У вступі подано загальну характеристику роботи, обґрунтовано актуальність теми дослідження, розглянуто зв'язок роботи з науковими програмами, сформульовано мету та ідею, завдання дослідження, визначено об’єкт, предмет і методи дослідження, встановлено новизну наукових і практичних результатів, особистий внесок здобувача, вказана апробація та структура роботи.
У першому розділі проведено аналіз сучасного стану автоматизації керування продуктивністю та якістю виготовлення поліграфічних виробів і напівфабрикатів за розмірними параметрами.
Розвиток поліграфії визначається, зокрема, такими суспільно-економічними факторами, як ріст промисловості в цілому та попит споживачів на конкретні товари. У різних країнах світу поліграфічна промисловість за обсягом виробництва, вираженого у вартісному вигляді, складає від 1 до 12% від обсягу продукції, що виробляється промисловістю. На сьогодні поліграфічна промисловість є галуззю, в якій працюють переважно малі та середні підприємства. В майбутньому очікується перехід до нового типу поліграфічного підприємства, яке матиме мінімальний персонал, іншими словами, здійснюватиметься «друк без людини», як наслідок усе зростаючої автоматизації всіх рівнів виробництва.
Основними особливостями сучасного стану в зарубіжній та вітчизняній поліграфічній промисловості виступають: зниження цін, менші тиражі, стисліші терміни виготовлення продукції, підвищення якості виробів, збільшення складності виробів, прагнення замовників до якомога більшої прозорості. Все це відбувається в умовах загальної глобалізації та надможливостей виробництв, змагань цін та процесу вибору технологій.
Для виконання обумовлених вимог поліграфічна промисловість вимушена змінювати стратегію інноваційної діяльності. Таку зміну названо реінжинірингом, основним завданням якого є: суттєво зменшити забруднення на підприємстві, збільшити зарплату та обсяг виготовлюваної продукції. Досягти цього можливо з підвищенням рівня автоматизації виробництва та інтеграції різних виробничих ділянок у єдиний виробничий процес. Для цього найвідоміші виробники обладнання та систем для поліграфії почали працювати в рамках створеної міжнародної кооперації, аби за допомогою концепції СІР3/CIP4 розробити стандарт для цифрових процесіввипуску друкованої продукції. Як результат створено універсальний формат обміну даних JDF для обміну інформацією між численними стадіями поліграфічного процесу, який виконується на обладнанні різних виробників.
Основна увага в СІР4 зосереджена на автоматизації виробничого циклу через широке використання цифрових та інформаційних технологій. Отож JDF є стандартом, незалежним від виробників, із можливістю розбудови в майбутньому. СІР4 розвивається так, щоб дати можливість співпраці з системою MIS, яка концентрується головно на фінансових питаннях, плануванні й управлінні, базуючись на зібраних інформаціях, пов’язаних з окремими виробничими етапами. У СІР4 працює велика кількість робочих груп. Згідно зі статутом організації та у зв’язку з постанням нових задач як теперішні, і нові члени СІР4 можуть домагатися утворення нової робочої групи.
На сьогодні ряд зарубіжних виробників так, зокрема, Heidelberg, MAN Roland, KBA, Komori, Mitsubishi тощо, випускають поліграфічне обладнання, розроблене відповідно до стандарту СІР4.
Однією з найбільш важливих проблем, що є актуальна для поліграфічної галузі, – створення цифрового багаторівневого методу організації виробництва з інтеграцією всіх технологічних процесів усередині друкарні – так званий ЦРП. Це наскрізна система, що дозволяє організувати роботу підприємства з поетапним обміном інформацією. Сьогодні головним резервом продуктивності та якості роботи вважається швидкий і точний перехід з однієї операції на іншу. Основними вимогами, які ставляться до побудови ЦРП, є: зростання продуктивності, та відповідно, скорочення часу виконання замовлення; зменшення витрат насамперед на робочу силу; підвищення якості послуг та їх розширення; як наслідок – збільшення прибутку. Аналіз ряду публікацій показує, що основна проблема створення наскрізних СІМ, які включені в ЦРП, на сучасному етапі – стикування друкарських та післядрукарських процесів. Відсутність засобів автоматизованого контролю та регулювання параметрів точності позиціювання фарбовідбитків на аркушах на АДМ унеможливлює процес автоматизації ряду післядрукарських операцій: контроль точності зіштовхування аркушів на віброзіштовхувачах; позиціювання подавача на ОПРМ при підрізанні стосів; настроювання фальцювальних машин на формат; контроль правильності комплектування зошитів у книжкові блоки на підбиральних агрегатах.
При створенні фундаментальних теоретичних та практичних основ метрологічного забезпечення якості виробництва й інформаційної теорії вимірювальних пристроїв, велику роль відіграли напрацювання Е.С. Вентцель, Н.А. Бородачева, Л.А. Овчарова, А.К. Кутай, Х.Б. Кордонського, П.В. Новицького, П.П. Орнатського, теорії та практики проектуванняАСУ поліграфічних процесів – Г.Д. Толстого, М.В. Єфімова, Р. Прозі, Г. Кіппхана, Ч. Гехмана, М.Ф. Меняєва, А.Н. Коваленка та інших учених.
Розробка метрологічного забезпечення багаторівневого керування точністю макророзмірів поліграфічних виробів та напівфабрикатів у виробництвах з комп’ютерно-інтегрованою системою управління виступає надзвичайно актуальним та перспективним науковим напрямом у поліграфічній промисловості.
У другому розділі розвинуто метрологічні засади автоматизованого контролю та керування точністю суміщення й позиціювання фарбовідбитків на аркушах у АДМ.
Розглядаючи конструкції аркушевих видань стосовно системного аналізу, друковані вироби з паперу, що обробляються на друкарських та післядрукарській стадіях виробництва, мають головно форми: прямокутних тіл (етикетки, бланки, аркуші) та плоских з криволінійним контуром (колєретки).
Таким чином, якість обробки аркушевих видань і напівфабрикатів у друкарських та післядрукарських процесах визначається в основному похибками найпоширеніших форм виробів з паперу (похибками макророзмірів), тобто характеризуються, як правило, головним чином відхиленнями в лінійних розмірах.
На рис. 1 наведено модель конструкції, що пов'язана з виробничими відхиленнями для двовимірного виробу, до якого належать аркушеві видання. Якщо зовнішня структура відповідає розподілу, позначеному границями двох прямокутників на (рис. а), то можна вважати, що виріб виконано відповідно до конструкції. На рис. б показані області L, в яких структура міститься в допустимій області відхилень, однак ця область використана до межі.
В області D виникло порушення границь допуску, в результаті чого виріб повинен бути віднесений до дефектних.
Визначення конструктивної характеристики базується на виборі конструктивного виду та комплексу розмірів. Це можна записати наступним чином:
