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界龍：印刷智能化、環(huán)保創(chuàng)新之路

為學(xué)習(xí)宣傳貫徹習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想和黨的十九大精神，貫徹落實全國宣傳思想工作會議部署，承擔(dān)“舉旗幟、聚民心、育新人、興文化、展形象”使命任務(wù)，推動印刷業(yè)更好地服務(wù)我國社會主義文化繁榮興盛，引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展，國家新聞出版署主辦中國印刷業(yè)創(chuàng)新大會，搭建一個統(tǒng)攝發(fā)展的政治陣地和協(xié)同創(chuàng)新的服務(wù)平臺。

今年大會的主題是“聚焦綠色化”，組織動員全行業(yè)力量，共同參與大會的籌備舉辦，宣講政策法規(guī)、通報發(fā)展情況，梳理發(fā)展模式、完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，介紹典型案例、指引發(fā)展路徑。大會已成為我國印刷業(yè)頂層設(shè)計、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的政策性、前瞻性、引領(lǐng)性、公益性行業(yè)活動。

       會上，上海界龍實業(yè)集團股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師龔忠德以“界龍印刷智能化、環(huán)保創(chuàng)新之路”為主題作了精彩分享�，F(xiàn)將此次分享的內(nèi)容整編如下，供大家參考。

上海界龍實業(yè)集團股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師龔忠德

 近些年，我國經(jīng)濟快速增長，同時制造業(yè)也面臨了越來越嚴(yán)峻的環(huán)保壓力。界龍集團通過20余年的不斷發(fā)展，在綠色印刷、智能化建設(shè)、環(huán)保工作中做出了積極探索，取得了一些成就。

1、空氣循環(huán)系統(tǒng)

眾所周知，印刷環(huán)境的溫度和濕度，對油墨和紙張有極大影響，因此印刷車間在規(guī)劃建設(shè)時，就必須考慮恒溫恒濕的控制。另外，在生產(chǎn)的過程中必然產(chǎn)生廢氣，所以需要重視車間廢氣的處理，減少排放，進行末端處理。

       為了保持印刷車間的恒溫恒濕，確保印刷質(zhì)量的穩(wěn)定性，界龍集團采用空氣循環(huán)系統(tǒng)，引入中央空調(diào)。在廢氣整治中，引入VOCs治理概念，利用中央空調(diào)系統(tǒng)原有設(shè)備，將活性炭吸附裝置有機融合在中央空調(diào)體系中。通過改造，車間廢氣均能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，既保證了車間恒溫恒濕的條件，又達(dá)到了廢氣整治的目的，節(jié)能降耗效果明顯。

中央空調(diào)循環(huán)裝置

印刷廠需要對環(huán)保數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化地追蹤，以便采取合理的節(jié)能減排措施。界龍集團與社會上有環(huán)保檢測資質(zhì)的第三方單位簽訂長期協(xié)議，下圖是界龍集團某車間定期檢測的指標(biāo)數(shù)據(jù)，其中黃色部分收集了系統(tǒng)中相應(yīng)的VOCs含量，中間紅色橫線是行業(yè)限制的標(biāo)準(zhǔn)，綠色部分是通過有效處理后取得的相應(yīng)指標(biāo)。

排放數(shù)據(jù)采集值

從圖中可以看出，綠色部分在遞增，說明企業(yè)之前安裝的環(huán)保裝置材料逐漸損耗，處理效率在降低，排放有所增加。如果在某一時間點，檢測數(shù)據(jù)超過了30毫克，意味著這些環(huán)保裝置材料到了更換時期。

2、LED-UV印刷應(yīng)用

      早在20多年之前，包裝印刷行業(yè)為了承接PVC、PET、銀卡紙等特殊基材的印刷產(chǎn)品，使用汞燈UV來達(dá)到普通油墨無法達(dá)到的效果。但是汞燈UV具有一定缺陷——燈具能耗比較大、產(chǎn)生臭氧、燈具使用壽命短、耗材油墨價格昂貴，所以傳統(tǒng)的汞燈UV印刷工藝在行業(yè)里面沒有得到很好地推廣。

最近幾年，LED-UV技術(shù)得到重視，很多國內(nèi)外供應(yīng)商做了相應(yīng)研發(fā)，成果在行業(yè)里面迅速傳開并應(yīng)用。比起傳統(tǒng)汞燈UV技術(shù)，LED-UV技術(shù)更具優(yōu)勢——燈具環(huán)保沒有臭氧、能耗低、燈管壽命長、油墨VOCs零排放、干燥速度快、無需噴粉、印刷顏色無干退。目前LED-UV油墨市場上的價格比普通的油墨平均要高一倍，如果投資應(yīng)用，還需要配置燈具設(shè)備，成本可想而知。

在成本較高的情況下，為什么要重視，甚至還要推廣LED-UV技術(shù)呢?通過比較，不難發(fā)現(xiàn)，普通油墨干燥速度慢，印刷容易蹭臟，印刷效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，平均時速每小時8000-10000張。而LED-UV效率高，即時干燥、沒有噴粉，最高時速每小時13000-17000張。同樣一臺機器，如果用新的LED-UV印刷，跟以往的普通印刷相比，效率提升將近30%-50%。

效率的提升足以證明LED-UV印刷技術(shù)的應(yīng)用前景。界龍集團2017年提出要進行LED-UV技術(shù)研發(fā)，在杭華油墨的大力支持下，找到了LED-UV最佳設(shè)計指標(biāo)數(shù)據(jù)。2018年，界龍集團所有涉及商業(yè)書刊印刷和卡紙包裝印刷的膠印機全部使用LED-UV，試運行一年后效果明顯。平均時效每小時12000-13000張，效率的提升完全可以抵消LED-UV成本，而且藝術(shù)紙印刷顏色無干退，色彩管理更加精準(zhǔn)，產(chǎn)品無噴粉，在藥品、食品、兒童讀物印刷品市場廣受好評。

3、智能化配墨系統(tǒng)

       下圖是界龍集團的智能化配墨系統(tǒng)框架，其中右邊是愛色麗的專色計算軟件系統(tǒng)，搭載分光光度儀、膠印展色儀、柔印展色儀和柔印實驗機，形成配色軟件數(shù)據(jù)系統(tǒng)。界龍集團運行此系統(tǒng)20多年，建立了油墨和印刷特性數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并于去年配置自動配墨機，研究創(chuàng)建了ERP和MES系統(tǒng)，將膠印的自動配墨機和柔印的水性油墨自動配墨機結(jié)合，形成一套智能化的自動配墨系統(tǒng)。

智能化配墨系統(tǒng)框架圖

此系統(tǒng)操作流程第一個環(huán)節(jié)是配方的制作。愛色麗專色軟件計算配方，根據(jù)膠印不同基材墨層厚度的數(shù)據(jù)、柔印不同基材載墨量的數(shù)據(jù)以及不同品牌基色墨的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，實驗室對配方顏色進行測試和調(diào)整，并在配墨機上驗證配方的準(zhǔn)確性，測試完畢后，配方將自動傳送到施工單數(shù)據(jù)庫。

第二個環(huán)節(jié)是配墨執(zhí)行。智能化配墨系統(tǒng)通過印前圖像的面積和膠印墨層厚度的負(fù)重以及訂單的數(shù)量，計算出業(yè)務(wù)訂單的總量預(yù)算，在ERP生產(chǎn)計劃管理里面，創(chuàng)建相應(yīng)的分批配送參數(shù)指標(biāo)。通過膠印配墨機和柔印水性配墨機進行配墨執(zhí)行，最后根據(jù)表單序列完成物流配送。機臺在工作過程中一邊消耗材料，一邊在MES系統(tǒng)中通過人機對話給物流員工推送指令，物流員工到機臺上一鍵操作，即可完成，不需要依靠專業(yè)人員。

智能化配墨系統(tǒng)也能達(dá)到環(huán)保目的，那就是余墨利用。系統(tǒng)通過科學(xué)計算，在更改墨層厚度和更改粘度時得到準(zhǔn)確的油墨配方，能及時統(tǒng)計出生產(chǎn)成本，且任意一次的配墨顏色都保持一致，所以不需要預(yù)先調(diào)試很多油墨。另外，使用后的余墨也能及時回收，在下一個施工單中優(yōu)先使用，減少浪費。

4、高精細(xì)柔印技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用

柔版印刷在所有的印刷工藝當(dāng)中相對來說是最環(huán)保的，但目前的發(fā)展趨勢和相應(yīng)走勢不容樂觀。柔版印刷的推廣，總結(jié)來說有兩大難題——高精細(xì)柔印工藝數(shù)據(jù)難以創(chuàng)建、柔印制版成本太高。

高精細(xì)柔印工藝數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，首先需要重視柔印的色彩管理，找出最佳印刷數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn);其次需要創(chuàng)建實驗室，投入柔印實驗機，并配置網(wǎng)紋輥數(shù)據(jù)庫;在找出最佳網(wǎng)紋輥數(shù)據(jù)后，確認(rèn)油墨配方，創(chuàng)建制版曲線。

對于高精細(xì)柔版印刷網(wǎng)紋輥應(yīng)用，有以下建議：如果印刷品的圖像網(wǎng)線在130線以上，建議網(wǎng)紋輥1000線以上;如果印刷品的圖像網(wǎng)線在150線以上，建議網(wǎng)紋輥1200線以上。目前情況來看，為進一步提升高精細(xì)柔印技術(shù)，還需要網(wǎng)紋輥供應(yīng)商和油墨供應(yīng)商做相應(yīng)的納米技術(shù)探索。

       關(guān)于柔印制版成本太高的問題，可以用小版拼貼大版來解決。例如，一張1米6寬幅的版材，其中有多種顏色，但其所展現(xiàn)的字板和圖像面積有空白部分，因此，可以在印前將相應(yīng)的可分割小版變成區(qū)號，生成相應(yīng)的坐標(biāo)和尺碼，拼成最終小版，這樣可節(jié)省76%的面積。

省版效果案例圖

在具體應(yīng)用中，需要注意的是，首先單獨圖像寬度130毫米以上，每套小版十字線橫向至少有1MM以上差異;其次，要打印藍(lán)紙確認(rèn)，生成對應(yīng)每套小版帶有十字線坐標(biāo)數(shù)據(jù)的條碼;另外，曬版后貼版機掃碼自動定位。界龍集團用此方法運行一年多，統(tǒng)計下來版材平均節(jié)約  60%。

5、智能化按需配送

      為解決柔版印刷卷筒半成品堆放影響生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)現(xiàn)場效率的問題，界龍集團去年打造了全自動化倉庫和自動化的生產(chǎn)物流。通過ERP和MES管理平臺，將生產(chǎn)系統(tǒng)的人、物料、機臺三大要素變成數(shù)據(jù)，信息物流全部數(shù)據(jù)化表達(dá)。

界龍生產(chǎn)管理平臺

界龍集團的工作流程中沒有領(lǐng)料單，也沒有配備倉庫保管員。各個部門的大數(shù)據(jù)信息串聯(lián)起來，讓物流人員以最小的包裝單位按需配送。

目前界龍集團生產(chǎn)線上每個物料托盤都有對應(yīng)的倉位標(biāo)識條碼，車間實現(xiàn)WIFI全覆蓋。系統(tǒng)根據(jù)機臺的使用情況實時反饋給物流人員，物流人員隨時了解具體機臺需要哪些具體物料、需要配備多少，并根據(jù)電腦指示定位搬運相關(guān)物料。

如今，界龍集團完成倉儲與生產(chǎn)物流的智能化建設(shè)，全程無需人員干涉，物流員工的配備也從8位人員轉(zhuǎn)變到如今的2位人員，效率大幅提升。生產(chǎn)現(xiàn)場的物料通過5S管理，每個機臺、每個班次按需配發(fā)，班次施工單完工后自行清場。

物品信息和位置信息全部代碼化，員工全部用人機對話來實施工作，大大提升了員工工作時間的有效利用率，也提高了員工的收入與積極性。

界龍集團的環(huán)保創(chuàng)新實踐，包括打造環(huán)�？諝庋�環(huán)系統(tǒng)、推廣LED-UV技術(shù)、應(yīng)用智能化配墨系統(tǒng)、研發(fā)高精細(xì)柔印技術(shù)以及智能化按需配送。界龍集團通過新材料、新技術(shù)、新工藝的研發(fā)應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)化流程和大數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，開展了真正有效的智能化環(huán)保建設(shè)，在發(fā)展自身的同時，也帶來了良好的社會環(huán)保效益。