印刷包装工作的品质与可靠性

  简要介绍:

  * 包装的任务是在存储和运输的过程中保证产品的质量。
  * 包装设计有两个不同的方面:外观结构和图像元素。
  * 结构特征是实现包装的技术和物理的要求。这些要求包括产品密封,产品保护和保存以及便利的运输和分发。
  * 图像元素更重要,它可以吸引消费者的注意,提供相关信息并最终影响消费者购买。
  * 基本的图像设计七元素包括:外形、尺寸、颜色、纹理、色调、线条和图标。在印刷和装饰中需要更多的设计元素来实现。
  * 包装的质量和可靠性取决于两个主要的因素:结构设计和图形设计。

  印刷的品质特征

  * 在印刷中我们讨论下列品质特征:印刷质量,颜色密度/亮度,摩擦阻力,化学阻力,以及印刷表面的光牢固性。
  * 众所周知,印刷质量与一下四项因素相关:
  1. 基底的表面特性;
  2. 墨水质量;
  3. 印刷方法;
  4. 图像质量

  * 影响品质的因素有很多,其中包括:使用方法、是否与规格一致、交流中的最低损耗、                       满意度及暗含的需求。品质系数的计算公式是实际结果除以预期效果,好的品质是最终的结果超过预期,通常品质系数小于1,即最终结果通常小于预期。

  印刷的可靠性

  * 任何加工过程的可靠性,不管是印刷还是包装都取决于其变化的程度。印刷的可靠性是提升产品的一个重要标准,印刷材料和过程中的可变性都是可控的。当可变性增加时,可靠性就会降低。包装过程与此类似。

  * 现在你所见的是正常的或标准的品质分布特征。下面我们将讨论的品质特征是印刷品的颜色密度或墨水厚度。任何品质参数都有一个所谓的规格值和公差。公差的水平在USL(规格上限)和LSM(规格下限)中有明确的说明。基于该分布曲线99.73%的总量满足LSL和USL要求,只有0.27%超过规格要求。该分布宽度被分为6个部分,每部分被称为Sigma(标准偏差)。根据Phillips B Crosby原理,低于该界限没有损耗,超过界限才有损耗。

 

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  * 现在我们所见的西方较流行的最新的品质观念,前面我们所讨论的6σ品质是正常的品质分布曲线,即在平均值的两边各有3σ或3个标准差。

  这个标准确定了可变性的程度。大的标准差意味着大的可变度。我们的目标是降低标准差,以降低可变度。

  * 印刷和包装的可靠性取决于以下因素:

  (D)  Design 设计(结构和图像)
  (P)  Production 生产
  (T)  Test 测试
  (M) Maintenance 维护
  (O) Operation/ Usage 操作/使用
  (S)  Substrate surface 基底表面
  (I)   Ink properties 墨水特性
  (Pt) Printing techniques 印刷质量

   图像设计的可靠性

  * 在传统的包装链中,图像设计是重要的角色。可靠性在从设计到供货、生产、测试、包装以及产品消费过程中的各个阶段都是一体的。

  * 有3个因素会导致任何一个处理过程中产生可变性,这些因素被称为噪声因素:外部噪声、内部噪声及个体对个体的噪声。

  * 现在让我来解释这些噪声是怎样施加到印刷中的。外部噪声如:湿气吸收,强烈的曝光,操作和处理的条件,大气以及外界环境中的化学物质会影响印刷品质;内部噪声是印刷过程中出现的如:颜料的移动,粉末导致的污点,表面放射,摩擦增加等;个体对个体的噪声包括印刷密度,摩擦阻力,以及不同印刷品之间的不一致。

  * 在设计阶段的对应措施可应用于抓获各种噪音。因此,产品的结构设计、平面设计将是整个生产过程中最重要的一步。

  * 设计过程被称为离线质量控制活动。设计过程有三个步骤:第一步是系统设计以选用最适用的科技;第二步的过程被称为参数设计,各级参数要在设计中确定出来;例如,油墨的配制,印刷的密度,耐磨性等;最后阶段的工作,是在设计过程参数值的容忍度设计。

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  *现在我们正在着手进行第一阶段设计过程,这是系统设计采用的一系列方法。现在让我们讨论我们采用的一个最重要的方法。质量功能部署,客户的需要被一个矩阵方式转化为技术参数。


  * 客户的需求和技术参数被区分放在行和列。所用的技术参数是印刷方法。客户需求和技术参数的联系是通过黑色的圈,白色的圈或者三角来辨别,依据他们之间联系的等级。黑圈指关系最密切;白圈表示关系一般,三角表示关系最浅。客户的需要被定价并给出不同的价值。黑圈代表9分,白圈代表3分,三角代表1分。现在我们很容易计算每个技术参数的价值了。以下是最后经过计算的各个参数的价值:凸版印刷123分,胶印249分,苯胺印刷85分,凹版印刷109分。

  印刷生产的可靠性

  *现在我们从设计转到生产,就是指在线质量控制。它的好坏由四个因素控制——印刷材料,印刷机器,印刷流程,和人力资源。减少可变性的目标就是达到可靠性。

  * 一些我们采用的使印刷材料可变性最小化的方法是:1)来料控制;2)噪音检查和测试流程;3)统计抽样表;4)材料规格-目标价值;5)卖主监视。关于材料规格,有两个系统用来考察:规格理论和丧失功能理论。hillips B Crosby的规格理论指出只要产品符合规格就没有问题。这个理论正在逐步被摒弃。取而代之的,Taguchi的丧失功能理论指出当规格达到目标价值时,损失是最小的。

  * 要讨论如何减少生产过程中的可变性,我们着重于进程能力研究。CP和CPK是两种决定进程稳定性的进程能力研究指数。Cp是标准上限减去标准下限再除以6( );Cpk是标准上限减去中间值除以3( )或者中间值减去标准下限除以3( );

  * 下面,让我们来看一个例子,这是一个典型的丝网印刷过程中的过程能力研究案例。质量特性是油墨的厚度为18+到-2U, 主要进程是最理想的中间值18和标准差0.66。假设印刷数量是10000份和修理成本是Rs250.00。让我们根据规格理论来计算损失。损失就是坏品的比率乘以生产的数量再乘以每个产品的损失。这就是0.0027 x 10000 x 250等于Rs.6750.00。

  * 一个损失作用计算公式:扩散的损失=  ,σ为标准偏差,m是目标值。Y是平均值。这个损失作用的计算有一些复杂,不过它是最实际的。请用这个等式来计算。最后的结果就是Rs27250。这可以看出传统的质量控制体系是如何的不规则。

  * 减少印刷机器的可变性通过三个途径:控制器、预防性的维护及完全的产品维护。

  * 举一个经典的例子,具备相同技术的两台印刷机在色密度记数的基础上来比较其可靠性,这里使用的是标准的数据标准差。每一台机器都进行十个连续打印,以下的图表是一个关于色密度及其价值的表格。两台机器将给出同一个颜色密度值。但是标准差将两台机器区分开来。机器A的标准偏差较小,是比较可靠的机器。
 

 

印刷机A

印刷机B

连续十个印刷物完成于一台印刷机上的色密度数量

 

(油墨 黄/蓝滤色镜)

1.04

1.06

0.98

0.99

1.10

1.05

1.04

1.03

1.02

1.03

1.08

1.04

1.06

0.98

0.96

0.97

1.02

1.03

1.04

1.16

平均值

1.034

1.034

标准偏差

0.034

0.059

 

 

 

  * 最后阶段是控制人类行为的变化,这是减少可变性的最复杂的方面。人类行为是无法预测的,所以无法控制,我们希望看到科学家提出的理论。我今天所讲的只是SQC技术的一个庞大的体系中极其微小的一部分。今天已与大家讨论了印刷的可靠性方面的问题,今后,应该有更多的理论被研究和探讨出来。 让我们希望我们能够再有类似的聚会、,座谈或讨论,将更新的理论提供给我们。

  Dharmatilake Ratnayake先生,现任世界包装组织(WPO)的副主席,同时,还是斯里兰卡包装学院校长,世界贸易中心(ITC)和中国包装联盟的商务咨询服务部顾问。他1965年毕业于斯里兰卡锡兰大学并获得了理学学士学位。1968年他进入了一家在斯里兰卡处于领先地位的软包装转换公司。在那里,他工作了33年,担任过一系列职务,从药剂师/质量控制员,负责铝箔卷曲的生产经理,转换生产经理,工厂经理到技术支持经理。

  从1990到1992年他还担任亚洲包装联盟的总书记职位,2001年,任该联盟的副主席,2002至2005年末,任该联盟的主席。

  从2002年担任世界包装组织(WPO)的副主席开始,Ratnayake先生一直在该组织的活动中扮演着积极的角色。他曾负责组织了在2004年举行的第一届“世界学生明星大赛”,现在他是世界学生明星委员会的主席兼WPO的培训和教育委员会的成员。

  他还在Peradeniya大学科学和农业研究生院的理学硕士学位课程中担任访问讲师,讲述包装学的内容。目前,他是斯里兰卡Edna印刷包装集团的董事兼总经理,经营着一家胶印厂,一家软包装资源转换厂和一家聚乙烯挤压及制包厂。

[时间:2006-05-22  作者:Dharmatilake Ratnayk  来源:香港印刷工业商会]

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