Proč zvolit přizpůsobený tiskárnu namísto standardního modelu z nabídky?

Předpoklad, který je zabudován do každé standardní tiskárny

Průmyslový tiskový stroj z nabídky je dodáván s řadou předpokladů pevně zakomponovaných do jeho konstrukce. Konstruktéři vybrali typ tiskové hlavy, vlnovou délku pro tuhnutí, dopravní mechanismus a řídicí rozhraní na základě toho, co údajně potřebuje nejširší segment trhu. Tyto předpoklady mohou být blízko tomu, co daná výrobní linka vyžaduje, ale téměř nikdy nejsou přesné. Nesoulad se projevuje drobnými, ale trvalými odchylkami. Například zdroj světla pro tuhnutí umístěný o dva centimetry příliš daleko od tiskové zóny, výška dopravního pásu, která je o 15 milimetrů nižší než ideální bod převodu, nebo systém pro podávání inkoustu naladěný na rozsah viskozity, který se mírně liší od formulace nátěru, kterou již výrobní linka pro povrchové úpravy ověřila. Každá z těchto nepatrných odchylek vyžaduje kompromis, který operátor přizpůsobuje každou směnu – upravuje rychlosti, doladuje nastavení a akceptuje podíl vad, který je sotva přijatelný, protože stroj nebyl nikdy navržen speciálně pro tento konkrétní úkol.

Když substrát určuje konfiguraci stroje

Standardní tiskárny jsou navrženy pro úzký rozsah typů podkladů, obvykle ploché tuhé listy nebo pružné pásky v rámci definovaného rozmezí tloušťky. Ve skutečnosti je situace složitější. Výrobce, který tiskne na válcovité součásti z křemičitanového kaučuku o tvrdosti 85 podle stupnice Shore A, má zcela odlišné požadavky než dílna, která tiskne na lakovaných hliníkových panelech. Křemičitanová součást se deformuje pod tlakem stlačení, takže doprava musí vyhnout se přísavným válečkům. Lakovaný hliník se poškrábe, pokud má podavační deska místa s vysokým koeficientem tření. Standardní tiskárna je dodávána se standardním podavačem, který není optimální pro žádný z těchto případů. Přizpůsobená tiskárna vychází z podkladu a postupuje směrem ven – konstruuje se tak, aby byla optimalizována pro manipulaci s danou součástí, vzdálenost tiskové hlavy a nastavení procesu utvrzování přesně podle materiálu, který je v provozu každý den. Rozdíl není pouze teoretický. Irská společnost vyrábějící lékařské hadičky strávila sedm měsíců pokusy o přizpůsobení standardní ploché tiskárny pro tisk úseků křemičitanových katétrů, než objednala přizpůsobenou strojní linku s dopravou pomocí vakuového mandrelu a povrchem s nízkou tvrdostí pro kontakt. Přizpůsobená linka začala vyrábět již do tří dnů po instalaci.

Integrační pokuta za obecné rozhraní

Většina továren neprovozuje tiskárny izolovaně. Tiskárna je umístěna na výrobní lince spolu s naplňovači (nahoře), uzavírači, systémy pro kontrolu kvality a balicími stroji nebo paletizačními zařízeními (dole). Standardní tiskárna je dodávána se standardním blokem vstupů/výstupů (I/O) a pevnou sadou komunikačních protokolů. Pokud řídicí systém linky v továrně komunikuje pomocí EtherCAT a tiskárna nabízí pouze diskrétní vstupy/výstupy (I/O), stane se integrace nešikovným řešením založeným na převaděčích signálů, časových prodlevách a dočasných logických obchůdcích, které způsobují nejasné chybové stavy. Přizpůsobená tiskárna je dodávána s elektrickou architekturou, která odpovídá stávajícímu automatizačnímu systému v továrně. Inženýr během fáze návrhu specifikuje protokol fieldbusu, signály pro navázání komunikace (handshake) a hierarchii chyb, takže tiskárna komunikuje s linkou nativně. Následující tabulka kvantifikuje zátěž spojenou s integrací v typických linkách střední složitosti.

Úzká hrdla propustnosti, která standardní specifikace ignorují

Jmenovitá rychlost tiskárny uvedená v technické dokumentaci v metrech čtverečních za hodinu vypráví příběh, který se jen zřídka shoduje s realitou na výrobní lince. Toto číslo předpokládá konkrétní pokrytí obrazu, konkrétní rozlišení a konkrétní profil tužení. Změníte-li kterýkoli z těchto parametrů, skutečný výkon se změní – někdy dokonce výrazně. Standardní tiskárna s pevným výkonem UV lamp a pevnou rychlostí vozíku nutí operátora pracovat v úzkém provozním okně. Naopak tiskárna přizpůsobená konkrétním požadavkům zákazníka dimenzuje UV systém, dodávku inkoustu a řízení pohybu přesně podle skutečného režimu tisku, který daná zakázka vyžaduje. Pokud například převodník balení tiskne 90 % svých zakázek s rozlišením 600 × 600 dpi a silnou bílou podkladovou vrstvou, je přizpůsobená tiskárna od samého začátku vybavena většími UV poli a systémem pro vyšší průtok inkoustu. Naopak standardní tiskárna musí kvůli dosažení dostatečného tužení této bílé vrstvy snížit rychlost tisku, čímž se skutečný výkon sníží o 30 % nebo více oproti hodnotě uvedené v technické dokumentaci.

Spotřební zámek, o němž nikdo nemluví

Standardní tiskárny často dodávají doporučenou sadu inkoustů a úzký seznam schválených spotřebního materiálu. Pokud se od tohoto seznamu odchýlíte, zvyšuje se tlak na záruku, technická podpora se stává neochotnější a výkon se stává nepředvídatelným. To vytváří závislost na jediném dodavateli inkoustů, čisticích prostředků a náhradních dílů, která postupně oslabuje vyjednávací pozici. U přizpůsobené specifikace tiskárny lze zahrnout program kvalifikace inkoustů, který již v fázi výroby certifikuje upřednostňovaného dodavatele inkoustů zákazníka a tak již před dodáním zařízení zajišťuje vzájemnou kompatibilitu systému. Velká provozovna pro balení pod smlouvou tento prvek začlenila do své zakázky na přizpůsobené tiskárny a ročně ušetřila přibližně 22 % na nákladech na inkoust tím, že během inženýrské fáze kvalifikovala druhého dodavatele – možnost, kterou standardní stroj s jeho seznamem schválených materiálů jednoduše neposkytoval.

Kde standardní stroj skutečně zvítězí

Přizpůsobení není všude lepší řešení. Vyžaduje vyšší počáteční náklady, delší dodací lhůtu a kupujícího, který dobře zná svůj výrobní proces, aby mohl přesně specifikovat požadavky. Společnost, která objednává svůj první digitální tiskový stroj a stále experimentuje s podklady a aplikacemi, bude často lépe obsluhována standardním strojem, který poskytuje známý základ pro učení se. Standardní tiskové stroje také využívají sdílených provozních dat, společných zásob náhradních dílů a rychlejší technické podpory, protože podporový tým pracuje se stejnou konfigurací u stovek instalací. Přizpůsobení má smysl tehdy, když je výrobní proces stabilní, podklad známý, objem výroby ospravedlní inženýrskou práci a náklady spojené s přijetím kompromisu převyšují prémii za přizpůsobené řešení.

Rozhodnutí mezi standardním a přizpůsobeným řešením je méně závislé na samotném hardwaru a více na tom, zda bude mezera mezi strojem a aplikací zaplacena v hodinách inženýrské práce, odpadem a ztraceným výkonem po celou dobu životnosti zařízení. Nova Inkjet funguje podle modelu „konfigurace dle objednávky“, který tuto mezeru naplňuje a umožňuje výběr tiskového modulu, sušicího systému a dopravního zařízení, který odpovídá konkrétnímu výrobnímu prostředí, aniž by bylo nutné při každé nové konfiguraci začínat úplně od nuly.