Скільки метрів за день може виготовляти термосублімаційний барабанний прес? Посібник із розрахунку продуктивності з урахуванням робочої ширини, швидкості, простоїв і відходів

«Скільки метрів може надрукувати ця машина за день?» — це найпоширеніше запитання під час придбання термосублімаційних барабанних трансферних термопресів, а також питання, щодо якого найчастіше можна помилитися, орієнтуючись лише на одне число, що позначає швидкість. Щоб отримати результати, придатні для планування виробництва, необхідно врахувати стабільну робочу швидкість обладнання, щоденний ефективний час роботи, відсоток придатної продукції та структуру замовлень.

У цій статті дотримано послідовності: «спочатку наведено формулу, потім — приклад розрахунку, а наостанок — пояснено методику ведення записів на виробництві». Параметри обладнання та швидкості, наведені в тексті, взято з відповідних сторінок продуктів; час простою, відсоток відбракованої продукції та умовна продуктивність є розрахунковими припущеннями і не відображають середні значення, виміряні на заводах клієнтів.

Рис. 1: Польові записи безперервного випуску тканини на обладнанні ZS-BD з барабаном 1000 мм та ефективною шириною 1900 мм; швидкість на виробництві може досягати понад 1000 м/год.

I. Спочатку узгодимо термінологію: номінальна швидкість не дорівнює добовій продуктивності

У таблиці технічних характеристик обладнання зазвичай вказано орієнтовну швидкість для стандартної конфігурації, тоді як фактична ефективна продуктивність розраховується як «кількість метрів готової продукції, що відповідає вимогам якості, ÷ загальний час зміни». Якщо питання стосується лінійної довжини, ширину полотна не слід додатково множити на результат;якщо потрібно оцінити площу обробки, то кількість метрів готової продукції слід помножити на ефективну ширину полотна. Багато суперечок щодо планування виробництва виникають через те, що лінійні метри, квадратні метри та пікова швидкість обладнання змішуються в одне число.

2. Спочатку слід чітко визначитися з реальними стандартними параметрами обладнання

Швидкість, ширина полотна, діаметр валів та потужність різних моделей значно відрізняються, тому не можна об’єднувати ці параметри в одну незрозумілу горизонтальну таблицю. Нижче наведено дані окремо для кожної моделі; усі зазначені швидкості є лише орієнтовними значеннями, а фактична стабільна швидкість визначається за результатами пробного друку на тканині та даними, записаними на виробництві.

• Мала барабанна машина: ефективна площа нагрівання 200 × 700 мм;малий барабан з теплоносієм; максимальна рекомендована швидкість 40 м/год; загальна потужність 6 кВт.
• Модель ZS-BA для одягу:ефективна ширина на вибір 1700 мм або 1900 мм;діаметр барабана 270–800 мм; орієнтовна швидкість 90–620 м/год; варіанти потужності 13 / 15 / 28 / 45 / 68 кВт.
• ZS-BD, реальна машина (рис. 1)(конфігурація 1000 × 1900):ефективна ширина 1900 мм; діаметр барабана 1000 мм;діапазон швидкості обладнання 120–1200 м/год; рекорд безперервного випуску тканини на виробництві перевищує 1000 м/год.
• ZS-BD, промислова версія:ефективна ширина 2200 мм;діаметр барабана на вибір: 1000 мм, 1200 мм або 1500 мм; орієнтовна швидкість 880–2000 м/год; потужність 96 / 120 / 146 кВт.

Вищезазначені параметри є стандартними для обладнання, однак не для всіх типів тканин можлива стабільна робота на зазначеній виробничій швидкості. На стабільну швидкість впливають склад тканини, щільність, щільність нанесення малюнка, трансферний папір, чорнила, температура та умови подальшої обробки. Особливо у випадку тканин з високою щільністю або великих темних малюнків необхідно спочатку виконати пробний друк, а потім визначити робочі параметри, що забезпечують стабільну продуктивність.

Рис. 1. Дані, записані на виробництві:У записах компанії щодо безперервного випуску тканини на обладнанні, показаному на рис. 1, конфігурація з валом ZS-BD 1000 мм та ефективною шириною 1900 мм досягла швидкості понад 1000 м/год.Тут зафіксовано годинну швидкість на виробництві, що не означає, що для всіх тканин та замовлень можна підтримувати однакову швидкість протягом усього дня; фактичне виробництво все ж залежить від тканини, щільності, покриття візерунком, температури, паперу для термоперенесення та узгодженості розмотування й намотування.

III. Єдина практична формула розрахунку добової продуктивності

Добова продуктивність, що може бути поставлена (метри) = стабільна робоча швидкість (метри/хвилину) × кількість ефективних хвилин роботи за день × відсоток придатної продукції

При цьому з робочого часу необхідно відняти час, витрачений на розігрів, заміну рулону, очищення, налагодження обладнання та непередбачені зупинки. Коефіцієнт відповідності готової продукції повинен базуватися на фактичних даних щодо тканини з тієї ж партії, а не на цифрах, запозичених у інших.

Рис. 2: Оператор переглядає та регулює стан роботи обладнання на панелі керування.

IV. Демонстрація розрахунків на прикладі конкретного припущення

Наведений нижче приклад призначений виключно для демонстрації формул. Припустимо, що використовується конфігурація барабана ZS-BA діаметром 600 мм, фактична стабільна швидкість становить 4,5 м/хв (що відповідає 270 м/год і знаходиться в межах стандартного діапазону для даної моделі), тривалість однієї зміни — 8 годин, а також використовуються такі зразкові значення часу:

• Загальна тривалість зміни: 480 хвилин
• Час нагрівання: 45 хвилин, згідно з даними на сторінці продукту ZS-BA, нагрівання до 200 °C займає приблизно 45 хвилин;для інших моделей слід орієнтуватися на фактичні характеристики обладнання
• Дві зміни заготовки: кожна оцінюється у 20 хвилин, загалом 40 хвилин
• Очищення, завантаження матеріалу та перевірка: 25 хвилин
• Усунення несправностей та короткочасні зупинки: 30 хвилин
• Прикладний рівень відбору готової продукції: 90 %

Ефективний час роботи = 480 – 45 – 40 – 25 – 30 = 340 хвилин.

Приклад щоденної продуктивності, готової до відвантаження = 4,5 × 340 × 90 % = 1377 метрів.

1377 метрів — це розрахунковий результат за даним набором припущень, а не універсальна добова продуктивність даної моделі обладнання. Якщо таке саме обладнання працюватиме лише півзміни, кількість змін замовлень буде більшою, замовлень буде явно недостатньо або фактична стабільна швидкість буде нижчою, результат відповідно знизиться; якщо ж використовуватиметься вища стабільна швидкість та зменшиться час простою, результат, навпаки, зросте.Не можна одночасно використовувати показники 4,5 метра/хвилину та 340 хвилин ефективного часу, а потім вказувати цей результат у діапазоні 300–600 метрів.

V. Зворотний розрахунок швидкості обладнання на основі цільової продуктивності

Якщо ваша мета полягає не в оцінці продуктивності обладнання, а у тому, що вам відомо, скільки метрів необхідно поставити щодня, можна розрахувати необхідну стабільну швидкість у зворотному напрямку:

Необхідна швидкість (метри/хвилину) = цільова добова продуктивність ÷ (кількість хвилин ефективної роботи × відсоток придатної продукції)

Наприклад, якщо ціль становить 1000 метрів на день, ефективний час роботи — 340 хвилин, а рівень відбору готової продукції — 90 %, то необхідна стабільна швидкість становитиме приблизно 3,27 метра/хвилину, тобто близько 196 м/год. Під час вибору моделі слід переконатися, що обладнання може стабільно підтримувати цю швидкість на реальній тканині, а не орієнтуватися лише на максимальне значення, вказане на паспортній табличці.

VI. Які фактори знижують фактичну продуктивність

1. Зміна замовлення та стабілізація температури

Після зміни ширини полотна, тканини або візерунка необхідно заново натягнути тканину, відрегулювати натяг і перевірити температуру. Чим частіше змінюються замовлення, тим більшу частку часу займають попередній розігрів і пробні запуски. Згрупування у виробничому графіку замовлень з однаковим візерунком та тканиною дозволяє зменшити марне очікування.

2. Натяг, вирівнювання та стан поверхні тканини

Зсув, зморшки та нерівномірне намотування можуть призвести до зниження швидкості, переробки або бракування окремих відрізків.Функції, зазначені в технічній документації обладнання, такі як автоматична підготовка до подачі, автоматичне вирівнювання, синхронне намотування та двовалкове намотування тканини, є лише апаратними умовами, а фактичний ефект все одно залежить від стану тканини та параметрів. Більше методів діагностики натягу можна знайти вПосібнику з контролю натягу при безперервному друку на хімічних волокнах.

Рис. 3: Оператор перевіряє стан тканини, а потім вирішує, чи потрібно коригувати параметри подачі або натягу.

3. Невідповідність обладнання попереднього та наступного етапів

Швидкість барабанної машини повинна відповідати швидкості подачі паперу з термопреса, ширині паперу для перенесення, можливостям розмотування та намотування, а також наступним технологічним процесам. У разі недостатньої подачі паперу на попередньому етапі барабанна машина може лише знизити швидкість і чекати.Ширина обладнання також не завжди є кращою, чим більшою вона є: використання занадто широкої машини для вузьких замовлень збільшує порожній хід та втрати на обрізку країв.

4. Обсяг замовлення та ефективний попит

Продуктивність обладнання не дорівнює попиту на замовлення.Коли замовлень недостатньо, навіть якщо машина може працювати на високій швидкості в межах заданих параметрів, вона не зможе набрати достатню кількість метрів для досягнення денного обсягу виробництва. Перед закупівлею слід внести в одну таблицю прогнозовану кількість днів замовлень, частоту зміни замовлень та цільову виробничу потужність.

VII. Протягом трьох-п’яти днів фіксуйте свою реальну виробничу потужність

Під час першої оцінки не слід вигадувати цифри на око. Рекомендується вести безперервний облік щонайменше три дні, щодня фіксуючи: час увімкнення обладнання, час початку подачі матеріалу, стабільну робочу швидкість, час заміни рулонів та зміни замовлень, причини зупинки, кількість метрів, що пройшли через обладнання, кількість метрів, що підлягають переробці, та кількість метрів, що відповідають вимогам. Наприкінці за формулою розрахуйте фактичний ефективний час та відсоток відбракованої продукції.

Якщо немає записів про пробне виробництво, для складання бюджету доводиться використовувати консервативні припущення; щойно з’являться дані про обладнання або клієнтів, припущення необхідно замінити реальними записами. Щодо можливості термосублімаційного друку на різних тканинах, можна ознайомитися зПосібником щодо придатності тканин для термосублімації;щодо енергоспоживання та стабільності обладнання, можна ознайомитися зПосібником зі стабільного серійного виробництва та енергозбереження.

Поширені запитання

Чи справді барабан діаметром 600 мм може обробити 600 метрів за день?

Не можна дати однозначну відповідь, спираючись лише на діаметр барабана. Показник 600 метрів може бути наслідком невеликого обсягу замовлення, коротких робочих змін або частих зупинок обладнання, а також результатом нижчої стабільної швидкості.Після розрахунку на основі стабільної швидкості, кількості ефективних хвилин та фактичного відсотка придатної продукції 600 метрів є лише результатом певного сценарію, а не стандартом для обладнання.

Чи обов’язково при більшій ширині полотна кількість метрів буде більшою?

Якщо порівнювати лінійну кількість метрів, то при однаковій швидкості та тривалості роботи обладнання з широкою та вузькою шириною пробігу щодня проходить однакову кількість метрів; однак машина з широкою шириною покриває більшу площу на кожен метр. Якщо саме замовлення є вузьким, використання занадто широкого обладнання не призведе до автоматичного збільшення ефективного обсягу продажів, а навпаки — збільшить кількість порожніх пробігів, енергоспоживання та відходи від обрізки країв.

Чи слід для розрахунків використовувати максимальну швидкість?

Не слід безпосередньо застосовувати максимальну швидкість при плануванні виробництва. Слід використовувати швидкість, яка забезпечує стабільне та безперебійне виробництво з урахуванням конкретної тканини, візерунка та стандартів приймання замовника, а також провести принаймні одне випробування безперервного проходження матеріалу.

Усі цифри є гіпотетичними, чи має стаття ще якусь цінність?

Так. Стаття надає формули, які можна перерахувати, поля, що підлягають фіксації, та методи зворотного розрахунку. Якщо чітко позначити, які цифри походять із параметрів продукції, а які — з розрахункових припущень, фахівці з закупівель зможуть замінити приклади своїми даними та отримати реальні результати.

Підсумок: максимальна швидкість, вказана на паспортній табличці обладнання, лише вказує на межі його можливостей і не може безпосередньо використовуватися як добова виробнича потужність. Спочатку слід визначити стабільну швидкість, потім зафіксувати ефективний час роботи, а насамкінець перерахувати кількість готової продукції у метрах на основі фактичного відсотка відбракування. Лише цифри, розраховані таким чином, підходять для формування цінових пропозицій, планування виробництва та вибору моделі обладнання.Конкретну конфігурацію обладнання можна додатково підтвердити за допомогоюпромислової барабанної машини для перенесення зображень ZS-BD, версії для одягу ZS-BA та розрахунку окупності обладнання.