Разработка технологии изготовления высококачественных макетов из сплошного картона на режущем плоттере Wild TA-10 (стр. 13 из 16)
9. Фиксирование окончания времени резки с помощью таймера для каждой из скоростей (1-10)
10. Получение готового образца.
11. Делаем это на 10 скоростях для 5 толщин картона (итого 50 раз).
12. Анализируем полученные образцы
13. Заносим данные в таблицу
5.3 Уменьшение скорости резки с помощью оптимизации в программе MarbaCAD
Оптимизация проводилась с помощью программы MarbaCAD, и заключается в том, что с помощью установок в меню программы изменяется траектория движения ножа, за счет этого он не делает лишних движений и сокращается время резки.
Ход работы:
1. Заходим в меню программы MarbaCAD, MasterToolSettings – PlotterMachines – MachineAttributes – Plot – Optimisation (Назначения главного инструмента – механизмы плоттера – функции механизма – плоттер - оптимизация)
2. Нам открываются функции:
o Optimiseoutput (оптимизировать продукцию)
o OptimiseoutputbetweenBreaks (оптимизировать продукцию в перерывах)
o TiledOptimisation (плиточная оптимизация)
o Explode blocks before optimization (разделитьблокипередоптимизацией)
o Explode symbols before optimization (разделитьсимволыпередоптимизацией)
o Continue optimization at Breaks (продолжитьоптимизациювперерывах)
o Optimise output for internal cuts (оптимизироватьпродукциюдлявнутреннихотрезков)
o Optimise combination line (оптимизироватькомбинациюлиний)
o Optimiseslots (оптимизировать слоты)
По умолчанию включены функции:
Optimiseoutput (оптимизировать продукцию)
OptimiseoutputbetweenBreaks (оптимизировать продукцию в перерывах)
Explode blocks before optimization (разделитьблокипередоптимизацией)
Explode symbols before optimization (разделитьсимволыпередоптимизацией)
Continue optimization at Breaks (продолжитьоптимизациювперерывах)
3. Экспериментальным методом, устанавливаем, какие функции могут повлиять на скорость резки. Это функция Optimiseoutputforinternalcuts(оптимизировать продукцию для внутренних отрезков). Отмечаем её.
4. Запускаем плоттер на резку нашего образца.
5. Фиксируем время начала работы.
6. Фиксируем время окончания работы.
7. Анализируем полученные данные и заносим в таблицу для сравнения с обычным временем резки.
6.1 Определение качества резки
Определение качества, проводилось на 10-ти скоростях на картоне пяти толщин с измерением времени резки для каждой скорости. Для того, чтобы графически оценить ухудшение качества была введена условная величина Ворсистость, которая определялась как количество неровностей и ворсинок на см.
Таблица 6.1 Качество готового макета при резке разной скоростью
| Скорость | Время резки [c] | Ворсистость [ворс./см] | ||||
| картон 0,3 мм | картон 0,35 мм | картон 0,45 мм | картон 0,5мм | картон 0,6 мм | ||
| 1 | 316 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 207 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | 170 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4 | 150 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 5 | 141 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 6 | 137 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 7 | 132 | 0 | 1 | 3 | 2 | 3 |
| 8 | 125 | 1 | 3 | 3 | 3 | 4 |
| 9 | 121 | 1 | 4 | 5 | 5 | 5 |
| 10 | 117 | 2 | 4 | 5 | 6 | 6 |
По полученным данным были построены графики, демонстрирующие ухудшение качества резки макета с увеличением скорости.
Рис. 6.1. График качества резки для картона 0,3 мм
Рис.6.2 . График качества резки для картона 0,35 мм
Рис. 6.3. График качества резки для картона 0,45 мм
Рис. 6.4. График качества резки для картона 0,5 мм
Рис. 6.5. График качества резки для картона 0,6 мм
Рис. 6.6. Сводный график для картона разной толщины
Качество макетов упаковки зависит от скорости с которой режется макет. Для каждой из толщины картона существует своя оптимальная скорость, при превышении которой возникают различные дефекты.
По тем же данным были получены графики показывающие, качество резки картона разной толщины, при постоянных скоростях. Для них были построены логарифмические линии трейда, с помощью которых можно прогнозировать качество готового макета для картона этой марки - толщин, которых мы не рассматривали. Логарифмическая выбрана потому, что она хорошо описывает величину, которая сначала возрастает, а затем постоянно стабилизируется. Значение показателя определенности R2, отражающего близость значений линии тренда к фактическим данным, для скоростей 7-10 находится в пределах от 0.7921 до 0.9831, поэтому можно говорить о том, что аппроксимирующая кривая описывает данные с достаточно высокой степенью достоверности. Для 5 скорости R2 =0.6025, потому что изменения прогнозировать сложно, т.к. до толщины 0.45 мм, качество высокое, а для картона больших толщин оно изменяется незначительно. Проанализировав эти графики увидеть, что самой оптимальной скоростью, является 5. Также можно заметить, что с увеличением скорости качество резки макета упаковки уменьшается. Ниже представлены графики, характеризующие эту зависимость.
Рис. 6.17. График отражающий влияние толщины картона на качество резки, при неизменной составляющей, скорости 5
Рис. 6.18. График отражающий влияние толщины картона на качество резки, при неизменной составляющей, скорости 6
Рис. 6.19. График отражающий влияние толщины картона на качество резки, при неизменной составляющей, скорости 7
Рис. 6.20. График отражающий влияние толщины картона на качество резки, при неизменной составляющей, скорости 8
Рис. 6.21. График отражающий влияние толщины картона на качество резки, при неизменной составляющей, скорости 9
Рис. 6.22. График отражающий влияние толщины картона на качество резки, при неизменной составляющей, скорости 1 – 4
Был построен график, показывающий, как изменяется оптимальная скорость для картона каждой толщины. Значение показателя определенности R2, отражающего близость значений линии тренда к фактическим данным равна 0.9675. Поэтому можно говорить о том, что аппроксимирующая кривая описывает данные с достаточно высокой степенью достоверности. С помощью этой кривой можно прогнозировать оптимальную скорость для картона этой марки - толщин, которые не были рассмотрены.
Рис.6.23. График отражения изменения оптимальной скорости с увеличением толщины картона
6.2 Уменьшение времени резки
Оптимизация проводилась с помощью программы MarbaCAD, и заключается в том, что с помощью установок в меню программы изменяется траектория движения ножа, за счет этого он не делает лишних движений и сокращается время резки. Результаты предс-тавлены в таблице 5.2, где можно оценить время до и после оптимизации. Можно заметить, что время в среднем уменьшилось на 8.5 %.
Измерялось время резки макетов до оптимизации траектории движения ножа и после, полученные данные сведены в таблицу.
Таблица 6.2 Уменьшение времени резки с помощью оптимизации траектории движения ножа в программе MarbaCAD
| Скорость | Время до оптимизации | Время после оптимизации | Уменьшение времени на [%] |
| 1 | 316 | 284 | 10 |
| 2 | 207 | 192 | 7 |
| 3 | 170 | 154 | 9 |
| 4 | 150 | 135 | 8 |
| 5 | 141 | 131 | 7 |
| 6 | 137 | 127 | 7 |
| 7 | 132 | 120 | 9 |
| 8 | 125 | 115 | 8 |
| 9 | 121 | 111 | 9 |
| 10 | 117 | 106 | 10 |
По этим данным были построены гистограмма (рис.6.24) и график (рис.6.25), которые наглядно отражают сокращение времени.
Рис. 6.24. Гистограмма оптимизации
Рис. 6.25. График оптимизации
Глава 7. Утилизация упаковки из картона в России
7.1 Общее состояние утилизации в России
Сегодня картон для упаковки, - основа основ, без него ничего не обходится. Он остается главным упаковочным материалом - на упаковочные изделия из бумаги и картона приходится примерно 38% потребляемой в России упаковки.
По данным Abercade Consulting в производственной таре бумага и картон составляют 73,9 % от общего объема потребления, в потребительской таре — 15,1 %. В упаковке картон — один из немногих материалов, хорошо поддающихся вторичной переработке. В основном из него изготавливают макулатурный картон, который на сегодня считается во всем мире самым перспективным вторичным упаковочным материалом ближайшего времени. Спрос на него уже сейчас растет опережающими темпами в сравнении со всеми остальными продуктами переработки упаковки. Связано это, в первую очередь, с сокращением мировых запасов первичной целлюлозы и ужесточением экологических стандартов в развитых странах. Неслучайно макулатурный картон выделяется в отдельную строку в статистике мирового производства картона, и его доля в ней постепенно увеличивается. Кроме макулатурного картона из вторсырья также изготавливаются различные волокнистые плиты, бугорчатые прокладки и другие строительные материалы.