在環(huán)境限制下控制印刷企業(yè)成本和提高生產(chǎn)效率

張殿富

摘 要：近年來隨著環(huán)境問題的關(guān)注和隨之而來的環(huán)境限制的逐步增加，印刷業(yè)受這些因素的強烈沖擊，已經(jīng)影響到其生存與否。本文旨在減少膠印工藝過程的成本，并促進印刷業(yè)的生產(chǎn)率提高。由于該行業(yè)受天氣條件影響很大，因此收集了歷史數(shù)據(jù)，在印刷耗材的使用和工作方法之間尋找平衡并作出改進。在設(shè)備上，提高整體設(shè)備效率和統(tǒng)計平均故障間隔時間并減少平均修復(fù)時間。最大的成就是膠印工藝中異丙醇消耗的大量減少，降低了污染和印刷過程中的成本。

關(guān)鍵詞：環(huán)境；異丙酮；設(shè)備效率；平均故障間隔時間；平均修復(fù)時間

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.024

1 背景

在過去的十幾年中，印刷業(yè)正承受著巨大挑戰(zhàn)。不僅是因為數(shù)字媒體不斷的沖擊，還牽扯到其工藝與原材料都與環(huán)境問題相關(guān)，固定常用的油墨和其他有污染的印刷耗材都會減少消費的需求。這項研究是基于東北地區(qū)的一家熟悉的印刷企業(yè)進行的，用以探討在環(huán)境限制下如何控制成本并提高生產(chǎn)效率，以使公司更有利可圖，在嚴苛的大環(huán)境下必須深化這些問題。該計劃包括將有污染消耗品的消耗量降至可能的最小值，并在印刷預(yù)期的合格質(zhì)量標準范圍內(nèi)充分挖掘設(shè)備效能。

2 調(diào)整耗材

2.1 印前準備

潤版液與印版一起構(gòu)成了工藝的主要化學成分，各種消耗品對印刷效果影響很大。良好的潤版液系統(tǒng)應(yīng)能夠在盡可能低的油墨量下正確操作，而不會影響印刷標準質(zhì)量。主要取決于以下因素：

（1）油墨：油墨量、油墨溫度和粘度；（2）機器：速度、滾筒調(diào)整和清潔條件；（3）板材：涂層的性質(zhì)和親水特性；（4）供水：水質(zhì)和添加劑類型。

潤版液的質(zhì)量受水的硬度和酸度以及導電性和表面張力的影響。硬度，酸度和電導率由取水和添加劑控制，而水表面張力則通過添加異丙醇來控制。平均而言，潤版液的推薦物理化學特性狀態(tài)是：印刷車間溫度在20到25?C之間；相對濕度在60%到70%之間；水溫度在8到12?C之間；使用添加劑來控制腐蝕，并保持控制pH值在4.5和5.5之間；水電導率控制值在600到1200微西門子/厘米之間，調(diào)整表面張力以盡可能少的水獲得最大覆蓋面積。此外良好的維護和定期清潔是必要的。

2.2 措施

根據(jù)最初設(shè)定的目標并實現(xiàn)預(yù)期結(jié)果，采用了以下方法：

減少污染物的實施：考慮到理想的水墨供給系統(tǒng)參數(shù)，并根據(jù)印刷車間的平均空氣條件，借助設(shè)備選擇新的添加劑，以減少異丙醇和其他有污染產(chǎn)品的數(shù)量達到理想水平，同時還有助于減少機器設(shè)置時間和油墨干燥時間。

開展了新的洗滌程序以減少污染和循環(huán)時間：除了縮短通常的循環(huán)時間外，還制定了快速洗滌程序，以實現(xiàn)在該領(lǐng)域的節(jié)約，以及新的生產(chǎn)計劃規(guī)則。節(jié)省的費用反映在使用的清潔產(chǎn)品數(shù)量，減少能源消耗和減少化學殘留物。

使用新的干燥器活化器以避免維護操作：對于所使用的油墨，開始使用特殊的干燥器活化劑，其僅在油墨與紙接觸時起作用，而不是在添加油墨的時刻開始工作。這避免了卷軸和印版中油墨干燥的問題，也使板清潔系統(tǒng)的性能變得更容易。

3 設(shè)備效能的統(tǒng)計

OEE是一種性能指標，可以測量設(shè)備的整體效率。有了它，就有可能知道公司、部門或機器的生產(chǎn)效率。OEE可以被認為是一個三維指標，包括有用的操作時間、運作效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。

OEE是通過以下等式（1）獲得的百分比值：

OEE =可用性×表現(xiàn)×質(zhì)量 （1）

可用性=可用生產(chǎn)時間 / 時間設(shè)定 （2）

表現(xiàn)=產(chǎn)生實際數(shù)量的理論時間 / 可用時間 （3）

質(zhì)量=生產(chǎn)數(shù)量損壞數(shù)量 / 生產(chǎn)數(shù)量 （4）

MTBF即指平均故障間隔時間。它的計算可以用公式（5）進行：

（5）

TW = TT（總時間）- TF（故障時間） （6）

MTTR指平均修復(fù)時間，用于評估維護活動的性能，它由公式（7）得出：

（7）

最后，可以通過等式（8）獲得可用性：

可用性= MTBF /（MTTR + MTBF）×100% （8）

堅持合理的數(shù)據(jù)統(tǒng)計是控制和改善設(shè)備利用率的有效手段，是提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)。

4 結(jié)果和討論

通過近3年的歷史數(shù)據(jù)，編制表1以比較印刷中使用的主要污染物產(chǎn)品的消耗量。2018年的數(shù)據(jù)是干預(yù)后獲得的數(shù)據(jù)。

從這些數(shù)據(jù)得出的主要結(jié)論是：可以減少約30%的異丙醇消耗量。清潔溶劑消耗略有減少，油墨的使用量增加，但這是與業(yè)務(wù)量的增加有關(guān)。可以看到潤版液的成本和添加劑消耗量增加了33%，而且一些耗材單價在逐年提高。經(jīng)管如此在2018年實施干預(yù)后財務(wù)和環(huán)境效益非常明顯。

5 結(jié)論

對比以前的數(shù)據(jù)，可以說結(jié)果令人滿意的。首先在堅持設(shè)備效率統(tǒng)計下，與3年前相比平均安裝時間減少了8分20秒。在合理維護和清潔下，平均故障時間延長，所研究設(shè)備的OEE降低了2%-4%。與往年相比，公司在生產(chǎn)效率方面得到了改善。印刷耗材的變化也節(jié)省了112760元。

除了經(jīng)濟優(yōu)勢之外，應(yīng)該注意的是，這種節(jié)約主要是由于潤版液中異丙醇消耗的急劇減少。 由于這種化合物極易揮發(fā)，這種減少也改善了印刷車間的環(huán)境，改善了操作人員的工作條件。因此，通過這項工作可以證實這是一種有效的方式，其他印刷工業(yè)流程也可以遵循，在環(huán)保與經(jīng)濟效益上都能得到保障。