关于100%质检


(What is 100% Inspection &How Can it Work for you?)

  随着柔印技术的不断进步,100%质检系统正帮助越来越多的包装纸盒加工商提高其竞争力。

  过去的几年间,质检技术取得了惊人的进步——目前已经实现了整个印刷滚筒上的100%自动质检。

  目前“缺陷检查”已渗透到行业内的各个角落,包装纸盒领域似乎对自动地检测整个印刷滚筒上的每一个缺陷更加感兴趣。相信这项新技术会对印刷工业带来极深刻的影响。

扩大工艺范围
  近几年来,柔性版印刷技术已经有了很大的改进,成功的实现了在0.5密耳厚的多种承印材料上用1,200线的网纹辊印刷1%的网点。这种改进意味着柔印的印刷质量已经可以与胶印,甚至和丝网印刷相媲美了。

  例如使用Samba加网技术进行分色(Samba是随机加网技术和标准加网技术相结合的产物,用于柔印和丝网印刷工艺中的加网),用700线的网纹辊在较软的承印材料上进行八色印刷,印刷品的效果非常完美。利用Samba加网技术生产的柔包装,色彩非常醒目,而且看起来也非常自然。高光和中间调区域的网点扩大较小,使包装产品的销量极好。

  现在回到主题——100%质检。什么是100%质检?它适用于何种印刷机、何种承印材料上呢?对于柔印商来说,使用100%质检检测标签、纸板箱、信封和软包装产品真的会带来实际的好处吗?

100%质检究竟是什么?
  在柔印与胶印和凹印的竞争中,有一项技术进步起着关键的作用,即视频滚筒检查系统。这项技术使印刷操作人员具有高超的质量管理能力,允许在错误发生之前就将其改正。

  质检对生产率的影响比任何人所想象的也许都要大,因此包装制作商正不断地推进100%质检技术发展的进程。据预测五年后它将成为各种印刷形式的通用标准。

目前的技术现状
  目前在市场上存在两种基本的缺陷检测系统:100%取样和100%全面检测。
  100%取样系统一段时间内重复地分析某一个区域的内容,100%地监测这段时间内的重复性,时间段可能从几秒到几十分钟不等。
  100%全面检测系统则在设备运转的过程中,对产品上的每个平方英尺进行100%的实际监控。
  这两种系统采用完全不同的两种摄影技术——行扫描和区域扫描。
  尽管使用区域扫描技术的100%全面检测系统相对来说更新,但对一些包装产品的质检来说比行扫描更具优势。
  下面将它们扩展开来考察不同的100%质检。

覆盖范围和取样率
  100% 取样系统在一段时间内对整个印版区域进行检查,根据观察的范围、处理能力和系统的运行速度取不同的时间段。

  2-Hz的系统每秒钟取两张图,而10-Hz的系统每秒钟取十张图。在同样的观察范围和处理时间下,10-Hz系统的取样数是2-Hz系统的五倍。

  例如:两个系统,都以7×9英寸的观察范围(为了便于讨论假定运转速度相同)对800fpm速度下运转的35英寸卷筒纸进行分析。这种情况下每分钟大约有336,000平方英寸的卷筒纸通过设备。

  2-Hz的系统每分钟将检测7,560平方英寸的材料,占总量的0.02%,统计学上来看是无效的。而10-Hz的系统每分钟将检测37,800平方英寸的材料,占总量的11%,是统计学上重要而有效的取样。

重复的和非重复的错误
  随机发生的错误怎样处理?质量检测可以解决一切问题,对吗?不是。

  100%取样系统检查对整个重复范围进行检测,只有照相机在特定的时间点恰好取到这点时才能发现问题。实际上,100%取样系统不可能查找出整个滚筒上的所有错误,特别是在非反复监测的过程中。该监测系统的重点在于利用抽样技术来监测整个生产工艺的质量,如色彩、套准、条痕故障,以及一些重复性的故障,在连续的自动操作下有效监控整个印刷过程,警告操作人员存在的问题。

  100%全面检测系统有助于查找印刷过程中发生的随机错误,比如一些小的错误。但是该系统的投资是上个系统的三倍,除非有严重的随机故障,不用采用该系统。该设备通常还用于分开好坏材料。但要首先考虑查找出坏产品和更好的控制管理加工过程两种策略的不同影响。

  除了要理解两个系统的基本区别之外,了解浪费的根本原因也是很重要的,因此有必要取得关于浪费和停机的确切数据。针对某一经历过的特定故障,度量两个系统在印刷生产过程中的作用。

  需要对至少三个月的数据进行分析(如果有6-12个月的数据更好)。列出一个表格,如下表。

浪费和停机总结表

缺陷 %随机 %重复性 每月浪费的英尺数 占总数的% 每月的平均停机时间(Hr) 占总数的% 成本费用
条痕 2 98 87,000 11.0 3.0 13.0 1272
色彩 0 100 246,000 31.3 9.0 39.1 3726
套印不准 0 100 300,000 38.1 4.5 19.6 2925
油墨飞溅 70 30 44000 5.5 0.5 2.1 389
环状白斑 5 95 28800 3.7 1.3 5.7 488
条形码质量 0 100 82000 10.4 4.6 20.5 1642
7878000 100 22.9 100 10453

  该表格确定了与印刷相关的浪费和停机时间,量化每个缺陷对浪费量和停机时间的影响。掌握了上述数据,就可以估计出每种类型故障的代价,以判定各种校正措施的优先权,进一步明确了工序控制系统的目标。

  如果印刷质量的关键问题是趋势性故障,最好采用100%取样系统。这类系统专用来鉴别倾向性故障,如色彩和套准,为操作者提供更好管理工序的有用信息。如果导致浪费的根本问题是一些随机故障,则最好采用100%全面检测系统。

  在投资自动质检系统之前,要花一些时间和资源来调查上述数据。避免安装一个不能解决特定质量问题的系统。

预防和检测
  目前存在一些故障检测系统实际上在无形中增加了浪费和停机时间——与预期的效果恰好相反。传统的100%全面检测线性扫描系统就是这样的一个例子。该系统在发现故障方面很有效,但却不能确定故障的发展趋势。要想有效地控制工艺过程,必须进行有效的趋势故障分析。

  作为真正有用的印刷车间控制工具,软件和故障检测算法必须可以有效地预防故障的发生。在这样的附加条件下,使系统成为功能强大的印刷车间管理工具,有效预防印刷质量问题导致的浪费和停机。

  100%取样系统的真正优势之一就是故障检测、量化问题并确定其趋势,这是许多100%全面检测系统所不具备的。

  同时,其开放式体系结构使外围设备和性能有效地集成起来,如广角激光扫描仪和ANSI等级条形码,或用来分析色彩的分光光度计。

  基于线扫描的100%全面检测系统对故障的敏感性非常有限,不具备视觉观察功能,无法确定故障的趋势,只能用做故障检测器,而无法预防故障。因此,该系统几乎无法防止浪费,多在印后操作中用来区分材料的好坏。

  基于区域扫描的100%全面检测系统具有更多的功能,更强的故障敏感性,能非常有效的确定渐发性故障,可以更好的在体系结构中综合使用软件和外围硬件设备。

观察能力及人为因素
  在设计高端检测系统的过程中,操作人员往往忽视对印刷过程的可视检测。其主要原因是设计人员认为故障检测系统可以处理所有的问题,操作人员不再需要进行实际的检测。

  但是印刷作业的准备工作怎么做呢?试想一下,印刷机操作人员如果不通过实际的检测如何做好八色装置的准备工作,要花多长时间,要使用多少材料?

  对滚筒的可视检测是基本的需要,是不能缺少的,但叠印、加网、晕影、模切、穿孔、全息摄影、以及其他许多要素也需要在印刷中进行恰当的人为管理,特别是在印刷准备工作中。

  因此,任何不具备操作人员人为观察功能的操作检测系统都无法成为印刷厂的有效工具,其投资效果也往往会令人失望。

  另外一个需要考虑的因素是故障的范围。所有系统都有一定的故障查找范围,受系统中使用的软件和技术的功能限制。有些系统超出了限制的范围,能记忆操作者对错误的接受范围。100%质检系统可以改进的故障包括套准、色彩、飞溅、斑点和条痕。

在大多数包装系统中,这样的系统是非常有效的。例如:
  监测关键的工艺步骤,改进整个设备的总生产率;
  具有监测一到两个特定的渐发性故障的能力,证明资金的投入是明智的;
  在高速宽幅面印刷操作过程中,希望降低对印刷监察人员的依赖性,或对印刷过程的控制进行升级;
  在窄幅面卷筒纸印刷中需要高取样率来保证达到所需的质量等级。

质检和生产力
  视觉检测系统已经对印刷生产力产生了巨大的影响,自动100%质量检测带来同样巨大的利益,但两者的性质是完全不同的。印刷准备时间的缩短依赖于使用的质检过程是否正确。记住,如果系统缺乏视觉检测功能,在印刷准备过程中还会产生相反的影响。

100%故障监测系统具有以下几项优势:
  在提高运转生产率和降低运行浪费上作用比较大;
  集中消除具有特殊高影响力的故障或浪费源的发生;
  可以快速鉴别潜在的高影响故障,更快纠正问题,改进印刷整体质量,提高生产力;
  减少停机时间;
  对整个过程进行管理。

一些实际的应用
  让我们看一些不同印刷业务的实际例子,重点看看100%质检对每种业务中关键因素的改进。这有助于理解100%质检的复杂性。

  药品商标是100%质检的首批采用者。包装中有三种不同类型的条形码,每一个对任何自动监测系统都是有趣的挑战。现在有些系统可以对文本部分进行光学识别,这在此类印刷中是非常重要的印刷因素。

发行彩票的印刷要求更加严格,对100%质检更有挑战性:

  色彩叠印和套准对于票面的外观很重要的。
  在印刷刮开材料之前,所有的黑色墨都应该到位。在印刷过程中必须检查出所有的缺墨故障。
  印刷刮开材料时,适当的区域必须完全覆盖。
  必须能提供完全的保密特性。
  正反面套准必须在偏差允许的范围之内。
  背面的条形码必须要经过审查,要符合ANSI标准。
  色彩偏差要在±1.0 ΔE之间。
  适当的100%质检系统可以完全自动完成上述要求。
  商品商标的印刷要求很高,一点偏差都不允许出现,因此每一项都需经过100%质检系统的检测:
  金色必须完全使用。区域扫描系统很难有效的察看金色。
  不同颜色的套准不允许出任何偏差。
  红色字上的金色套印一定要准确无误,否则标签就浪费了。
  装饰背景的所有元素都要准确到位,要清晰的印刷上。

  一定要用清新的浮雕影像。

软包装和100%质检系统
  软包装有其独特的性质,对100%质检系统是个很大挑战性。该系统必须具有管理卷筒材料拉伸、折断、扭曲和歪斜的能力,安装适当的管理软件是很重要的。否则,系统会经常发出故障警报,操作者最终将不得不关闭设备。

  包装品表面的成分说明、准销证明和条形码都是需要检测的重要元素。条形码必须符合ANSI标准,取样率必须要足够高,以保证初扫描率达到97%。

  有些包装上的色彩套准、表面上看似简单的小装饰、非常苛刻的色彩和标志都是重要的元素,必须保证每次印刷都准确。目前已经证实有些100%质检系统有助于管理这些元素。

结论
  目前市面上的各种检测系统之间存在着巨大的差异,各有各的特性。任何100%质检系统要有效的执行都需要适当的技术配套。适当的系统能有效解决或防止浪费现象的发生。

  对100%质检系统的投资和操作会带来很大的潜在收益。但有些操作要靠你自己来完成,必须对所经历的故障进行定义和量化。最好创建一个Pareto图表来记录各种故障:色彩、套准、条形码、飞溅、小孔、条痕、随机故障等等。如果安装的系统无法完成上述调整,或者不能找出浪费的根本原因,这个系统就是失败的。

  在未来的三五年中,安装在各种宽度的卷筒纸柔性版印刷机上的各种质检系统都会发生巨大的变化。目前安装的系统中有大约90%都是视觉观测系统。但是到2005年为止,至少有50%的系统都将是100%质检系统。

  此外,由于印刷是一个全球性的业务,这种现象将在全世界出现。你不仅要与街边的小商店竞争,同时也要具备与全球大企业竞争的能力。这种新型的质检技术就是在全球市场竞争的有利工具。

  100%质检系统确实需要投资,但它对生产力和生产线的影响也是实实在在的。

[时间:2001-11-22  作者:必胜网  来源:必胜网]

黄品青微站