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在环境限制下控制印刷企业成本和提高生产效率

大连交通大学 张殿富 2019/7/5 17:38:40

   摘要:近年来随着环境问题的关注和随之而来的环境限制的逐步增加,印刷业受这些因素的强烈冲击,已经影响到其生存与否。本文旨在减少胶印工艺过程的成本,并促进印刷业的生产率提高。由于该行业受天气条件影响很大,因此收集了历史数据,在印刷耗材的使用和工作方法之间寻找平衡并作出改进。在设备上,提高整体设备效率和统计平均故障间隔时间并减少平均修复时间。最大的成就是胶印工艺中异丙醇消耗的大量减少,降低了污染和印刷过程中的成本。
   关键字:环境,异丙酮,设备效率,平均故障间隔时间,平均修复时间
  
   1.背景
   在过去的十几中,印刷业正承受着巨大挑战。不仅是因为数字媒体不断的冲击,还牵扯到其工艺与原材料都与环境问题相关,固定常用的油墨和其他有污染的印刷耗材都会减少消费的需求。这项研究是基于东北地区的一家熟悉的印刷企业进行的,用以探讨在环境限制下如何控制成本并提高生产效率,以使公司更有利可图,在严苛的大环境下必须深化这些问题。该计划包括将有污染消耗品的消耗量降至可能的最小值,并在印刷预期的合格质量标准范围内充分挖掘设备效能。
   2.调整耗材
   2.1 印前准备
   润版液与印版一起构成了工艺的主要化学成分,各种消耗品对印刷效果影响很大。良好的润版液系统应能够在尽可能低的油墨量下正确操作,而不会影响印刷标准质量。主要取决于以下因素:
   (1)油墨:油墨量、油墨温度和粘度;
   (2)机器:速度、滚筒调整和清洁条件;
   (3)板材:涂层的性质和亲水特性;
   (4)供水:水质和添加剂类型。
   润版液的质量受水的硬度和酸度以及导电性和表面张力的影响。硬度,酸度和电导率由取水和添加剂控制,而水表面张力则通过添加异丙醇来控制。平均而言,润版液的推荐物理化学特性状态是:印刷车间温度在20到25oC之间;相对湿度在60%到70%之间;水温度在8到12oC之间;使用添加剂来控制腐蚀,并保持控制pH值在4.5和5.5之间;水电导率控制值在600到1200微西门子/厘米之间,调整表面张力以尽可能少的水获得最大覆盖面积。此外良好的维护和定期清洁是必要的。
   2.2 措施
   根据最初设定的目标并实现预期结果,采用了以下方法:
   减少污染物的实施:考虑到理想的水墨供给系统参数,并根据印刷车间的平均空气条件,借助设备选择新的添加剂,以减少异丙醇和其他有污染产品的数量达到理想水平,同时还有助于减少机器设置时间和油墨干燥时间。讨论方案以减少滚动清洁产品的消耗,同时减少使用新机器软件选项完成此任务所花费的时间。
   开展了新的洗涤程序以减少污染和循环时间:除了缩短通常的循环时间外,还制定了快速洗涤程序,以实现在该领域的节约,以及新的生产计划规则。节省的费用反映在使用的清洁产品数量,减少能源消耗和减少化学残留物。
   使用新的干燥器活化器以避免维护操作:对于所使用的油墨,开始使用特殊的干燥器活化剂,其仅在油墨与纸接触时起作用,而不是在添加油墨的时刻开始工作。这避免了卷轴和印版中油墨干燥的问题,也使板清洁系统的性能变得更容易。
   为了评估通过引入这种新方法获得的结果,在3年内(2016-2018)收集了关于所用污染物,不合格成本等的数据。
   3.设备效能的统计
   OEE是一种性能指标,可以测量设备的整体效率。有了它,就有可能知道公司、部门或机器的生产效率。OEE可以被认为是一个三维指标,包括有用的操作时间、运作效率以及产品质量。
   OEE是通过以下等式(1)获得的百分比值
   OEE =可用性×表现×质量(1)
   可用性=可用生产时间 / 时间设定(2)
   表现=产生实际数量的理论时间 / 可用时间(3)
   质量=生产数量损坏数量 / 生产数量(4)
   MTBF即指平均故障间隔时间。它的计算可以用公式(5)进行:
   ( 5 )
   TW = TT(总时间)- TF(故障时间)(6)
   MTTR指平均修复时间,用于评估维护活动的性能,它由公式(7)得出:
   (7)
   最后,可以通过等式(8)获得可用性:
   可用性= MTBF /(MTTR + MTBF)×100%(8)
   坚持合理的数据统计是控制和改善设备利用率的有效手段,是提高生产效率的基础。
   4.结果和讨论
   通过近3年的历史数据,编制表1以比较(未完,下一页

  
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