Сколько метров в день может выпускать термосублимационный барабанный пресс? Руководство по расчёту производительности с учётом рабочей ширины, скорости, простоев и отходов
«Сколько метров может напечатать эта машина за день?» — это самый распространенный вопрос при закупке термосублимационных барабанных трансферных каландров, а также вопрос, по которому чаще всего можно заблудиться, ориентируясь лишь на одно число, отражающее скорость. Чтобы получить результаты, применимые к планированию производства, необходимо учитывать в расчетах стабильную рабочую скорость оборудования, ежедневное эффективное время работы, коэффициент отбраковки готовой продукции, а также структуру смен заказов.
В данной статье используется следующий порядок: сначала приводятся формулы, затем — примеры расчётов, и в конце — объяснение методов ведения записей на производстве. Параметры оборудования и скорости, указанные в тексте, взяты со страниц соответствующих продуктов; время простоя, доля годной продукции и расчётная производительность являются расчётными допущениями и не отражают фактические средние значения, зафиксированные на заводах каких-либо клиентов.
Рис. 1: Полевые данные о непрерывной размотке ткани на оборудовании ZS-BD с барабаном 1000 мм и эффективной шириной 1900 мм; скорость на производстве может достигать 1000 м/ч и более.
I. Сначала уточнем терминологию: номинальная скорость не равна суточной производительности
В таблице технических характеристик оборудования обычно указывается ориентировочная скорость при стандартной конфигурации, тогда как фактическая эффективная производительность рассчитывается как «количество метров годной продукции ÷ общее время смены». Если в вопросе речь идет о линейных метрах, ширину полотна не следует повторно умножать на результат;если же необходимо оценить площадь обработки, то количество метров годной продукции следует умножить на эффективную ширину полотна. Многие споры по поводу планирования производства возникают из-за смешивания линейных метров, квадратных метров и пиковой скорости оборудования в одно число.
II. Сначала необходимо точно определить реальные стандартные параметры оборудования
Скорость, ширина полотна, диаметр валов и мощность у моделей разных типов значительно различаются, поэтому нельзя смешивать эти параметры в одну трудночитаемую горизонтальную таблицу. Ниже они приведены отдельно по моделям; все указанные скорости относятся к справочному диапазону оборудования, а фактическая стабильная скорость определяется на основе пробной печати на ткани и данных, зафиксированных на месте.
- Малые барабанные машины: Эффективная зона нагрева 200 × 700 мм;малый барабан с термомасляным нагревом; максимальная рекомендуемая скорость 40 м/ч; мощность установки 6 кВт.
- Модель ZS-BA для одежды:выбираемая эффективная ширина 1700 мм или 1900 мм;диаметр барабана 270–800 мм; ориентировочная скорость 90–620 м/ч; варианты мощности 13 / 15 / 28 / 45 / 68 кВт.
- ZS-BD, реальная установка (рис. 1)(конфигурация 1000 × 1900):эффективная ширина полотна 1900 мм; диаметр вала 1000 мм;диапазон скорости оборудования 120–1200 м/ч; рекорд непрерывной размотки ткани на производстве превышает 1000 м/ч.
- ZS-BD промышленная версия:эффективная ширина 2200 мм;диаметр вала на выбор: 1000 мм, 1200 мм или 1500 мм; ориентировочная скорость 880–2000 м/ч; мощность 96 / 120 / 146 кВт.
Вышеуказанные параметры являются стандартными для оборудования и не отражают производственную скорость, при которой можно обеспечить стабильную работу со всеми типами тканей. На стабильную скорость работы влияют состав ткани, плотность, степень покрытия рисунком, трансферная бумага, чернила, температура и условия последующей обработки. В частности, при работе с тканями высокой плотности или с крупными темными рисунками необходимо сначала выполнить пробную печать, а затем определить рабочие параметры, обеспечивающие стабильную производительность.
Рис. 1. Данные, зарегистрированные на производственной линии:Согласно записям о непрерывной размотке ткани на оборудовании, показанном на рис. 1, конфигурация с валом ZS-BD 1000 мм и эффективной шириной 1900 мм достигла скорости более 1000 м/ч.Здесь зафиксирована часовая скорость на производстве, что не означает, что для всех тканей и заказов удастся поддерживать одну и ту же скорость в течение всего дня; фактическое производство по-прежнему зависит от типа ткани, плотности, покрытия рисунком, температуры, трансферной бумаги, а также от согласованности размотки и намотки.
III. Единственная практичная формула расчета суточной производительности
Суточная производительность (метры) = стабильная рабочая скорость (метров/минуту) × количество эффективных минут работы в день × коэффициент отбраковки готовой продукции
При этом из рабочего времени необходимо вычесть время, затрачиваемое на прогрев, смену рулона, очистку, настройку оборудования и аварийные остановки. Коэффициент отбраковки готовой продукции следует определять на основе фактических данных по ткани из той же партии, а не просто перенимать чужие цифры.
Рис. 2: Оператор просматривает и настраивает рабочее состояние оборудования на панели управления.
IV. Демонстрация расчёта на основе чёткого допущения
Приведенный ниже расчетный пример служит исключительно для демонстрации формул. Предполагается использование конфигурации ZS-BA с барабанами диаметром 600 мм, фактическая стабильная скорость составляет 4,5 м/мин (что соответствует 270 м/ч и находится в пределах стандартного диапазона для данной модели), продолжительность одной смены — 8 часов, а также используются следующие примерные временные показатели:
- Общая продолжительность смены: 480 минут
- Время нагрева: 45 минут, согласно данным на странице продукта ZS-BA, нагрев до 200 °C занимает примерно 45 минут;для других моделей ориентируйтесь на фактические характеристики оборудования
- Две смены заготовки: по 20 минут на каждую, всего 40 минут
- Очистка, загрузка материала и проверка: 25 минут
- Устранение неисправностей и кратковременная остановка: 30 минут
- Примерный показатель брака готовой продукции: 90 %
Эффективное время работы = 480 – 45 – 40 – 25 – 30 = 340 минут.
Примерная суточная производительность = 4,5 × 340 × 90 % = 1377 метров.
1377 метров — это расчётный результат, полученный на основе данного набора допущений, а не универсальная суточная производительность данной модели оборудования. Если такое же оборудование работает только полсмены, часто меняет заказы, заказов явно не хватает или фактическая стабильная скорость ниже, результат соответственно снизится; если же использовать более высокую стабильную скорость и сократить простои, результат, напротив, увеличится.Нельзя одновременно использовать значения 4,5 м/мин и 340 минут эффективного времени, а затем указывать результат в диапазоне 300–600 метров.
V. Определение скорости оборудования исходя из целевого объема производства
Если ваша цель заключается не в расчете производительности оборудования, а в том, чтобы определить, сколько метров необходимо поставлять ежедневно, можно рассчитать требуемую стабильную скорость обратным способом:
Требуемая скорость (метров/минуту) = целевой суточный объем производства ÷ (количество минут эффективной работы × коэффициент отбраковки готовой продукции)
Например, если цель составляет 1000 метров в день, эффективное время работы — 340 минут, а примерный коэффициент отбраковки — 90 %, то необходимая стабильная скорость составит примерно 3,27 м/мин, то есть около 196 м/ч. При выборе оборудования следует убедиться, что оно способно стабильно поддерживать эту скорость при работе с реальной тканью, а не ориентироваться только на максимальное значение, указанное на заводской табличке.
VI. Какие факторы снижают фактическую производительность
1. Смена заказа и стабилизация температуры
После смены ширины полотна, ткани или рисунка необходимо заново заправить ткань, отрегулировать натяжение и проверить температуру. Чем чаще происходит смена заказа, тем больше времени уходит на предварительный нагрев и пробный запуск. Объединение заказов с одинаковым рисунком и тканью в одном производственном цикле позволяет сократить время бесполезного ожидания.
2. Натяжение, выравнивание и состояние ткани
Смещение, складки и неровности в рулоне приводят к снижению скорости, переделке или браку целых отрезков.Функции автоматической разправки материала, автоматической коррекции смещения, синхронной намотки и двухвалковой намотки, указанные в технической документации оборудования, являются лишь аппаратными условиями; фактический эффект по-прежнему зависит от состояния ткани и параметров. Дополнительные методы диагностики натяжения см. вРуководстве по контролю натяжения при непрерывной печати на тканях из химического волокна.
Рис. 3: Оператор проверяет состояние ткани и принимает решение о необходимости регулировки параметров подачи или натяжения.
3. Несоответствие оборудования предшествующего и последующих этапов
Скорость рулонной машины должна соответствовать скорости подачи бумаги из принтера, ширине полотна для переноса, возможностям размотки и намотки, а также последующим технологическим процессам. При недостаточной подаче бумаги на предшествующем этапе рулонная машина вынуждена снижать скорость и ждать.Ширина оборудования также не всегда должна быть максимальной: использование слишком широкой машины для узкоформатных заказов приводит к увеличению пустого хода и отходов при обрезке краев.
4. Объем заказов и реальный спрос
Производительность оборудования не равна объему заказов.При недостаточном объеме заказов, даже если машина способна работать на высокой скорости в пределах заданных параметров, она не сможет набрать достаточное количество метров для достижения суточной производительности. Перед закупкой следует сопоставить в одной таблице предполагаемое количество дней выполнения заказов, частоту смены заказов и целевую производственную мощность.
VII. В течение трёх–пяти дней фиксируйте свою реальную производственную мощность
При первоначальной оценке не следует полагаться на приблизительные цифры. Рекомендуется вести непрерывный учет в течение как минимум трёх дней, ежедневно фиксируя: время запуска оборудования, время начала подачи материала, стабильную рабочую скорость, время смены рулонов и смены заказов, причины остановки, количество обработанных метров, количество переделанных метров и количество метров, соответствующих требованиям. В конце рассчитайте фактическое эффективное время и коэффициент соответствия требованиям по формуле.
Если нет записей о пробном производстве, для составления бюджета можно использовать только консервативные допущения; как только появятся данные об оборудовании или клиентах, допущения необходимо заменить реальными записями. Информацию о возможности сублимационной печати на различных тканях можно найти вРуководстве по применимости сублимационной печати к тканям;по вопросам энергопотребления и стабильности оборудования можно ознакомиться сруководством по стабильному серийному производству и энергосбережению.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли на барабане диаметром 600 мм произвести 600 метров за день?
Нельзя дать однозначный ответ, основываясь только на диаметре барабана. Результат в 600 метров может быть обусловлен небольшим объемом заказа, короткими сменами или частыми остановками, а также более низкой стабильной скоростью.После расчёта с учётом стабильной скорости, эффективного количества минут и фактического процента брака 600 метров — это лишь результат в конкретной ситуации, а не стандарт для оборудования.
Чем шире полотно, тем больше метраж?
Если сравнивать линейное количество метров, то при одинаковой скорости и времени работы широкое и узкое оборудование проходят одинаковое количество метров в день; однако широкое оборудование покрывает большую площадь на каждый метр. Если сам заказ очень узкий, использование слишком широкого оборудования не приведет к автоматическому увеличению эффективного объема продаж, а, напротив, увеличит количество холостых прогонов, энергопотребление и отходы при обрезке краев.
Следует ли при расчетах использовать максимальную скорость?
Не следует напрямую использовать максимальную скорость при планировании производства. Необходимо использовать скорость, при которой возможно стабильное и непрерывное производство с учетом конкретных характеристик ткани, рисунка и критериев приемки заказчика, а также провести как минимум одну проверку непрерывной подачи материала.
Все цифры являются гипотетическими. Имеет ли статья какую-либо ценность?
Да. В статье приводятся формулы, которые можно пересчитать, поля, которые необходимо фиксировать, и методы обратного расчета. Если четко указать, какие цифры взяты из параметров продукции, а какие — из расчетных допущений, специалисты по закупкам смогут заменить примеры своими данными и получить реальные результаты.
Вывод: максимальная скорость, указанная на заводской табличке оборудования, отражает лишь пределы его возможностей и не может напрямую использоваться в качестве суточной производительности. Сначала необходимо определить стабильную скорость, затем зафиксировать эффективное время работы, а в конце — пересчитать количество готовой продукции в метрах с учетом фактического коэффициента отбраковки. Только такие расчетные данные подходят для составления коммерческих предложений, планирования производства и выбора модели оборудования.Конкретную конфигурацию оборудования можно уточнить в разделах«Промышленная барабанная термотрансферная печатная машина ZS-BD», «Версия для одежды ZS-BA» и «Расчет окупаемости оборудования».
