problema Común
Para eliminar los restos de crema, propongo implementar una cápsula «pigs» que ayude a desalojar el producto sin perderlo. Pero, ¿existen otras soluciones creativas? Algunas preguntas que valen la pena responderte:
- El agitador ¿llega bien al fondo para ayudar a la descarga?
- ¿Y al hacer el escalamiento de 115 kg al reactor de 500 kg no produce mucha pérdida en energía? ¿Es costeable eso?
- Existen mejoras que se podrían implementar para reducir la pérdida de producto en cada lote. El sistema de descarga por vacío no funciona tan bien con productos muy viscosos.
- Llevar la fase del agua a altas temperaturas.
- Al momento de bajar a granel, realizar la bajada con espátula.
- En reactores de gran capacidad, como los de 5 a 10 mil kilos, aunque no es lo ideal, la solución sería calentar el reactor para arrastrar los restos de la pared. Al momento de llevar el granel a llenado, se pierde un porcentaje mayor en restos de tolva y en la calibración del llenado.
El Desafío de la Flexibilidad vs. Reproducibilidad
Más allá de la solución técnica, este dilema pone de manifiesto la tensión entre flexibilidad y reproducibilidad. Como apuntaban algunos colegas:
- Si consideras una línea ideal monoproducto sería muy fácil implementar la segunda propuesta, pero la realidad de muchas industrial es la utilización de un mismo reactor para diferentes matrices de producto, presentándose demasiadas variables a considerar, lo cual plantea retos de como lograr maximizar ese rendimiento.
- Es complicado cuando tienes que hacer toda la producción en un solo reactor y si encima es multiproducto y tenemos tamaños diferentes de lote pues ya es de nota. Supongo que si consigues tener otro reactor más pequeño pues ya ganarás mucho.
En el sector CDMO, por ejemplo, donde la velocidad y la adaptación a las necesidades del cliente son cruciales, esta flexibilidad puede verse comprometida.
¿Que significa esto?
CDMO significa «Contract Development and Manufacturing Organization» (Organización de Desarrollo y Fabricación por Contrato). En este contexto, el sector CDMO, donde es crucial ser rápido y adaptable para satisfacer las necesidades cambiantes de los clientes, la flexibilidad puede verse afectada. Esto implica que puede ser difícil mantener la capacidad de adaptarse rápidamente a nuevas demandas o cambios en los requisitos del cliente debido a las limitaciones o desafíos operativos.
La flexibilidad, que es esencial en este sector, podría estar comprometida por diversos factores, como problemas técnicos, logísticos o de capacidad.
La Clave: Balance y Optimización
En última instancia, la solución ideal dependerá de un cuidadoso análisis de costos, riesgos y objetivos a largo plazo. Lo importante es encontrar el equilibrio entre:
- Inversión en infraestructura: Optimizando los equipos y procesos para reducir las pérdidas.
- Flexibilidad operativa: Adaptando la producción a la demanda real del mercado.
- Control de calidad: Garantizando la reproducibilidad y la calidad del producto final.
¿Cómo evito inconsistencias?
¿Cómo controlo la viscosidad?
¿Cómo reducir las pérdidas?
Invertir en equipos más pequeños: Ajustar el tamaño del reactor a los volúmenes de producción más comunes.
Optimizar el diseño de los reactores: Asegurar una geometría que facilite el vaciado completo y minimizar los puntos muertos.
Implementar sistemas de recuperación: Explorar el uso de cápsulas «pigs» o sistemas de barrido para desalojar el producto del reactor y las tuberías.
Utilizar recubrimientos antiadherentes: Aplicar recubrimientos que minimicen la adhesión del producto a las paredes del reactor.
¿Cómo evito contaminaciones?
Procesos de limpieza y sanitización rigurosos: Validar y verificar la eficacia de los protocolos de limpieza en todos los equipos y superficies.
Control de acceso: Restringir el acceso a las áreas de producción solo al personal autorizado y capacitado.
Equipamiento adecuado: Utilizar equipos diseñados para facilitar la limpieza y evitar la acumulación de residuos.
Capacitación continua: Educar al personal sobre los riesgos de contaminación y las prácticas correctas de higiene.
¿Cómo cumplo la normativa?
Conocer las regulaciones: Informarse sobre las normativas aplicables a la producción de cosméticos en tu mercado (por ejemplo, GMP, ISO 22716).
Documentar los procesos: Mantener registros detallados de todos los procesos de fabricación, controles de calidad y validaciones.
Realizar auditorías internas y externas: Verificar periódicamente el cumplimiento de la normativa y la eficacia de los controles implementados.
Implementar un sistema de gestión de calidad: Un sistema de gestión de calidad robusto te ayudará a garantizar el cumplimiento de la normativa y la mejora continua de tus procesos.
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