在环境限制下控制印刷企业成本和提高生产效率
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：
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：
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。
表1 .2016年至2018年期间污染物产品的成本
异丙醇 清洁溶剂 油墨 总费用
年份 量（升） 费用 量（升） 费用 量（升） 费用
2016 16000 201600 1750 28875 1400 43540 398040
2017 16500 207900 1500 24750 1600 49760 427610
2018 10000 126000 1450 27985 1750 69475 344460
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。
