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上海一恒基于ARIZ的凹印机干燥箱节能创新设计研究

[导读]绿色印刷是当前印刷行业发展的主题, 实施绿色印刷不仅要从新材料、新工艺等方向入手, 还应重点研究印刷装备的节能降耗。文章采用ARIZ理论研究方法, 以凹印机干燥箱为例, 结合凹印机干燥机理, 进行功能分析、因果链分析、矛盾分析、时间和空间分离、物–场资源分析, 提出凹印机干燥箱节能改进的解决方案。

为推动我国印刷行业生态文明建设, 加快实施绿色印刷战略, 促进我国印刷产业发展方式转变, 实现“印刷强国”目标, 新闻出版总署与环境保护部在2010年9月签署了《实施绿色印刷战略合作协议》, 绿色印刷成为当前印刷行业发展的主题[1]。实施绿色印刷不仅要从新材料、新工艺等方向入手, 还应重点研究印刷装备的节能降耗。凹印机是耗能较大的印刷设备。据统计, 我国蒸汽加热凹印机单色实地印刷平均消耗电能和热能约为0.96克标准煤每平方米印品, 其中干燥部分消耗的能源占总能源的60%~90%[2]。因此, 研究干燥系统关键部件的传热性能, 对降低凹印机的能源消耗和提升凹印机运转速度具有非常重要的意义。干燥箱是凹印机干燥系统的重要组成部件。对干燥箱部件进行节能改进, 能大大提高凹印机的能源利用率。目前, 凹印机干燥箱主要采用热风加红外的干燥模式。本文运用ARIZ理论, 通过对干燥箱部件的节能研究, 提出凹印机干燥箱节能的改进方案。二、ARIZ概述TRIZ理论起源于苏联, 即“发明问题解决理论”, 是指导创新的重要理论之一。TRIZ理论认为, 一个问题解决的困难程度, 取决于对该问题的描述或程式化方法, 描述得越清楚, 问题的解就越容易找到。ARIZ是TRIZ理论的主要内容之一, 即“发明问题解决算法”。“ARIZ”是俄文转化为拉丁文的词头缩写。ARIZ是一套基于技术系统进化法则的系统性解决算法和逻辑结构化解题流程, 是TRIZ理论中最强有力的解决发明问题工具, 集成了TRIZ理论的主要观点。它主要针对问题情境复杂、产生矛盾的相关部件不明确的技术系统, 用于将复杂、困难的问题逐步细化至可确定的物理冲突, 直至消除冲突、解决问题, 具有很强的操作性、系统性、实用性以及易流程化等特性。ARIZ的目标是获得最终理想解。最终理想解是一个发明问题最优解的模型, 可以在系统最小改变, 即没有系统参数变化的情况下消除问题[3]。ARIZ的工作流程图如图1所示。

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