лекція

Сучасне керування поліграфічними чи цифровими системами — сукупність дій, що дозволяють досягти якісного виконання замовлення на основі знань про виробничу ситуацію.  

В основі цифрового керування є розуміння того, яким чином застосування технологій обробки інформації може забезпечити оптимальне виконання виробничих процесів та їх ефективний розвиток.  

Найбільшого ефекту при застосуванні цифрових методів управління технологічними процесами можна досягти при використанні інтегрованих систем управління, що базуються на понятті "Цифровий робочий потік".  

Використання ефективних інформаційних систем керування дозволяє синтезувати із потоку оперативних даних  найбільш важливі із точки зору управління величини та параметри, які пов'язують виробництво із зовнішніми процесами та формують технологічні процеси із врахуванням вимог системи.  

Керування інформаційним ресурсом забезпечує стратегічне та оперативне управлення системою, підтримку всіх процесів, стандартизацію операцій
на всіх рівнях організації.

В організації технологічних процесів:
селекція і переробка необхідної інформації дозволяє формувати знання про поточний стан виробництва, на базі яких здійснюється управління виробничими, фінансовими та адміністративно-господарськими процесами.

Пошук і розвиток нових технологічних рішень: досліджуючи інформацію, можна не тільки знайти шляхи до розробки нового продукту, надання нової послуги, але і обґрунтувати виправданий ризик вибору нового напрямку у виробництві, формування нового ринку.

 

Найбільш ефективний бізнес формується не на окремому рішенні, а на організації нової ніші. 

Віртуалізація управління виробничими процесами:
досягнення мінімальних ризиків сьогодні багато в чому визначається не тільки якістю управління організацією, а й можливістю системи формувати і використовувати віртуальні відносини із зовнішнім середовищем. 

Інформаційна система забезпечує як процеси доступу до необхідної для управління інформації, так і процеси передачі даних для управління системою.

 

Таким чином, вона формує єдиний інформаційний простір для автоматизованого виконання завдання управління виробництвом.

На кожному етапі виробничого ланцюжка здійснюється обробка інформації та утворюється відповідна база знань.

Нові знання дозволяють сформувати уявлення про новий рівень (якість) виконання відповідної технологічної операції.

В результаті реалізації процесів опрацювання інформації формуються нові знання про технологічний процес і нові уявлення про якість виробництва, що дозволяє змінити діяльність організації (розробка, виробництво, сервіс, виконання замовлень, збут, сервіс та ін.), структуру її виробничих функцій і створити новий продукт або сформувати нову послугу.

Нова інформація (знання), сформована всередині організації, утворює цифровий актив системи.

Вона володіє значимою вартістю і дозволяє організувати більш ефективне оперативне виробництво.

Активна діяльність організації в середовищі глобальних інформаційних мереж дозволяє вдосконалювати її інформаційний ресурс.

 

Останнє веде до постійного розвитку системи управління організацією.

Наприклад, розпочавши з контролю за фізичними операціями за допомогою інформаційних систем, можна перейти до заміни фізичної інформаційної діяльності на віртуальну і, далі, до формування нових виробничих зв'язків за рахунок обробки інформації (отримання прибутку новими засобами).

Процеси обміну інформацією не слід зводити тільки до процесів прийому, передачі та зберігання даних.

 

Їх необхідно розглядати як частину процесу пізнання інформаційного стану навколишньої реальності (економічної ситуації, стану ринку, соціальної забезпеченості... ), спрямованого на виявлення найбільш істотних ознак в їх взаємозв'язку, з метою моделювання навколишньої реальності і відповідно вироблення найбільш ефективних рішень з управління нею.

Інформаційний ресурс забезпечує використання методів і засобів взаємодії на рівні глобальних комп'ютерних (інформаційних) мереж.

 

У цьому випадку створюється основа для організації цифрових активів, електронних каталогів та сервісів, застосування електронних платежів, більш ефективного вивчення ринку, реалізації нових методів роботи з клієнтами і партнерами, виконання комплексу заходів електронного маркетингу і ін.

Розширення інформаційного ресурсу змінює можливості управління підприємством, здійснюючи мінімальну реакцію на зміну технологічних умов виробництва, і додатково грає роль генератора доданої вартості.

Автоматизована система управління (інформаційна система управління - АІСУ)

 

це людино-машинна система, що дозволяє оптимізувати процеси управління діяльністю організації, підвищити її ефективність на основі збору, переробки, зберігання і видачі інформації.
В основу таких систем закладений певний організаційно-економічний метод управління організацією.

АІСУ складаються із функціональних інформаційних систем та відповідних об'єктів керування. 

 

 

На цьому рівні здійснюється введення даних про стан виробництва, а також передача управляючих впливів на об'єкти системи.

 

Наприклад, дані про стан об'єктів постачання і збуту, технічного обслуговування і ремонту обладнання, про кваліфікацію працівників і фахівців і про інших ресурсах служать інформаційною базою для підготовки інформації у відповідних функціональних областях.

Для підвищення ефективності функціональної частини системи формується забезпечувальна частина системи управління, яка визначається як інформаційна система (ІС).

 

Інформаційне забезпечення АІСУ містить всю інформацію, яка використовується для вирішення завдань управління. Вона являє собою сукупність масивів інформації, уніфікованої системи документації, єдиної системи класифікаторів та ін.

Функціональна частина АІСУ складається з ряду підсистем, в кожній з яких можна виділити керуючу підсистему і об'єкт управління, між якими з допомогою команд і зворотного зв'язку реалізований процес передачі інформації.

Керуюча підсистема впливає на об'єкт управління за допомогою команд (документів системи управління), які дозволяють вносити необхідні корективи в параметри технологічного процесу або ресурсного забезпечення виробництва.

 

У сучасних системах ці документи виконуються відповідним програмним забезпеченням на основі введеної технологом або менеджером інформації. 

Одночасно ця керуюча інформація передається по необхідним адресами за допомогою системи електронного документообігу.

Дані про стан об'єкта управління, накопичені в інформаційній системі, передаються по каналах зворотного зв'язку на керуючу частину підсистеми.

 

Взаємодія керуючої частини з об'єктом управління здійснюється в інформаційному просторі організації, яке формує умови для впливу на систему управління.

У АІСУ виділяють функціональні підсистеми, серед яких можна показати такі:

 

- технічної підготовки виробництва;

- техніко-економічного планування;

- оперативного управління виробництвом,
- матеріально-технічного забезпечення

-  управління персоналом;

- управління якістю продукції;

- система обліку та контролю і інші.

Кожна з підсистем вирішує наступні функціональні завдання:

Планування - розробка плану (розкладу) діяльності підрозділу на календарний відрізок часу.

Контролю - збір первинної (оперативної) інформації про стан об'єкта управління та зовнішнього середовища.

Регулювання - зіставлення зібраного обсягу даних із запланованими величинами.

Керуючого впливу - видача команд або іншої інформації на об'єкт управління в разі відхилення реальних параметрів від запланованих (нормативних) величин.

Автоматизовані інформаційні системи управління можна розділити по виду об'єкта управління на два основні класи.

 

Автоматизовані інформаційні системи управління організацією (корпорацією, галуззю і т. д.). Іноді визначають як автоматизовані системи управління ресурсами організації або Management Information System (MIS).

 

Інший клас - АІСУ технологічними процесами (Manufacturing Execution System - MES-система).
Тут об'єктом управління є технологічний процес виробництва.

В поліграфічних системах, де особливе значення має інформація, що забезпечує взаємозв'язок процесу виконання поліграфічного замовлення і завантаження поліграфічного обладнання, використовують термін "цифровий робочий потік".

 

Digital Workflow визначає системи управління ресурсами і технологічним обладнанням в режимі реального часу (налагодження та переналагодження друкарських верстатів, контроль за станом витратних матеріалів, цифрового активу, рухом замовлення та інших складових процесу виготовлення друкованої продукції).

Головною метою АІСУ є підвищення ефективності управління об'єктом на основі зростання продуктивності праці і вдосконалення методів управління.

 

 

Основне завдання АСУ ТП - забезпечити оптимальне функціонування технологічних процесів на основі аналізу цифрової оперативної інформації.

У структурі автоматизованих систем може перебувати ряд спеціалізованих функціональних підсистем:

 

- інформаційно-пошукові системи (ІПС);

- системи автоматизованого проектування (САПР),

- гнучкі автоматизовані виробництва (ГАП),

- автоматизовані системи наукових досліджень (АСНД) тощо.

 

Зазвичай в сучасних інтегрованих системах управління вони знаходяться на рівні окремих підсистем.

Автоматизований технологічний процес

 

Спеціально розроблена система управління, яка знаходиться між технологічним процесом і оператором, який обслуговує технологічну систему.

 

Функція оператора зводиться до настройки (налагодження) технологічного обладнання і спостереження за ходом технологічного процесу.

Системи управління можна розділити на:

 

- локальні;

 

- комплексні.

 

Локальні системи управління

 

передбачають локальну оптимізацію технологічних процесів, стабілізацію фізичних параметрів потоків вихідних продуктів та параметрів технологічних режимів елемента.

 

Локальні системи управління

 

- керують поведінкою окремих параметрів;

- взаємодія локальних систем не зв’язана між собою;

- їх налагодження здійснюється через систему управління.

 

 

Комплексні системи управління​

 

системи взаємодії локальних систем управління, що пов’язані між собою через єдиний центр управління.

Різновидом їх є розподільчі системи управління, які побудовані на мікропроцесорних керувальних пристроях і знаходяться в окремих шафах управління окремими вузлами технологічного обладнання.

 

 

 

Гнучкі виробничі системи 

 

автоматизовані системи, що дозволяють переналагоджувати виробництво автоматизованим способом з одного виду продукції на другий.

 

 

 

Різновиди ГВС:

 

- гнучкий виробничий модуль;

- гнучка виробнича дільниця;

- гнучкий виробничий цех;

- гнучкий виробничий завод.

 

 

 

Гнучкий виробничий модуль (ГВМ)
технологічне обладнання, що оснащене: 

 

- системою управління;

- транспортною системою, що подає сировину (матеріали, півфабрикати) і виводить готову продукцію;

- системою контролю якості обробки;

- робототехнічним комплексом.

 

Гнучка виробнича дільниця

 

Складається з низки ГВМ, які можуть утворювати гнучкі виробничі лінії (ГВЛ).

У ГВЛ операції здійснюються послідовно одна за одною.

Приклад ГВЛ — друкарсько-обробні комплекси, потокові лінії обробки книжкових блоків.

 

 

Гнучкий виробничий цех

 

Складається з декількох гнучких виробничих дільниць, оснащених складом і власною системою управління.

 

 

 

Гнучкий виробничий завод

 

Сукупність гнучких виробничих цехів, транспортних служб, фінансових підрозділів, служб постачання, інженерно-технічного обслуговування тощо.

 

 

 

Інтегровані системи

 

Утворюються злиттям окремих керувальних підсистем для вирішення взаємопов’язаних питань управління.

Наприклад, АСУ технологічною підготовкою виробництва (ТПВ) може інтегруватися із АСУ технологічним процесом, або САПР із АСУ ТПВ. 

 

 

 

 

"Безлюдне виробництво"

 

- автономне функціонування упродовж 56 годин;

- запас сировини, матеріалів, півфабрикатів на цей визначений період;

- контроль чергового персоналу.

 

 

 

 

 

Типи автоматизованих систем

 

- системи автоматичного контролю (САК);

- системи програмного управління (СПУ);

- системи автоматичного регулювання (САР).

 

ТИПИ ФУНКЦІЙ ОБСЛУГОВУВАННЯ
АСУ ТП

Типи функцій обслуговування:

 

- об’єкт-об’єкт;

- оператор-об’єкт;

- об’єкт-оператор;

- об’єкт-архів;

- об’єкт-зовнішня керувальна система.

 

Об’єкт-об’єкт:

 

- САР або СА стабілізації;

- замкнута СПУ;

- системи автоматичного блокування (САБ);

- системи автоматичної оптимізації (САО).

 

 

Оператор-об’єкт:

 

- система дистанційного управління;

- система автоматичного позиціювання;

- СПУ, яка працює по завданню оператора. 

Об’єкт-оператор:

 

- САК;

- система автоматичної сигналізації (САС світлові та звукові). 

Об’єкти управління:

 

- одномірні — мають один керувальний вхід і один спостережний вихід;

- багатомірні — число керувальних параметрів більше числа спостережних;

- лінійні — динамічні властивості описуються лінійними диференційними і алгебраїчними рівняннями;

 

- нелінійні — нелінійними рівняннями;

 

Об’єкти управління:

 

- стаціонарні — динамічні властивості постійні;

- нестаціонарні — залежать від часу;

 

- багато- і одно зв’язкові;

 

- інерційні та безінерційні.

 

 

Математичний опис

 

дозволяє встановити зв’язок між вихідними і вхідними змінними об’єкту управління.

 

 

 

 

Оператор об’єкту 

 

це математичний вираз, що описує зв’язок між вхідними і вихідними змінними.

 

 

 

 

 

Залежно від властивостей об’єкта в якості його оператора можуть використовуватися:

 

- диференційні рівняння (лінійні і нелінійні);

- інтегро-диференційні рівняння;

- логічні та алгебраїчні вирази.

 

 

 

 

Перехідна функція об’єкта управління застосовується для аналізу властивостей динамічних об’єктів.

 

Наприклад, якщо оператор об’єкта є диференційне рівняння, то перехідна функція є рішення цього рівняння при заданих початкових умовах і діючих вхідних збуджувальних параметрах.

Типи автоматизованих систем управління технологічними процесами:

 

- системи автоматичного контролю (САК);

- системи програмного управління (СПУ);

- системи автоматичного регулювання (САР).

 

 

 

 

Функції САК:

 

- визначення правильності перебігу технологічного процесу;

-визначення якості і кількості продукції;

 

- попередження.

 

 

Головні операції САК:

 

- вимірювання необхідних (заданих) параметрів;

- перетворення отриманих результатів
у які-небудь сигнали.

 

 

 

Відповідно призначенню і характеру сигналу
САК поділяють:

 

- системи автоматичних блокувань (САБ);

- інформаційно-вимірювальні системи (ІВС);

- системи автоматичної сигналізації (САС).

 

 

 

САБ

 

призначені для контролю правильності перебігу процесу за допомогою різноманітних датчиків і, виявивши неполадки, відмикають обладнання або окремі технологічні вузли.

 

 

САБ спрацьовують, коли:

 

- порушуються подавання півфабрикатів, наприклад, два аркуші у друкарській машині, два зошити у підбиральній або ниткошвейній машині тощо;

- при неправильній орієнтації півфабрикатів;
виявлено брак;

- порушено норми техніки безпеки;
механізми не готові до роботи і вимагається переналагодження;

- перевантаження обладнання;

 

- закінчилися матеріали тощо.

ІВС

 

призначені для визначення кількості і якості продукції, матеріалів. Наприклад, кількості фарби на відбитках, величини освітленості при копіювання монтажу позитивів на формну пластину тощо.

 

 

ІВС поділяють на:

 

- обліково-керувальні пристрої, наприклад, облік зошитів у ниткошвейній машині включає механізми клеєвого гребінця для нанесення клею та переміщення ножів
для розрізування ниток;

 

- контрольно-вимірювальні прилади, наприклад, денситометри, спектрофотометри, товщиноміри,
рН-метри, мікроскопи, стробоскопи тощо.

 

САС

 

комплекс технічних приладів та засобів, які призначені для своєчасного виявлення "небезпечних" факторів (тепло, дим, полум’я і тд.) та подання тривожних сигналів оповіщення працівників.

 

 

САС спрацьовують разом із САБ:

 

- теплові;

 

- димові;

 

- світлові.

Система програмного управління (СПУ)

 

автоматична система, завдання якої полягає в зміні керованої величини за заздалегідь складеною програмою, що визначається задаючим впливом F (t).

F (t) — заздалегідь відома функція часу.

 

 

СПУ залежно від програми поділяються на:

 

- циклічні (детерміновані), які керують роботою виконавчих механізмів в межах певної програми, яка закладена у конструкцію машини і є незмінною. Наприклад, циклові СПУ друкарських машин, автоматичних ліній по обробці блоків або формних пластин тощо;

 

СПУ залежно від програми поділяються на:

 

- ациклічні (інформаційні), які можуть змінюватися, наприклад, програма кольороподілу і градаційної корекції з урахуванням друкарського процесу вводиться у ПЕОМ і є вихідною інформацією. Окрім неї є ще й контрольна програма. Наприклад, процес кольороподілу і кольорокорекції здійснюється на основі аналізу оптичної густини і колірної насиченості оригіналу. 

 

 

 

Ациклічні СПУ поділяються на:

 

- системи програмування процесу;

- системи налагодження обладнання на новий режим роботи за програмою;

- системи управління процесами. 

 

 

 

Системи програмування процесу:

 

- відомі системи інтегрованої обробки тексту і ілюстрацій;

 

- монтаж спусків друкарських аркушів;

- виводу фотоформ, друкарських форм;

- налагодження і контроль друкарського процесу.  

 

 

 

Системи налагодження обладнання:

 

- налагодження друкарської машини, наприклад, сканування і обробка інформації друкарської форми, обробка даних і налагодження зональної подачі фарби механізмом переміщення ножів фарбового апарата;

- налагодження фальцапарата;

- формування привертки у різальних комплексах тощо.

 

Системи управління процесом

 

процеси здійснюється на різного роду обладнанні, програмне забезпечення роботи якого є нерозривною складовою техніки. Тож для кожного виду устаткування є набір інтегрованих і власних програм управління.

 

Системи автоматичного регулювання (САР)

 

така система автоматичного керування, задача якої полягає у підтримці на заданому рівні або зміні по заданому закону вихідної величини Y(t) об'єкта.

 

 

 

 

Сис­те­ма автоматичного регулювання складається з об'єкта регулювання та регулятора, що зазвичай містить елемент порівняння, вимірювальний елемент, підсилювач, виконавчий елемент та коригувальні пристрої.

 

САР поділяють за характером зміни параметра:

 

- для стабілізації параметрів, наприклад, температури, в’язкості, електропровідності зволожувального розчину тощо;

- програмні – змінюють параметр за наперед заданою програмою, наприклад, концентрація травлячого розчину для форм глибокого друку, яка повинна знижуватися по мірі травлення чарунок, або процес експонування у CtP-пристроях;

 

 

САР поділяють за характером зміни параметра:

 

- відслідковувальні працюють на підставі вихідної і контрольної інформації;

- самоналагоджувальні підтримують режими при зміні зовнішніх умов.

Управління процесами відтворення кольору

 

це система забезпечення відтворення кольору оригіналу засобами репродукування — моніторами, сканерами, друкувальними пристроями (принтерами), друкарськими машинами.

Завдання системи - забезпечення координації колірного охоплення між різними колориметричними системами.

 

 

Таке завдання зумовлено трансформацією кольору за принципом —
“від одного пристрою до іншого”. 

 

 

Вимоги до процесу:

 

- всі кольори оригіналу повинні точно відображатися
на моніторі;

 

- колір відбитка (репродукції) повинен максимально співпадати із зображенням на моніторі;

- колір екранної кольоропроби або кольоропробного відбитка  повинні бути максимально наближеними до відбитка у друкарській машині. 

 

Головні складники системи:

 

- спеціальне програмне забезпечення для створення ICC-профілів з відповідною технологією колориметричних вимірювань;

- система перерахунку кольору з одного колірного простору в інший;

 

Головні складники системи:

 

- програмне забезпечення (наприклад, Photoshop, Illustrator тощо), здатне використовувати різноманітні функції перерахунку кольору;

- ICC-профілі, що колориметрично описують характеристики ввідних і вивідних пристроїв.

 

International Color Consortium 

 

міжнародний консорціум з кольору, мета якого розвиток і стандартизація відкритого процесу для системи управління кольором, незалежно від специфіки виробників апаратного забезпечення і платформ.

 

Тобто, всі кольорові характеристики, створені відповідно до ICC вимог, можуть автоматично задаватися як визначений колір в будь-якому системному середовищі.

ICC-профіль має такі параметри:

 

- градаційні криві;

 

- матриці;

- таблиці.

 

Вони описують взаємовідношення між двома колірними просторами — вихідним (первинним) і кінцевим.

 

Типи ICC-профілів:

 

- ввідного пристрою;

- вивідного пристрою;

 

- монітору;

 

- перетворення між колірними просторами;

 

- зв’язування пристроїв;

 

- абстрактні профілі.

 

Універсальний, не залежний від платформи,
стандарт ISO визначає:

 

- тріадні кольори (відповідно до стандарту
ISO 12647-2007);

- колір паперу;

- умови виконання вимірювань;

- розтискування у процесі друкування.

 

 

Засоби контролю відтворення кольору

у процесі друку:

 

- шкали оперативного контролю;

- тест-форми;

- тест-об’єкти;

- методики перетворення отриманих у результаті вимірювань даних у програмні алгоритми управління подачею фарби;

- вимірювальні прилади.

Загальний принцип калібрування і
створення ІСС-профілів:

 

- у рамках операційної системи виокремлюється блок Color Management Framework для конвертації даних у апаратні колірні простори вводу-виводу;

- у якості стандартних підтримуються моделі CIEXYZ; CIELab; для каналів виводу — RGB, CMY, HSV, CMYK, можуть бути й семифарбові;

- виконуються перетворення XYZ у Lab за методикою
СІЕ 1976 Color Space Transformation.

Управління кольором за допомогою ІСС-профілів:

 

- створення характеристики сканера за допомогою інструмента формування профілю;

- створення характеристики монітора;

- створення характеристик вивідного пристрою;

- сканування і читання зображень за допомогою спеціального програмного забезпечення (типу Photoshop, наприклад);

Управління кольором за допомогою ІСС-профілів:

 

- перетворення відсканованого зображення у простір монітору або монітору і виводу;

- читання у QuarkXPress тощо, коли необхідна подальша корекція з врахуванням колірного охоплення монітору й інших вивідних пристроїв;

- власне вивід зображення.

Необхідність передачі кольору на вивідні пристрої ставить вимоги до набору даних, які супроводжують файл, наприклад, у друк. 

 

 

Ці дані повинні забезпечити такі дії:

 

- попередні настройки фарбових валиків;

- управління змішуванням фарб;

- розрахунок фарбових зон;

 

Ці дані повинні забезпечити такі дії:

 

- створення статистичної інформації про розходування фарби;

- підтримка дій оператора;

- виконання запиту про оптимальний набір головних фарб.

Власне ІСС-профілі – це таблиці з даними і керувальні програми - теги

Перед створенням ІСС-профілю
проводиться процес калібрування:

 

- калібрування як задання базових установок, які гарантують постійність і узгодженість результатів в будь-який час. Наприклад, для монітору гарантовано, що точки білого і чорного дають найбільший контраст і яскравість, колірна температура встановлена правильно;

- калібрування друкарського процесу – це комплекс операцій по регулюванню параметрів: оптичної густини, балансу по сірому, фарбоперенесення тощо.

 

Не можна змінювати базові настройки після побудови ІСС-профілю, бо це призведе до необхідності повторного процесу калібрування і побудови нових ІСС-профілів.

 

Виробники техніки застосовують різноманітні набори колірних елементів для забезпечення вимог ISO як для сканерів так і принтерів.

 

Для оптимізації репродукування є дві концепції:

 

- відповідність візуальна (сприйняття на око), що базується на особистністних сприйнять людини
кольору в конкретному просторі;

- кольорометрична відповідність. 

 

Для оптимізації репродукування є дві концепції:

 

- відповідність візуальна (сприйняття на око), що базується на особистністних сприйнять людини
кольору в конкретному просторі;

- кольорометрична відповідність. 

 

Програмне забезпечення:

 

- X-Rite Eye-One;

- ProfileMaker Pro;

- Heidelberg Prinect Color Toolbox тощо.