基于 SPC 的紙箱印刷顏色質(zhì)量控制研究

隨著印刷質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)監(jiān)測(cè)手段不斷完善，紙箱整體印刷水平和印刷質(zhì)量得到逐步提升，但仍存在著一些問(wèn)題，導(dǎo)致出現(xiàn)大批量不合格產(chǎn)品。文章對(duì)所研究的顏色準(zhǔn)確度質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，對(duì)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制進(jìn)行了回顧，并對(duì)所要使用的控制圖工具進(jìn)行了介紹。最后，利用均值 - 極差控制圖，對(duì)紙箱印刷的顏色準(zhǔn)確度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和分析。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的經(jīng)濟(jì)能力和審美意識(shí)不斷提升，對(duì)產(chǎn)品包裝的要求也隨之越來(lái)越高。在我國(guó)，包裝印刷業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，行業(yè)缺乏有效的質(zhì)量管理控制方法以及標(biāo)準(zhǔn)，這意味著各企業(yè)間的質(zhì)量控制方法存在差異，難以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量效果的可比性和可重復(fù)性。

當(dāng)前學(xué)術(shù)界大多把研究重點(diǎn)放在全面質(zhì)量管理方面，在實(shí)踐方面，由于缺乏發(fā)展時(shí)間，為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，大多數(shù)紙箱印刷企業(yè)也直接把重點(diǎn)放在了全面質(zhì)量管理上，忽略了質(zhì)量控制對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要作用。

紙箱印刷顏色質(zhì)量控制

紙箱印刷質(zhì)量控制是確保印刷品質(zhì)量達(dá)到客戶要求的標(biāo)準(zhǔn)所采取的技術(shù)性活動(dòng)。采取質(zhì)量控制需要對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督、控制和調(diào)整，確保印刷品的品質(zhì)符合所需標(biāo)準(zhǔn)。紙箱印刷質(zhì)量控制指標(biāo)通常包括多個(gè)方面，如顏色準(zhǔn)確度、圖像清晰度、抗壓強(qiáng)度等。

其中，顏色準(zhǔn)確度是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性因素之一，它決定了印刷品的色彩質(zhì)量和視覺(jué)效果，直接影響印刷品的整體質(zhì)量和美觀度。

對(duì)于紙箱印刷顏色準(zhǔn)確度的質(zhì)量控制有很多科學(xué)的工具方法，如矩陣圖、核查表等。部分研究學(xué)者和紙箱印刷企業(yè)開(kāi)始研究采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，利用控制圖，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中的變異性并及時(shí)做出調(diào)整，從而提高產(chǎn)品的色彩印刷質(zhì)量，滿足客戶對(duì)于產(chǎn)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(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，是一種面向過(guò)程的質(zhì)量控制與管理方法，主要是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，科學(xué)地判斷出生產(chǎn)過(guò)程是否處于受控狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)程能力下降或者過(guò)程有失控傾向時(shí)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員采取糾正措施，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定。

2.SPC 核心工具

SPC 核心工具——控制圖，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程中的數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)過(guò)程是否穩(wěn)定，分析是否存在特殊因素或異常情況，從而幫助生產(chǎn)部門實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。按照控制圖分析和監(jiān)控的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)類型 , 可以將控制圖分為計(jì)量型控制圖和計(jì)數(shù)型控制圖。本文涉及使用計(jì)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(cè)出過(guò)程的平均值和極差是否在控制范圍內(nèi)以及過(guò)程的變異是否過(guò)大，從而及時(shí)采取措施加以控制和優(yōu)化。 -R 控制圖技術(shù)適用于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)的分析、控制及采取預(yù)防措施，適用于現(xiàn)場(chǎng)操作。

印刷顏色準(zhǔn)確度的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制

SPC 可用于監(jiān)控印刷過(guò)程中的關(guān)鍵性能指標(biāo)，幫助識(shí)別這些關(guān)鍵指標(biāo)因素并控制其變異性，從而確保生產(chǎn)一致的高質(zhì)量印刷品。本文研究印刷顏色的準(zhǔn)確度，通過(guò)使用SPC，印刷機(jī)操作員可以定期檢查印刷過(guò)程中的色差，并記錄這些數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)與指定的控制界限進(jìn)行比較，以確保顏色差異不會(huì)超過(guò)規(guī)定范圍，確保印刷品色彩的一致性和高品質(zhì)。

1. 實(shí)驗(yàn)條件

顏色誤差是計(jì)量特征值，故可選用正態(tài)分布控制圖，瓦楞紙箱屬于大批量生產(chǎn)，不難取得數(shù)據(jù)，故可以選用靈敏度高的 -R 圖。客戶要求產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色誤差值最大不可超過(guò) 3，即 0 ≤ T ≤ 3。在標(biāo)準(zhǔn)化紙箱印刷廠的生產(chǎn)過(guò)程中，油墨顏色和濃度按照客戶提供的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，且在印刷過(guò)程中油墨不回流。

2. 實(shí)驗(yàn)方案

具體實(shí)驗(yàn)方案如表 1 所示。

3. 抽樣測(cè)量與記錄

選取客戶提供的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行測(cè)量。按照抽樣方案要求進(jìn)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(jìn)行顏色色差的測(cè)量，記錄誤差值? ELab（如表 2 所示）。

4. 相關(guān)系數(shù)的計(jì)數(shù)

依據(jù)計(jì)量控制圖系數(shù)表（如表 3所示），根據(jù)公式計(jì)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。

5. 將收集計(jì)算的數(shù)據(jù)輸入制圖

軟件中生成 -R 控制圖（如圖 1 和圖 2 所示）。

圖 1 X 控制圖

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(dòng)范圍為 1.11 ～ 2.02，且并未出現(xiàn)異常點(diǎn)，均處于穩(wěn)定狀態(tài)。可知，顏色準(zhǔn)確度處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。若控制圖出現(xiàn)異常點(diǎn)，則需查明原因，并判斷是否為可糾正問(wèn)題，糾正問(wèn)題后，可去掉異常數(shù)據(jù)組或加入一組修復(fù)后的數(shù)據(jù)重新計(jì)算，生成新的控制圖，進(jìn)行過(guò)程能力分析。

7. 過(guò)程能力分析

根據(jù) -R 控制圖可知，產(chǎn)品質(zhì)量特性分布的均值與公差中心是不重合的，此時(shí)不合格率必然會(huì)增大，Cp 值 降 低， 當(dāng) 過(guò) 程 能 力 指 數(shù) 不 能反映有偏移的實(shí)際情況，需要加以修正，記修正后的過(guò)程能力指數(shù)為Cpk。Cpk 是指過(guò)程平均值與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格發(fā)生偏移的大小，體現(xiàn)過(guò)程本身能力。通常用規(guī)格上限值減去樣本均值和樣本均值減去規(guī)格下限值中數(shù)值小的那一個(gè)，再除以 3 倍的西格瑪（σ）來(lái)表示，即 Cpk =Min（TU-μ，μ-Tl）/3σ。但由于我們規(guī)定的顏色準(zhǔn)確度 ΔE ≤ 3，屬于單邊規(guī)格類型。此時(shí)我們只需考慮規(guī)格上限和規(guī)格中心，因此單邊規(guī)格限過(guò)程能力指數(shù)計(jì)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。

根據(jù)過(guò)程能力表（如表 4 所示）可知，顏色準(zhǔn)確度變化狀態(tài)穩(wěn)定，過(guò)程能力良好，但也仍需提升能力等級(jí)。對(duì)于顏色質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品，需要對(duì)印刷過(guò)程嚴(yán)格控制，以保證印刷質(zhì)量，避免顏色誤差過(guò)大。在后續(xù)工作中，需對(duì)控制圖進(jìn)行參數(shù)修正，針對(duì)異常波動(dòng)進(jìn)行深入探查，積極采取措施將其避免和消除。

結(jié)語(yǔ)

本文利用 -R 控制圖，在紙箱印刷過(guò)程中對(duì)顏色進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，并對(duì)過(guò)程進(jìn)行了能力分析。由實(shí)驗(yàn)可知，顏色準(zhǔn)確度在印刷過(guò)程中處于穩(wěn)定可控狀態(tài)，過(guò)程能力尚可，但在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，仍然要通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析，進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，優(yōu)化過(guò)程，降低變異性。