Тенденция развития и совершенствования печатного оборудования

Рынок печатной продукции определяет сегодня развитие и пути совершенствования полиграфического оборудования, являясь своего рода индикатором национального благосостояния. Спрос на печатную продукцию - это не только показатель покупательной способности, это показатель уровня образования и культуры страны.

Несмотря на революционные преобразования в области обработки информации, характерные для нашего времени, традиционные способы печати продолжают занимать сегодня доминирующее положение. Офсетный способ печати получил широкое распространение, поскольку до 47% печатной продукции в мире производится на офсетных печатных машинах. Другие способы печати составляют ориентировочно: глубокая печать - 18%, высокая печать - 8%, флексографская печать - 18%, трафаретная и другие способы - 3%, цифровые технологии - 6%.

Сегодня доминирует офсетное печатное оборудование, 2/3 которого составляют листовые печатные машины, 1/3 - рулонные. В мире работает до 52% печатного оборудования 3 немецких концернов-производителей, таких как Heidelberg, MAN Roland и KBA.

Роли в производстве различных видов печатного оборудования между ведущими мировыми фирмами распределились на 2004 год следующим образом:
- среди производителей листовых печатных машин: фирма Heidelberg 43%, далее фирмы MAN Roland - 15%, KBA - 14%, Komori - 13%, Mitsubishi 6% и остальные фирмы - 9%;
- оборудование для книжно-журнального производства: фирма Heidelberg - 38%, MAN Roland - 25%, Komori - 13%, Mitsubishi - 11%, KBA 9% и 4% - остальные фирмы;
- в газетном производстве: фирма KBA - 32%, MAN Roland - 30%, Wifaq (Швейцария) - 10%, Goss (США) - 18%, остальные фирмы - 10%.

Современные офсетные печатные машины - это высокоавтоматизированные скоростные механические системы с просчитанными и выверенными жесткостными параметрами основных нагруженных функциональных узлов и механизмов. Область применения печатных машин исключительно широка. На них печатается издательская, акцидентная и промышленная продукция. Высокая степень автоматизации печатных машин позволяет исключить многие “рутинные” операции при их обслуживании. Успешное внедрение логистики в полиграфию позволит в ближайшем будущем создать типографию-автомат. История развития цивилизации тесно связана с развитием и совершенствованием печатного оборудования. За 190 с небольшим лет с момента изобретения первой тигельной и плоскопечатной машины печатное оборудование к настоящему времени достигло высокого уровня. Его революционное преобразование начинается где-то с 70-х годов прошлого столетия, когда печатные машины стали оснащаться электроникой. С этого момента происходит постепенное освобождение обслуживающего персонала от рутинных вспомогательных операций.

Наблюдается также прогрессивная эволюция печатного оборудования, которая выражается не только в увеличении его эксплуатационной скорости, но и в резком повышении производительности.
Если проанализировать темпы развития и совершенствования листовых офсетных машин среднего формата, то скорость их работы за период 1960-1995 гг. увеличилась с 6 тыс. отт./ч. до 15 тыс. отт./ч., т.е. в 2,5 раза. При этом их производительность, по данным фирмы Heidelberg, возросла примерно в 37 раз. Сравнение по производительности проводилось при сопоставлении возможностей современных 4-красочных машин с 1-красочной машиной 1960 года. Анализ показал, что количество краскооттисков за 1 рабочий цикл, т.е. выход готовой печатной продукции, увеличилось в 37 раз. Повышение производительности печатного оборудования связано с сокращением вспомогательных операций при подготовке машины к печати. Общая тенденция автоматизации направлена не на исключение печатника из производственного процесса, а на оказание ему максимальной помощи в ходе подготовки и проведения печатного процесса. Уже сегодня решены проблемы автоматизации при переналадке печатной машины на формат путем автоматической смены и установки печатных форм, смывки офсетного полотна и цилиндров печатной секции, регулировки и поддержания точности совмещения красок, настройки самонаклада и приемного устройства, а также перезарядки стапелей в режиме non stop. Высокая степень автоматизации позволяет сегодня подготовить 4-красочную печатную машину к смене тиража в течение 5 минут. До недавнего времени эта операция для 1-красочной печатной машины выполнялась за 40 минут.

Основные тенденции развития листовых офсетных машин: - максимальное использование рабочего цикла, т.е. проведение таких дополнительных операций, как нумерация, перфорирование, впечатывание, лакирование, высечка и пр.; - улучшение качества печатной продукции за счет высокого совмещения красок и расширения цветового охвата благодаря добавлению к традиционной триаде 5-й или даже 6-й красок.

Технология 6-красочной печати Hi-FiFarbe, получившая название Heхachrome, фирмы Pantone позволяет расширить воспроизводимое цветовое пространство благодаря дополнительным красно-оранжевым, зеленым или сине-фиолетовым краскам. С учетом этого ведущие фирмы стали производить “под заказ” так называемые “длинные” печатные машины, состоящие из 10 или даже 12 печатных секций. Эти машины предназначены для производства высококачественной продукции: упаковки, подарочных бумаг, постеров, больших рекламных плакатов, каталогов, журналов.
Несмотря на развитие коммуникационных технологий, бумажный носитель информации пока остается основным. Спрос на печатную продукцию с 1990 года вырос почти в 2,5 раза. Рынок печатной продукции увеличивается на 1,5-2% быстрее роста валового национального дохода. Доля печатной продукции в доходах на душу населения на 2001 г. составляла: в Швейцарии 1,65%, США - 1,52%, Индии - 0,65%, России - 0,5%, Ираке - 0,2%.
До 60% листовой печатной продукции производится в формате А3. Отсюда четко прослеживается тенденция развития печатной техники малого и среднего формата, в котором работает более 90% типографий мира и до 60% типографий в России. Перспективная тенденция развития малоформатных печатных машин заставила фирму KBA разработать для формата А3 оригинальную 5-красочную листовую машину. Следует отметить, что малоформатных машин фирма KBA до этого не выпускала. Наметилась также тенденция применения комбинированных печатных машин, которые оснащаются разными по способу печати печатными секциями. Это направление получило широкое развитие в узкорулонных печатных машинах, где наряду, например, с 4 офсетными печатными секциями могут быть встроены секции трафаретной и флексографской печати. Количество дополнительных секций определяется комплектацией. Эти машины предназначены для печати этикеток, упаковок, календарей, открыток и прочей продукции. Особенностью секций офсетной печати является исполнение печатного аппарата в сменной кассете, включая все цилиндры. Так как кассеты (комплект) различаются диаметром цилиндров, это позволяет печатать продукцию требуемой длины изображения.

Рулонные печатные машины наиболее быстроходны из всех видов печатного оборудования, это достигается благодаря ротационному печатному аппарату и непрерывной подаче в машину бумажной ленты, что позволяет полностью использовать время цикла для печатания.

Современные рулонные печатные машины имеют скорость вращения печатной пары до 50 - 100 тыс. об./ч. при скорости проводки бумажной ленты VЛ = 8-15 м/с. Они обладают широкими технологическими возможностями воспроизведения на запечатываемом материале любых графических изображений при совмещении по ходу проводки бумажной ленты операций разрезки, перфорирования, высечки, фальцовки и пр., что существенно упрощает и удешевляет процесс получения готовой продукции.
Многооперационность рулонных машин позволяет получать на выходе печатную продукцию в виде листов, рулонов, тетрадей и даже в виде готовых брошюр, книг и журналов, при изготовлении последних в составе печатно-отделочной линии. Стремительное развитие рулонных офсетных машин в последние годы объясняется не только большими скоростями печатания, но и возможностью получить высокое качество печатной продукции, сопоставимое с качеством листовой печатной продукции. Высокий уровень качества оттисков на рулонных офсетных машинах обусловлен как достижениями в области технологии печатного процесса, так и новыми конструктивными решениями основных функциональных узлов. Среди технологических факторов, позволяющих повысить качество, следует отметить применение биметаллических и монометаллических форм с высокой разрешающей способностью, возможностью их минимального увлажнения, что позволяет уменьшить эмульгирование красок и деформацию бумаги. Существенное влияние на развитие рулонных офсетных машин оказало улучшение качества и печатных свойств офсетных бумаг. Повышение механической прочности бумаги улучшает стабильность ее поведения в процессе нахождения в машине при интенсивном воздействии влаги, давления, температуры и прочих негативных факторов. Разработка новых красок с повышенной концентрацией пигментов высокой дисперсности, применение летучих растворителей в их составе позволяют вести их закрепление на высоких скоростях, за короткий промежуток времени.

Рулонные офсетные печатные машины применяют в настоящее время для печатания самого широкого ассортимента печатной продукции - от акцидентной до крупнотиражных многокрасочных газет. По своему назначению они разделяются на книжно-журнальные, газетные и специальные. По расположению лентопитающего устройства относительно других узлов различают рулонные машины линейного (партерного), балконного и ярусного (башенного) построения. В первом случае все секции располагаются на одном уровне, у машины балконного построения лентопитающее устройство находится под печатными секциями, как правило на цокольном этаже. Машины ярусного построения располагаются по вертикали и имеют вертикальную проводку ленты. В зависимости от ширины рулона они делятся на машины одинарной, двойной и тройной ширины. Для выпуска малообъемной продукции - 4-, 6- и 8-страничных тетрадей - применяются машины одинарной ширины с рулоном 60-90 см.

Печатные аппараты рулонных офсетных машин строятся по 3-цилиндровой, 4-цилиндровой, планетарной и комбинированной схемам. Возможность гибкого агрегатирования различных комбинаций печатных аппаратов позволяет получить разнообразные варианты построения рулонных печатных машин. Для увеличения эксплуатационных возможностей рулонные машины моделей, например, М600 фирмы Heidelberg могут быть оснащены дополнительной впечатывающей секцией, содержащей 5 цилиндров вертикального построения. Средний офсетный цилиндр 1 (рис. 1,а) выполняет функцию печатного цилиндра, вокруг которого по вертикали размещены два печатных аппарата, что позволяет запечатывать ленту с одной стороны в одну или в две краски (рис. 1,б). Горизонтальная проводка ленты (рис. 1,в) обеспечивает 2-стороннюю печать. В этом случае изображение с формного верхнего цилиндра 2 последовательно переносится на офсетные цилиндры 3 и 1, так называемый двойной офсетный перенос, после чего - на запечатываемый материал. Одновременно с формного цилиндра 4 через офсетный цилиндр 5 запечатывается оборотная сторона ленты.

Назначение дополнительной секции персонализация печатной продукции путем впечатывания быстро меняющейся информации, осуществляемого по ходу работы машины. Секция оснащена индивидуальным электродвигателем, системой отставки цилиндров, разгона и синхронизации их скорости со скоростью проводки ленты. Высокая степень автоматизации позволяет добиться минимальных макулатурных отходов (около 20 бракованных листов) при смене задания на впечатывание, без снижения рабочей скорости машины. Возможно применение этой секции в качестве дополнительного печатного аппарата с указанными выше вариантами красочности. Вертикальное, ярусное построение печатных секций применяется, как правило, в газетном производстве. В этом случае печатные секции размещаются друг над другом, с вертикальной проводкой ленты, путь которой существенно короче линейной. Такая компоновка дает возможность на минимальной площади развернуть производство многокрасочной печати с высокой точностью приводки. Правда, при этом возрастают требования к фундаменту и условиям обслуживания многоярусной машины. Для этого применяются специальные галереи и рабочие площадки с удобной системой лестниц. На рис. 2 показана схема компоновки печатных секций Н-образной конфигурации, содержащих по 2 печатных 4-цилиндровых аппарата. Подобная секция обеспечивает печать как с одного рулона красочностью 1/1 или 2/2, так и с двух рулонов красочностью 1/1. Такие секции отличаются компактностью построения, многообразием вариантов проводки бумажной ленты, например при использовании комбинированной схемы, которая представляет собой линейное построение 2 вертикальных Н-образных конструкций. Подобный принцип построения отличается многовариантностью проводки ленты и красочности.

Получает активное развитие и внедрение система логистики внутренних транспортных маршрутов при обслуживании печатных машин. Термин “логистика” существует с давних времен. Еще в эпоху византийской империи на службе состояли логисты, которым было поручено разрешать некоторые хозяйственные и административные вопросы, связанные с перемещением товаров. В наше время функции логистики значительно расширились: от регулирования финансовых потоков до организации рациональной системы прохождения и перемещения товаров, грузов и других материалов на предприятиях, в регионах и пр. В полиграфии под термином “логистика” следует понимать разработку и организацию сети транспортных связей внутри типографии для рационального обслуживания полиграфического оборудования с учетом индивидуальных особенностей предприятия. Применение логистики при обслуживании листовой печатной машины предусматривает в первую очередь автоматизированную загрузку и разгрузку стапелей самонаклада и приемного устройства в режиме non stop, т.е. без остановки печатной машины, а также создание рациональных транспортных маршрутов.

Предпосылкой для внедрения логистики служат следующие доводы:
- освобождение обслуживающего персонала от тяжелого физического труда;
- повышение производительности благодаря созданию безостановочного производства, работающего в автоматическом режиме;
- точное позиционирование стапеля самонаклада благодаря автоматической подаче палет;
- высокое качество печатной продукции и снижение макулатурных отходов;
- возможность индивидуальной привязки модулей комплекса к условиям предприятия;
- малые сроки амортизации.

Известно, что для поддержания работоспособности листовых печатных машин требуется постоянное участие обслуживающего персонала, осуществляющего загрузку бумагой самонаклада и вывоз оттисков от приемного устройства. Эти операции трудно поддаются автоматизации и до недавнего времени выполнялись вручную. Их проведение требовало, как правило, остановки машины, что нарушало режим установившегося стационарного печатного процесса и приводило к увеличению срока выполнения заказа и к излишним макулатурным отходам. В дальнейшем для поддержания стабильности печатного процесса были разработаны устройства и приспособления для перезарядки стапелей в ручном режиме без остановки печатной машины. Из-за ограничения по времени проведение этих операций требовало максимального напряжения и виртуозности от обслуживающего персонала, так как на смену стапеля отводилось меньше одной минуты.

Время показало, что эти рутинные операции дорожают и остаются непродуктивными. Затраты на складирование бумаги, полуфабрикатов, готовой продукции, их транспортировка в рабочие зоны зависят от уровня развития и объема производства и могут составлять сегодня около 30% от всех производственных расходов. Эти потери до недавнего времени старались не замечать, с ними считались как с неизбежностью. Исследования, проводимые специалистами ведущих фирм - разработчиков печатного оборудования в различных типографиях, показали, что расходы на эксплуатацию складских помещений и перемещение расходных материалов внутри типографии могут быть существенно снижены путем рационализации и автоматизации участков транспортной цепочки.

Внедряется логистика и при обслуживании рулонных печатных машин. Автоматическое складирование рулонов на складе, контроль качества рулонов в процессе их складирования, доставка рулонов к машине с помощью беспилотных транспортирующих средств - все эти операции могут входить в логистику по обслуживанию рулонных печатных машин. Система беспилотной транспортировки и доставки рулонов со склада на небольших тележках, на которых фиксируется рулон на шпинделе или на призматической опоре, позволяет оперативно доставлять рулон по заранее спланированному маршруту благодаря индукционным проводам, расположенным внутри пола. Рулоны доставляются на участок распаковки, где в полуавтоматическом и автоматическом режимах освобождаются от амбалажа. Для автоматического снятия оболочки применяются роботы, которые с помощью дисковых ножей отделяют боковые крышки, снимают внешнюю оболочку. Для распознавания рулона этикетка со штрихкодом наклеивается на втулку так, чтобы рулон без упаковки можно было идентифицировать. После снятия упаковки робот проводит подготовку места склеивания бумажной ленты, после чего рулон может быть установлен в печатную машину.

Активно используется способ флексографской печати не только в отделочных операциях, но и в комбинации с другими способами печати, например офсетным. В газетном производстве применяется принцип печати “резина по резине” и анилоксовый красочный аппарат с камерным ракелем, так называемый анилокс-офсет. Практика эксплуатации подобных печатных секций показала существенное уменьшение макулатурных листов при выходе машины на тираж, оперативность подготовки и настройки печатного аппарата при небольшой инерционности красочного аппарата. Успешное внедрение растрированного валика в традиционный красочный аппарат листовой офсетной машины наблюдается на примере листовых офсетных машин фирмы КВА. Это позволило создавать короткие, компактные красочные аппараты с централизованной насосной системой подачи краски, без ее местной регулировки. Подобные аппараты оснащены системой термостатирования, они работают по принципу переноса краски с формы через промежуточный носитель, офсетное полотно, однако без использования увлажнения.

Если XX век, как считают, был веком автомобиля, то XXI век обещает быть веком информатики. По прогнозам ООН, в середине XXI века распределение производительных сил в развитых странах составит:
- сельское хозяйство - 1,5%;
- промышленность - 2%;
- услуги - 30%;
- остальное - 66,5% - информатика.

Коммуникационные технологии будут существенно влиять на жизнь людей и окажут серьезное влияние на рынок традиционных печатных изданий. Новые цифровые технологии и цифровые печатные машины “потеснят” традиционное печатное оборудование. Развивающиеся информационные технологии нашли проявление также и в полиграфии в виде новых технологий и оборудования цифровой печати. К машинам цифровой печати следует относить все виды печатных машин и устройств, которые получают задание на печать (текстовые или иллюстрационные изображения) в цифровом виде. В настоящее время для переноса красочного изображения на бумагу или другой носитель применяются десять способов печати, что видно из классификационной схемы машин и устройств цифровой печати. Семь из них могут использоваться в режиме персонализации. Сегодня идет активное развитие машин цифровой печати с учетом тенденции оперативного изготовления высококачественной печатной продукции и тенденции сокращения тиражей и персонализации печатной продукции. И хотя в настоящее время по форматам и производительности машины цифровой печати уступают традиционному печатному оборудованию, следует ожидать, что в ближайшее время цифровые технологии займут лидирующее место. Цифровая печать обладает минимальным периодом предпечатной подготовки, что обеспечивает рентабельность этого способа при печати малых тиражей. Очевидным является то, что заказ на печать может быть реализован там и тогда, где и когда он потребовался, сокращая расходы на хранение и транспортировку.


Цифровая печать имеет много возможностей, таких как: - распределенная печать (дробление тиражей по регионам с учетом их интересов, требований и т.д.);
- персональная рассылка;
- целевой маркетинг;
- изготовление книг за один цикл;
- печать по запросу (печатаем только то, что нужно, когда нужно и где нужно);
- газета на заказ (индивидуальная подборка материалов с учетом интересов заказчика).

В.И. Штоляков, к.т.н., доцент МГУП

[ y o u     s a y     l i k e     -     w e     s a y     t h a n k     y o u ]