05.02.13 – машины, агрегаты и процессы (полиграфическое производство)

 Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 8 июня 2007 г. № 108
 

Цели и задачи программы-минимума.

Целью изучения дисциплины «Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства» является приобретение аспирантами и соискателями теоретических и практических знаний в области  современных основ полиграфического производства, машин, процессов и агрегатов, используемых в полиграфии.

Задачи данной программы включают в себя получение знаний по следующим разделам полиграфической отрасли:

  • основные процессы обработки текстовой и  изобразительной информации на допечатной стадии полиграфического производства;

  • формные  и основные печатные процессы;

  • послепечатные процессы;

  • печатные машин и автоматы;

  • полиграфические материалы.

В результате изучения дисциплины аспиранты и соискатели ученой степени должны уметь

  • выбрать эффективные способы обработки текстовой и изобразительной информации;

  • разрабатывать эффективную технологию полиграфического производства;

  • применять современные аппаратно-программные средства для решения конкретных практических и теоретических задач;

Аспиранты и соискатели ученой степени должны иметь представления о современных перспективах развития современной полиграфической промышленности.

Типовая программа-минимум охватывает комплекс следующих  основных дисциплин: обработка текстовой информации, обработка изобразительной информации, технология и оборудование печатных форм, технология и оборудование печатных процессов, наборное и формное оборудование, печатное оборудование, брошюровочно-переплетное оборудование – и опирается на современные соответствующие вузовские учебники и монографии.

Соискатель должен знать все без исключения вопросы типовой программы-минимума.

Содержание курса

Введение

Состояние полиграфической техники и технологии в Беларуси, странах СНГ и наиболее развитых странах. Перспективы развития  полиграфической техники и технологии. Основные направления научных исследований в области полиграфической технологии и оборудования  проводимых в Беларуси и за рубежом.

Раздел 1. Процессы полиграфического производства.

1. 1. Процессы обработки текстовой информации.

Основы издательских и наборных процессов: виды текстовых оригиналов; виды печатных изданий;  полиграфические системы измерений; авторская и издательская информация; форматы изданий.

Обработки текстовой информации: кодирование текстовой информации; ввод информации использованием оптических систем распознавания знаков; обработка, хранение и вывод текстовой информации; технические и программные средства.

Основные правила набора текста и верстка полос издания. Корректурные знаки, корректура и правка текста. Общая схема набора, верстки, правки и печати изданий.

Обработка текстовой информации при ее полиграфическом оформлении: методы набора, форматирования и верстки полос издания, издательские текстовые оригиналы.

Особенности набора различных групп сложности: набор математических  и химических формул, набор стихов.

Полиграфические шрифты: гарнитура, кегель, начертание.

Разработка макета книжного издания: расчетно-графический и выклейной макеты, оригинал-макет.

Технические средства электронной обработки текстовой информации: системный блок, монитор, клавиатура, сканер, принтер.

Программные средства электронной обработки текстовой информации: программные оболочки, текстовые редакторы, программы верстки.

Основные направления развития процессов обработки текстовой информации.

1. 2. Процессы обработки изобразительной информации.

Объект воспроизведения – оригинал, виды оригиналов. Требования к оригиналам, информационное содержание. Цель и задачи обработки изобразительной информации. Технологические и естественные преобразования в системе обработки изобразительной информации.

Основные типы систем обработки изобразительной информации и их возможности, преимущества и недостатки. Состав систем. Методы записи изображений. Физические и технологические свойства звеньев системы.

Преобразования, выполняемые звеньями системы воспроизведения, методы оценки качества воспроизведения.

Воспроизведение штрихового изображения–требования, факторы, влияющие на воспроизведение, контроль.

Воспроизведение тонового одноцветного изображения-принципы, технологические схемы воспроизведения, необходимые преобразования. Принципы и методы растровой модуляции, классификация методов растрирования, методы управления градационными характеристиками при растрировании контактными, проекционными растрами при электронном растрировании.

Требования к градационной характеристике на воспроизведение полутонового изображения при различных технологических схемах процесса.

Требования к растровым фотоформам для различных способов печати и формных процессов, методы контроля.

Воспроизведение многоцветного изображения: стадии и задачи процесса, цветовой анализ и отклонения от идеального цветового анализа, цветоделительные характеристики. Шкалы для контроля цветоделения. Способы коррекций цветоделения.

Градационные преобразования в процессах воспроизведения многоцветных изображений: цветовой охват, цветовой баланс. Четырехцветная репродукция и роль черной окраски. Ее использование.

Технологические системы многоцветной репродукции. Требования к фотоформам и методы контроля. Монтаж фотоформ.

Современные системы  поэлементной обработки изображений (СПОИ), их комплектация, общие принципы функционирования. Устройства ввода изобразительной информации. Сканеры. Основные технологические свойства, методы технологической настройки. Выводные устройства, основные технологические свойства, методы технологической настройки. Обрабатывающая станция, основные блоки и требования к ним. Видеоконтрольные устройства, методы калибровки.

Настройка СПОИ под печатный процесс. Цветовые пространства, используемые в СПОИ. Программное обеспечение цветоделения и методы управления цветом. Базовая и селективная цветовая коррекция. Градационная коррекция в СПОИ. Частотная коррекция в СПОИ. Геометрические преобразования в СПОИ. Понятие о растровой и векторной графике, методы формирования, обработки и представления. Цифровые форматы используемые в СПОИ. Растровые процессы выводных устройств, их роль и функционирование. Электронное формирование растровых структур, однолучевой и многолучевые методы. Формирование структуры растра и углов поворота.

Стохастическое растрирование. Регистрирующие срезы для выводных устройств и методы их обработки. Цифровая и аналоговая цветопроба. Методы Hifi репродукции и ее технологическое обеспечение.

1.3.Формные процессы. 

Разновидности печатных форм и преобразования, предъявляемые к ним. Контроль Основных параметров печатных форм. Фотохимия копировального процесса. Типы копировальных слоев и направления их совершенствования. Состав копировального слоя и его изготовление. Свойства копировальных слоев: сенситометрические, репродукционно-графические, технологические и факторы, влияющие на них. Методы определения свойств.

Формы плоской офсетной печати: предварительно очувствленные монометаллические пластины различных типов, направления их совершенствования. Технология изготовления печатных форм, теоретические основы формирования и строения печатающих и пробельных элементов монометаллических печатных форм; формные пластины для прямого фото- и электрофотографирования; светочувствительные и термочувствительные формные пластины для поэлементной лазерной записи: особенности технологии изготовления на них печатных форм; теоретические основы формирования и строения печатающих и пробельных элементов различных типов печатных форм для прямой записи изображений, свойства и область применения; формные пластины для офсета без увлажнения, строение, свойства и область их применения: контроль качества печатных форм. Формы высокой и флексографской печати: фотополимезирующие пластины, их разновидности и направления совершенствования. Технология изготовления печатных форм высокой печати; особенности технологии изготовления печатных форм флексографской печати; фотополимерные печатные формы высокой и флексографской печати: теоретические основы формирования и строение печатающих и пробельных элементов печатных форм высокой и флексографской печати, свойства и область их применения; контроль качества печатных форм.

Формы глубокой печати: подготовка формных цилиндров; формы изготовленные электронно-механическим, лазерным и электронным гравированием; теоретические основы формирования и строение печатающих и пробельных элементов форм, изготовленных различными способами; технология гравирования и свойства форм, область их применения; контроль качества форм.

Формы специальных видов печати: формы трафаретной печати и тампопечати; технология их изготовления и область применения.

Сравнительная характеристика параметров и качества печатных форм различных способов печати: репродукционно-графические свойства, тиражестойкость, экологические показатели, себестоимость, степень автоматизации, энергоемкость и длительность процесса изготовления печатных форм.

Основные направления развития формных процессов для различных способов печати: форматная запись, технология по схеме «компьютер – печатная форма» и «компьютер – печатная машина».

1.4.Печатные процессы.

Печатные сорта бумаги: ассортимент, основные свойства, определение свойств. Печатные сорта краски: ассортимент, основные свойства, определение свойств. Выбор бумаги и краски для конкретных условий, расчет их количества для печатания тиража.

Взаимодействие краски и запечатываемого материала: смачивание и прилипание в процессе печатания, адгезионно-когезионные закономерности в процессе печатания, управление процессом разрыва красочного слоя.

Количественная оценка адгезии печатных красок к рабочим поверхностям машины и печатной формы. Адгезионно-когезионный баланс в печатном процессе. Влияние адгезии краски к печатающим элементам формы на переход краски на запечатываемый материал.

Переходные процессы в красочной системе при запуске и остановке печатной машины. Разделение краски по толщине на валиках и цилиндрах красочной системы. Расчет минимального количества циклов для выхода печатной машины на печатание тиража.

Давление в процессе печатания. Зависимость количества краски на оттиске от давления. Декель и его свойства. Деформация декеля в процессе печатания. Определение величины деформация декеля. Распределение давления на печатную форму.

Закрепление краски на оттисках. Роль впитывания краски. Методы повышения скорости закрепления краски.

Тиражестойкость печатных форм. Технико-экономическая характеристика тиражестойкости печатных форм и методы ее  повышения.

Многокрасочная печать: условия передачи краски с формы на материал при многокрасочной печати. Многокрасочная печать за один прогон.

Точность воспроизведения изображения в печатном процессе: объективная оценка точности воспроизведения оригиналов. Причины искажения изображения в высокой, плоской и глубокой печати, методы повышения точности воспроизведении изображения.

Технологические процессы основных способов печати: высокая, плоская, офсетная и глубокая печать. Специальные способы печати. Основные направления развития печатных процессов.

1.5. Послепечатные процессы.

Разновидности конструкций изданий и технические требования к ним. Технико-экономические и эксплуатационные показатели качества конструкций и оптимальные варианты прохождения изданий на производстве Методы оценки прочности, долговечности и раскрываемости конструкций изданий в обложке и в переплете. Изменение формы обрабатываемых материалов и полуфабрикатов при сборке конструкций изданий и в процессе их эксплуатации. Физико-механическое взаимодействие элементов структуры волокнистых и пленочных материалов при их деформировании в процессе разделения на части (при разрезании, высечке, фрезеровании, торшонировании и т.п.).

Обратимые и необратимые деформации, релаксационные явления при обработке волокнистых и пленочных материалов в процессе фальцевания, прессования, горячего тиснения и механической обработке корешка книжного блока, а также при увлажнении и сушке.

Физико-химические основы пропитывания и импрегнирования волокнистых полиграфических материалов коллоидами и дисперсиями полимеров в процессе склеивания. Общая картина проникновения дисперсии в волокнистые материалы. Процесс пленкообразования и склеивания, специфическое взаимодействие полимеров со склеиваемыми материалами. Методы оценки свойств клеевых соединений.

Технология отделки оттисков. Требования к лакам. Клеевым композициям, и полимерным пленкам для отделки поверхности запечатанных материалов. Условия лакирования оттисков и прессовки пленок к ним. Методы оценки свойств покрытий. Бронзирование, гренирование, гуммирование, красочное и бескрасочное тиснение на оттисках.

Особенности технологии и свойства конструкций изданий с клеевым бесшвейным скреплением. Состав, структура и свойства ПВАД и термоклеев, используемых при клеевом бесшвейном скреплении. Особенности и способы обработки корешковой части блоков, условия нанесения клея, организация процесса сушки и образки блоков с трех сторон при клеевом бесшвейном скреплении. Преимущества блоков, скрепленных клеевым бесшвейным скреплением из односгибных тетрадей (лагенов).

Процесс сушки и возможности регулирования свойств материалов, полуфабрикатов и материала. Способы измерения влажности, влагосодержания и температуры материалов в процессе их обработки.

Технологические процессы основных способов печати: высокая, плоская, офсетная и глубокая печать. Специальные способы печати. Основные направления развития печатных процессов.

Раздел 2.  Печатные машины, автоматы и системы обработки полиграфической информации.

2.1. Печатные машины.

Схемы построения и развития печатных машин. Схемы построения листовых и рулонных ротационных машин, их особенности.

Метрические расчеты печатных машин.

Печатные аппараты: Общие сведения о печатных аппаратах различных видов печати; теория распределения давления в зоне печатного контакта; динамические нагрузки и колебания в печатных аппаратах; теория «правильного» качения в печатных аппаратах при взаимодействии эластичного и металлического цилиндров.

Основные направления совершенствования конструкций печатных аппаратов.

Красочные и увлажняющие аппараты; общие сведения о красочных аппаратах для вязких и жидких красок; теория раската краски в красочных аппаратах; критерии оценки красочных аппаратов. Тенденции в развитии красочных и увлажняющих аппаратов. Новые схемные решения.

Листопитающие и лентопроводящие системы. Теория натяжения бумажного полотна в рулонных машинах. Теория устойчивости бумажного листа. Колебания механизма форгрейфера. Динамика механического привода рулонных машин: расчетные модели; реальные оценки; собственные частоты элементов привода.

Противоотмарочные и сушильные устройства. Теория сушки печатной продукции в многокрасочных рулонных машинах.

Резальные, фальцевальные и подборочные устройства и аппараты. Динамика фальцевальных устройств. Устройства для вывода и приемки листов и тетрадей. Решение задач надежности печатных машин на стадии проектирования: математические модели элементов печатных машин, как сложных технических систем.

Принципы цифровой печати. Основные схемы цифровых машин.

Автоматическая переналадка поточных линий и машин при изменении формата и объема продукции. Контроль за выполнением технологических операций, создание вспомогательного оборудования, устраняющего ручной и физически тяжелый труд и его роль в производстве.

2.2. Брошюровочно-переплетные машины, агрегаты и автоматизированные комплексы.

Направления и тенденции развития современной техники и технологии брошюровочно-переплетного оборудования.

Назначение и классификация брошюровочно-переплетного оборудования. Оценка эффективности его использования в зависимости от эксплуатационных условий. Принципиальные схемы построения, кинематические и динамические схемы механизмов брошюровочных машин: резальных, фальцевальных, приклеечых, окантовочных, подборочных, ниткошвейных, проволокошвейных. Определение технологических усилий.

Принципиальные схемы построения, кинематические и динамические расчеты механизмов переплетных машин: обжимных прессов, бесшвейного скрепления, для кругления корешков книжных блоков, отгибки фальцев тетрадей, приклейки корешкового материала и каптала к корешку, картонорезальных, крышкоделательных, прессов для тиснения и печати, книговставочных, штриховальных. Определение технологических усилий.

Принципы агрегатирования брошюровочно-переплетного оборудования. Надежность брошюровочно-переплетных поточных линий, как сложных технических систем. Системы управления брошюровочно-переплетным оборудованием.

2.3. Электронные и информационные процессы полиграфического производства при специальных способах печати, защиты и восстановления печатной продукции.

Математическое описание непрерывных и дискретных изображений. Дискретизация и восстановление изображений. Меры качества изображений. Кодирование информации. Эффективное и избыточное кодирование. Адаптивное кодирование. Методы сжатия данных. Математические основы машинной графики. Модели векторной  графики. Построение реалистических изображений. Фильтрация и подавление шумов. Анализ текстур. Гистограммный анализ.

Пространственно-временные развертывающие системы. Типы развертывающих систем с подвижным локальным воздействием. Программирование тонопередачи. Характеристика растрирования. Оптическое и физическое растискивание. Компенсация растискивания. Электронное растрирование. Аналоговое и дискретное управление размером печатного элемента. Растровый алфавит. Растровая функция. Муар и коррекция растровых искажений на растровых изображениях. Адаптивные методы  растрирования.

Защита информации от несанкционированного доступа; математические и методические средства защиты; компьютерные средства реализации защиты в информационных системах; программа информационной безопасности.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем.– М.:Высш.шк.,1998. – 319 с.

  2. Харин Ю.С., Малюгин В.И., Кирлица В.П. и др. Основы имитационного и статистического моделирования. Учебное пособие – Мн.: Дизайн ПРО, 1997, – 288 с.

  3. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. – М.: Мир, 1982. – Кн.1. – 312 с.

  4. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. – М.: Мир, 1982. – Кн.2. – 278 с.

  5. Гасов В.М. и Цыганенко А.М. Информационные технологии в издательском деле и полиграфии. – Книга 1 и 2. М.: Изд-во МГУП «Мир книги» 1999.

  6. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. 512 с.

  7. Передача дискретных сообщений: Учебник для вузов / В.П. Шувалов, Н.В. Захарченко, В.О. Шварцман и др.; Под ред. В.П. Шварцмана. – М.: Радио и связь, 1990. – 464 с.

  8. Технические средства переработки текста и иллюстраций: Учебник/под ред. Проф. М.В. Ефимова. М.: Изд-во МГАП «Мир книги»,  1994. – 532 с.

  9. Кузнецов Ю.В. Основы подготовки иллюстраций к печати. Растрирование. Учебное пособие для вузов. Москва. Изд-во МГУП «Мир книги» 1998.

  10. Ефимов М.В. Автоматизированное управление полиграфическим производством. – М.: МГУП, 1998.

  11. Ефимов М.В. Теоретические основы переработки информации в полиграфии. – М.: МГУП, 2001.

  12. Цыганенко А.М., Гасов В.М. Программные средства допечатных процессов: В 3-х книгах. – М.: МГУП,  1999-200.

  13. Коллинз Г., Блей Дж. Структурные методы разработки систем. – М.: Финансы и статистика, 1986.

  14. Грушо А.А., Тимонина Е.Е. Теоретические основы защиты информации.

  15. Герасименко В.А. Защита информации в автоматизированных системах обработки данных. – М.: Энергоиздат, 1994.

  16. Макаров В.Ф. Теоретические основы передачи и защиты информации в системах теледоступа к вычислительным ресурсам. М.: Академия МВД РФ, 1992.

  17. Зегжда П.Д. и др. Теория и практика обеспечения информационной безопасности. – М.: Яхтсмен, 1996.

  18. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1976.

  19. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость и наблюдаемость. М.: Наука, 1979.

  20. Дегтяров Ю.И. Исследование операций. М.: Высшая школа, 1986. – 320 с.

  21. Змитрович А.И. Интеллектуальные информационные системы. Мн.: ТетраСистемс, 1997. – 368 с.

  22. Изерман Р. Цифровые системы управления. М.: Мир, 1984. – 541 с.

  23. Волкова Л.А., Решетникова Е.Р. Технология обработки текстовой информации. – М.: Изд-во МГУП, 1999.

  24. Шахкельдян Б.Н., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы. – М.: Книга, 1998.

  25. Шашлов Б.А. Теория фотографических процессов. – М.: Изд-во МГУП, 1993.

  26. Шашлов Б.А., Шеберстов В.И. Цвет и цветовоспроизведение. – М.: Изд-во МГУП, 1995.

  27. Шеберстов В.И. Технология изготовления печатных форм. – М.: Изд-во МГУП, 1990.

  28. Орел Н.И., Губачек Э.В., Березин Б.И. Печатные краски. – М.: Книга, 1988.

  29. Фляте Д.М. Свойства бумаги. – М.: Книга, 1986.

  30. Раскин А.Н., Ромейков И.В. Технология печатных процессов. – М.: Книга, 1989.

  31. Попрядухин П.А. Технология печатных процессов. – М.: Книга, 1968.

  32. Белозеров Э.К. Печатные процессы. – М.: Книга, 1975.

  33. Козаровицкий Л.А. Бумага и краска в процессе печатания. – М.: Книга, 1965.

  34. Лапатухин В.С. Способы печати: проблемы классификации и развития. – М.: Книга, 1976.

  35. Фельдман Б.А. Современное газетное производство. – М.: Книга, 1982.

  36. Никанчикова Е.А., Попова А.Л. Технология офсетной печати. – М.: Книга, 1966.

  37. Веробьев Д.В., Дубасов А.И., Лебедев Ю.М. Технология брошюровочно-переплетных процессов. – М.: Книга, 1989.

  38. Биткова к.м., Кузнецова А.Д. Брошюровочно-переплетное производство. – М.: Книга, 1980.

  39. Купцова О.Б. Основные режимы переплетных процессов. – М.: Книга, 1970.

  40. Кулак. М.И., Долгова Т.А.Допечатная подготовка газетных изданий с помощью настольных издательских систем.– Минск, 2000.

  41. Пиотух И.Г., Кулак М.И., Боброва О.П. Влияние фрактальных особенностей структуры на физико-механические свойства печатной бумаги // Труды БГТУ: Физико-математические науки. – Минск, 2000. – Вып. 8. – С. 73–81.

  42. Кулак М.И., Боброва О.П. Пиотух И.Г. Взаимосвязь параметров структуры бумаги и давления печатного контакта // Труды БГТУ: Физико-математические науки. – Минск, 2000. – Вып. 8. – С. 82–92.