2003.10.02, Автор: Дитер Клиберг3884 прочтений

Выше качество, меньше отходы *

Теги: Publish

О выборе и внедрении систем измерения и контроля в типографиях, оборудованных листовыми и ролевыми офсетными печатными машинами.

О выборе и внедрении систем измерения и контроля в типографиях, оборудованных листовыми и ролевыми офсетными печатными машинами.

Качество стоит денег. Прописная истина кажется устаревшей — современные заказчики привыкли, что большинство работ выполняется на высшем уровне. Несмотря на это инвестиции в системы контроля качества отлично окупаются. Почему? Во-первых, дополнительные контрольные и измерительные процедуры помогают привлечь и удержать ценную клиентуру. Во-вторых, превосходное качество становится визитной карточкой типографии. В-третьих, средства измерения и контроля резко снижают количество пробных оттисков и время приладки, повышают стабильность печати. В-четвёртых, дают в руки менеджера типографии исчерпывающий перечень контрольных параметров и процедур — прекрасное «средство защиты» от претензий заказчиков. Устраняя ошибки, система контроля качества повышает производительность и надёжность производства. Цель статьи — рассказать о технических и организационных критериях выбора таких систем, о вариантах их реализации для листовых и ролевых офсетных машин.

Инструментальные средства как элемент управления производством

Цель применения измерительной системы — точное определение значений параметров процесса. Используются они для расчёта воздействий, необходимых для достижения эталонных параметров. Благодаря этой информации вырабатывается перечень действий, выполняемых вручную (оператором печатной машины с помощью определённых органов управления) либо автоматически (системой управления, установленной на прессе).

Сканирующий спектрофотометр Techkon RS 800 определяет параметры базовых и смесевых цветов на печатном листе в течение нескольких секунд. Рекомендованные значения мгновенно отображаются на мониторе. Файлы, формирующие измеряемые шкалы, можно корректировать — вносить в них элементы для оценки определённых параметров (число и тип смесевых цветов, ширина красочных зон)

Чем больше степень участия оператора в измерениях и контрольных процедурах, тем сильнее субъективный фактор, выше вероятность ошибок при измерениях и анализе информации. Ошибки при считывании, обработке и интерпретации данных вряд ли позволят достичь оптимального результата — чем больше задач переложено на средства объективного контроля, тем быстрее достигается требуемый уровень качества.

Последовательные измерения оттисков, выполненные сканирующим спектрофотометром X-Rite AutoTracking Spectrometer, фиксируют прогрессирующие изменения в рабочих профилях красочных зон
Комплекс контроля цветовых оптических плотностей QTI CCS для ролевых офсетных машин использует шестиугольники настройки цвета и контраста из системы Instrument Flight компании System Brunner
Суть автоматического спектрофотометрического контроля, реализованного в системе GMI ColorQuick, — в сравнительном анализе печатной зоны путём расчёта отклонений цветовых координат CIELab для предыдущего и текущего состояний

Когда необходим контроль

Возникает вопрос: в какой мере допустим субъективный фактор при управлении печатной машиной?

ПЗС-сенсор в системе Intelligent Register System компании Q.I. Press Control находит миниатюрные метки приводки уже в первом метре запечатываемого полотна и без задержки инициирует систему обратной связи
Система контроля приводки и управления ролевой печатью Autotron 2000 компании PressTech Controls спроектирована для различных печатных процессов

Автономные (offline) средства измерения (например, ручные денситометры) всю ответственность за принятие решений и интерпретацию результатов возлагают на оператора. Встроенные полуавтоматические (online) системы, обычно выполняющие сложные измерительные процедуры (чтение длинных контрольных шкал), выводят результат на монитор и предоставляют оператору куда больше информации. Это удобнее — система предлагает просто подтвердить установку рекомендуемых параметров процесса или отказаться от них.

При любых измерительных системах (автономных или полуавтоматических) для принятия решения требуется время. Когда печатная машина (особенно ролевая) работает, с каждой потерянной минутой недопустимо быстро растёт число бракованных оттисков.

Потому важна автоматизация решений по параметрам печати, необходимость в визуальной оценке которых отсутствует. Например, по таким объективным показателям, как температура и качество приводки. Быстрые автоматические средства управления приводкой резко сокращают объём макулатуры, позволяя печатнику сконцентрироваться на важнейших задачах.

ПЗС-сенсор в системе QTI RCS Vector 30 раз в секунду фиксирует метки приводки на бумажном полотне, двигающемся со скоростью до 17,8 м/с

Разные методы построения систем контроля приводки у ролевых машин отличаются по времени реакции: одни выполняют поиск меток приводки, другие, в целях повышения скорости, просто сканируют достаточно большую площадь запечатываемого полотна.

Этот профиль создан системой Grafikontrol Densiweb, выполняющей контроль цветовой оптической плотности в ролевых офсетных машинах

Взаимное влияние

Практика говорит о сложности контроля различных типов приводки на ролевых печатных машинах. Настройка одного параметра мгновенно вызывает отклонения другого. Хороший пример — управляющие элементы ролевых машин, регулирующие не только направление подачи лент (для исключения боковых сдвигов), но и взаимную их приводку в зонах поперечной рубки, перед подачей обрезанных листов в фальцевальные аппараты. Если регулируется боковая приводка на поворотных штангах, это обязательно приведёт к нарушению точности приводки в зонах рубки, которая должна быть немедленно восстановлена.

Спектроденситометр GretagMacbeth SpectroEye определяет оптическую плотность и цветовые координаты базовых и смесевых цветов Сканирующая головка системы Grafikontrol CR применяется в средствах контроля приводки и проводки полотна

Цветовые координаты и оптические плотности также влияют друг на друга. Изменение толщины одного из красочных слоёв автоматически меняет цветовую гамму. Отклонения цветовых координат лучше всего измерять спектрофотометром. Точно определив координаты в пространстве CIELab (в т. ч. и в автоматическом режиме), прибор указывает, по каким из них, на какую величину и с каким знаком должны быть сделаны корректировки.

После разделения полотна на ленты средства контроля приводки вносят поправки на смещения боковых поверхностей и ленточных кромок
Средства управления приводкой и контроля проводки полотна начинают работу ещё до того, как на нём начинается печать в первой секции. Они определяют места склейки ленты и вводят соответствующие выравнивающие поправки. Если необходимо, выполняется считывание предварительно запечатанной на рулон информации

Недавно появились т. н. спектроденситометры — цветные денситометры со спектральной сканирующей головкой, не ограниченные анализом информации, пропускаемой сквозь узкополосные фильтры. Наряду с растискиванием, они точно анализируют спектральный состав смесевых цветов. Ранее (и это не позволяло получать достоверные результаты) цветные денситометры работали со сложными цветами, пользуясь данными от трёх цветовых фильтров (R, G, B).

Сканирование печатного поля

Продолжаются дискуссии о достоинствах и недостатках метода сканирования печатного поля, заменяющего работу с контрольными шкалами, которым трудно найти место на печатных полосах некоторых изданий (допустим, газетных). В коммерческой ролевой печати интерес к таким решениям стимулируется введением захватов минимальных размеров (в машинах KBA, позволяющих вести печать на полный формат). В листовом офсете причинами стали необходимость контроля памятных цветов (контрольные шкалы не всегда выручают) или сканирования пробных отпечатков для ускорения приладки.

Система KBA Densitronic S для измерений цветовых координат и оптических плотностей также способна сканировать поле изображения. Этот встроенный полуавтоматический спектроденситометрический комплекс анализирует области печатного поля, координаты сканирования которых формирует специальная программа.

В ряде систем, вместо контроля меток приводки, сканируются края печатаемого изображения. Несмотря на элегантность решения, бывают проблемы: не всегда определяются смещения составных цветов в области плашек, особенно для жёлтой краски, имеющей малый контраст.

В зависимости от реализованной на газетной или коммерческой печатной машине системы контроля приводки, программа Intelligent Quality Management от Q. I. Press Control поддерживает сложный анализ данных технологического процесса и обеспечивает раздельный доступ к печатным парам и комплектам направляющих валов. Это позволяет выявить потенциальные проблемы, которые в ином случае остались бы незамеченными

Системы контроля ролевых машин анализируют печатное поле, сравнивая результат сканирования эталона с текущим видеоизображением, фиксируя ошибки приводки, марашки и др. Рекомендуем оптимизированные контрольные элементы (шкалы контроля оптических плотностей и цвета, метки приводки), компромиссное решение — миниатюрные эталонные (шкалы Ugra/Fogra MiniTarget для цветных газет). Единичный обмер такой шкалы, зафиксированной видеосъёмкой, позволяет рассчитать показатели приводки, определить цвет и оптическую плотность. Будучи откалиброванной для конкретного сочетания краска/бумага, тестовая полосовая шкала выступает в роли колориметрического эталона.

Фиксированное качество

Количество выпускаемой в ходе приладки макулатуры зависит от оговорённых критериев качества, часть из которых тривиальна. Например, количество пробных оттисков может заранее фиксироваться. В конце концов, знаете ли вы зануду, проверяющего, укладывается ли качество приводки на первой копии в ±0,08 мм для коммерческой печати и ±0,15 мм для газетной? Разумеется, такой подход нельзя порекомендовать компаниям, имеющим сертификат качества по ISO 9000 или серьёзные системы контроля.

Именно технологии измерений, независимо от того, являются они частью системы контроля или нет, помогут установить точный порог брака, фиксируя изменения рабочих параметров в протоколах ведения работ.

Протоколы JDF

Контрольные и измерительные протоколы содержат бесценную информацию о параметрах печатной машины и технологического процесса. Эти данные для объективной оценки стабильности печати служат и отличным доказательством при решении спорных вопросов с заказчиками. Так, система KBA Logotronic, оснащённая модулем сбора печатной/технологической информации, обеспечивает полную «прозрачность» управления печатным цехом.

Ввиду распространения формата определения работ JDF (Job Definition Format) стандарта CIP4, возникает необходимость его поддержки в Logotronic, наравне с параметрами CIP3 (который встроен в систему управления KBA CIPLink для листовых и ролевых офсетных машин). Билеты заданий (job ticket) JDF содержат полный набор рабочих параметров, обновляемых при прохождении по этапам технологической цепи. Поступающая в виде откликов из объединённых систем (операторская консоль Egrotronic и встроенные полуавтоматические/автоматические измерительные системы) JDF-информация преобразуется во вложенный формат JMF (Job Messaging Format). В настоящее время KBA ведёт с Creo совместную работу по разработке JDF-модуля, совместимого с MIS. Его официальное представление и выпуск на рынок планировались на середину 2003 г.

Комплексный подход

Вне зависимости от обеспечения поддержки JDF, измерительная информация используется для выявления «узких мест» технологического процесса. Для ролевых машин, оснащённых множеством датчиков приводки, она просто незаменима. Чем больше параметров измеряется, тем точнее и объективнее характеризуется состояние машины. В итоге, появляется возможность не только коррекции явных параметрических отклонений от установленных норм, но даже (с помощью сложных диагностических программ) выявления и локализации потенциальных источников ошибок.

Компания Q.I. Press Controls предлагает систему IQM, выявляющую причины брака. Плохо синхронизированный привод вызывает постоянные смещения запечатываемого полотна, и даже его разрывы — одна из проблем, выявление которых иными средствами затруднено. Причиной загрязнения одного из базовых цветов может стать и плохо закреплённое офсетное полотно. С помощью такой системы в течение печати нескольких тиражей с большей точностью определяется уровень «расползания» полотна, растёт эффективность корректирующих действий (на этапе изготовления и монтажа печатных форм или с помощью средств крепления полотна).

Заключение

Системы измерений и контроля повышают качество и производительность множеством способов. Они незаменимы в условиях жёсткой конкуренции типографий, когда ключом к успеху становятся быстрая смена тиражей и надёжность оборудования при минимуме производственных отходов.

Об авторе: Дитер Клиберг (kleeberg.stein@t-online.de), руководит компанией Kleeberg & Stein (Германия).


* Приложение к KBA Report ? 21, январь 2003. Статья публикуется с разрешения компании Koenig & Bauer AG. Редакция благодарит за содействие российское представительство KBA.


Куда уходят деньги?

Лучший способ сэкономить в печатном производстве — сократить время приладки и объём бракованных оттисков на всех стадиях работы. Усложнение конструкции и повышение скорости печатных машин требуют от оператора мгновенной реакции. Резкий подъём цен на бумагу заставляет сокращать до предела число пробных оттисков. Почти 55% затрат на выпуск тиража в газетном производстве — расходы на бумагу. Выход — в широком применении средств измерения и контроля. Внедрив их, вы сами поразитесь, как много удалось сэкономить.


Высокоскоростная система автоматического управления приводкой ACR (Automatic Camera Register) компании Bavaria Digital Technik, поставляемая с печатными машинами Rapida, оснащена цветной ПЗС-матрицей, сканирующей приводочные кресты. Показан графический пользовательский интерфейс для выполнения приладки на 8-красочной машине. Перемещением перекрестья меняется положение упоров боковой, окружной и диагональной приводок всех печатных секций применительно к выбранному красочному устройству. Настройка приводки по правой, левой стороне и для печати оборота выполняется пятью последовательными нажатиями кнопки


Выпускаемая фирмой Lithec система Densitronic S (опция для машин Rapida) обеспечивает автоматическое дистанционное управление красочными аппаратами. Как показано на левой фотографии, сканирующая головка выполняет денситометрический и спектрофотометрический анализ, что позволяет сканировать эталонные шкалы с базовыми и смесевыми цветами (см. фото вверху), а также само изображение. Поскольку спектральный диапазон охватывает инфракрасную область, может выполняться анализ 8-красочных отпечатков. В процессе приладки, с помощью интерактивного интерфейса (фото внизу) оператор определяет области сканирования печатного поля и контрольных шкал. На основе измеренных значений, в графическом виде отображаются рекомендованные параметры настройки, подтверждаемые нажатием кнопки с пульта управления. Это устраняет необходимость в индивидуальной настройке красочных зон с пульта Colortronic.

Система ликвидирует водораздел между печатным и допечатными процессами, поскольку денситометрический и спектрофотометрический анализ тестовых и рабочих оттисков позволяет оценить на этапе печати качество цветоделения и соответствие характеристикам печатного стандарта. Densitronic S, будучи компонентом системы автоматизации OPERA, подключается и через сетевой интерфейс Logotronic, обеспечивая поддержку нескольких машин Rapida и взаимодействие с системой управления производством (Management Information System, MIS).


Примеры миниатюрных контрольных элементов для ролевой печати (в натуральную величину)

Однократное сканирование миниатюрного элемента Ugra/Fogra MiniTarget (10х7,5 мм) с помощью прибора видеоконтроля Techkon MTC 920 позволяет оценить большинство параметров стандарта ISO 12647-3 для газетного производства: показатели окружной и боковой приводки, процент заполнения сплошной и растровой точек, баланс серого, смазывание, тенение, красковосприятие (треппинг), растискивание, ДЕ. Незаметный эталон можно разместить на рекламной полосе или карте метеосводки.

Высота контрольной полосы GMI measuring strip, спроектированной компанией Graphic Microsystems для автоматического цветового контроля в системе ColorQuick, — всего 2 мм. В результате её обмера вычисляются цветовые координаты CIELab, оптическая плотность и ДЕ.

Размер эталона Q.I.-Target компании Q.I. Press Controls — 2,5х2,5 мм. Величина составляющих элементов — 0,2 мм, что делает эталон самым миниатюрным в мире, незаметным даже на белом поле. А попарно размещённые ступенчатые элементы не позволяют спутать их с посторонними включениями в бумаге.


ГЛОССАРИЙ

Автоматическая система измерения или контроля (inline) — встроенная в контур замкнутой обратной связи система, функционирующая без участия оператора.

Автономная система измерений (offline) — внешняя система, с помощью которой оператор выполняет измерения и интерпретирует результаты (отдельно стоящий прибор) или считывает рекомендованные установки и вводит их в виде команд с пульта печатной машины (система измерений на базе персонального компьютера).

Аналоговый сигнал (analogue) — сигнал, принимающий бесконечное число значений.

Базовое значение (set point, set value) — установленное системой управления значение.

Время запаздывания (dead time) — временной лаг между выдачей команды и регистрацией отклика объекта на неё (блок красочного аппарата, например, вначале аккумулирует определённый объём краски и лишь затем изменяет её подачу на печатную форму).

Выносной контроль (nearby measurement) — расположение измерительных приборов вблизи печатной машины, например, на пульте управления.

Детерминированный сигнал (determinable) — описываемый математической формулой сигнал, для характеризации которого не используется аппарат теории вероятности.

Дискретный сигнал (discrete) — измеряемый сигнал, принимающий ряд фиксированных значений.

Допустимое отклонение (tolerance) — заранее оговорённый диапазон (верхние и нижние значения), в пределах которого должны находиться все измеренные значения параметра; максимальная погрешность (класс точности) измерительной системы не должна выходить за пределы установленного допустимого отклонения.

Измерение (measurement) — экспериментальный метод определения величины параметра с помощью специальных средств (измерительных приборов, подобранных образцов).

Измеренное значение (actual value) — показание измерительной системы, как правило, отличающееся от эталонных или заданных значений.

Измеряемый сигнал (scan signal) — величина или рабочий параметр, способный меняться со временем и содержащий измеряемую информацию; вслед за его приёмом всегда следуют регистрация и усиление, даже если он не определим в простых физических величинах (расчётные параметры, такие как pH увлажняющего раствора или толщина красочного слоя).

Калибровка (calibration) — приведение параметров системы к заранее заданным численным значениям.

Калибровка (standard calibration) — проверка и настройка системы измерения для её приведения в соответствие с требованиями национальных или международных стандартов (эталонов) или характеристиками рабочих эталонов.

Класс точности (error class) — указание на качество измерительного прибора: отношение максимальной ошибки измерения к диапазону измерения, умноженное на 100%.

Компенсационный метод (compensation method) — получение измерительной информации путём согласования контролируемой величины с измеряемым сигналом.

Контур без обратной связи (open control loop) — контур управления, требующий подтверждения результатов работы со стороны оператора.

Контур с обратной связью (closed control loop) — базовый элемент системы автоматического управления, самостоятельно реагирующий на входные воздействия.

Косвенное измерение (indirect) — измерение, при котором параметры не измеряются напрямую, а оцениваются на основе изменений других параметров, причиной которых они являются. Например, количество изопропилового спирта в увлажняющем растворе определяется измерением сжимаемости воды (с помощью ультразвука), а толщина красочного слоя — измерением коэффициента отражения (денситометром).

Линейность (linearity) — значение, на которое измеренные калиброванным прибором параметры отклоняются от линейного участка характеристической прямой, соединяющей начальную и конечную точки измеряемого диапазона (показания нелинейных сенсоров приводятся к линейной характеристике внутри самих приборов). Идеальное значение: 0.

Настройка (adjustment) — приведение системы к штатно функционирующему состоянию.

Непрерывный сигнал (continuous) — непрерывно измеряемый сигнал.

Образец (sample) — измеряемый объект; в оптических системах определяется как линия или маркер, если не установлено иначе (рабочая шкала, тестовая форма).

Повторяемость (repeatability) — численное значение, определяющее разницу между измерениями одного и того же объекта. Идеальное значение: 0 (при абсолютных измерениях) и 100% (при относительных).

Погрешность (error) — разница между истинной и измеренной величиной.

Полуавтоматическая система измерений (online) — включённая в состав контура без обратной связи и работающая на базе персонального компьютера система; после выдачи команды на измерения происходит приём и анализ результатов с последующей выдачей рекомендованных настроек, которые оператор подтверждает нажатием кнопки.

Рабочий параметр (process parameter) — контролируемая системой управления переменная технологического процесса.

Рабочий эталон (reference) — объект (утверждённый пробный отпечаток), с которым сравниваются результаты измерений.

Разностный метод (difference method) — метод сравнения измеренной величины с базовым значением.

Сенсор (sensor) — средство измерения параметров объекта для получения их количественных характеристик (чувствительный элемент).

Согласование приборов (inter-instrument agreement) — разностное сравнение измерений, полученных различными приборами за один и тот же сеанс. Идеальное значение: 0.

Соотношение сигнал/шум (signal-to-noise ratio) — коэффициент, характеризующий точность измерений при их анализе.

Сравнение базового и измеренного значений (comparision of set and actual value) — выполняется оператором печатной машины или системой измерения, в зависимости от уровня автоматизации.

Средство позиционирования (positioning element) — обычно электрически управляемый компонент системы управления, осуществляющий механические перемещения объекта (например, винтов красочных зон) по внешним командам.

Статистическая ошибка (standard tolerance) — среднее отклонение от базового значения параметра, полученное при автоматическом измерении.

Цифровой сигнал (digital) — кодированный дискретный сигнал.

Чувствительность (sensitivity) — величина параметрической зоны (превышающей диапазон измерения), в которой сенсор способен реагировать на изменения в измеряемом объекте; в широком смысле — разрешение системы (минимальное деление аналоговой шкалы или дискретизация измеряемых величин).

Шум (noise) — искажающий измерения сигнал (посторонний источник света при оптических измерениях).

Эталон (comparison standard) — объект (образцовая белая пластинка при оптических измерениях), используемый для получения калибровочных величин при измерениях.

Типичная задача управления: отклонения изменяющегося параметра (синяя кривая) не должны выходить за границы заданного диапазона (BH — верхняя граница, BL — нижняя). Измерение было выполнено в момент to, первое значение получено в t1 из-за запаздывания системы. До t1 параметр нарастал по экспоненте, затем его изменение приняло характер затухающих колебаний относительно базового значения S

Архив журналов в свободном доступе.

На ту же тему:
  • Стоит ли внедрять цифровую печать во флексотипографии?

    Сергей Новиков, директор по развитию компании «Ламбумиз Трейд» (Москва):

    Наше предприятие известно прежде всего как производитель картонной упаковки для жидких продуктов. Тиражи в нашей типографии достаточно большие, а для печати мы используем традиционное в этой сфере оборудование: широкорулонные флексографские машины.

     

  • Цифровое будущее для флексотипографий

    Процессы цифровой трансформации сейчас наблюдаются практически во всех отраслях промышленности, и полиграфия не может оставаться в стороне. Более того: компании, откладывающие цифровизацию, рано или поздно почувствуют, что теряют свои конкурентные преимущества. Флексотипографиям следует обратить внимание на комплексность подхода к цифровой трансформации — одной покупки этикеточной ЦПМ недостаточно.

     

  • «Реклама 2018»: позитивный переезд

    Самые яркие новинки и тенденции главной выставки российской индустрии широкоформатной и сувенирной печати, перебравшейся в более крупный павильон № 1 «Экспоцентра».

     

  • Влияние на окружающую среду и безопасность

    Десятиминутные курсы УФ-/электронной сушки. Химические основы УФ- и электронного отверждения.

     

  • Xerox Iridesse Production Press

    Заключение: не имеющая аналогов на рынке шестикрасочная цветная листовая ЦПМ может печатать сразу двумя дополнительными цветами в один прогон (до и после CMYK), что позволяет серьёзно увеличить спектр работ, выполняемых цифровым способом, за счёт интересных спецэффектов. Представляет интерес как в качестве первой ЦПМ в типографии (обеспечивает высокую производительность и гибкость), так и для расширения имеющегося парка цифровых машин.

     

  • Самая трудная задача: ответить сразу на все вопросы клиента

    Мы помогаем очередному благотворительному проекту найти типографию для печати.

     


comments powered by Disqus