在烟包领域,烟包的印刷方式以凹版印刷为主。由于烟包多为大批量印刷且印后工艺比较固定,使得构建凹印+印后连线系统具备了可能性。
该系统是基于烟包印刷与印后工艺,结合凹版印刷的特性,将烟包的印刷与印后工艺在一条生产线上一次性完成的生产系统。系统的管理主要针对其运转过程中出现的问题,包括干燥、金粉处理以及废料收集等。此系统具有效率高、稳定性高、损耗低、收益好等优点,能为烟包企业低成本战略的实施提供良好的基础。
系统构建
凹版印刷活件多为长版印刷,大批量印刷为凹印与印后连线系统的构建奠定了基础。尤其在烟包领域,因产品工艺比较固定,不像平版印刷以及数码印刷产品工艺多变,也就为凹印+印后连线系统的构建提供了必要条件。
该系统构建的核心在于打造集印刷和印后于一体的高效生产线,即一次走纸即可得到印刷成品。下文以烟包的印刷工艺为例,重点讨论如何构建这样的连线系统。
烟包的印后工序比较固定,纸张在完成凹印(上光有时在印刷工序完成)工序后,再进入压凹凸、烫金、模切等印后工序。目前,烟包从印刷到印后加工流程,大多数都是离线单机操作:印刷后的承印物需要经过裁切,然后才能进入印后加工阶段。这样的流程易产生诸多问题,一方面,会造成产品质量不高,产品损耗率上升,增加生产成本。例如,由于切单张过程中的裁切误差造成印品规矩不一致,使得后续的压凹凸、烫金以及模切工序难以套准。另一方面,会造成生产效率低下。例如,离线单机操作除了会增加半成品流转次数及人力物力成本,还会增加生产流程管理的难度;每台机器产能与速度不一致,会造成产能不对等,浪费资源。
若想解决烟包在印刷及印后加工工艺中出现的质量以及生产效率方面的问题,可考虑将印后设备整合到印刷设备中去,这样考虑的原因主要有以下几点。
①凹版印刷机稳定性比较高,其在套印精度方面的性能明显要高于任何一台印后设备。
②凹版印刷机不易整合到其他印后设备中去。
③市场上已有圆压圆压凹凸、模切与烫金设备,技术比较成熟。
④长版印刷品的印后工艺比较固定,可以进行大批量生产。
⑤印刷机色组众多,可塑性较强。
其中,原因③和原因⑤是解决问题的着手点,具体方法为通过引入圆压圆印后工艺机组,将印后工艺整合到凹印机中。以8色凹印机为例,整合后的连线系统如图1所示。
为实现一次走纸即可得到印刷成品,可在最后一个机组与收纸系统间增加模切清废机组。对8色凹印机进行改造以后,原来多色印刷的优势有所减弱,不过由于印刷机色组为独立单元,为弥补多色印刷改造后的缺陷,可通过增加色组或通过专色墨呈现叠印颜色效果来实现。对烟包企业而言,改造后的连线系统基本可以满足烟包产品的工艺需要,其连线模式为:多色凹印+联机上光+连线圆压圆烫金+连线圆压圆压凹凸+连线圆压圆模切+排废,从上纸到出成品均在一个连线系统完成,其优势体现在以下几点。
①无半成品流转,节约了中间环节耗去的时间、仓储占用空间以及人力成本。
②印后加工套印模式利用印刷套印原理,可以大大提升产品质量,降低损耗率。
③由于印后工艺采用的均为圆压圆模式,因此能够媲美印刷机运行速度,使得整个连线系统可以处于高速运转状态,从而大大提高生产效率。
④有利于企业不断进行集成创新,淘汰落后产能。
⑤使生产管理变得科学化,配合ERP系统管理软件,可以更直观、更便捷地管理印刷活件。
系统管理
改造后的凹印与印后连线系统,虽然实现了生产效率和产品质量的大幅度提升,但是如何使整个系统内各个单元保持良好的协作,还需要对系统进行总体评价和进一步管理。
在实际生产中,速度的提升往往会引发质量方面的问题,改造后的凹印与印后连线系统也存在这样的问题。通过对影响整个连线系统运行速度以及产品质量的因素进行分析,可以得出管理该系统需要关注的问题,主要有三个方面:第一,干燥问题。如果一味追求速度,不关心干燥问题,势必会影响产品质量,造成蹭脏现象。第二,金粉处理问题。烫金粉不同于油墨,在系统高速运转过程中,因静电、胶辊摩擦而引起的金粉掉落、堆积等问题,会造成烫金单元精度和速度的降低,产品烫印质量也会受影响。第三,模切排废问题。如果模切后的废纸屑围绕在模切单元附近等待人工收集,一方面会造成现场管理混乱,影响工作效率;另一方面,也不利于印刷企业开展清洁生产,还会给操作人员带来不便。
综合连线系统管理的三方面难点,可以考虑利用以下方法来解决。
①解决干燥问题。很多凹印设备均采用热风干燥的方式,在高速印刷过程中很难使干燥质量达到要求,而且使用热风干燥能耗较高。因此,可以考虑综合应用UV、IR及热风干燥,根据油墨使用情况智能调节干燥方式,实现能源利用最大化。
②解决金粉处理问题。在烟包领域,目前金粉去除主要通过静电除尘、风吹、软毛刷清理等方法,但效果均不理想,甚至会影响印品质量。可考虑采用静电处理装置配合使用粘性辊的方法,彻底消除金粉对印品质量的影响。
③解决模切后排废问题。可以在模切机组安装自动清废装置,以实现自动收集废料的功能。废料定点摆放,能够保持车间内的整洁,也能间接地提高生产运作效率。
经济效益分析
烟包凹印+印后连线系统的经济效益可以从生产效率、产品质量控制以及能源节约三个方面进行计算。生产效率以设备运行速度为主要考量指标,产品质量控制以损耗率为主要考量指标,能源节约以电能节约为主要考量指标。
其中,在计算设备运行速度时,改造前的印后加工系统按照综合运行速度为100米/分钟(印后有一道工序为平压平作业且只用一台设备作业)来计算,改造后的连线系统按照整体运行速度为200米/分钟(印后工艺机组均为圆压圆设备)来计算,工作时间按照16小时/天、280天/年,开机率按照65%,单位长度卷筒纸可生产18盒烟包来代入相关计算公式,改造后的系统每年可增加约3.2亿盒烟包的产能。在计算产品损耗率时,与产品损耗率相关的印刷企业年产量按照2亿盒/年、烟包单价按0.04元/盒代入相关计算公式,改造后的系统每年可节约成本24万元。在计算电能节约时,电费按照0.8637元/度代入相关计算公式,改造后的系统每年可节约电费近100万元。上述效益分析如表1所示。
总体来说,改造后的系统在生产效率方面,生产速度的提升可以带来约3.2亿盒烟包的年产能增加,若以烟包单价为0.04元/盒进行计算,相当于每年可多生产约1280万元的盒品,可大大缓解印刷企业因产能不足带来的问题。此外,改造后的系统能带来的产品质量成本减少值及能源损耗值,约为124万元/年。
完成凹印与印后连线系统的改造,需要投入圆压圆模切以及全自动排废机组、圆压圆压凹凸机组、圆压圆烫金机组、干燥装置、金粉去除装置。其中,前三项设备投入为完成连线系统构建的主体部分,后两项为解决连线系统在生产过程中遇到的产品质量以及速度问题而投入的装置。
根据市场情况,如改造所用机组均为进口设备,那么圆压圆模切机组以及全自动排废系统投入成本约在300万元左右,技术改造服务费用约20万元;圆压圆压凹凸以及烫金机组(配件)投入成本约为200万元,技术服务费用约为20万元;干燥装置和金粉去除装置的投入成本约10万元,技术改造服务费用10万元;总计投入资金约560万元。
结合烟包领域凹印与印后连线系统的投入和产出,烟包企业实现此系统的改造后,投资回收期约在4.5年左右。若算上由于业务增长带来的质量成本节约以及产能扩大带来的间接效益,企业会在更短时间内收回投资成本。 |