在环境限制下控制印刷企业成本和提高生产效率

    张殿富

    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。

    关键词：环境；异丙酮；设备效率；平均故障间隔时间；平均修复时间

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

    1 背景

    在过去的十几年中，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25?C之间；相对湿度在60%到70%之间；水温度在8到12?C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。

    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。

    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即指平均故障間隔时间。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以比较印刷中使用的主要污染物产品的消耗量。2018年的数据是干预后获得的数据。

    从这些数据得出的主要结论是：可以减少约30%的异丙醇消耗量。清洁溶剂消耗略有减少，油墨的使用量增加，但这是与业务量的增加有关。可以看到润版液的成本和添加剂消耗量增加了33%，而且一些耗材单价在逐年提高。经管如此在2018年实施干预后财务和环境效益非常明显。

    5 结论

    对比以前的数据，可以说结果令人满意的。首先在坚持设备效率统计下，与3年前相比平均安装时间减少了8分20秒。在合理维护和清洁下，平均故障时间延长，所研究设备的OEE降低了2%-4%。与往年相比，公司在生产效率方面得到了改善。印刷耗材的变化也节省了112760元。

    除了经济优势之外，应该注意的是，这种节约主要是由于润版液中异丙醇消耗的急剧减少。 由于这种化合物极易挥发，这种减少也改善了印刷车间的环境，改善了操作人员的工作条件。因此，通过这项工作可以证实这是一种有效的方式，其他印刷工业流程也可以遵循，在环保与经济效益上都能得到保障。