楊正宇，劉飛林

（湖南福瑞印刷有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410100）

0 引言

目前企業(yè)“招工難”的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，人工成本越來(lái)越高，已成為制約企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素，如何緩解這一難題已引起越來(lái)越多企業(yè)的重視。如何由傳統(tǒng)的手工作業(yè)轉(zhuǎn)化為機(jī)器自動(dòng)化作業(yè)是目前企業(yè)設(shè)備改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人工成本的提高，工廠智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)需求越來(lái)越迫切。特別是當(dāng)前各行業(yè)都面臨著原材料價(jià)格上漲，利潤(rùn)空間降低的壓力，煙包印刷企業(yè)也不例外。如何在“微利時(shí)代”生存，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求得一席之地，已是煙包印刷企業(yè)的頭等大事，以工藝優(yōu)化、設(shè)備改造為開(kāi)源節(jié)流的突破口，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和設(shè)備實(shí)力，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 經(jīng)濟(jì)合理性

在印刷企業(yè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化關(guān)鍵是改變以前的生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程化。所謂生產(chǎn)流程化，是一種改變按照各個(gè)流程（工序）單位進(jìn)行生產(chǎn)的傳統(tǒng)思維，把生產(chǎn)流程看作是“河流”，以流水線方式來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品，即各工序只有一個(gè)工件在流動(dòng)，使工序從原材料到成品的加工過(guò)程始終處于不停滯、不堆積、不超越的流動(dòng)狀態(tài)，生產(chǎn)流程化可以消除各道工序內(nèi)部、各道工序之間的物料的停滯，實(shí)現(xiàn)一個(gè)流生產(chǎn)。一個(gè)流生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)有：生產(chǎn)時(shí)間短，直接由原材料到成品，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)存有半成品，占用生產(chǎn)面積小，能迅速適應(yīng)市場(chǎng)與計(jì)劃的變更安排生產(chǎn)，有利于保證產(chǎn)品品質(zhì)、安全生產(chǎn)，不需要高性能、大型化設(shè)備，減少生產(chǎn)成本，確保財(cái)產(chǎn)安全。整流化生產(chǎn)可以降低人工成本和設(shè)備成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益最大化，是現(xiàn)代化企業(yè)的基本要求。

對(duì)于煙包印刷公司，生產(chǎn)工藝流程為：原材料→裁切機(jī)→印刷機(jī)→燙金機(jī)→模切機(jī)→檢品機(jī)→成品打包。印刷煙盒的膠印機(jī)為海德堡9+3 全自動(dòng)印刷機(jī)，速度為15 000 印/h。膠印機(jī)自身帶有全自動(dòng)物流系統(tǒng)，紙張?jiān)谕邪迳蠈?dǎo)入物流系統(tǒng)，自動(dòng)循環(huán)到不停機(jī)上紙，托板的不停機(jī)叉子與塑料托板特殊的形狀，配套完成上紙動(dòng)作。上完紙后，空的托盤(pán)自動(dòng)移動(dòng)后面的收紙位置，自動(dòng)收紙，完成收紙后在輸送軌道上運(yùn)輸?shù)较鹿ば颉?/p>

印后加工設(shè)備為長(zhǎng)榮MK21060 型模切機(jī)，模切加工出煙盒的外形尺寸。按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，膠印機(jī)印刷出半成品后，通過(guò)人工使用液壓叉車將膠印半成品轉(zhuǎn)運(yùn)到模切機(jī)輸紙平臺(tái)進(jìn)行模切成型加工。人工轉(zhuǎn)運(yùn)半成品有3 個(gè)缺陷：①在搬動(dòng)印品時(shí)，會(huì)出現(xiàn)印品的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，如印品刮壞、印品規(guī)線不齊、印品變形等；②每車印品都需要從膠印機(jī)出料的大托板搬運(yùn)到模切機(jī)進(jìn)料的小托板，耗時(shí)費(fèi)力，加大了設(shè)備操作人員的勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度；③半成品在搬運(yùn)過(guò)程中容易放反，導(dǎo)致模切工序倒模的嚴(yán)重質(zhì)量缺陷。

2 提出問(wèn)題

整流化生產(chǎn)將以前相對(duì)獨(dú)立的膠印和模切工序結(jié)合起來(lái)，形成連續(xù)的生產(chǎn)流。用自動(dòng)物流系統(tǒng)取代人工轉(zhuǎn)運(yùn)紙堆，即膠印機(jī)印刷出的半成品通過(guò)自動(dòng)物流系統(tǒng)直接輸送到模切機(jī)的輸紙平臺(tái)進(jìn)行模切加工，在整流化設(shè)備改造過(guò)程中遇到了一個(gè)棘手的問(wèn)題，就是膠印機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的半成品到達(dá)模切機(jī)的輸紙部分時(shí)，由于膠印機(jī)自動(dòng)物流系統(tǒng)輸送過(guò)來(lái)的托板一寬度為1050 mm，而模切機(jī)輸紙平臺(tái)左右輸紙鏈條的間距1005 mm，導(dǎo)致從膠印機(jī)下來(lái)的托板推入模切機(jī)輸紙臺(tái)板時(shí)，托板會(huì)碰到輸紙臺(tái)板鏈條，紙垛無(wú)法順利輸送至模切機(jī)輸紙臺(tái)板進(jìn)行模切加工。這就造成一個(gè)流生產(chǎn)的中斷，半成品在模切工序堆積，無(wú)法“流入”下一工序，造成一個(gè)流生產(chǎn)的斷流。托板一和模切機(jī)輸紙平臺(tái)如圖1、圖2 所示。

圖1 膠印機(jī)用托板

圖2 模切機(jī)輸紙臺(tái)板

3 分析問(wèn)題

為使紙堆順利輸送到模切工序，讓受阻的生產(chǎn)流動(dòng)起來(lái)，制定方案如下。

（1）方案1：模切機(jī)結(jié)構(gòu)保持不變，對(duì)膠印機(jī)物流系統(tǒng)改造，在膠印機(jī)的物流系統(tǒng)中使用模切機(jī)使用的木托板，根據(jù)模切輸紙臺(tái)板的尺寸減小膠印機(jī)紙垛托板的長(zhǎng)度，即在膠印機(jī)和模切工序中統(tǒng)一使用現(xiàn)在模切機(jī)用的托板尺寸，只要將膠印機(jī)的塑料托板尺寸（1050 mm×735 mm）換成模切機(jī)托板尺寸（815 mm×650 mm），就能滿足模切生產(chǎn)的需求。這樣，紙堆就能順暢地流入模切工序進(jìn)行模切加工，模切機(jī)使用的托板如圖3所示。

圖3 模切機(jī)用托板

這個(gè)方案需要重新定制托板，還要對(duì)膠印機(jī)自動(dòng)物流系統(tǒng)重新安裝，根據(jù)托板二的尺寸調(diào)節(jié)自動(dòng)物流系統(tǒng)軌道的距離。查看印刷機(jī)物流系統(tǒng)的位置檢測(cè)電眼數(shù)量較多，而且位置大多固定，不可調(diào)節(jié)。如果對(duì)膠印物流系統(tǒng)改進(jìn)改造，相當(dāng)于對(duì)整個(gè)物流系統(tǒng)拆掉重新安裝，將耗費(fèi)大量人力和物力，改造的時(shí)間成本長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)成本高，顯然不是最佳方案。

（2）方案2：膠印自動(dòng)物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變，改進(jìn)模切機(jī)結(jié)構(gòu)。對(duì)輸紙機(jī)構(gòu)全面改造，考慮將長(zhǎng)榮MK21060 型的進(jìn)紙寬度改寬，從而滿足一個(gè)流生產(chǎn)需求。即加大輸紙鏈條的間距，使紙垛托板能夠輸送至輸紙臺(tái)板。仔細(xì)測(cè)量長(zhǎng)榮模切機(jī)的輸紙臺(tái)板寬度為1135 mm，比膠印托板（1050 mm）長(zhǎng)85 mm，完全可以放入托板，只是輸紙臺(tái)板的鏈條擋住了拖板，如果將鏈輪軸向移動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)加寬輸紙臺(tái)板鏈條間距的目的。但是這種方案需要改動(dòng)的地方太多，要對(duì)前后兩對(duì)鏈輪軸改短，位置開(kāi)關(guān)限位要改動(dòng)，機(jī)罩開(kāi)缺口，位置改動(dòng)，而且需要廠家的技術(shù)支持，聯(lián)系廠家，改動(dòng)經(jīng)費(fèi)需要一萬(wàn)多元，且需停機(jī)約7 d，同樣需要耗費(fèi)大量時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。

對(duì)上述兩個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性分析，在技術(shù)上，沒(méi)有對(duì)自動(dòng)物流系統(tǒng)和模切機(jī)輸紙機(jī)構(gòu)整體改造的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù)支持。設(shè)備改造后不能保證系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行。在經(jīng)濟(jì)上，要對(duì)物流系統(tǒng)和模切機(jī)飛達(dá)部分整體改造也將耗費(fèi)大量的人力和巨大的改造費(fèi)用。因此，這兩種方案都不合適。如何尋求一種運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)合理的方案是目前迫切需要解決的問(wèn)題。

4 解決問(wèn)題

經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)量、分析、研究，決定自行加工配件對(duì)模切機(jī)輸紙臺(tái)板進(jìn)行改造。從解決模切機(jī)的托板開(kāi)始嘗試，再次查看膠印機(jī)的托板尺寸為1050 mm，而模切機(jī)輸紙臺(tái)板兩條鏈條間距為1005 mm，只需要將鏈條位置向兩邊移動(dòng)45 mm，膠印機(jī)使用的托板就能直接輸送到模切機(jī)輸紙平臺(tái)，完成模切加工生產(chǎn)，升降臺(tái)板的后面兩根鏈條不需要改動(dòng)。

經(jīng)過(guò)測(cè)量膠印托板高度為175 mm，通過(guò)計(jì)算高度、分析受力點(diǎn)、模擬進(jìn)紙?zhí)嵘齽?dòng)作、重力測(cè)量及行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作的可靠性分析，設(shè)計(jì)一個(gè)92°角型鋼硬連接，在提升臺(tái)板上加裝左右各一個(gè)連接座子（圖4）。

圖4 92°角型鋼

連接座子與提升臺(tái)板緊固連接。連接座子與92°角型鋼為可調(diào)連接。92°角型鋼的另一邊加墊片，自定心連接，兩邊去除鏈條的長(zhǎng)度為92°角型鋼的長(zhǎng)度。改造完成后，模切機(jī)輸紙臺(tái)板如圖5 所示。

從圖5 可以看出，模切機(jī)輸紙平臺(tái)兩鏈條的間距由1005 mm 增加為1135 mm，比膠印機(jī)托板長(zhǎng)度1050 mm 長(zhǎng)了85 mm，經(jīng)過(guò)改造后膠印機(jī)的托板可以順暢地輸送到模切機(jī)輸紙平臺(tái)，印刷半成品就可以直接通過(guò)物流系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到模切機(jī)輸紙臺(tái)板進(jìn)行模切加工。

圖5 模切機(jī)輸紙臺(tái)板（改造后）

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)設(shè)備改造，解決了生產(chǎn)流在模切輸紙工序斷流的現(xiàn)象，為煙包印刷一個(gè)流生產(chǎn)奠定了設(shè)備基礎(chǔ)，一個(gè)流生產(chǎn)是按節(jié)拍一個(gè)一個(gè)流動(dòng)的生產(chǎn)方法，是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。到目前為止，改造后的系統(tǒng)已經(jīng)試運(yùn)行半年，每班模切成品16垛，未出現(xiàn)過(guò)進(jìn)紙故障，效果良好。改造完成的加工成本僅幾百元，安裝完成的時(shí)間只用了一個(gè)班的時(shí)間，這個(gè)改造方案在技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)合理性都是最優(yōu)選擇。根據(jù)公司設(shè)備智能化總體安排，另外5 臺(tái)模切機(jī)也將按照本方案進(jìn)行改造，為公司全面打造一個(gè)流生產(chǎn)線提供設(shè)備保障。