查看手機網站

基于 SPC 的紙箱印刷顏色質量控制研究

13
發表時間:2023-11-13 15:42作者:韋偉 袁嘉梁 鄭楊 等來源:印刷工業

隨著印刷質量控制標準和技術監測手段不斷完善,紙箱整體印刷水平和印刷質量得到逐步提升,但仍存在著一些問題,導致出現大批量不合格產品。文章對所研究的顏色準確度質量控制指標進行了簡要概述,對統計過程控制進行了回顧,并對所要使用的控制圖工具進行了介紹。最后,利用均值 - 極差控制圖,對紙箱印刷的顏色準確度進行了監測和分析。


隨著社會的發展,人們的經濟能力和審美意識不斷提升,對產品包裝的要求也隨之越來越高。在我國,包裝印刷業市場的競爭十分激烈,行業缺乏有效的質量管理控制方法以及標準,這意味著各企業間的質量控制方法存在差異,難以實現質量效果的可比性和可重復性。

當前學術界大多把研究重點放在全面質量管理方面,在實踐方面,由于缺乏發展時間,為了應對市場的競爭,大多數紙箱印刷企業也直接把重點放在了全面質量管理上,忽略了質量控制對于產品質量和市場競爭力的重要作用。


紙箱印刷顏色質量控制

紙箱印刷質量控制是確保印刷品質量達到客戶要求的標準所采取的技術性活動。采取質量控制需要對每個環節進行嚴格的監督、控制和調整,確保印刷品的品質符合所需標準。紙箱印刷質量控制指標通常包括多個方面,如顏色準確度、圖像清晰度、抗壓強度等。

其中,顏色準確度是保證產品質量的關鍵性因素之一,它決定了印刷品的色彩質量和視覺效果,直接影響印刷品的整體質量和美觀度。

對于紙箱印刷顏色準確度的質量控制有很多科學的工具方法,如矩陣圖、核查表等。部分研究學者和紙箱印刷企業開始研究采用統計過程控制,利用控制圖,監控生產過程中的變異性并及時做出調整,從而提高產品的色彩印刷質量,滿足客戶對于產品的要求。


SPC 及其核心工具

1.SPC 概述

S P C ( S t a t i s t i c a l P ro c e s s Control),即統計過程控制,是一種面向過程的質量控制與管理方法,主要是應用統計分析技術對生產過程進行監控,科學地判斷出生產過程是否處于受控狀態。當出現過程能力下降或者過程有失控傾向時,及時發出預警,以便生產管理人員采取糾正措施,恢復過程的穩定。

2.SPC 核心工具

SPC 核心工具——控制圖,通過統計分析過程中的數據,監測過程是否穩定,分析是否存在特殊因素或異常情況,從而幫助生產部門實現持續改進。按照控制圖分析和監控的質量特性數據類型 , 可以將控制圖分為計量型控制圖和計數型控制圖。本文涉及使用計量值控制圖——X -R 控制圖。

X-R 控制圖,又稱均值與極差控制圖,它可以檢測出過程的平均值和極差是否在控制范圍內以及過程的變異是否過大,從而及時采取措施加以控制和優化。 -R 控制圖技術適用于對生產過程參數和產品質量參數的分析、控制及采取預防措施,適用于現場操作。


印刷顏色準確度的統計過程控制

SPC 可用于監控印刷過程中的關鍵性能指標,幫助識別這些關鍵指標因素并控制其變異性,從而確保生產一致的高質量印刷品。本文研究印刷顏色的準確度,通過使用SPC,印刷機操作員可以定期檢查印刷過程中的色差,并記錄這些數據,再將這些數據與指定的控制界限進行比較,以確保顏色差異不會超過規定范圍,確保印刷品色彩的一致性和高品質。

1. 實驗條件

顏色誤差是計量特征值,故可選用正態分布控制圖,瓦楞紙箱屬于大批量生產,不難取得數據,故可以選用靈敏度高的 -R 圖。客戶要求產品與標準樣品的顏色誤差值最大不可超過 3,即 0 ≤ T ≤ 3。在標準化紙箱印刷廠的生產過程中,油墨顏色和濃度按照客戶提供的精準數據,且在印刷過程中油墨不回流。

2. 實驗方案

具體實驗方案如表 1 所示。


1_副本.jpg


3. 抽樣測量與記錄

選取客戶提供的標準樣品作為參照,印刷圖案中有一小卡通人物,每次抽樣均選取卡通人物的圓形帽子進行測量。按照抽樣方案要求進行抽樣,且抽取樣品后要等待油墨靜置晾干后再使用色差儀進行顏色色差的測量,記錄誤差值? ELab(如表 2 所示)。


2-1_副本.jpg

2-2_副本.jpg

2-3_副本.jpg


4. 相關系數的計數

依據計量控制圖系數表(如表 3所示),根據公式計算得出控制圖上下限:在 控制圖中,UCL= +A2≈ 2.02 ,CL ≈ 1.57,LCL= -A2≈ 1.11; 在 R 控 制 圖 中,UCL=D4≈ 1.66,CL ≈ 0.78,LCL=D3 =0。


3_副本.jpg


5. 將收集計算的數據輸入制圖

軟件中生成 -R 控制圖(如圖 1 和圖 2 所示)。


圖1_副本.jpg

圖 1 X 控制圖


圖 2 R 控制圖_副本.jpg

圖 2 R 控制圖


6. 分析控制圖

由 -R 控制圖可知,顏色誤差總體平均波動范圍為 1.11 ~ 2.02,且并未出現異常點,均處于穩定狀態。可知,顏色準確度處于穩定受控狀態。若控制圖出現異常點,則需查明原因,并判斷是否為可糾正問題,糾正問題后,可去掉異常數據組或加入一組修復后的數據重新計算,生成新的控制圖,進行過程能力分析。

7. 過程能力分析

根據 -R 控制圖可知,產品質量特性分布的均值與公差中心是不重合的,此時不合格率必然會增大,Cp 值 降 低, 當 過 程 能 力 指 數 不 能反映有偏移的實際情況,需要加以修正,記修正后的過程能力指數為Cpk。Cpk 是指過程平均值與產品標準規格發生偏移的大小,體現過程本身能力。通常用規格上限值減去樣本均值和樣本均值減去規格下限值中數值小的那一個,再除以 3 倍的西格瑪(σ)來表示,即 Cpk =Min(TU-μ,μ-Tl)/3σ。但由于我們規定的顏色準確度 ΔE ≤ 3,屬于單邊規格類型。此時我們只需考慮規格上限和規格中心,因此單邊規格限過程能力指數計算公式可以表示為Cpk=(TU-μ)/3σ。由 控制圖可知,TU =3,μ=1.57,3σ=3,R/d2=1.01,由此可得 Cpk=1.42。


表4_副本.jpg


根據過程能力表(如表 4 所示)可知,顏色準確度變化狀態穩定,過程能力良好,但也仍需提升能力等級。對于顏色質量要求較高的產品,需要對印刷過程嚴格控制,以保證印刷質量,避免顏色誤差過大。在后續工作中,需對控制圖進行參數修正,針對異常波動進行深入探查,積極采取措施將其避免和消除。


結語

本文利用 -R 控制圖,在紙箱印刷過程中對顏色進行監測和控制,并對過程進行了能力分析。由實驗可知,顏色準確度在印刷過程中處于穩定可控狀態,過程能力尚可,但在實際生產活動中,仍然要通過數據監測和分析,進行持續改進,優化過程,降低變異性。

視頻訪談

視頻訪談

副標題

新聞中心

新聞中心

副標題