В условиях перенасыщенного рынка полиграфических услуг и обостренной конкуренции среди предприятий отрасли, полиграфия является активным потребителем автоматизированных решений производственных процессов. С целью снижения себестоимости конечного полиграфического изделия путем наиболее полного использования затрат овеществленного труда и обеспечения повышения эффективности живого труда, производители полиграфического оборудования вкладывают значительные средства для постоянной модернизации своей продукции, находя применение последним новинкам технической мысли. Такой подход позволил не только объединить оборудование в комплексы по функциональному назначению, но и наладить обмен информацией между ними. Технологический процесс ускоряется не только за счет автоматизации процессов печатной и послепечатной стадий полиграфического производства, но и с развитием персональных компьютеров в первую очередь за счет допечатной подготовки оригинал-макетов, на которую традиционно затрачивалась большая часть времени изготовления полиграфического изделия.
В настоящий момент с ростом выпуска малотиражных и рекламных изданий, буклетов, каталогов продукции и разнообразных листовок, немаловажную роль играет срок изготовления при обеспечении высокого качества продукции. Поэтому исключительно важным является возможность оценки производственных и временных затрат на ее выпуск и, соответственно, выработки надлежащих управленческих решений руководством компаний в процессе исполнения заказа.
Решить эту проблему, инвестируя средства лишь в модернизацию оборудования, можно только отчасти, поскольку, как бы ни были новы технические решения, внедренные в технологическом оборудовании, они не позволят добиться оптимального соотношения потребительских свойств продукции и производительности при отсутствии ориентиров по срокам выполнения того или иного вида работ. Возникает также сложность с определением срока окупаемости затраченных на модернизацию средств, амортизационных сроков оборудования, себестоимости и, как следствие, конкурентной цены продукции.
При рассмотрении проблемы в комплексе с помощью моделирования всех технологических процессов, можно существенно упростить задачи рационального управления средствами производства, а также принимать обоснованные решения о техническом усовершенствовании и организационных изменениях в режиме работы предприятия.
Актуальность темы
исследования. Эффективность полиграфического производства в значительной степени определяется производительностью основных операций технологического процесса изготовления печатных форм, в том числе операций набора, верстки полиграфического издания и обработки штриховых и полутоновых изображений. Современный уровень цифровых технологий обработки и передачи информации позволяет говорить о том, что степень автоматизации допечатных процессов, начиная с момента подготовки спуска полос и заканчивая получением готовых печатных форм или фотоформ, является очень высокой и практически исключает труд человека.
Вместе с тем, широко внедряемые системы управления рабочими потоками в полиграфическом производстве рассматривают участок допечатной подготовки с точки зрения классической организации систем, т. е. комплексов оборудования, объединенных по функциональному назначению, и не учитывают процессы непосредственно ручного труда при подготовке оригинал-макетов полиграфических изданий. А если принять во внимание, что они могут составлять до 70% и более общего времени техпроцесса и существенным образом сказываться на его производительности, то для автоматизации функций управления и планирования производства необходимо иметь возможность учета трудозатрат на данной стадии. Это позволит не только подготовить фундамент для внедрения общей АСУТП допечатной подготовки путем представления данных о реальных производственном потенциале конкретного предприятия и уточнять управляющие воздействия на систему для достижения ее максимальной эффективности функционирования, но и систематизировать учет общей пропускной способности участка допечатной подготовки полиграфического предприятия, определять его конкурентоспособность, энерговооруженность и квалификацию техперсонала.
Несмотря на важность количественной оценки производительности, до настоящего времени не разработано научно обоснованной методики, которая дала бы возможность производственникам рассчитывать затраты на выпуск полиграфических изданий и определять себестоимость продукции.
Отсутствие подобной методики привело к тому, что цены на допечатную подготовку изданий устанавливаются на договорной основе, и в этой связи на рынке допечатных услуг наметился большой разброс цен, который не всегда адекватно отображает уровень трудозатрат, а также не оправдывает качество выполненных работ. Создавшаяся ситуация может обострять, без видимых причин, и без того напряженную конкурентную борьбу среди предприятий, специализирующихся на препресс-услугах, особенно в случае отсутствия прочной производственной базы, так как для потребителей услуг подобного рода ценовой фактор является основным при выборе исполнителя.
Быстрое развитие компьютерных технологий существенно изменило допечатную стадию подготовки полиграфической продукции. Теперь оригинал-макет полностью готовится при помощи компьютера. Вместе с тем современные тенденции в развитии цифровых технологий передачи информации и развитии на этой базе разветвленной системы оформления заявок и электронных платежей требуют максимальной отдачи от полиграфического производства. Причем характер заказов все более смещается в сторону уменьшения тиража, что многократно увеличивает нагрузку на участки допечатной подготовки и репроцентры полиграфических производств, производственный потенциал которых не подвергались до сих пор проверке.
Это связано с тем, что в настоящее время в отрасли имеется большое разнообразие материально-технических средств, задействованных в процессе допечатной подготовки. Например, таких как разная техническая оснащенность ЭВМ, их разноплатформенность на базе PC и Power Macintosh, которые применяются с различными периферийными устройствами ввода-вывода как конечной, так и промежуточной информации. Подобная ситуация складывается на фоне вовлечения в допечатный процесс разнообразных программных средств. В настоящий момент на рынке успешно конкурируют продукты от независимых производителей в различных генерациях, имеющих достаточно узкую специализацию, но тесно взаимосвязанных с помощью форматов конвертации файлов, что позволяет получать заданный результат различными путями, и с различными временными затратами.
Таким образом, весь этап допечатной подготовки полиграфического издания представляет собой довольно диффузную систему, трудно подвергаемую анализу из-за большого количества внешних и внутренних факторов, влияющих случайным образом на систему. В этой связи существует необходимость создания методики по оценке производительности средств допечатной подготовки издания.
Цель и задачи исследования
Целью исследования является разработка научно обоснованной методики по оценке производительности системы допечатной подготовки продукции полиграфического предприятия для последующего использования в АСУТП допечатной подготовки и системах управления рабочими потоками на полиграфических предприятиях.
Данная цель определила постановку следующих новых задач: разработка общей методики определения затрат времени на основные технологические операции допечатной подготовки полиграфического изданияобоснование приоритетности выбора того или иного программного продукта, наиболее подходящего для работы с оцифрованными изображениями с учетом специфических возможностей каждого из графических пакетовсинтез обобщенного алгоритма обработки оцифрованных изображений с помощью прикладных программвыявление основных параметров процессов сканирования, обработки изобразительной информации с помощью ЭВМ и процедуры спуска сверстанных полос, влияющих на производительность указанных процессовполучение математических моделей, характеризующих временные затраты на проведение процессов сканирования, обработки изобразительной информации на ЭВМ и процедуры спуска сверстанных полос, для определения временных затрат на допечатную подготовку полиграфического изделияразработка алгоритма автоматизированного расчета временных затрат на каждый процесс в отдельности и на общий цикл допечатной подготовки полиграфического изделия.
Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы разнообразные методики и подходы. При рассмотрении участка допечатной подготовки как одной из систем функционирования предприятия был использован системный подход в рамках неоклассической теории организации производственных систем с учетом человеческого фактора.
При рассмотрении программных средств обработки изобразительной информации, выделения их достоинств и общей оценке технологического соответствия решаемой задаче был использован метод конкурентных преимуществ.
Основные производственные факторы, влияющие на длительность технологического процесса и его производительность, были выявлены с помощью применения экспертных процедур и ранжирования данных, полученных в результате опросов экспертов. При помощи методики планирования эксперимента с вовлечением выявленных технологических факторов было проведено экспериментальное исследование процессов сканирования, компьютерной обработки изобразительной информации и процесса подготовки спуска полос. Экспериментальные данные были получены при помощи хронометража и впоследствии обработаны с помощью регрессионного анализа. При линеаризации нелинейного влияния некоторых параметров техпроцесса был использован метод наименьших квадратов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика определения производительности системы допечатной подготовки.
2. Математические модели для расчета производительности технологических операций процессов сканирования, компьютерной обработки изобразительной информации, подготовки спуска полос и растрирования.
3. Алгоритм автоматизированного расчета производительности и временных затрат на допечатную стадию производства полиграфической продукции, с учетом интеграции в информационно-управляющие системы.
Научная новизна. В ходе решения поставленных в диссертации задач с помощью методов экспертных оценок были выделены и исследованы основные факторы, влияющие на производительность процесса допечатной подготовки полиграфической продукции. Была исследована конкурентная среда программных средств обработки изобразительной информации с учетом специфики работы в системе допечатной подготовки полиграфической продукции. С помощью экспертов был разработан алгоритм действий оператора при компьютерной обработке иллюстраций. Непосредственное исследование производительности, точнее зависимости временных затрат на основные стадии допечатной подготовки от технологических факторов, выполнялось с помощью методики планирования эксперимента, а данные полученные экспериментальным путем, подвергались регрессионному анализу.
В результате обработки экспериментальных данных были получены регрессионные модели, характеризующие временные затраты на процесс сканирования на сканерах двух конструктивно различных типов — барабанных и планшетных. Была получена регрессионная математическая модель, характеризующая временные затраты на процесс компьютерной обработки изобразительной информации при помощи ЭВМ для последующего заверстывания обработанных иллюстраций, а также регрессионная математическая модель процесса подготовки спуска полос и растрирования.
Для удобства ведения расчетов была разработана программа автоматизированного расчета временных затрат и производительности исследованных стадий допечатной подготовки — ТтеСоаБ! Предложены возможные пути интеграции разработанной методики в информационно-управляющие системы, внедряемые на полиграфических предприятиях.
Практическая ценность. Предлагаемая методика охватывает все стадии допечатной подготовки и может применяться в рамках одного конкретного предприятия. Гибкость методики позволяет учитывать технические возможности и методику работы конкретного производства, а при использовании в течение длительного времени может быть скорректирована с учетом каких-либо изменений в рабочем процессе или внесения технических новаций.
Возможность анализа информации, поступающей непосредственно из технологического процесса допечатной подготовки, и принятия оперативных решений руководством позволит логично дополнить широко внедряемые технологии автоматизации рабочих процессов в полиграфическом производстве, сделать систему еще более эффективной за счет уточнения управляющих воздействий, получить своего рода надстройку, упрощающую функции управления и контроля за сроками выполнения работ, а также связать производственные участки с бухгалтерско-финансовым аппаратом предприятия.
Апробация работы. Материал, изложенный в диссертационной работе, был доложен на двух научно-технических конференциях, а также апробирован в производстве, результаты работы внедрены на Федеральном государственном унитарном предприятии «Детская книга», о чем получен акт о внедрении. Внедрение разработанной методики позволило повысить производительность участка допечатной подготовки указанного предприятия на 12%.
Структура и содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав собственных исследований, заключения, списка используемой литературы и приложений. Общий объем работы составляет 302 страницы. Основной текст изложен на 170 страницах. Библиографический список включает 77 названий.
4.4. Выводы.
1. В этой главе рассмотрена информационно-управляющая система автоматизированного управления полиграфическим предприятием А-System и выявлено, что в ней недостаточно внимания уделяется вопросам допечатной подготовки, так как считается, что они носят субъективный характер и часто зависят от организационных решений и особенностей конкретного производства.
2. Было предложено дополнить существующую информационно-управляющую систему разработанной методикой, что позволит путем учета временных нормативов выполнения технологических операций повысить эффективность функционирования участка допечатной подготовки, делать первоначальные выводы о его окупаемости, рентабельности и общем вкладе в совокупный доход компании.
3. Были рассмотрены возможные пути интеграции предлагаемой методики в информационно-управляющую систему A-System, для чего управление системой автоматизированного расчета временных затрат на допечатную подготовку в рамках предложенной информационно-управляющей системы можно осуществлять путем настройки системы с учетом возможностей оборудования, вовлеченного в технологический процесс, и организационно-управленческих мероприятий, проводимых на предприятии.
4. Предложен алгоритм автоматизированного расчета временных затрат на допечатную подготовку полиграфической продукции с учетом возможностей его интегрирования в программную оболочку системы А-System.
5. Были экспериментально подтверждены результаты, полученные при обработке экспериментальной информации, при этом исследования проводились на совершенно другом оборудовании, с другими техническими параметрами, и был получен результат, удовлетворяющий по качеству и точности при сравнении экспериментальных данных и рассчитанных по формулам.
6. Были выведены формулы для расчета производительности технологического оборудования, вовлеченного в различные этапы технологических процессов, а именно: зависимости для расчета производительности сканеров двух конструктивно различных видов (барабанного и планшетного). Были получены зависимости для расчета производительности процессов обработки изобразительной информации и спуска полос.
Заключение
.
В диссертационной работе выполнены следующие основные экспериментальные и теоретические исследования:
1. Обоснован выбор подхода к исследованию трудозатрат на участке допечатной подготовки полиграфического предприятия, основанный на проведении хронометрических исследований деятельности оператора при осуществлении его трудовой деятельности с учетом влияния производственных факторов на время выполнения конечных технологических операций допечатной подготовки.
2. При помощи метода экспертных оценок выявлены основные производственные факторы, влияющие на длительность конечных операций допечатной подготовки полиграфической продукции.
3. Для исследования производительности оператора был разработан унифицированный алгоритм обработки изобразительной информации, включающий в себя операции по улучшению качества, снижению шумов, борьбы с муаром, увеличения резкости, градационную и цветовую коррекции изобразительной информации.
4. Были получены регрессионные математические модели, характеризующие временные затраты при выполнении операций технологического процесса сканирования.
5. Были получены регрессионные математические модели, характеризующие длительность выполнения операций по обработке изобразительной информации для печати в зависимости от основных производственных параметров техпроцесса.
6. Были получены регрессионные математические модели, характеризующие временные затраты на процесс подготовки спуска полос в зависимости от основных производственных факторов.
7. На основе полученных моделей разработана программа автоматизированного расчета временных затрат и производительности участка допечатной подготовки ИшеСоаБ! Предложен способ настройки и управления программы, а же её взаимодействия с другими информационно-управляющими системами, внедряемыми в полиграфическом производстве.
