Факторы производительности
Можно выделить четыре значащих фактора, которые определяют производительность листовых офсетных печатных машин. К ним следует отнести:
Скорость печати (оттиски/час);
Максимальный формат запечатываемого листа;
Красочность машины (краскооотиски за один прогон листа в машине);
Время подготовки машины к печати при смене заказа (тиража).
Производительность печатной машины можно оценивать по-разному, используя различные единицы измерения. Самая распространенная и точная единица, характеризующая производительность печатной машины, следует признать количество краскооттисков за смену (за месяц, за год). (Краскооттиск - единичное взаимодействие запечатываемого материала с печатной формой или связующим звеном, приводящее к переносу краски на запечатываемый материал и создания оттиска. Например, в однокрасочной машине один прогон листа в машине приводит к получению одного краскооттиска, в четырехкрасочной - к четырем, в восмикрасочной машине можем получить до восьми краскооттисков за один прогон листа в машине. Краскооттиски могут быть, как на одной стороне листа, так и на лице и обороте листа.) И чем усреднение проведено для более длинного периода времени, тем точнее оценка. С удлинением интервала времени учет менее значащих факторов более точный, как по количеству, так и по значимости. К таким дополнительным факторам можно отнести различие в тиражности разных заказов, печать на «легких» (бумага 90 - 130 г/кв метр) и на «трудных» бумагах (бумага менее 90 или более 135 г/кв метр, металлизированные бумаги), время профилактики и вынужденных простоев машины (поломки и ремонт), замена офсетного резинотканевого полотна, замена валиков красочного и увлажняющего аппаратов и прочих факторов, связанных как непосредственно с работой машины, так и с ее поддержкой в рабочем состоянии.
Изменение факторов с целью увеличение производительности
Любое изменение факторов при попытке увеличения производительности печатных машин при их создании приводит к необходимости решения дополнительных задач - конструктивных, технических, технологических и экономических. Следует также заметить, что все перечисленные факторы взаимосвязаны и увеличение одного требует уменьшение другого, особенно это относится к скорости печати и формата листа. Фактор времени подготовки машины при переходе на новый заказ самый независимый. И не должны забывать, что увеличение производительности, независимо от того за счет, какого из факторов она проводится, не должно приводить к снижению качества печати и к увеличению брака (макулатуры) до выхода на рабочую скорость и при печати тиража. Требование качество печати не обсуждается, и будем рассматривать это требование как аксиому. Рассмотрим, к чему приводит, и какие проблемы возникают при изменении факторов производительности.
На первый взгляд кажется, что увеличение скорости напрямую приводит к увеличению производительности. Теоретически, так и есть на самом деле, а конструктивно и технологически всплывают ряд дополнительных задач, которые необходимо решить при создании и эксплуатации высокоскоростных печатных машин. Более высокая скорость печати предъявляют ряд более жестких требований к динамическим характеристикам конструкции и исполнительных механизмов машины. Вибрации машины в процессе печатания - это уже прямая дорога к браку типа «дробление», «смазывание» и «двоение» элементов изображения на оттиске. Более жесткие становятся также и требования к красочному и увлажняющему аппаратам. Накат краски и увлажняющего раствора по направлению движения листа должен быть равномерным. Высокие скорости печати повышают требования и к системам проводки листа в машине и укладки оттисков в приемке. Давайте проведем мини анализ, как скорость печати влияет на производительность машины при печати заказов малыми тиражами. Различия в скорости 13 000 или 15 000 оттисков/час несущественны при печати малых тиражей (тенденция современности), так как время подготовки машины и время печати тиража при малых тиражах соизмеримы. Например, для печати 5000 оттисков (доминирующий тираж сегодня) необходимы 23,1 минуты или 20,0 минут. В этом временном интервале укладывается и простой современной четырехкрасочной листовой офсетной печатной машины элитного класса при ее подготовке для печатания нового заказа. Поэтому и фирмы обращают большое внимание к оснащению свои машин дополнительными устройствами, сокращающими время переналадки машины на печати следующего заказа (тиража). Следовательно, увеличение скорости печати должно сопровождаться и уменьшением времени подготовки машины к печати следующего заказа. Только в этом случае увеличение скорости оправдано. Рассмотрим следующий фактор - увеличение красочности, и вместо четырехкрасочную предлагается восьмикрасочная машина. Производительности машины увеличивается больше, чем в два раза. Да, за один прогон листа в машине вместо четырех краскооттиска получаем восемь. Однако это еще не все. Чтобы второй раз прогнать лист в четырехкрасочной машине, необходимы минимум два часа, чтобы оттиск от первого прогона подсох. В противном случае, не миновать дефектов «смазывание» печати оборота листа и «перетискивание» оттисков в стопе. К чему приводит увеличение красочности машины? Прежде всего, удлиняется машина, что усложняет конструкцию силовых систем и агрегатов. Увеличивается занимаемая площадь, усложняется обслуживание. И еще одна немаловажная проблема. Попытаемся представить себе работу восьмикрасочной печатной машины всего лишь без одной только системы, и станут понятны проблемы, которые возникают с увеличением красочности машины. Сколько времени потребуется для регулирования общей и зональной подачи красок на восьми красочной машине, при условии, что это будут делать несколько печатников вручную? При этом мы должны учесть, что общая подача красок определяет баланс «по серому» и зависит от многих других факторов (бумага, краска, цветоделение, последовательность наложения красок и пр.), а зональная подача краски зависит от сюжета изображения. Мы не должны забывать и о длине машины и о количестве макулатуры, необходимой при этой самой регулировке. И это всего на всего настройка красочных аппаратов при смене тиража. А сколько еще подготовительных операций должны провести печатники? Назовем основные: смена печатных форм, смывка красочного аппарата, смывка офсетного полотна, установка на толщину и формат бумаги. Пока будут меняться формы или проводиться смывки в последней секции, остальные уже готовые к печати будут простаивать. Это заявление чуть утрированное, но оно отражает суть. При печати малых тиражей восьмикрасочная машина будет все время стоять под подготовку и только иногда печатать тираж. Все понимают, что это абсолютно не выгодно. Только печатные машины, оснащенные автоматическими системами на базе компьютерных технологий для быстрой переналадки машины при переходе с тиража на тираж при смене заказа, выгодны для многокрасочной печати за один прогон листа. Таким образом, и фактор увеличение красочности привел нас к выводу, что это рационально только в случае, что это увеличение проводится совместно с уменьшением времени подготовки машины при смене заказа. Рассмотрим и последний фактор - увеличение формата. Если полуформатную (50 х 70 см) машину сравним с полноформатную (70 х 100 см) при одинаковой величине других параметров, то, очевидно, что производительность возрастет в два раза. Однако это приводит к увеличению габаритов и веса машины, а, следовательно, и ее цены. Необходимы больше производственные площади и увеличение форматов как минимум одноножевой резальной машины, копировальной рамы, процессора для обработки формных пластин и фальцевальной машины (хотя это не обязательно, оттиски можно разрезать перед фальцовкой). Одним словом - сильно возрастают начальные капиталовложения. Запечатывание листов формата больше 70 х 100 см повышает требования к красочному и увлажняющему аппаратам, которые должны нанести равномерно краску и увлажняющий раствор одинаковым по толщине слоем краски и увлажняющего раствора по образующей печатного цилиндра (перпендикулярно движению листа). Сложности возникают и при подаче и проводке листа большого формата в машине. Вероятность перекоса и замятия листа сильно возрастают. Линейные остаточные деформации листа после увлажнения и прохождения листов большого формата в печатные секции по абсолютной величине намного больше, что существенно влияет на совмещение красок в начале (в клапане) и в конце (в хвосте) оттиска по направлению его движения. Необходимо нам вспомнить условие, которое приняли за аксиому: качество должно оставаться неизменным. После всего сказанного напрашивается один вывод, что печатные машины большого формата необходимы для печатания заказов, требующих печать изданий большого формата (плакаты, фотообои) или книжных изданий большого объема (энциклопедии, словари). Однако повышение производительности за счет увеличение формата более чем 70 х 100 см самое невыгодное по сравнению с другими параметрами. Из сказанного следует, что для того чтобы в два раза увеличить производительность, как с фактором красочности машины, но с использованием фактора скорости печати, следует в два раза увеличивать скорость машины. Об увеличении скорости и о проблемах и эффективности этого пути уже говорили. Однако не уточнили, что чем выше скорость сегодня, тем труднее ее завтра удвоить. Этот принцип, думается, можно отнести и к максимальному формату запечатываемого листа. Обобщим все сказанное. Как увеличение скорости, так и увеличение красочности непосредственно связаны с автоматизацией подготовительных процессов, проводимых в машине при смене заказа. За 10 лет скорость печати (сравнение проведено по максимальной скорости листовых полуформатных офсетных печатных машин РАПИДА фирмы КБА) выросла с 15000 до 17000 оттисков/час (рекорд в книге Гиннеса - 21200 оттисков/час для этих машин), у Роланда - до 18000. Следовательно, путь наращивания скорости при создании новых листовых печатных машин для увеличения их производительности вызывает сомнение по целесообразности и эффективности.
Самый эффективный путь увеличения производительности
После столь долгих рассуждений можно сказать, что самый эффективный параметр с учетом сегодняшней тенденции уменьшения тиражности заказов - это увеличение красочности с автоматизацией подготовительных операций перед печатью тиража и контрольных и управленческих операций во время печати тиража. По этому пути пошли все фирмы-производители элитных офсетных печатных машин HEIDELBERG, MAN ROLAND, KOENIG & BAUER (KBA), KOMORI, MITSUBISHI и SHINOHARA. Это наглядно демонстрирует рынок печатных машин и экспозиции печатного оборудования на полиграфических выставках. На рынке сегодня предлагают листовые офсетные печатные машины с максимальной скоростью печати от 13000 до 18000 оттисков/час, красочностью до 12 красок с высокой степенью автоматизации подготовительных и контрольных операций на базе цифровых компьютерных технологий. Напомним основные подготовительные и контрольные операции - смена печатных форм, смывка красочного аппарата, смывка офсетного полотна, установка на толщину и формат бумаги, контроль синтеза цвета на оттиске, рН увлажняющего раствора, прохождения листа в машине, подача и равнения листа, укладка листов на приемке. Установка общей и зональной подачи краски проводят на базе данных препресс в формате CIP 3. Использование базы данных допечатных процессов в формате CIP 3 - это высокий класс интеграции процесса печати с допечатными процессами на базе цифровых компьютерных технологий. Раньше, когда эти технологии не были еще внедрены, подготовка листовой офсетной четырехкрасочной машины к печати нового заказа занимала не менее часа. Сегодня, например, листовая восьмикрасочная машина Shinohara 75 VIIIP с переворачивающим устройством занимает, в среднем, менее полчаса. Например, смена форм в одной печатной секции проводят меньше, чем за минуту. Установка зональной подачи красок по системе CIP 3 занимает несколько десятков секунд. Если даже допечатные и печатные процессы работают в системе off line, и данные переносят дискетой, то время передачи данных даже сокращается. Многокрасочные листовые офсетные печатные машины SHINOHARA серии 75 можно рассматривать, как наглядный пример, когда одна передовая технология - цифровые компьютерные системы, вдохнула жизнь в другую передовую технологию - двухсторонняя многокрасочная листовая офсетная печать, и сделала возможным ее воплощение в многокрасочной печатной машине с переворачивающим устройством, лакировальной секцией и несколько сушильных устройств. Однако здесь мы должны заметить, что решение этой сложной конструкторской и технической задачи по плечу только фирм-производителей печатного оборудования, имеющие большой научно-технический потенциал, соответствующие производственные возможности и практический опыт. Эти фирмы у всех на слуху - по алфавиту HEIDELBERG, KOENIG & BAUER (KBA), KOMORI, MAN ROLAND, MITSUBISHI и SHINOHARA. Однако посмотрим с другой стороны - со стороны потребителя. Как создание многокрасочных высокопроизводительных печатных машин отражается на производстве? Обслуживающий персонал элитных многокрасочных печатных машин поднялся из рабочих-печатников до уровня специалистов-операторов, программирующих, корректирующих и управляющих печатным процессом и работой машины в целом от установки рабочих параметров и режимов до окончания печати тиража, осуществляя непрерывный контроль процесса печати и работы машины. Многокрасочные офсетные листовые печатные машины дорогие и имеют большие габариты, высокую производительность, большой вес и дают печатную продукцию высокого качества. Однако конечная цель нельзя выразить указанными параметрами. Конечная цель любого производства, как правило, оценивается параметром экономическим - время окупаемости, себестоимость продукции (конечно же, из этого правила существуют и исключения). Производительность печатной машины очень важный, но всего лишь один из параметров, определяющих эффективность самого производства. Следовательно, производительность не должен быть самоцелью. Она должна гармонично сочетаться с остальными параметрами. Только таким вот образом можно добиться высокой эффективности производства.
Вместо заключения: производительность печатной машины понятие комплексное.
При увеличении красочности машины в два раза, было отмечено, что производительность машины увеличивается более чем в два раза, за счет времени, которое необходимо для промежуточной сушки между прогонами листов тиража в машине. Однако увеличение красочности приводит и к увеличению времени подготовки машины при смене заказа, хотя это увеличение несравнимо меньше, чем время, необходимое для промежуточных сушек оттисков. Следовательно, производительность печатной машине необходимо увязывать как со временем подготовки машины при переходе на новый заказ, так и с временен передачи готовых оттисков в цех послепечатной обработки. Использование данные допечатных процессов для установки общей и зональной подачи краски во много раз ускоряет процесс подготовки машины к печати. По определению, автоматизация любого процесса повышает производительность.
Итого: многокрасочные листовые печатные машины со схемами печати 4 + 4, 5 + 5 или 4 + 6 с системами интеграции с допечатными процессами и высоким уровнем автоматизации подготовительных операций на базе компьютерных цифровых технологий имеют максимальную производительность с учетом всего времени, которое необходимо для печати и передачи печатной продукции в цех послепечатной обработки. Расширение функции системы CIP 3 и использование базы данных препресс при разрезке оттисков и их фальцовке будет способствовать увеличению производительности и послепечатных процессов. Такие потенциальные возможности в системе CIP 3 имеются. Дело за производителями послепечатного оборудования. Однако это уже другая тема.

Автор Стефан Стефанов, главный эксперт компании Аквалон