2009.02.05, Автор: Рид Уолберг3399 прочтений

Шесть сигм и тиснение фольгой *

Теги: Послепечать Publish

На предприятии корпорации Taylor команда проекта Six Sigma сократила время настройки 33-х прессов Kluge на 40%, себестоимость работ на 5%.

Команда проекта Lean Six Sigma получила задание от корпорации Taylor — сократить время настройки и производственные затраты для 33-х прессов Kluge, работающих на одном из выпускающих представительскую продукцию подразделений. Taylor принадлежит более 100 полиграфических предприятий (включая Carlson Craft, Fine Impressions, Schmidt Printing).

Традиционно операторы настраивали оборудование экспериментальным путём, а в рамках проекта было решено опереться на методику планирования экспериментов. В результате себестоимость продукции сократилась на 5% за счёт выбора более дешёвой фольги, а лучшее понимание технологии на 40% уменьшило время настройки по сравнению с показателями двух последних лет.

Планирование экспериментов (DOE, Design of Experiment) — структурированный, упорядоченный метод выявления взаимосвязи между влияющими на процесс и его результат факторами. В течение серии экспериментов упорядоченно варьируются наиболее значимые для процесса факторы. Затем определяются оптимальные условия и наиболее важные (и неважные) составляющие, вскрывается их синергетика.

Этот трехмерный график показывает общую предпочтительность, успешно достигнутую при экспериментировании с настройками давления и температурой

Распространённая практика: оператор экспериментирует с настройками давления, температуры, скорости печати, добиваясь субъективно приемлемого результата. Чтобы понять, что именно сработает, приходится перебирать множество комбинаций. Среднее время настройки пресса за год до начала проекта составляло 113 минут на заказ или 4000 рабочих часов в год (две полные ставки).

С помощью методики DOE команда попыталась разобраться в факторах техпроцесса, определив условия для ускорения настройки. За образец взяли типовой, крайне выгодный в финансовом отношении для предприятия заказ, чтобы применить выводы и к остальным ситуациям. Традиционно настройка оборудования основывалась на субъективных визуальных оценках «хорошо/плохо», без каких-либо определённых критериев. В запланированном же эксперименте все изменения замерялись и фиксировались.

Для оценки качества было предложено сформировать конкретную систему. Начальник производства сформулировал ряд объективных критериев оценки оттисков по шкале от 1 до 5. В основу легли четыре качественные характеристики, представляющие собой потенциальные проблемы: продавливание материала штампом, прорезы, пятна, отметины на фольге. Для демонстрации и оценки каждой было подготовлено пять образцов. Оттиски визуально сравнивались с присвоением оценки. Работоспособность новой системы оценок проверяли методом анализа повторяемости средств измерений (Gage R&R) — статистическим инструментом выявления погрешностей в замерах по вине устройств либо работающих с ними людей.

Отсеивающий эксперимент

Образцы без идентифицирующей информации предоставлялись для оценки операторам. Исследование показало действенность новой системы баллов.

Отсеивающий эксперимент с использованием ПО Design-Expert от Stat-Ease (выбрано за удобство в работе, мощные инструменты анализа и качественную поддержку) задумывался с двумя целями:

  1. Определить статистически ведущие факторы в настройке оборудования с получением бездефектного образца для более тщательного изучения в последующих экспериментах.
  2. Уладить длительный производственный спор о необходимости перехода на более качественное и дорогое сырьё.

На примере 16-ти тиражей изучались:

  • тип фольги (стандартное и улучшенное качество в более дорогом варианте);
  • температура (низкая — 120 ºС, высокая — 150 ºС);
  • давление (низкое — расстояние до контр-штампа 1,6 мм, высокое — 3 мм);
  • скорость пресса (низкая — 5 циклов, высокая — 25).

Все факторы оценивались с точки зрения потенциальных проблем. Статистически важными оказались все четыре модели откликов: р-значения были намного ниже пороговой отметки в 0,05. Однофакторный дисперсионный анализ ANOVA для одной из модели откликов приведён в таблице 1.

Отклонение относительно базисной точки

Наиболее статистически значимыми (с коэффициентом детерминации выше 90%) оказались модели для продавливания и пятен. Коэффициент детерминации (R-квадрат) характеризует учитываемый статистической моделью уровень вариативности данных. Для прорезания материала он составил 39%, для отметин на фольге — 26%. Доминирующим фактором стало давление — для продавливания, прорезания, пятен. В модели с отметинами на фольге решающими выступили сразу два фактора — давление и скорость.

Отсеивающий эксперимент помог решить вопрос с дорогой фольгой. Во всех четырёх моделях статистически фольга не была важна — более дешёвый материал давал результаты не хуже, открывая возможность для серьёзной экономии средств.

Метод анализа на поверхности отклика

Для подтверждения результатов отсеивающего эксперимента и выявления нелинейных связей применили метод анализа на поверхности отклика. Исследовались те же факторы, кроме вида фольги (с соответствующей корректировкой уровня факторов). Хотя температура не проявила себя статистически значимой, здравый смысл подсказывал, что она немаловажна — её тоже включили в эксперимент. Он состоял из 20-ти прогонов, включая несколько повторяющихся для точной оценки погрешностей. Реакцию для отметин на фольге исключили.

Все три модели оказались статистически значимыми. Для продавливания материала штампом коэффициент детерминации составил 86%, для прорезания — 62%, для пятен — 83%. Модели для выдавливания и пятен содержали квадратичные члены, для прорезания модель оказалась линейной.

Неприводка для всех трёх моделей вошла в число незначимых факторов. Метод анализа на поверхности отклика ещё раз доказал, что главное — давление, причём оптимальные результаты давали достаточно высокие параметры. Температура и скорость имели меньшее значение. Результаты давали сразу несколько преимуществ: работа на повышенной скорости увеличивает производительность, а гибкость температурных режимов позволяет не ждать прогрева пресса до конкретного значения.

График возмущений отображает управление настройками машины с изменением откликов для каждого из факторов — давления, температуры и скорости (с сохранением значений для двух других). Как видим, давление (фактор А) — переменная, нуждающаяся в тщательном контроле. Крутая кривая означает, что даже незначительные изменения в давлении немедленно сказываются на конечном результате. Кривые температуры и скорости (факторы В и С) — более плавные: отклонения не столь критичны для итогового результата.

Статистическая значимость давления, подтверждённая ходом эксперимента, помогла принять решение об инвестициях. Компания рассматривала вариант с приобретением устройства регулировки давления, корректируемого удлинением или сокращением боковых рычагов. Расставивший акценты метод планирования экспериментов и последующее приобретение устройства регулировки давления сократили время настройки на 40% — до 70 минут на работу.

В данном случае методика планирования принесла реальные прибыли. Понять пути оптимизации процесса настройки помогли несложные эксперименты. DOE может стать полезным инструментом для совершенствования процессов в полиграфической отрасли. p

Об авторе: Рид Уолберг, глава RMW Consulting, консультант команды эксперимента, сертификат Six Sigma Black Belt.


Не поручусь за точность цитирования, но Гексли говорил, что математика подобна жернову, перемалывающему всё, что под него засыплешь. А вот качество засыпки зависит от научной добросовестности экспериментатора. Как я понял из статьи, задача повышения качества не стояла в принципе. Была задача — уйти от брака, и с ней авторы справились. А система «шесть сигм» было предлогом. Чтобы выявить слабые звенья, нужен хозяйский глаз и адекватная оценка ситуации. А тут — пришли, посчитали. Ну и дальше — что? Всё равно нужны специалисты, чтобы этот брак не наделать.

Но лично я — всегда за науку, которая, по словам того же Гексли, начинается с эксперимента. Если душит брак, для его искоренения ещё и не такое сделаешь.

Сергей Сергеев, технический директор «Анимар»

С огромным интересом ознакомился с переводом статьи. Скажу честно: почти ничего не понял. Слишком много заумных слов, которые в конечном итоге подтверждают простую истину: при работе на этих машинах необходимо учитывать три фактора — величину давления, температуру и качество фольги. Вероятно, мог быть интересен сам по себе подход к проблеме (статистический анализ с использованием инструментальных измерений). Но характер изложения, на мой взгляд, сводит интерес на нет, потому что целевая аудитория статьи (технологи действующих производств и самые «продвинутые» операторы) не станет разбираться в сложных построениях и, скорее всего, отложит статью в самом начале. Полагаю, практическая ценность изложенного материала близка к нулю.

Если же говорить о ценности статьи для решения российских проблем, то такое исследование, наверняка, не дёшево стоит, и убедить владельца нашей типографии в его необходимости будет очень непросто.

И последнее. Цитата: «Распространённая практика: оператор экспериментирует с настройками давления, температуры, скорости печати, добиваясь субъективно приёмлемого результата. Чтобы понять, что именно сработает, приходится перебирать множество комбинаций». Хороший оператор «перебирает множество комбинаций» только в начале работы на машине, «притираясь» к ней. Через некоторое время понимание взаимосвязи основных факторов, влияющих на качество, становится сутью его работы. Если на протяжении всей карьеры оператор будет «экспериментировать», добиваясь «субъективно приемлемого результата», то он профнепригоден, следовательно, не может работать на этом оборудовании.

Игорь Попов, продукт-менеджер HGS

«Шесть сигм» в период экономического кризиса

Статья оригинальная: авторы показывают, что «в огороде бузина, а в Киеве дядька», и хотя интуитивно это кажется правильным, но никак не доказано. Но это в данном случае и не главное. В статье показано, что возможно применение научных методов (методов экспертных оценок) для оптимальной организации или реорганизации технологических процессов полиграфического производства. Хотя результаты исследования («себестоимость продукции сократилась на 5% за счёт выбора более дешёвой фольги, а лучшее понимание технологии на 40% уменьшило время настройки»), по меньшей мере, спорны, польза от статьи несомненная. Не стоит забывать, что первые скрипки современной российской полиграфии — бывшие физики, экономисты и авиационные инженеры. Профессиональных потомственных полиграфистов (специалистов с «крепким советским опытом») среди владельцев типографий не так много. А физики и инженеры ещё не забыли навыки проведения экспериментов и научной оценки их результатов. Многие из них подходили к развитию бизнеса творчески и добивались высоких результатов.

Поэтому статья полезна тем, что призывает относиться к делу творчески и без штампов, искать выход в любой ситуации, и не просто выход, а оптимальное решение. Если перефразировать известные слова из «Собачьего сердца», то получается, что кризис не в экономике, кризис в головах. Тем более, особой экономики в России пока так и не сложилось. Из современного кризиса не нужно искать выходы, нужно эффективно развивать собственный бизнес, ничего и никого не бояться, внимательно слушать других, но делать по-своему и не ждать ни от кого помощи.

Мы на собственном опыте убедились: если продукция, изделие, услуга (в нашем случае системы управления полиграфическим производством ASystem и PrintEffect) соответствуют стандартам качества — эффективно решают поставленные задачи, технически правильно организованы, поддерживают национальные языковые интерфейсы, имеют развитую систему технической поддержки и весьма притягательную цену, — успешная конкуренция возможна не только в среде российских полиграфистов, но и «в гостях». Успешные поставки MIS-систем начаты и активно развиваются на европейском рынке, готовятся плацдармы на Ближнем Востоке, в Китае и Африке. — Павел Иванов, «МоноРитм»

Мнение злопыхателя из-за угла

Выбор фольги, основанный на ценовых предпочтениях, чреват негативными последствиями. Всегда важен баланс между ценой и качеством. При тиснении от фольги требуется следующее: однородность фольгового оттиска по укрывистости и цвету, адгезивные свойства по отношению к запечатываемому материалу, температура перехода фольги на оттиск, способность отрыва на высоких скоростях работы машины. А что влияет на производительность позолотного процесса, помимо стоимости материалов? Характер поверхности, на которую ложится фольга (пластик, бумаги и картоны с различными характеристиками поверхностного слоя и т. п.); наличие лакового покрытия на оттисках (водно-дисперсионного или даже УФ-отверждаемого) и микрорельефа на поверхности материала; толщина запечатываемого материала; технологическая сложность сюжета (присутствие тонких линий, мелких пробельных элементов, склонных к «затеканию», повышенные требования по совмещению фольги и печатного изображения).

Задача технологов типографии — разработать типовые настройки машин с учётом типовых заказов и материалов. Такие настройки уменьшают итоговое время приладки и служат отправной точкой для тонкой настройки машины на тираж. Затем включается фактор квалификации оператора, так как колебания качества бумаги, фольги, нюансы настройки конкретной машины, износ клише и т. п. заранее невозможно предусмотреть в типовой технологической инструкции. То есть полностью обойти экспериментальную работу не представляется возможным.

Субъективная оценка качества тиснения недопустима. Есть конкретные критерии — отсутствие царапин, непропечатки, «цветения» фольги, точность проработки мелких деталей и совмещения фольги с отпечатанным изображением и т. п. С этой точки зрения факторы, оцененные в статье (прорубы, продавливание оттиска, пятна), являются недопустимым браком.

Основными критериями оценки эффективности оптимизации техпроцесса могут служить: повышение производительности, соблюдение оговоренного с заказчиком уровня качества либо соответствие стандарту полиграфического предприятия, использования более дешёвых материалов без негативных последствий, отсутствие урона для оборудования.

Из статьи не ясна методика улучшения процесса. За основу взята математическая модель оценки влияния неких факторов на итоговую производительность оборудования. Между тем, важно изучить максимум факторов и провести усовершенствования в каждом возможном случае.

Первоочередную роль в оптимизации процесса играет сокращение времени непроизводительных простоев оборудования. Один из путей — подготовка к следующему тиражу до завершения предыдущего. Её может вести оператор позолотного пресса или помощник (возможно, один помощник на несколько машин).

Подготовительные операции: доставка к машине подготовленных и проверенных материалов и бумаги; доставка оператору технологической документации по следующему тиражу; предварительное позиционирование клише на свободной ячеистой плите; установка роликов фольги на свободные штанги; зарядка бумаги в свободный стапель.

Алексей Искоростинский, руководитель отдела технологической поддержки «Терра Принт»

Архив журналов в свободном доступе.

Купить номер с этой статьей в pdf

На ту же тему:
  • Morgana DigiFold Pro 385

    DigiFold PRO 385

    Заключение: компактная машина для биговки, фальцовки и перфорации офсетных и цифровых отпечатков, в том числе за один проход. Простота обслуживания, небольшая занимаемая площадь и высокая производительность позволяют рекомендовать её цифровым и малоформатным офсетным типографиям для изготовления малых и средних тиражей папок, открыток, буклетов и т. п. продукции.

     

  • Лучшее на выставке «Реклама 2017»

    Решения главной российской выставки в области широкоформатной и сувенирной печати, которые привлекли наше внимание.

     

     

  • Graphtec LCX 1000
     

    LCX 1000

    Заключение: цифровой узкорулонный комплекс, позволяющий печатать, делать ламинирование (опция) и надсечку, а также нарезать продукцию на листы. Мы считаем, что он будет особенно востребован на производствах, где хотели бы наладить самостоятельный выпуск этикеток. Но также будет полезен и в типографиях, которые хотели бы внедрить цифровую печать малых и персонализированных тиражей этикетки.

     

  • Duplo PFI DI–CUT 300
     

    PFI DI–CUT 300

    Заключение: компактная ротационная высечная машина с магнитным закреплением штампа, эргономичная и автоматизированная. Благодаря простоте обслуживания, небольшой занимаемой площади и высокой производительности может быть рекомендована цифровым и малоформатным офсетным типографиям для изготовления малых и средних тиражей упаковки и акцидентной продукции, требующей высечки.

     

  • За равноправие послепечати
     

    В рамках выставок Printech и «РосУпак 2017» с 20 по 23 июня в «Крокус-Экспо» послепечатное оборудование привлекало не меньше внимания, чем печатное, а иногда даже больше.

    Повышение внимания к послепечатным решениям, позволяющим создавать полностью сбалансированные и автоматизированные техпроцессы в типографиях, — свидетельство зрелости отечественного полиграфического рынка. Не случайно на выставке техника для послепечатного цеха была не менее заметна, чем печатная, а по количеству представленных решений и занимаемой ими площади, пожалуй, даже превзошла её.

     

  • У истоков книжной реки
     

    Открытая в 2014 г. в Таджикистане книжная типография «Гандж» стала, вероятно, самым масштабным полиграфическим проектом года не только в Средней Азии, но и на всём постсоветском пространстве. В августе 2017 г. мы приехали в Душанбе и убедились — это не «потёмкинская деревня», как иногда случается с масштабными проектами, а работающее с хорошей загрузкой и растущее предприятие.

     


comments powered by Disqus