凹印设备自动化创新技术的成本优势

   2013-11-22 网络吕培峰926
核心提示:企业节约成本是直接增加利润的有效途径,是企业持久竞争力和生存的保障。借助凹印设备上的技术创新,提高生产效率,控制产品成本值得尝试。同时印刷包装企业要注重自身技术开发工作,而且应与设备研发单位紧密配合,将新技术及时应用到生产中,并推向市场。

近年来随着国内经济的不断发展,市场规模不断扩大,企业竞争也越来越激烈。软包装企业应该如何面对竞争同时又能保证一定的增长呢?
众所周知,产品以及企业本身参与竞争,其本质就是企业管理以及生产过程的竞争,结合印刷包装行业的实际情况,市场竞争的类型可分为低成本竞争、差异化竞争、精专化竞争、资本规模化竞争等。无论是哪种竞争类型,都涉及需求、资本、成本、技术、创新、管理等问题。印刷包装企业在正常经营过程中经常碰到以下几类问题:原材料价格波动、库存难以掌控;市场需求波动,生产淡旺季差异过大;订单过于分散,客户换版改版频繁,造成版库庞大以及生产效率低下;已有设备产能过低,能耗以及原辅材料消耗太大;技术工人流失,人力成本增加;产品质量不稳定,因而多个工序浪费;能源成本增加、环保问题以及产品标准提升造成经营困境;经营环境变化,造成现金流转困难等。
这些问题涉及面较广,企业要解决也决非一朝一夕就能办到。但千里之行,始于足下,相信任何一个企业都愿意有更多的控制成本、提高效率、减少废品率的方法。本文就详细分析下凹版印刷设备自动化技术创新,可以给企业创造的效益。
在软包装印刷企业中,凹版印刷作为主要的加工过程,其生产过程中涉及印刷设备、印刷基材、印刷油墨溶剂、印刷版辊、技术工人等多项生产条件。在此过程中主要生产成本包括印刷基材、印刷油墨、溶剂、能耗、制版、人工成本、时间成本、质量成本等。凹版印刷设备的技术水平直接决定印刷过程的生产成本,比如印刷成品率受套印不良、印刷着墨效果不好、残留溶剂过高、印刷刀丝等因素影响。凹版印刷设备的接换卷过程也会造成部分浪费,印刷打样或者起印过程均是造成成本过高的因素。因此,凹版印刷节约成本首先就要节约无效生产,提高生产效率,这就需要设备在自动化控制方面做出创新和改进。
一、凹版印刷设备快速清洗换版技术
正常情况下,凹版印刷如果需要换版,首先要用溶剂擦洗原版,拆下原版,更换刮墨刀,并且更换油墨清洗墨槽。更换印版过程的成本可压缩的是人工成本和时间成本,油墨成本和溶剂成本只有较少量浪费。故改进并达到提高生产效率和减少浪费,可以通过设备的快速清洗换版技术来完成。
目前,凹版印刷设备快速清洗换版技术已有很多凹印厂家在开发,希望能够做到在线清洗版辊墨槽并回收残墨,同时版辊、墨车、压印胶辊可以快速更换。目前该项设备技术正在逐步完善中,宁波欣达、陕西北人都已有较完善的解决方案。
二、订单参数管理以及一键恢复功能
在凹版印刷起印或打样环节中,传统的设备技术依靠换版后套色系统的初期预套准技术,比较原始的设备则完全依靠设备操作人员的眼睛和双手不断的调整,这也是起印打样过程浪费大且效率低下的主要原因。在该环节,大多数生产厂家需要消耗大约一千米的原材料,再加上浪费掉的油墨、溶剂、能源、人工、设备有效生产时间等,可挖掘的成本空间是非常大的。如果采用电子轴技术,则可以有效减少该过程的浪费。需要强调的是由于电子轴技术平台的差异性,具体的效果各不相同。目前,宁波欣达采用德国博世力士乐伺服系统所开发的机型,在机型中采用了订单参数管理以及一键恢复功能,可以大幅节约原材料以及时间。
三、自动接换卷
大多数凹版印刷厂家经常把接换卷废品损耗作为验证设备性能的指标之一。接换卷包含两方面的指标,即接换卷成功率以及接换卷印刷废品损失,这两方面均涉及到张力控制系统的技术先进性以及设备的稳定性问题。一般自动换卷过程首先要进行新卷的卷径自动测量,也有部分厂商为手动输入。在卷径运算控制过程中,如果算法不够完善会导致当卷径检测不够准确或者在输入数值与实际卷径有误差时,张力失控,其表现为张力摆辊长时间不能回到中位或者直接拉断材料。还有另外一种情况,当设备的放卷电机功率设计不够或者放卷减速比设计过小的情况下,也会导致换卷张力波动且长时间不能稳定。此类问题均属于设备稳定性问题,改善以上问题会降低印刷过程中的接料损耗。
四、分子筛技术以及热泵技术
凹版印刷过程中由于目前均采用有机溶剂作为固化物的转移载体,所以溶剂的消耗成为正常印刷过程的主要成本构成部分。溶剂的挥发不仅浪费的是溶剂,还有溶剂蒸汽中含有大量的气化潜热。同时因为环保问题日益尖锐,要完成印刷势必需要包含环保成本。因此解决印刷过程中成本节约,还需要溶剂回收以及热能回收,减少环保成本。国内已经有部分印刷企业采用活性炭吸附方法,解决溶剂回收以及环保问题,但是能耗问题并没有解决。
目前如果需要全面解决该部分成本节约,比较可行的方法是采用分子筛技术以及热泵技术,在该项技术中利用分子筛过滤含有溶剂蒸汽的废热空气,先将废热空气中的水进行过滤并进一步浓缩溶剂蒸汽,同时通过热泵将废热回送给烘箱,将浓缩后的含有溶剂的空气进行冷凝回收。在该过程中应用多项新技术,其单从节约印刷生产成本方面看就已效益可观,直接增加经营利润。预计该项技术的发展将直接推动印刷包装企业快速发展。
五、智能化技术
智能化技术的推广应用减少人工成本,以及企业对印刷技术工人的依赖,或推动凹版印刷软包装产业规模化发展。凹版印刷机智能化发展宁波欣达最早在2006年已提出并立项开发,其发展目的在于简化凹版印刷过程,减少印刷品质对人工的依赖。
目前凹版印刷行业进入门槛逐年降低,越来越多的从业者加入竞争,主要原因是凹版印刷技术人员大量流动,同行间相互挖人。
智能化凹版印刷机主要具备以下功能:
  • 主机张力控制部分
张力检测辊进行各段张力实时监测,其监测结果通过数码管进行动态显示,同时张力值动态输出到设备管理计算机存储器中进行采集并绘制张力曲线。该曲线域数据需要进行软件分析评估,以判断张力实际值是否稳定,并判断是否需要更改张力控制系统PID值,以及是否需要减小/增大各段张力设定值,以便更适合印刷基材特性达到张力稳定。如均不能达到要求则输出降速或发出信号暂停工作。评估张力系统的主要标准以套色系统实际检测出的稳定性为准。同时可参考设定张力误差标准与实际检测值进行平均分析后,数据对比所得出的结果,在评估过程中的设定张力误差范围主要依靠经验值以及后续同类型材料工作过程中所累积的最高控制精度。
  • 印刷版辊位置的控制
该部分特指无轴传动伺服电机的绝对值编码器位置。该部分对于工作流程管理来说需要以定单(版辊组)编号为主索引信息,储存版辊在印刷套印后的每色相对主轴的版辊相位值。该相位值由伺服控制系统提供和执行。
  • 自动停机、升降速控制
将此部分主机控制功能单独列出的原因在于:印刷机工作流程管理系统在对“张力系统”、“套色系统”、“质量检测系统”、“智能热风系统”四个系统反馈回数据后进行评估。如评估不能满足标准则降速或停止工作;如高于或等于标准,保留提速空间。因此,开停机升降速的信号输出接口需要设计开停机输出开关量、升降速输出脉冲量。最终该产品最佳运行速度需要储存保留,便于下次开机时,将最佳运行速度直接写入主机控制的最高限速值中。
  • 油墨粘度控制
该部分为印刷中比较重要的控制参数。一般印刷之前需要进行打样,决定印刷画面的质量好坏的因素之一是打样与原样指标相接近后,各色油墨的粘度值,需要稳定印刷,就需要稳定各色油墨的粘度。该设定值在打样完成后需要以印刷定单编号为主索引信息进行存储,便于日后重复印刷时再次调用。
  • 印刷质量检测系统
该系统的主要功能为检查最终印刷画面的稳定性,打样完成后开机进行正式印刷。在印刷过程中,该系统对印刷画面进行高速行扫描,所得的像素信息与标准的该位置像素信息进行对比,如发现不同部分,需要进行警报提示并贴标记。
  • 智能热风系统
该系统具备功能自动调节热风风量及风速功能,达到烘干印品油墨的目的。自动调节热风风温,刚好能烘干印品油墨中溶剂,没有多余的能耗浪费。自动调节排风的风量,控制爆炸下限。自动调节各风门角度,平衡系统中压力与流量的匹配。
  • 溶剂残留量自动控制功能
通过提高热风系统的风量,加大排风量,提高风温等方法,达到最低残留溶剂的目的。能根据产品定单批次自动记忆每个色组单元的风温、进风量、排风量、溶剂残留量等工作指标,以及系统中各调节风门角度,达到重复工作时热风系统工作条件自动设定的功能。能够自行判别工作中的危险,并采取相应应急措施,如LEL达到上限时,能及时警报及加大排风和停止工作等。能根据已经工作过的条件自建数据库,便于加工新产品时,提供更适合的工作状态。
结语
企业节约成本是直接增加利润的有效途径,是企业持久竞争力和生存的保障。借助凹印设备上的技术创新,提高生产效率,控制产品成本值得尝试。同时印刷包装企业要注重自身技术开发工作,而且应与设备研发单位紧密配合,将新技术及时应用到生产中,并推向市场。
 
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