МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИХарківський національний університет радіоелектроніки

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни “Новітні технології та матеріали”для студентів напряму підготовки 051501 “Видавничо-поліграфічна справа”

всіх форм навчання

Харків 2011

Конспект лекцій з дисципліни „Новітні технології та матеріали” для студентів напряму підготовки 051501 „Видавничо-поліграфічна справа” всіх форм навчання / Упорядн. Бізюк А.В., Гур’єва Н.С . – Харків: ХНУРЕ. – 2011. – 110 с.

2

ЗМІСТ

ВСТУП 51. СУЧАСНИЙ СТАН ПОЛІГРАФІЇ. ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ 6

1.1. Стан і тенденції розвитку світового поліграфічного ринку 61.2. Структура ринку за видами друкованої продукції. 81.3. Динаміка розвитку друкарських технологій 9

2. ЕКОЛОГІЧНІСТЬ ВИРОБНИЦТВА. ДРУК СТАЄ «ЗЕЛЕНИМ» 142.1. Охорона навколишнього середовища в поліграфії 142.2. Практика охорони навколишнього середовища 152.3. Охорона навколишнього середовища в офсетному друці 162.4. Охорона навколишнього середовища в глибокому друці 182.5. Охорона навколишнього середовища у високому друці 192.6. Охорона навколишнього середовища в трафаретному друці 202.7. Екологічні аспекти керування виробництвом 20

3. НОВІТНІ ПОЛІГРАФІЧНІ МАТЕРІАЛИ 213.1. Основні матеріали. Поліграфічні фарби 213.2. Матеріали, що задруковуються 233.3. Ароматичні речовини в поліграфії 27

4. СУЧАСНЕ ПАКУВАЛЬНЕ ВИРОБНИЦТВО (SMART PACKAGING) 294.1 Визначення та функції упаковки 294.2 Переваги RFID радіочастотної ідентифікації 304.3 Розумна, керована, гнучка упаковка. 324.4 Нові технології захисної упаковки 354.5 Перспективи 37

5. СУЧАСНЕ ЕТИКЕТКОВЕ ВИРОБНИЦТВО 385.1 Визначення та функції етикетки 385.2 Приклади новітніх розробок етикеткової продукції 39

6. НАПРЯМКИ РОЗВИТКУ ЦИФРОВОГО ДРУКУ 436.1. Ринок цифрового друку 436.2. Тенденціі розвитку цифрового друку 45

7. ФУНКЦІОНАЛЬНІ МОДЕЛІ ІНФОРМАЦІЙНИХ І МАТЕРІАЛЬНИХ ПОТОКІВ ПОЛІГРАФІЧНОГО ПРОЦЕССУ 50

7.1 Інформаційний потік, його характеристики 507.2 Розробка інформаційної моделі репродукційного процесу 50

3

8.  ТЕХНОЛОГІЯ WEB-TO-PRINT, ДРУК НА ВИМОГУ. 578.1. Web-to-print: настав час економити час 578.2. Специфікації CIP4 для рішень «Web-to-Print» і автоматизації 598.3. Друк на вимогу 60

9. ОСНОВИ ІННОВАЦІЙНОГО МЕНЕДЖМЕНТУ 659.1 Поняття інновації та інноваційного процесу 659.2 Науково-технічна та інноваційна діяльність 709.3 Види інновацій і їх класифікація 72

10. НАНОТЕХНОЛОГІЇ В ПОЛІГРАФІЇ. 7510.1. Історія розвитку нанотехнологій 7610.2. Наноматеріали 7910.3. Нанотехнології від XEROX 81

11. НОВІТНІ ТЕХНОЛОГІЇ СТВОРЕННЯ ЕЛЕКТРОННОГО ПАПЕРУ, ЕЛЕКТРОННИХ ЧОРНИЛ (E-INK, E-PAPER). 85

11.1. «Електронні» книги (E-Books) 8511.2. «Електронна» фарба (E-Ink), «Електронний» папір (E-Paper) 8811.3. Папір з багаторазовим записом 9211.4. Стан та тенденції розвитку 93

12. ОБГРУНТУВАННЯ ВПРОВАДЖЕННЯ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ВИРОБНИЦТВО 94

12.1 Методика застосування метода аналізу ієрархій 9512.2 Методика порівняльної оцінки критеріїв та альтернатив 100

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ 102ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ 105СПИСОК ЛИТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ 109

4

ВСТУП

Дисципліна „Новітні технології та матеріали” вивчає основні принципи творчої організації усіх етапів додрукарської, друкарської і післядрукарської підготовки поліграфічної продукції

Найбільш важливими питаннями в даній дисципліні є задачі організації поліграфічного виробництва із застосуванням новітніх поліграфічних матеріалів та технологій виготовлення друкованої продукції. У конспекті лекцій подано інформацію щодо технічних новинок та заходів в області дизайну, видавничої справи, зовнішньої реклами, оперативної й комерційної поліграфії, виробництва пакування, газетно-журнальної продукції від основних світових виробників устаткування та технологічних рішень. Освітлено найбільш економічні й ефективні технологічні рішення для оперативного й комерційного друку, газетного виробництва на основі продукції компаній Xante, ECRM, Agfa, Glunz&Jensen і Comline.  Представлено інформацію про український ринок поліграфії, надано аналіз технічних рішень для користувачів даного регіону. Наведені приклади впровадження нових технологій на конкретних виробництвах.

Мета дисципліни – вивчення широкого спектру питань, пов'язаних з сучасним станом і тенденціями розвитку сфери виробництва і технології випуску друкованої продукції від задуму автора до поширення; взаємозв'язку в розвитку електронних і друкарських засобів масової інформації; питань автоматизації і управління поліграфічним виробництвом із застосуванням новітніх комп'ютерних засобів; а також новітніх розробок в області поліграфічних матеріалів.

Завдання вивчення дисципліни – сформувати знання студентів в області сучасних матеріалів та технологій поліграфічної галузі. В результаті успішного їх засвоєння студенти повинні:

- знати основні тенденції розвитку поліграфічної галузі, новітні технології розробки поліграфічних матеріалів, устаткування, апаратного та програмного забезпечення поліграфічних систем;

- вміти використовувати на практиці отримані знання для оптимізації процесів виготовлення поліграфічної продукції; упроваджувати у виробничий процес новітні технології та матеріали; покращувати дію існуючих засобів управління технологічним процесом на підприємстві для підвищення якості друку; використовувати знання для створення нових програмних та апаратних

5

засобів управління інформаційними та матеріальними потоками поліграфічних систем.

6

1. СУЧАСНИЙ СТАН ПОЛІГРАФІЇ. ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ

Наприкінці XX – початку XXI століття почалася інтеграція додрукарських, друкарських та післядрукарських технологій. Лазерні і комп'ютерно-цифрові технології тіснять традиційні аналогові технології. Сьогодні дизайнер сам набирає і навіть пише текст, підбирає зображення й проводить їх підготовку до друку, а також верстає сторінки видання. Він може надрукувати тираж на принтері, плотері або на друкарській машині з використанням цифрових технологій друку. У цей час неважливий спосіб друку, важливішими показниками є якість друку та продуктивність. Цифрова друкарська машина – це всього лише периферійний пристрій до великої комп'ютерної системи. Заміна цифрової друкарської машини не вимагає майже ніяких змін в структурі та організації виробництва, в заміні фахівців і виконавців. Сьогодні можна безболісно міняти принтери й плотери різних форматів і технологій друку, можна до комп'ютерної системи приєднувати друкарські машини цифрового друку або відправляти файли каналами зв'язку і друкувати тираж або одиничні екземпляри видання в будь-якій частині земної кулі.

1.1. Стан і тенденції розвитку світового поліграфічного ринку

Загальні тенденції. Розвиток світового поліграфічного ринку залежить від ряду факторів, обумовлених загальними тенденціями розвитку сучасного суспільства. Поліграфічний ринок змінюється, пристосовуючись до нових потреб суспільства. Ініціаторами цих змін є соціальні групи, організації і окремі особи, які створюють інновації, що будять у споживачів нові потреби. У цих умовах основним чинником успіху на ринку стає здатність компанії підтримувати тісний зв'язок зі споживачами.

Поліграфія взаємозв'язана з іншими галузями промисловості. Якоюсь мірою її можна вважати індикатором розвитку економіки. Про це свідчить той факт, що динаміка зміни продажу паперу в цілому збігається з динамікою зростання внутрішнього валового продукту (ВВП). За обома показниками найбільше зростання характерне для країн азіатського тихоокеанського регіону (крім Японії). У цей час найбільшими споживачами паперу є США, Японія і Китай.

7

Світові ринки друкованої продукції. Наразі об'єм ринку друкованої продукції оцінюється в 477 млрд. євро. Згідно із прогнозами, у найближчі роки темпи його зростання складуть 2,2% у рік і до 2012 року його обсяг досягне 553 млрд. євро. Проте на розвинені країни доводиться приблизно 88% світового виробництва друкованої продукції. Частка країн, що розвиваються, становить 11%, відсталих – близько 1%. У США на душу населення щорічно виробляють друкованої продукції на 509 євро, у Бразилії – на 33 євро, у Китаї – на 12 євро (рис. 1.1).

Рисунок 1.1. Виробництво друкованої продукції на душу населення

Очевидно, що значного екстенсивного росту поліграфії в розвинених країнах очікувати вже не доводиться й основним напрямком розвитку поліграфічного виробництва тут стане впровадження нових технологій. Найбільший же потенціал росту мають ринки Східної Європи, Південної та Латинської Америки. Об'єм східноєвропейського ринку в 2002 році оцінювався в 7,6 млрд. євро. До 2012 року, за прогнозами, він повинен вирости до 11,5 млрд. євро (рис. 1.2).

 

8

Рисунок 1.2. Структура ринку друкованої продукції за країнамиКризові явища в економіці провідних промислових країн торкнулися

поліграфії. Аналітики вважають, що нижня точка спаду виробництва була пройдена в 2008 році (рис.1.3). У цей період коефіцієнт використання виробничих потужностей у друкарнях США досяг 72% – це рекордно низький показник за останні три десятки років.

Рисунок 1.3. Динаміка зміни світових продажів друкованих ЗМІ

Всі способи друку, втілені в реальних (State-of-the-Art) системах, мають свої сильні сторони у виробництві певної друкованої продукції. Відповідно до цього всі основні способи друку мають свої сегменти ринку, і цікаво оцінити, як кожний зі способів буде розвиватися в майбутньому.

1.2. Структура ринку за видами друкованої продукції.

Поки найбільша частка в загальному обсязі друкованої продукції належить рекламі і іншим товарам комерційного характеру. Однак в останні роки в усьому світі спостерігається тенденція зниження росту витрат на друковану рекламу. У період з 1990-го по 2003 рік її частка в загальному обсязі

9

реклами зменшилася з 52,5 до 43,3%. Основною причиною цього процесу є перерозподіл витрат на рекламу на користь електронних засобів інформації й насамперед – Інтернету.

Найбільші темпи росту останнім часом демонструють сегменти гнучкого пакування і етикеткової продукції (за різним даними, від 2,7 до 4% на рік). Швидкий розвиток виробництва гнучкого пакування обумовлений його низькою вартістю і добрими експлуатаційними характеристиками. Тому більшість нових продуктів орієнтуються на використання саме цього виду пакування. Підвищенню якості і здешевленню малої середньотиражнього гнучкого пакування сприяє вдосконалення технології флексографського друку. Великі тиражі традиційно друкуються способом глибокого друку.

Сьогодні у світі щорічно виробляється пакувальної продукції на 450 млрд. євро. З них на друковане гнучкуе й напівтверде пакування доводиться приблизно 23% (104 млрд. євро). Об'єм ринку гнучкого пакування оцінюється в 52 млрд. євро, приблизно 1/5 частина світового ринку (рис. 1.4).

Рисунок 1.4. Структура світового ринку друкованої продукції

Помітною тенденцією в поліграфії є зростання попиту на багатоколірну друковану продукцію. Якщо в 1990 році її частка складала менш 40%, то сьогодні цей показник збільшився до 45%, а до 2020 року він повинен досягти 70%, причому прогнозується, що значну частину ринку – не менш 10% від загального об'єму друкованих виробів – буде займати продукція, надрукована п'ятьма фарбами і більше.

10

Об'єм ринку послуг і продукції для друкарень оцінюється в 43 млрд. євро. З них трохи менше половини доводиться на витратні і задруковувані матеріали і біля третини – на устаткування.

1.3. Динаміка розвитку друкарських технологій

У виробництві видавничої продукції поки домінуюче положення займає листовий офсетний друк – 42,5% ринку в Європі й 39% ринку в Північній Америці (рис. 1.5). Усього офсетним способом на листових і рулонних машинах по обидві сторони Атлантики друкують більше 70% видавничої продукції. В області друку пакування й етикеток позиції офсету послабляються через впровадження у виробництво картонних коробок флексографского друку й стагнації ринку сухих етикеток. Так, у США до 10% виробництва коробок щорічно переводиться на флексографський друк. Конкуренцію сухими етикеткам становлять самоклеючі етикетки (щорічний приріст – 5-6%) і термоусадкові (щорічний приріст – 12-15%) етикетки.

Рисунок 1.5.Структура ринку друкованої продукції по способах друку

Офсетний друк залишатиметься домінуючим способом друку у поєднанні з ще більшим впровадженням цифрових робочих процесів (Workflow), які стануть головним джерелом підвищення продуктивності, і подальшим розповсюдженням технології «Комп'ютер – друкарська машина».

11

Впровадження систем workflow дасть поштовх розвитку інформаційних систем управління виробничим процесом.

Найбільші темпи росту – близько 10% на рік – характерні для цифрового друку (рис. 1.6). У розвинених країнах ринок замовлень для цифрового друку вже сформувався, і найближчі роки він буде стабільно рости. На другому місці за темпами росту – трафаретний друк (3,3% у рік).

Рисунок 1.6. Динаміка зміни використання друкарських технологій

Потреба в друкованих засобах інформації буде рости ще довгий час. Питання полягає в тому, якими способами друку буде вироблятися продукція і яким чином ці способи поділять між собою ринок.

12

Рисунок 1.7. Частка обороту на ринку друкованої продукції

На рис. 1.7 дана оцінка частки кожного способу друку у виробництві друкованої продукції відповідно до кількості проданої друкованої продукції споживачам (але не відповідно до кількості інвестицій у виробництво).

Очевидно, що глибокий друк завдяки високій якості має постійний сегмент ринку. Але його частка в загальному виробництві відносно мала, тому що виготовлення друкарських форм вимагає більших витрат, а виробництво прибутково тільки при дуже великих тиражах. Офсетний друк довгий час займав найбільшу частку ринку завдяки меншим витратам на виготовлення друкарської форми (у порівнянні з високим способом друку), більшому ступеню автоматизації техніки, меншому часу налагодження й найбільш високій якості друку.

Завдяки інноваціям в області флексографського друку, які привели до підвищення якості і зростаючої частки флексографского друку при виробництві пакування, частка способів високого друку має невелике збільшення. Офсетний друк, особливо листовий, передає значну частину своїх замовлень друкарським системам на основі безконтактних технологій і помітну частину флексографському друку. Розповсюдження безконтактних технологій ґрунтується на їх перевагах при друці малих і дуже малих тиражів, а також на можливості здійснення нових виробничих стратегій, таких, як «Друк на вимогу», «Книга на вимогу», персоналізація друкованої продукції, а також на поліпшенні якості друку.

13

Важливо відзначити, що відповідно до рис. 1.7 змінюються саме відносні частки окремих способів друку при зниженні частки офсетного друку. Завдяки постійно зростаючій потребі у друкованих засобах інформації загальна абсолютна кількість друкованої продукції, виробленої офсетним способом, буде постійно зростати.

Збільшиться застосування листових офсетних машин для друку на невбираючих матеріалах, насамперед на пластику. Ключовим чинником успіху друкарень в цій області стане застосування спеціально підготовлених УФ-машин. Продовжиться збільшення ступеня гнучкості й автоматизації офсетних друкарських машин. Ще однією важливою тенденцією стане активне впровадження комбінованих друкарських машин, що поєднують можливості різних технологій, наприклад офсетного друку і флексографії.

Багато в чому розвиток офсетних друкарень буде визначатися їх можливостями в області обробки задруковуваної продукції, тому зросте попит на автоматизоване післядрукарське устаткування з високим ступенем гнучкості й можливістю настроювання для випуску різної продукції. Імовірно, одержать поширення універсальні модульні оздоблювальні системи.

1.8. Структура світового ринку за видами виробів (2002-2012)

Електронні засоби інформації будуть більш стрімко розвиватися у порівнянні із друкованими засобами інформації. Потреба в друкованих медіа в перспективі буде також помітно зростати. Це призведе до необхідності подальших інновацій при побудові друкарських систем і підготовці виробничих

14

концепцій і рішень, за допомогою яких досягнуть економічного виготовлення продукції, необхідної якості, поруч із клієнтом.

15

2. ЕКОЛОГІЧНІСТЬ ВИРОБНИЦТВА. ДРУК СТАЄ «ЗЕЛЕНИМ»

2.1. Охорона навколишнього середовища в поліграфії

Питання навколишнього середовища в поліграфії розглядають з різних сторін і вирішують на місцевому, національному й міжнародному рівні. Різноманіття задруковуваних матеріалів, і застосовуваних у поліграфії хімічних речовин настільки велике, що оцінка їх впливу на навколишнє середовище в конкретних випадках сильно різниться.

Кожне промислове виробництво впливає на навколишнє середовище. Виробництво поліграфічної продукції також відбивається на навколишньому середовищі і споживає ресурси. Дбайлива поведінка з такими ресурсами, як енергія, вода і повітря, і двома найважливішими початковими продуктами: папером і фарбою, а також іншими необхідними матеріалами, є важливим завданням поліграфічної промисловості, виробників друкарських систем, постачальників і фірм, відходів, що займаються утилізацією. На сьогоднішній день у поліграфії проведено безліч успішних заходів щодо захисту навколишнього середовища. Приведемо деякі приклади:

У друкарських фарбах, якщо є така можливість, використовуються нешкідливі для навколишнього середовища й здоров'я речовини. У зобов'язанні, узятому на себе виробниками друкарських фарб в 1993 р., було заявлено про готовність не застосовувати ряд пігментів, барвників, розчинників і пом'якшувачів, а також отруйних речовин. Наприклад, фарби для листового офсету сьогодні складаються більше ніж на 60% з рослинної сировини; ведеться робота із заміни мінеральних масел на рослинні (соєве масло). Застосований у фарбах глибокого друку толуол повинен містити не більше 0,1% бензолу. Вміст хлору в друкарських фарбах становить сьогодні в середньому менш 0,5%. Важкі метали містяться лише в незначних кількостях у певних друкарських фарбах, наприклад залізо й марганець – у неорганічних пігментах, кобальт і мідь – в органічних синіх і зелених пігментах, що не викликає особливих побоювань.

Для зменшення випару летючих органічних речовин (VOC – Volatile Or-ganic Compounds) у Німеччині була створена галузева ініціативна група поліграфічної промисловості. Виробники друкарських машин, установок для змиву валиків узяли на себе зобов'язання: у всіх пристроях для змиву,

16

створених після 1995 р., застосовувати тільки очищуючі засоби з низькою летючістю. Незалежний інститут контролю (у цей час FOGRA) перевіряє технічну безпеку і токсичну шкідливість, а також сумісність засобів з навколишнім середовищем і матеріалами й видає свідоцтво про випробування. Випаровування розчинників під час процесу змиву різко скоротилося з 1995 р. На регулярних зустрічах ініціативної групи, які організовуються профспілкою друку і обробки паперу, розглядаються також і інші питання. Наприклад, зменшення вмісту спирту у зволожуючому розчині для офсетного друку й скорочення витрат противовідмариваючого порошку при запиленні стопи на прийманні (для запобігання відмаривання не повністю висушеної фарби на зворотній стороні аркуша). Поширення цієї ініціативи на інші країни Європи почалося в 1998 р.

Папір складається з целюлозного волокнистого матеріалу. Інші матеріали, наприклад наповнювачі й пігменти, можуть складати в ньому до 35%. Деревина є рослинною сировиною; в усьому світі близько 8% усього обсягу заготовленої деревини використовується у виробництві паперу. Тропічна деревина не застосовується в паперовій промисловості, оскільки непридатне її волокно. Поліграфічна промисловість вже декілька років заохочує і підтримує таке лісокористування, яке служить цілям захисту лісових масивів. Зобов'язання, узяте на себе паперовою промисловістю в 1994 р., підвищити використання макулатури до 2000 р. на 60% було перевиконано вже в 1997 р. і склало 83,1%. При виробництві паперу до недавніх пір для відбілювання целюлози використовувався хлор. Зокрема, через забруднення стічних вод більшість європейських виробників перевели свою технологію відбілювання на кисень і перекис водню.

Системи багаторазового використання (тобто повернення після використання для повторного застосування) ємкостей і обтирального матеріалу вже широко поширені в багатьох країнах або, принаймні, перебувають у стадії впровадження. При цьому застосовуються стандартні ємності, які пускають в обіг під заставу.

2.2. Практика охорони навколишнього середовища

На рис. 2.1 схематично зображені загальні виробничі процеси друкарні. Насамперед, необхідно більш докладно пояснити процеси кругообігу речовин, або рецикл. Під рециклом розуміють повторне використання або застосування продукції або її частин у системі кругових процесів. Завдяки кругообігу

17

використовується вторинна сировина і таким чином економляться ресурси. До того ж скорочується кількість відходів, тому відпадає необхідність у розширенні сховищ. Застосування характеризується збереженням структури продукту, і в результаті відбувається лише невелика втрата його вартості. При повторному використанні вторинна сировина або матеріал застосовуються в такому ж виробничому процесі, як і попередній. До цього відноситься, наприклад, рецикл використаних засобів, що чистять. Подальше використання знаходить вторинна сировина (наприклад, використання макулатури, алюмінієвих друкарських пластин або порожніх банок з-під фарби). Термічна утилізація, тобто спалювання для одержання енергії (наприклад, обтиральних ганчірок або залишків фарби), – це наступний вид утилізації.

Рисунок 2.1. Схема потока матеріалів в друкарні

На прикладі офсетного друку, як найпоширенішого способу друку, більш докладно розглянемо аспекти охорони навколишнього середовища. Інші види друку будуть освітлені більш стисло.

2.3. Охорона навколишнього середовища в офсетному друці

Додрукарські процеси (набір, кольорокорекція, виготовлення друкарських форм). Для фотографічного репродукування на етапі додрукарських процесів потрібні проявник і фіксаж, за допомогою яких виготовляють плівку, яка містить cрібло, – фотоформу, що служить оригіналом для друкарських форм. Термін дії проявника можна продовжити за допомогою

18

економічних систем проявки і хімікатів із тривалим строком придатності. Завдяки цьому кількість використаного проявника, що підлягає утилізації і який відноситься до особливих відходів, значно скорочується. Строк придатності фіксажу значно продовжується за допомогою систем його циркуляції з електролітичним видаленням срібла. У такий спосіб можна скоротити кількість особливих відходів. Отримане срібло використовується як матеріал.

Поліефірну форму, що використовують, можна утилізовати як побутові відходи. Рідкі відходи у сфері застосування малих офсетних машин, залишки засобів, що коректують, для друкарських форм і очищаючих розчинів, а також використані розчини проявника мають утилізовувати як особливі відходи. Проявники і розчини, призначені для монометалічних пластин з алюмінію, можуть сприяти скороченню кількості відходів. Друкарські форми, що оброблялись дихроматом, сильно забруднювали стічні води, на сьогодні не використовуються, а поліметалічні пластини майже не використовуються.

Друк. Вентвиброси, обумовлені технологічним процесом офсетного друку, являють собою летучі органічні сполуки (VOC). Вони переважно утворяться з випаровувань зволожуючого розчину ізопропілового спирту (IPA), що звичайно додається в кількості від 8 до15%, а також із засобів для змиву валиків, офсетних полотен і інших деталей машини. Ці виділення можна значно скоротити, якщо для зниження змісту спирту використовувати відповідні замінники (наприклад, гліколі) або більше гідрофільні зволожуючі валики, а також технічні вдосконалення (наприклад, при збагаченні води методом зворотного осмосу, або регулюванні температури колірного апарату).

Друкарські фарби для офсетного друку (листовий і рулонний офсет із затвердженням фарби при охолоджуванні) не містять летучих органічних сполук, оскільки масла, що використовують як розчинники, не випаровуються при кімнатній температурі. Фарби УФ-затвердження також не містять летучих органічних сполук. Більш старі моделі пристроїв для УФ-затвердження виділяють озон, якщо не підключено пристрій очищення відпрацьованого повітря. У рулонному офсеті (із затвердженням фарби нагріванням) розчинники випаровуються в сушильних пристроях в процесі обдуву гарячим повітрям і на 99% спалюються. За допомогою теплообмінників можна використовувати гаряче очищене повітря для опалення або підігріва гарячої води. Каталітичне або регенеративне опалювання також може застосовуватися для очищення відпрацьованого повітря. Порожні металеві ємкості для фарб використовуються

19

як вторсировина через торгівлю металобрухтом. Ємності із залишками фарби утилізуються як особливі відходи. Резервуари великих розмірів і насоси, системи трубопроводів для фарби або застосування «свіжих» (fresh) фарб дозволяють істотно скоротити кількість відходів.

Післядрукарська обробка друкованої продукції. Процеси післядрукарської обробки, наприклад різання, фальцювання, швейне й клейове скріплення й т.п., мають несуттєвий вплив на навколишнє середовище. Для лакування в основному використовуються дисперсійні і УФ-лаки. Забруднення навколишнього середовища визначається, як правило, процесами друку. Макулатура, паперові відходи, що утворюються при різанні і вирубці, а також пакувальні матеріали використовуються як вторсировина. Серед склеювальних матеріалів, найпоширенішими є дисперсійний, поліуретановий і термоклей, для переробки яких при виділенні пахучих речовин рекомендується використання витяжного пристрою. Затверділі відходи клею є побутовими відходами, незатверділі – особливими відходами.

2.4. Охорона навколишнього середовища в глибокому друці

При виготовленні друкарських форм з погляду екології варто розрізняти процеси травлення і гравіювання формового циліндра. Гальванічна обробка циліндра однакова при обох процесах: зняття хромового покриття, зняття мідного шару, видалення жиру, декапірування (хімічне полірування), нанесення мідного шару, хромування. Автоматизовані гальванічні лінії сьогодні працюють із малою кількістю стічних вод. Пристрої регенерації підтримують розчини для обробки в робочому стані і заміняються дуже рідко. Після заміни їх спрямовують на очищення. При цьому в порівнянні із травленням використання гравіювання значно зменшує забруднення навколишнього середовища. Фарби глибокого друку містять приблизно 80% розчинника, у якості якого використовується толуол. У сушильних пристроях пари толуолу відсмоктуються й підводяться до установки регенерації; частка регенерації сьогодні становить більше 98%. Завдяки герметизації установок глибокого друку шляхом капсулювання друкарських секцій у цех толуол у вигляді розсіяних випаровувань майже не потрапляє. Частина регенерованого толуолу повторно використовується в друкарні для розведення друкарської фарби, що поставляється у вигляді концентрату. Надлишки після регенерації повертаються назад до виготовлювача фарб для повторного використання.

20

Нові фарби зі зменшеним змістом толуолу (R-Farben) скорочують його зміст у друкарській продукції і ще більше збільшують частку регенерації. Фарби глибокого друку на водній основі до цих пір застосовуються дуже мало через проблеми із проводкою полотна і приведенням, а також через збільшення витрат електроенергії на сушіння в три рази.

2.5. Охорона навколишнього середовища у високому друці

У високому друці все більше застосування знаходять фотополімерні форми високого друку з синтетичних матеріалів. Значення металевих друкарських форм («травлені кліше» із цинку, магнію або міді), при виготовленні яких використовуються різні шкідливі хімікати (кислоти й т.п.), сильно скоротилося. При виготовленні полімерних друкарських форм вимивні розчини, що містять розчинники, після перегонки можуть використовуватися багаторазово. У кожному разі від перхлоретілена як розчинника варто відмовитися. Типографські фарби не містять летучих органічних сполук; процес друку не приводить до утворення стічних вод. Можуть використовуватися розчини для змиву, які не приводять до виділення шкідливих речовин і добре зарекомендували себе в офсетному друці. У флексографскому друку сьогодні широко застосовуються фотополімерні друкарські форми замість гумових форм, що використовувалися раніше, і гравірованих гумових циліндрів. Забруднення навколишнього середовища аналогічно забрудненню при виготовленні пластмасових форм типографського друку.

Для додаткової обробки варто віддавати перевагу не шкідливому для навколишнього середовища розчину брому, а УФ-випромінюванню. Новий спосіб лазерного гравіювання для виготовлення форм флексографского друку також не забруднює навколишнє середовище. Флексографські фарби в якості летучих органічних сполук містять насамперед спирт (етанол) і часто поряд з ним етилацетат, спеціальні бензини, толуол, ізопропіловий спирт і ацетон. Метанол більше не застосовується відповідно до зобов'язання виробників. Толуол використовується усе менше й менше.

Флексографські фарби на водній основі (не містять летучих органічних сполук) знаходять все більше застосування при задруковуванні матеріалів з високою вбираючою здатністю. Також застосовуються флексографські фарби УФ-затвердження (що не містять летючих органічних сполук), проте їх застосування зв'язане з великими витратами на охорону праці і очищення

21

повітря від озону, що утворюється. Для змиву, залежно від типу фарби і мети застосування, використовуються різні засоби; відходи, що утворюються, завжди є особливими. Сучасному рівню техніки відповідає застосування термічних або каталітичних установок для очищення відпрацьованого повітря.

2.6. Охорона навколишнього середовища в трафаретному друці

При виготовленні друкарської форми утворюються стічні води з органічними сполуками копіювального шару і солями хрому (VI) (якщо як сенсибілізатори ще використовуються діхромати), тому вони утілізуются як особливі відходи. Застосовуються фарби на основі розчинників (що містять летючі органічні сполуки) і фарби на водній основі з малим змістом летючих органічних сполук, а також друкарські фарби, що затверджуються УФ-випромінюванням (не утворюють летучих органічних сполук). Для очищення сіток повинні використовуватися установки закритої конструкції з регенерацією розчинника, оскільки у відкритих установках втрати засобу для очищення достатньо високі. На обслуговуючий персонал і на навколишнє середовище виявляється в цьому випадку негативна дія.

2.7. Екологічні аспекти керування виробництвом

Для підприємств, орієнтованих в майбутньому на розвиток, охорона навколишнього середовища є невід'ємною частиною менеджменту. Питання охорони навколишнього середовища не ізольовані, а інтегровані в загальну стратегію підприємства. Сенс і мета «екологічного менеджменту» полягають в плануванні і управлінні відповідними показниками з метою постійної уваги до охорони навколишнього середовища. Конкретно для підприємства це означає, що при створенні «екологічного менеджменту» мають бути визначені відповідні заходи з охорони довкілля, а також організаційна структура, відповідальність і хід виробничих процесів.

Крім того, варто документувати програму охорони навколишнього середовища із вказівкою цілей, термінів і компетенції (наприклад, скорочення кількості стічних вод на «х» відсотків до наступного фінансового року; у компетенції цеху «ху»). У такий же спосіб для працівників всіх цехів даються технологічні вказівки (наприклад, скоротити обіг з небезпечними речовинами або контроль, технічне обслуговування чи ремонт) і складається список всіх законодавчих і інших вимог.

22

Для створення системи «екологічного менеджменту» необхідно поряд з оприлюдненням небезпек для навколишнього середовища проводити законодавчі вимоги в менеджмент, для того щоб створити передумови для більшої законності рішень у питаннях охорони навколишнього середовища.

23

3. НОВІТНІ ПОЛІГРАФІЧНІ МАТЕРІАЛИ

Номенклатура використовуваних в поліграфічній промисловості матеріалів складає більше 2000 видів, а вартість цих матеріалів складає від 40 до 70% вартості всіх виробничих витрат.

На виробництві матеріали ділять на:- основні – вони входять до складу готової продукції і визначають її

споживчі якості (матеріали, що задруковують, фарби, лаки);- допоміжні – задіяні у виробничому процесі, але до складу готової

продукції не входять (фототехнічні плівки, друкарські форми, матеріали для колірного апарату, хімікати).

3.1. Основні матеріали. Поліграфічні фарби

Традиційні фарби на базі рослинних і мінеральних масел стабільні і передбачувані, вони забезпечують відмінну якість і з ними легко працювати. Проте одним з істотних недоліків традиційних офсетних фарб на основі мінеральних і рослинних масел є тривалий час їх закріплення за рахунок реакції окислення, що значно збільшує тривалість виробничого циклу. В результаті технологічний процес виявляється розірваний на декілька стадій, розділених значними проміжками часу, знижується оперативність виконання замовлень, потрібні місткі складські приміщення, затруднюється керування виробництвом. Вирішити перераховані проблеми дозволяє застосування офсетних фарб, що затверджуються за допомогою УФ-випромінювання. УФ-фарби містять композицію, що фотополімеризується. Закріплення фарб відбувається під дією УФ-випромінювання практично миттєво, що дозволяє виконувати брошурувальні й оздоблювальні операції безпосередньо після друку.

До переваг друку УФ-фарбами варто віднести: постійну в'язкість фарби, за рахунок чого колір не міняється протягом усього тиражу; відсутність проблеми застигання фарби в колірному апараті, тому що фарба закріплюється тільки під дією УФ-випромінювання. УФ-фарби більш стійкі до механічного, світовому і хімічному впливу. Вони дають більше яскраві, насичені кольори. Споживання фарби на одиницю продукції на 10-15% нижче звичайних.  Однак вони мають і ряд недоліків: необхідні строгіші заходи безпеки, тому що УФ-фарби агресивніші. Для змиву машини оператор повинен одягати спеціальні рукавички, крім того машина в обов'язковому порядку має бути обладнана

24

витяжною вентиляцією (для видалення озону, що утворюється в процесі роботи сушки), необхідно ретельно екранувати УФ-випромінювання. Необхідно застосовувати спеціальні форми, офсетні полотна й особливі змиви, вартість яких вище звичайних. УФ-фарби дорожче звичайних офсетних, хоча є тенденція до зниження цін. Зараз УФ-фарба коштує в 2-2.5 рази дорожче звичайної.

Гібридні фарби. Слово «гібрид» латинського походження і означає суміш з двох різних компонентів. Спрощено це означає, що ці фарби базуються на друкарських фарбах на основі мінеральних масел (традиційні фарби) з незначною (не більше 20-25%) УФ-частиною. Вони закріплюються як оксидативно (окислюючись), так і під впливом УФ-світла.

Гібридні фарби відрізняються від традиційних офсетних фарб складом: окрім звичних компонентів на основі мінеральних масел, в них присутні також і УФ-елементи. Завдяки такому сполученню гібридні фарби взяли все краще від УФ-фарб (висихають без протівовідмариваючого порошку, нанесений поверх них лак не «провалюється» і не змішується з фарбою) і фарб, виготовлених на основі мінеральних масел (менш агресивні й менш токсичні, ніж ультрафіолетові).

Гібридні фарби наносяться матеріал так само, як і звичайні фарби. У друкарській машині услід за останньою друкарською секцією розташовується проміжна сушка, після чого наноситься УФ-лак і відбиток потрапляє в секцію, оснащену УФ-випромінювачем, для остаточної полімеризації.

Гібридні фарби мають комбінований механізм закріплення: первинне затвердження колірної плівки відбувається головним чином в результаті реакції фотополімеризації за радикальним механізмом, як у радикальних УФ-фарбах, а остаточне закріплення – в результаті вбирання і окислення, як у масляних фарб. Відповідно до складу гібридних фарб входять компоненти, характерні як для фарб масляних, так і для фарб УФ-затвердження. Відсутність необхідності заміни валиків і офсетних полотен при переході на роботу із звичайними фарбами – головна перевага гібридних фарб перед фарбами УФ-затвердження.

Друкарські властивості гібридних фарб поєднують властивості масляних і фарб УФ-затвердження. В'язкість і клейкість у гібридних фарб вище, ніж у масляних, але нижче, ніж у фарб з УФ-затвердженням. Вони стабільніші при емульгуванні, чим УФ-фарби, і менш стабільні, чим масляні. Швидкість їх первинного затвердження із-за низького змісту фотоініціаторів в 310 разів

25

менша, ніж у УФ-фарб. Розтискування при використанні гібридних фарб відповідає європейським нормам (DIN).

3.2. Матеріали, що задруковуються

Папір уже не той, яким його знали древні китайці 2000 років тому. Спочатку він використовувався для письма, потім – для друку, тепер знаходить безліч застосувань у різних галузях промисловості. Нові відкриття й можливості обіцяють спеціальні його види.

По даним First Research, продажи паперової продукції ростуть, виробники нарощують складські запаси задля задоволення попиту. Американська дослідницька фірма повідомляє, що за листопад 2004 р. продаж паперу і продукції з нього піднялися майже на 21 % у порівнянні з 2003 р. і склали 7,16 млрд дол.

Ринок спеціальних матеріалів. У пошуках нового і незвичайного в оформленні упаковки ринок часто відходить від традиційного паперу, але щоб вибрати для етикетки спеціальний матеріал, доведеться проаналізувати безліч важливих параметрів. У цих видів паперу особливі характеристики, інші вимоги до друку й обробки, що ростуть з розвитком і насиченням ринку. Особливою популярністю користуються прості універсальні в друці спецматеріали.

Рисунок 3.1. Пробковий етикеточний папір від Manter

При виборі спеціального матеріалу слід звертати увагу на можливість виконання лакування, ламінації, висікання і друку на наявному устаткуванні. Сумісність із технікою стає все критичніше. Потрібно враховувати, як матеріал поводить себе в процесі друку, його естетичні якості, а також можливість виконання специфічних функцій, що залежать від потреб користувача. Наприклад, папір металізований і ламінований фольгою зовні дуже схожі, але два «металізованих» матеріали відрізняються за гнучкістю і бар'єрними властивостями.

26

Популярності набули етикеточні матеріали з high-end-ефектом, з голографічною поверхнею або якоюсь особливою поверхнею, що відбиває світло, яку можна частково задруковувати, залишаючи без фарби певні ділянки: результат виходить дійсно ефектним. Важливе значення мають яскравість і колір паперу (і звичайного, і спеціального), тому що вони безпосередньо впливають на взаємодію фарби з матеріалом. Відбиток повинен виходити гладким і яскравим, фарба повинна максимально міцно триматися на поверхні.

Фактор середовища. Деяким етикеткам призначено провести життя в душі або у ванній кімнаті, деяким – на вулиці або в автомобілі. Вони можуть виявитися на контейнері, що піддається фізичному впливу, що містить речовини, небезпечні чи шкідливі для матеріалу або його адгезійного складу чи їх обох. Отже, при її створенні важливо знати, у яких умовах етикетка буде експлуатуватися.

Наприклад, захисні креми від сонця містять масла, і якщо ті проникнуть в папір, краї етикетки будуть відклеюватись. Деякі види гарячого тиснення не витримують гарячої води. Пакування продуктів харчування може опинитися в холодильній або морозильній камерах. Промислові етикетки постійно перебувають в критичних умовах, особливе значення має жиростійкість, стабільність в умовах високих температур.

Сфера застосування. Спеціальні види паперу дозволяють випускати продукцію із заданими властивостями, підвищуючи її цінність в очах замовника, відкриваючи можливості для створення оригінальних товарів. Крім іншого, це ще й додаткові прибутки в порівнянні з базовими асортиментами.

Спеціальні види паперу мають специфічні характеристики, необхідні кінцевому користувачеві. Спектр таких потреб і особливостей досить широкий. Найчастіше цікавлять візуальні атрибути – кольори або обробка. Ламінована фольга забезпечить бар'єрні властивості, металізований папір – гнучкість і економічність, матеріал з UL-сертифікатом (лабораторія по техніці безпеки США) – стійкість і довговічність. Флуоресцентні матеріали звичайно використовують для повсякденних товарів, привертаючи увагу до написів «краща ціна» або «розпродаж». Голографічні види паперу не так поширені, як металізовані, але часто зустрічаються в рекламних акціях і дитячих наклейках. Ламінований фольгою папір помітний в декоративній упаковці. Це можуть бути обкладинки для компакт-дисків або для коробки з годинниками Cartier.

Вимоги ринку. У кожної індустрії свої вимоги до матеріалів етикеток, критичні для продажу, безпеки і ефективності маркетингу. Для фармацевтики

27

важливі високотехнологічні рішення, що дозволяють вмістити інформацію на маленьку ємкість, тому характеристики паперу і плівки мають бути вище середнього рівня. Фармацевтам потрібна максимально гладка і надійна друкована поверхня, міцна адгезія до ємкості. Якісна адгезія не дозволить зняти і переклеїти етикетку, використовувати її для підробки.

Спеціальні види паперів часто складні для друку й висічки. Вони швидше зношують штампи, навіть при звичайній висічці напівглянсового паперу необхідно прорубувати тільки лицьовий шар і не зачіпати підкладку. При роботі з металізованими сортами ріжеться папір-основа, на яку наноситься металізація, і сам металізований верхній шар (іноді це шар фольги товщиною в 7-8 мікрон).

Голографічний матеріал є металізованим папером з мікротисненням двомірними узорами і голографічною дифракцією. Голографічні матеріали для етикетки, як правило, допускають друк й лакування будь-яким способом – флексографією, високим друком, трафаретним або офсетним. При виробництві голографічного паперу неминучо виникає проблема ліній стику робочих матриць, що несуть необхідний візерунок, що враховується обов'язково при розробці макета етикетки. За складністю висікання і обробки, а також швидкості друку голографічні матеріали можна порівняти із стандартним металізованим або крейдованим папером.

Тенденції. Одна з причин вибору спеціального паперу – бажання виділити товар на магазинній полиці. Спостерігається невелике зростання застосування металізованого і голографічного паперу. Альтернативний спосіб зробити блискучу етикетку – гаряче тиснення. Замовники постають перед вибором: повільне, дороге і віднімаюче масу часу гаряче тиснення або металізований або дзеркальний самоклеючий папір, з вибірковим друком на тих місцях, де дзеркальна поверхня не потрібна. Все частіше віддають перевагу металізованому паперу над гарячим тисненням: він дорожче звичайного, але витрати на тиснення нівелюють економію на матеріалі.

Конкуренція. Серйозну конкуренцію паперу складають плівки, але, хоча їх застосування росте, у багатьох відносинах папір ефективніше. Сильна сторона плівок – стійкість до хімікатів, але вони не виносять нагрівання. Таким чином багато видів плівок не витримають не тільки друк на лазерному принтері, але й більш м'які умови друку.

Плівки дають нехарактерні для паперу переваги (прозорість, ефект невидимої етикетки, стійкість), саме в цих напрямках поширюється їх

28

використання. Паперова продукція дешевше й за багатьма параметрами перевершує плівкову (друкарські характеристики, можливість руйнування в заданих умовах і т.д.), тому в комплексі вони успішно вирішують завдання, які стоять перед етикеткою.

29

Синтетичний папір – сучасний матеріал. Нецелюлозні задруковувані матеріали, що їх прийнято називати синтетичним папером, виготовляються на основі пластику або синтетичних смол, до складу входять неорганічні наповнювачі, іноді діоксид кремнію або каолін.

Синтетичний папір дуже міций на розрив і надрив. У процесі виробництва його витягують у двох напрямах. Стійкість і міцність на розрив вище в поздовжньому напрямку, на надрив – у поперечному. Виробники синтетичного паперу не завжди вказують напрямок волокон, тому що по суті він відсутній, що створює труднощі при його післядрукарській обробці, зокрема, при фальцюванні. Цей вид паперу відносять до розряду матеріалів з високим поверхневим натягом, тому для друку необхідно попередньо обробити його коронним розрядом (активувати). Звичайно папір поставляють уже активованим, і постачальники дають гарантію на строк активації до 12 місяців з моменту виготовлення.

Синтетичний папір практично не вбирає фарбу, час сушіння відбитка варіюється від 3 годин до доби. При друці офсетним способом використовуються спеціальні фолієві фарби, для чого потрібно переналагоджувати і перебудовувати устаткування. При друці трафаретним способом використовуються фарби на масляній основі або УФ-затвердження. Як правило, такі папери матові, з ефектом матової ламінації. Дуже ефектно виглядає на них друк глянсовими трафаретними фарбами. Всі марки синтетичного паперу допускають воднодісперсійне (ВД) і УФ-лакування, їх можна фальцювати, вирубувати, тіснити й зшивати, вони мають стійкість до впливу води, тепла, масла й хімічних реактивів, що дозволяє виготовляти з них унікальну продукцію.

Синтетичний папір, виготовлений з чистих поліетиленових волокон, сполучених під тиском і температурою, утворюючих міцну основу для друку. Він є ідеальним для областей, де важлива довговічність. Успішно застосовується для виробництва ярликів, етикеток, банерів, вивісок, пакування, географічних карт і т.ін. Наприклад, туристична карта гірських рік, що не рветься в рюкзаку й не мокне у воді, цінники для магазинів оптових і роздрібних продажів, особливо міцні конверти для служб доставки, паперові пакети, таблички для зовнішньої реклами, прапорці, візитки, обкладинки для книг або дитячі книги, тобто будь-які вироби, для яких важливі висока міцність і водостійкість матеріалу. Вся ця продукція буде відрізнятися від своїх простих

30

паперових аналогів особливою міцністю на розрив і надрив, вологостійкістю, сучасним зовнішнім виглядом і, відповідно, в 3-4 рази більшим терміном служби.

3.3. Ароматичні речовини в поліграфії

«Запахи діють на людський мозок як наркотики і безпосередньо впливають на мислення і оцінку споживчих якостей товару». Алан Хирш, психіатр.

Найжорстокіша боротьба за рекламодавця на ринку поліграфії змушує шукати нові способи його залучення й використовувати для цього найсучасніші технології. Серед них дуже цікавим напрямком є аромаполіграфія.

Технологія впливу. Ціль ароматичного впливу – вплинути на поведінку потенційного покупця й спонукати до придбання рекламованої продукції. Застосування такого сильного подразника змушує споживача довше вивчати запропонований товар або послугу. Саме в неможливості ухилитися від впливу й полягає перевага цього рекламного методу. Єдиною перешкодою здатна стати тільки нежить, яка випадково трапилася з покупцем. Незважаючи на ці очевидні переваги, ароматичні речовини в поліграфії використовують досить обережно й рідко. У чому ж причина? Запахи не можна оцінити об'єктивно, описати їх словами вкрай важко. Те, що не можна поторкати руками або в найгіршому разі побачити, рядовий споживач сприймає із деякими труднощами.

Ароматизація дає можливість інформаційному оголошенню виділитися серед інших і сформувати найбільш позитивне відношення до рекламуємого товару або послуги. Наприклад, у деяких туристичних компаніях покупцям пропонують подивитися буклет середземноморських курортів, який пахне легким морським бризом.

Технологія виготовлення. Запах поліграфічної продукції надають шляхом введення ароматичних компонентів у клеї, лаки й фарби. Існують дві можливості створити його – за допомогою ароматичного масла або ароматичних речовин у спеціальних мікрокапсулах.

Перший спосіб дає, як правило, досить слабкий ефект: запах починає поширюватися з моменту нанесення, уже через пару тижнів від нього не залишається й сліду. Мікрокапсулювання має деякі переваги. Рідкі або тверді речовини поміщають у вигляді пасти в міцну оболонку, призначену для виробництва поліграфічних ароматизованих лаків і фарб. Вона повинна мати

31

достатню міцність і стійкість до температури, а також бути повністю непроникна для її вмісту. Розмір капсул не повинен перевищувати 30 мкм, однак якщо їх використовувати в офсетному друці, то при додаванні в лаки й фарби він може варіюватися від 6 до 10 мкм. Технічні характеристики при цьому різняться: у капсул величиною 6 мкм досить малий об'єм (близько 0,113 кв. мкм), але більша міцність оболонки, а в капсул розміром 10 мкм все навпаки: вони крупніше (обсяг близько 0,524 кв. мкм), але менш міцні.

До складу оболонки мікрокапсули входять як натуральні речовини (віск, желатин, крохмаль), так і синтетичні (акрилат, синтетична целюлоза, модифікований крохмаль і інші полімери). Такий набір компонентів спеціально створений для того, щоб служити надійним механічним захистом, а також для контрольованого (з можливою затримкою за часом) розкриття вмісту.

Сфера застосування. Діапазон використання таких ароматизаторів достатньо широкий. Це журнали, як вузької спрямованості, так і масові, щоденні газети, а також будь-які рекламні матеріали (проспекти, каталоги, буклети), сувенірна продукція (листівки й календарі) – одним словом, усе, що необхідно для демонстрації на виставочних заходах і презентаціях. Ароматизована представницька поліграфічна продукція теж може бути прекрасним презентом. Додатковий ефект забезпечують пакування що пахнуть, або купони і конверти.

Матеріали для обробки поліграфічної продукції. Задля виготовлення ароматичних фарб мікрокапсули домішують безпосередньо до тріадних або додаткових фарб. Однак такий варіант має своє слабке місце. Справа в тому, що фарби вже включені в процес створення зображення, а для друку дуже часто застосовують растрування. Тому відсоток використання фарби виявляється меншим, ніж потрібно. Таким чином, у технічному відношенні зазначений спосіб програє методу ароматизації дисперсійного лаку. До складу дисперсійного ароматичного лаку входить суміш полімерних дисперсій, у яких в якості розчинника використовують воду. Матеріал також має істотний недолік: на відміну від звичайного лаку дисперсійний не може бути використаний повністю, що приводить до перевитрат матеріалу, а отже, до збільшення витрат.

Ароматичний масляний лак. При порівнянному ефекті утворення запаху концентрація ароматичних капсул у такому лаку набагато вище, ніж у дисперсійних аналогах, тому він більш економічний у порівнянні з іншими матеріалами – і це великий плюс. Для забезпечення оптимального результату

32

фахівці рекомендують застосовувати крейдований папір (якість поверхні відіграє важливу роль). Краще, якщо шар ароматичного лаку буде нанесений в останню чергу. Бажано не використовувати занадто високі концентрації: як показує досвід, його частка повинна становити 15-20 %. По складу лак дуже схожий із друкарською фарбою, тільки він не має фарбувального пігменту. Використовувати його можна як на рулонних машинах, так і на листових.

33

4. СУЧАСНЕ ПАКУВАЛЬНЕ ВИРОБНИЦТВО (SMART PACKAGING)

4.1 Визначення та функції упаковки

Упаковка - комплекс засобів по підготовці предметів до переміщення і зберігання, для забезпечення їх збереження, а також матеріали, що використовуються для цих цілей (тара).

Упаковка:1. Використовує пом'якшувальні (амортизуючі) матеріали, допоміжні

пакувальні засоби і матеріали.2. Призначається для збереження властивостей предметів після їх

виготовлення, а також надання їм компактності для зручності транспортування.3. В більшості випадків є одним з носіїв реклами товару.4. Дизайн упаковки є однією з необхідних умов успішного продажу

майже будь-якої продукції.Розрізняють такі типи упаковки товарів:- зовнішню і внутрішню, - одиничну і групову, - жорстку і м'яку.

Пакувальна індустрія у сучасному світі розвивається дуже високими темпами, і за експертними оцінками, світовий обсяг її виробництва і пов'язаних з ним послуг вже досяг 500 млрд. євро в рік. Ці величезні витрати входять складовою частиною в загальну вартість упаковуваної продукції, утворюючи вагому частку маркетингових і логістичних витрат. Підтримуючи маркетингову функцію, упаковка несе на собі корисну інформацію про товарну продукцію, дає загальне уявлення про неї, допомагаючи її просуванню і реалізації споживачам.

Розрізняють такі основні функції упаковки:вміщування товару; транспортування; зберігання; захист продукції; раціоналізація розмірів; полегшення використання товару;

34

комунікація із споживачем; дизайн-сегментація; логістична функція (ідентифікація, розподіл).

Логістична функція упаковки полягає в захисті продукції від ушкоджень, псування або втрати, забезпеченні можливості формувати з неї уніфіковані одиниці споживання і транспортно-складські одиниці, полегшуючи їх ідентифікацію, розподіл, облік в процесах зберігання, транспортування, сортування і продажу.

Оптимальна упаковка сприяє скороченню витрат на транспортування і зберігання продукції. Раціоналізація розмірів упаковки, зниження власної маси при збереженні її якісних характеристик дають можливість не лише поліпшити використання вантажопідйомності і місткості кузовів транспортних засобів, але і складських місткостей.

Недоліки. Проте упаковка (як споживча, так і транспортно-складська) збільшує масу товарної продукції. Чим дорожче упаковка, тим вище її доля в кінцевій ціні продукції. Нерідко упаковка "паразитує" на товарі, значно збільшуючи його ціну. Після реалізації продукції упаковка, перетворюючись на відходи, породжує витрати на збір відходів (найбільш перспективний - роздільний), їх сортування, вантаження, транспортування, розвантаження, переробку, утилізацію, захист довкілля. Іншими словами, потрібний глибоко обгрунтований логістичний підхід до вибору такої упаковки, яка забезпечує оптимальне поєднання і облік усіх її "плюсів" і "мінусів".

4.2 Переваги RFID радіочастотної ідентифікації

Упаковка підтримує таку важливу логістичну функцію руху товару, як штрихова і радіочастотна ідентифікація товарів в системах їх розподілу. Технологія радіочастотної ідентифікації RFID дозволяє визначити місце знаходження товару з подальшою реєстрацією об’єкту за допомогою радіочастотних каналів зв’язку. Система складається з двох елементів - ідентифікатору та RFID пристрій зчитування. Ідентифікатор ловить сигнал, що передається пристроєм зчитування, і посилає сигнал у відповідь. Цей сигнал-відповідь через антену приймає і обробляє пристрій зчитування. Далі наведені основні особливості та переваги RFID у порівнянні з технологією штрих-кодування.

35

Можливість перезапису. Дані в RFID-ідентифікаторі можуть перезаписуватися і доповнюватися багато разів, тоді як дані на штрих-коді не можуть бути змінені - вони записуються відразу при друці.

Відсутність необхідності в прямій видимості. Пристрою RFID зчитування не потрібна пряма видимість ідентифікатора, щоб обрахувати його дані. Для читання даних ідентифікатору досить потрапити в зону реєстрації, у тому числі при переміщенні через неї на досить великій швидкості. Навпаки, пристрою прочитування штрих-кода завжди потрібна пряма видимість штрих-кода для його читання.

Більша відстань читання. RFID-ідентифікатор може прочитуватися на значно більшій відстані, ніж штрих-код. Залежно від моделі радіус прочитування може складати до декількох десятків метрів. Заявлена дальність прочитування штрих-кода мобільним терміналом збору даних Symbol MC 9000 - 12 метрів.

Більший об'єм зберігання даних. RFID-ідентифікатор може зберігати значно більше інформації, ніж штрих-код. До 10 000 байт можуть зберігатися на мікросхемі площею в 1 квадратний сантиметр, в той час, як штрихові коди можуть вмістити до 100 байт (знаків) інформації.

Підтримка читання декількох ідентифікаторів. Промислові пристрої можуть одночасно прочитувати декілька десятків RFID-ідентифікаторів в секунду, використовуючи так звану антиколізійну функцію. Пристрій прочитування штрих коду, може одноразово сканувати тільки один штрих-код.

Прочитування даних ідентифікатора при будь-якому його розташуванні. До радіочастотних міток не пред'являються вимоги про стандартизований спосіб розміщення. Єдина умова - знаходження ідентифікатора в зоні дії сканера. З метою забезпечення автоматичного прочитування штрихового коду комітетами із стандартів (у тому числі EAN International) розроблені єдині правила розміщення штрих-меток на товарній і транспортній упаковці.

Стійкість до дії довкілля. Існують RFID-ідентифікатори що мають підвищену міцність і опір тяжким умовам робочого середовища, а штрих код легко пошкоджується (наприклад, вологою або забрудненням). У тих сферах застосування, де один і той же об'єкт може використовуватися велику кількість разів (наприклад, при ідентифікації палет або поворотної тари), радіочастотна мітка виявляється ідеальним засобом ідентифікації, бо її не вимагається розміщувати на зовнішній стороні упаковки. Пасивні RFID-ідентифікатори мають практично необмежений термін експлуатації.

36

Інтелектуальна поведінка. RFID-ідентифікатор може використовуватися для виконання інших завдань, крім того, щоб бути просто зберігачем і переносником даних. Штрих код не має ніякого інтелекту і є лише засобом зберігання даних.

Висока ступінь безпеки. Унікальний незмінний власний код, привласнюваний RFID-ідентифікатору при виробництві, гарантує високу міру захисту ідентифікаторів від підробки. Як і будь-який цифровий пристрій, радіочастотний ідентифікатор має можливість шифрувати паролем операції запису і прочитування даних. У одному ідентифікаторі можна одночасно зберігати відкриті і закриті дані.

Недоліки RFID в порівнянні з штрих-кодом. Відносно висока вартість. Зразкова вартість пасивної радіочастотної

мітки, що працює на середніх частотах 13,56 Мгц, складає: 1 долар (1 шт); 0,2 долара (100 шт); 0,1 долара (понад 100 млн.шт).

Неможливість розміщення під металевими і електропровідними поверхнями. Радіочастотні мітки схильні до впливу металу (електромагнітне поле екранується струмопровідними поверхнями). Тому перед використанням радіочастотних міток в упаковках певного виду (наприклад, металевих контейнерах) упаковку слід модернізувати. Це положення відноситься і до деяких типів упаковки рідких харчових продуктів, запечатаних фольгою (суть - тонкий лист металу).

Таким чином, оптимальне поєднання і взаємозв'язок пакувальних і логістичних процесів стали найважливішими умовами становлення і розвитку сучасного ринку товарів і послуг.

4.3 Розумна, керована, гнучка упаковка.

Розумна упаковка. Упаковка вважається "розумною" ("smart"), якщо вона сама здатна зробити те, що раніше її робили споживачі, - наприклад вказати дату випуску, ідентифікувати своє місце в ланцюзі постачань, нагадати про стан свого швидкопсувного вмісту і навіть змінити мікроумови зберігання.

Зазвичай на упаковці вказується дата, до якої можна використовувати товар. "Розумна" ж упаковка сама може показати, що термін придатності продукту збіг. Зміна кольору фарб на етикетці тепер, наприклад, повідомляє споживача, що вміст пакету, поміщеного в мікрохвильову піч, вже розігрівся. Мембрана, чутлива до температурних коливань, може контролювати баланс кисню і вуглекислого газу в контейнері зі свіжими продуктами, продляя термін

37

їх придатності. Але усе це лише перші приклади того, що нам слід чекати в майбутньому.

Гнучка упаковка. Гнучкі упаковки є одним з основних видів сучасної пакувальної продукції. Сегмент пакувальних матеріалів на гнучкій полімерній основі останніми роками отримав широкий розвиток завдяки появі на ринку різноманітних полімерних матеріалів, а також машин для друку на них. Ці матеріали мають усі необхідні для виготовлення упаковки якості. Методи сучасної упаковки включають використання екологічно чистих технологій і сучасних друкарських фарб.

Загальні властивості керованих упаковок. Словосполучення "керована упаковка" з'явилося як результат пошуку універсальних пристроїв, які одночасно виконували б функції місткостей для зберігання яких-небудь продуктів з можливістю видачі певної дози фармацевтичних товарів, продуктів харчування або хімічної продукції.

Потрібно відмітити, що багато існуючих одноразових упаковок для напіврідких, порошкоподібних і желеподібних продуктів можна класифікувати як керовані. Такі розумні упаковки, на нашу думку, характеризуються наступними властивостями: оперативність застосування в екстремальних умовах; дозированность (вміст, наприклад пігулка або брикет, відділяється строго поштучно); захищеність продуктів, що залишилися, від випадкового випадання при мимовільному перевертанні; можливість використання за призначенням лише однією рукою (це створює безперечну зручність для усіх без виключення споживачів).

Розумна упаковка "стоїть на варті" економного витрачання продуктів і інших запасів. Особливо це стане помітним при впровадженні розумних упаковок для харчових продуктів у вигляді паст, кремів, соусів та ін.

Є основа вважати, що інтерес до розумної упаковки в найближче десятиліття ростиме в багатьох країнах.

Розумна упаковка для фармацевтичних товарів. Ідея створення цієї розумної упаковки народилася при розробці пристрою для таблетованих засобів. Це пристрій з пластика, що зовні нагадує корпус маркера або кулькової ручки, повністю підпадає під класифікацію "керованої упаковки" і має усі відповідні якості.

Основне її призначення: зберігання таблетованих засобів, для індивідуального застосування точно в призначений час поштучно.

38

Використання такого пристрою має ясно цільову соціальну спрямованість. Воно призначене і припаде до вподоби інвалідам, жінкам, хронічним хворим і особливо особам похилого віку. Саме ці категорії споживачів ліків потребують регулярного або раптового застосування пігулок різного призначення.

Увесь спектр застосовності гнучкої упаковки сьогодні важко охопити, оскільки появу на ринку виробить детонуючий ефект з наступною ланцюговою реакцією. Незвичайну, розумну упаковку почнуть вимагати усі нові і нові виробники фармацевтичних товарів.

На упаковці кожних ліків ви можете побачити термін його придатності. Зазвичай цей термін встановлюється з великим запасом - іноді на рік-два більше за дійсне. Запас цей служить гарантією того, що навіть якщо пігулки зберігалися не в ідеальних для них умовах, вони все одно не зіпсуються раніше зазначеного на упаковці терміну. Це у свою чергу означає, що величезна кількість ліків щорічно пропадають в сміттєвих контейнерах в ще абсолютно придатному стані. Компанія Hewlett - Packard винайшла спеціальну "розумну" упаковку для ліків і запатентувала її в США під номером - US 2003/204359. Цей винахід може збільшити термін придатності деяких ліків в два рази, і заощадити таким, що таким чином потребує їх мільйони доларів. Новинка містить термометр, годинник і міні-комп'ютер. Фармацевт програмує упаковку, вводячи дані про ліки і ідеальні умови його зберігання. Термометр міряє температуру довкілля і посилає ці дані в комп'ютер, який обчислює реальний "час життя" пігулок. Як тільки ліки витратять свій термін придатності, комп'ютер сповістить про це пацієнта, пише журнал New Scientist. Представники компанії стверджують, що економія від продовження терміну придатності ліків цілком покриє витрати по виготовленню упаковок нового покоління.

Британська компанія Vitality представила свій новий винахід - "розумні" упаковки для пігулок, які можуть нагадувати людині про необхідність прийняти наказану йому дозу, роблячи дзвінок на мобільний телефон. Після відкриття такої упаковки, вона може передавати сигнали через безпровідну мережу від компанії AT&T на спеціальну базу, яка також розміщується в квартирі. А це пристрій вже, у свою чергу, може робити автоматичні дзвінки на мобільний телефон користувача або відправляти йому текстові повідомлення, повідомляє thestate.com.

39

За словами представників Vitality, їх система дозволить вирішити одну з головних проблем в медицині - той факт, що люди не вживають наказані ним ліки, коли слід це робити. Окрім дзвінків і текстових повідомлень, упаковки від пігулок уміють блимати, щоб притягнути увагу людини, якщо він не відкривав їх достатньо довго. Якщо ж не допомагає і це, вони починають програвати музику.

Розумна упаковка для продуктів харчування. Окрім основного призначення, про що говорилося вище, гнучка упаковка має другий напрям використання. Це упаковка дозатор для ряду продуктів харчування, концентратів і харчових добавок (у тому числі кондитерські вироби, жувальна гумка, льодяники, освіжаючі порожнину рота, та ін.). Тим більше в умовах автономних дій, наприклад, в горах, в складних кліматичних або бойових умовах швидкість і надійність зовсім не перешкодять - швидше, вони будуть доречні. Не виключено, що найближчими роками люди в погонах, рятувальники, спортсмени екстремальних видів спорту, такі як альпіністи та ін., з ентузіазмом сприймуть нововведення. А це, у свою чергу, змусить виробників шукати нові методи і технології брикетування і таблетування різноманітних продуктів харчування. Потенційними споживачами таких продуктів харчування стануть водії транспортних засобів. Адже управляти короткий проміжок часу автомобілем, катером або іншою технікою однією рукою не забороняється.

Розумна упаковка для хімічної промисловості. Коротко перерахуємо продукцію хімічної промисловості, яку доцільно розміщувати в розумній упаковці. Це спресовані в брикети отрутохімікати, швидко розчинні у воді, тональні барвники, сухий спирт, миючі засоби малої фасовки, ароматизатори і дезодоранты, добрива для підгодівлі декоративних рослин та ін. Напрям розширюватиметься відразу ж після появи на ринку перших товарів хімічної продукції в розумній упаковці.

4.4 Нові технології захисної упаковки

Питання про надійну упаковку сьогодні коштує як ніколи гостро. Розвиваються мережі термінової доставки товарів, з'являються усі нові і нові фірми, що займаються перевезеннями не лише серійної промислової продукції, але і предметів мистецтва, наукового устаткування, нестандартних виробів і т. д. Великий попит на упаковку, яка захищала б товар від ушкоджень в процесі транспортування, спостерігається серед підприємств електротехнічною, медичною, меблевою, авіакосмічною і інших галузей.

40

Як упакувати крихкі предмети або чутливі до механічних навантажень деталі, щоб до замовника усе прийшло у повній цілості і щоб при цьому витрати на упаковку виявилися незначними? Можна, звичайно, діяти по-старинке: оберемок крафт-бумаги або стружка в коробці з продукцією. Але ефективніший від використовувати нові технології захисної упаковки, що прийшли до нас із заходу.

Наразі на українському ринку впроваджують нові пакувальні технології: Instapak®, Fill Air® і програму конвертів для поштової розсилки.

Пінна технологія Instapak® . Пінна технологія надзвичайно проста: практично будь-який предмет можна швидко і максимально надійно упакувати, використовуючи піну з полімерних матеріалів. Двокомпонентну суміш Instapak® при змішуванні протягом декількох секунд перетворюється на піну, що розширюється в об'ємах (до 280 разів), заполнет внутрішній простір короба і плавно облягає форму поміщеного предмета, а потім твердне. У результаті утримуване коробки виявляється наповненим з усіх боків захисним товстим шаром пружної і достатньої міцної отвержденной полімерної маси, що грає роль вкладиша. Такий вкладиш є прекрасним амортизатором, оберігаючи упакований виріб від небажаних вібрацій, ударів і будь-яких інших механічних навантажень. Одержувачеві вантажу досить відкрити коробку, зняти верхню "кришку" вкладиша і витягнути вміст.

По суті, технологія Instapak® дозволяє створити недорогу упаковку під виріб будь-якої форми і конфігурації. Примітно, що операторові не знадобитися переналагоджувати якісь механізми під потрібний типоразмер продукції, а значить, витрачати час, переходячи на той або інший формат продукту. Оскільки пінистий матеріал, маючи свої специфічні властивості, придатний для захисту крихких і дорогих виробів : високоточних приладів і устаткування, оптичних систем і фототехніки, меблів і інших корпусних виробів, запасних частин і агрегатів і так далі, відформована по контуру виробу піна служить також ізоляційним матеріалом, запобігаючи небажаній температурній дії.

Що стосується витратних матеріалів, то еластичні пластичні маси набагато дешевші за деревні стружки, текстильних компонентів або рослинних волокон, якими раніше заповнювалася упаковка. М'які і пружні пінополіуретанові склади значно краще витримують тривалі механічні навантаження, поштовхи і удари, оберігаючи будь-які упаковані вироби. А якщо додати до цього заощадження часу, людських ресурсів, безвідходна технології, то перспективи упаковки "в піну" стають очевидними.

41

Повітряна технологія Fill Air® . У системі Fill - Air® використовується безперервний рулон спеціальної трубообразной перфорованої стрічки на основі поліетилену для створення широкого діапазону повітряних подушок. Система Fill - Air® пріоритетна в порівнянні з іншими технологіями і матеріалами для заповнення порожнеч і блокування вантажів. Задіявши повітряні подушки Fill Air, ви забезпечуєте максимальне закріплення свого товару, при цьому маса коробки (ящика) значно не збільшиться. Система Fill - Air® займає мінімальне місце на виробництві. Повітряні подушки можуть тривало і багаторазово використовуватися.

Конверти для пересилки Mail Lite®, Mail Tuff®, KeepSafe® і Poket List®. У потоці пересилки, що все збільшується, не мало важливим стає факт захищеності продукту на усіх етапах: від відправки до отримання адресатом. Саме тому на ринку представлено декілька рішень для захисту пересилки.

Mail Lite® - легкі і привабливі конверти, зроблені з вибіленої крафт-бумаги, з легко-бульбашковою плівкою зсередини. Саме завдяки такому тандему з'єднання паперу і бульбашкової плівки досягається підвищення збереження продукту, що пересилається, на 35%. Ця технологія широко завоювала світ і тепер прийшла на наш ринок. Наприклад, Укрпошта вже придбала конверти Mail Tuff®, завдяки яким зросла міра довіри до пересилки кореспонденції.

4.5 Перспективи

"Розумна" гнучка упаковка поступово знаходить усе більш широке застосування. Як будь-яка еволюція, зміни відбуваються повільно, але невідворотно, балансуючи між вигодою і витратами.

Деякі з розробок свідомо не підходять для практичного застосування. Вони стануть об'єктом швидше за лабораторні дослідження, чим промислового виробництва. Проте більшість технологій все активніше впроваджуються в практику.

Виробники намагаються пристосуватися до нових технологій. Проте у нових методів є і недоліки. На перший погляд ці технології приносять тільки користь дистриб'юторам, продавцям і споживачам. Але, як і будь-яка інновація, вони ефективні тільки при мудрому їх використанні. Крім того, не кожна технологія може змусити "розумну" упаковку працювати правильно. Дослідження показали, що споживачі, як правило, вибирають упаковку, яка

42

найбільш зручна, безпечна і захищає саме "їх" виріб, будучи при цьому ще і економічною. Виявляється, споживачі теж розумні.

43

5. СУЧАСНЕ ЕТИКЕТКОВЕ ВИРОБНИЦТВО

5.1 Визначення та функції етикетки

Етикетка - ярлик, супроводжуючий товар, з вказівкою назви, ціни і інших параметрів товару. Етикетка розглядають як засіб манкіровки. Вона може використовуватись:

- у вигляді бирки, прикріпленої до товару; - у вигляді поліграфічної листівки, яка зазвичай приклеєна до товару чи

його упаковки;- у вигляді складної графічної композиції, що є невід'ємною частиною

упаковки. Дизайн етикетки, незважаючи на розмір і відмінність від упаковки,

поступово виріс в окрему індустрію. Етикетки менш помітні, але у той час більше універсальні. Тут промисловий дизайн поступається пальмою першості дизайну графічному. Оригінальна концепція дизайну етикетки, що самоклеящейся, на упаковці, або просто продукті ще більше оживить застілля і, цілком імовірно, послужить надалі здобиччю филогамиста.

Розробка дизайну етикетки виділяється в окрему область поліграфії в різних друкарнях передусім із-за особливостей вживаних фарб. У дизайні етикетки для типоофсета практично відсутня традиційна чотирьох барвистий друк CMYK і використовуються різноманітні "прості" фарби - золоті, срібні, фарби pantone. Нерідко повнокольорове зображення синтезується з не-триадных кольорів.

Етикетки бувають:- інформаційні, що пояснюють правила користування устаткуванням,

наприклад, або правила поведінки і використовуються в місцях громадського користування. Такі етикетки, як правило, щось дозволяють, забороняють або є застережливими.

- іміджеві - етикетки, які є обов'язковим атрибутом брендинговой кампанії фірми. Бренд-етикетки містять зазвичай логотип фірми і невелику супутню інформацію, використовується на усіх видах продукції - від цукерок і сувенірів до спиртних напоїв. Іміджевими етикетками часто оформляють торговельне місце, щоб "розкрутити" бренд і притягнути покупця.

- рекламні - такі етиетки використовують в місцях великого скупчення людей, в громадському транспорті, магазинах. Рекламні етикетки створюються

44

для того, щоб донести до споживача рекламний заклик і спонукати бажання придбати той або інший рекламований товар.

5.2 Приклади новітніх розробок етикеткової продукції

Етикетки (in-mould labels, IML, в перекладі українською "етикетка у формі", "ЭВФ", "декорування у формі"), що вплавили, друкуються звичайними способами на папері і вплавляються в корпус упаковки безпосередньо в процесі її виготовлення (формування, выдува, литва або штампування). Як правило, застосовується технологія литва під тиском, здійснювана на термопластавтомате з високошвидкісним приміщенням етикетки між циклами литва за допомогою робота. Етикетка вплавляється в стінки місткості під впливом температури у момент формування, внаслідок чого утворює єдине ціле з матеріалом, з якого виконана упаковка. Прозорий матеріал упаковки служить захистом етикетки від зовнішніх дій, упаковка і етикетка виглядають єдиним цілим, що дозволяє захистити товар від підробок і підвищити його привабливість (рис. 5.1).

Рисунок 5.1. Приклади вплавлених етикеток

Етикетки для багатократного відкривання і закривання упаковки (рис. 5.2) найчастіше застосовуються для такої продукції, як вологі серветки, паперові носові хустки і т. п. Особливий клейовий шар і жорсткий пластик етикетки дозволяють щільно закривати відкриту упаковку - при цьому етикетка-кришка не деформується і прекрасно тримається на своєму місці.

45

Гнучка упаковка з такою етикеткою набагато дешевша, ніж пластиковий або картонно-навивний контейнер з кришкою.

Рисунок 5.2. Етикетка для багатократного відкривання

Етикетка-індикатор свіжості продукту (рис. 5.3) або температури (рис. 5.4) дозволяє відстежувати термін придатності товару або дотримання умов його зберігання - завдяки використанню особливих фарб, які міняють колір залежно від часу або температури.

Етикетка, що подовжує термін збереження харчових продуктів розроблена компанією Avery Dennison. Розміщена усередині упаковки етикетка виділяє мікроскопічні кількості антибактеріальної речовини (двоокиси хлору), що дозволяє збільшити термін зберігання свіжих ягід малини, наприклад, на 5-10 днів.

46

Рисунок 5.3. Етикетка для харчових продуктів

Рисунок 5.4 – Термозалежна етикетка

Прозора етикетка (no-look-label) створює враження, що зображення надруковане прямо на контейнері. Виробники матеріалів розробляють суперпрозорі етикетки, які лягають навіть на складні поверхні.

47

Рисунок 5.5 – Прозора етикетка

Етикетки з друком по клейовому шару (рис. 5.6) зараз вже досить широко поширені. Вони дають можливість бачити зображення і навіть читати текст через прозорий контейнер, що використовується як елемент декору і поліпшення іміджу в парфюмерно-косметичній і алкогольній промисловості.

Рисунок 5.6 – Етикетка з друком по клейовому шару

На флаконі з рідким милом (рис. 5.7) відразу два типи складних етикеток. На лицьовій стороні прозора, така, що зливається з матеріалом флакона. Крізь них ми можемо побачити етикетку на зворотному боці, запечатану не лише по обличчю, але і по клейовому шару.

48

Рисунок 5.7 – Комбінована етикетка

49

6. НАПРЯМКИ РОЗВИТКУ ЦИФРОВОГО ДРУКУ

6.1. Ринок цифрового друку

Всі технології «Комп'ютер – ...», базуються на цифрових даних, що подаються на стадію друку. Растровий процесор RIP управляє різними вивідними пристроями, а саме системами для технологій: «Комп'ютер-фотоформа», «Комп'ютер – друкарська форма», «Комп'ютер – друкарська машина» або «Комп'ютер-друк».

Рівень комп'ютеризації та ступінь використання цифрової інформації у виробничих системах і рішеннях можуть бути дуже різними.

Рисунок 6.1 – Цифровий друк

50

На рис. 6.1 показано, яким чином може бути інтерпретовано процес цифрового друку. Вихідною інформацією для цифрового друку є одно- або багатоколірна повноформатна смуга або друкований лист, що представлені в цифровому вигляді, включаючи зображення, текст і графіку. Як видно зі схеми, можуть застосовуватися різні технології друку. Це можуть бути звичайні способи з постійною друкарською формою («механічний» друк), а також «електронні», які не потребують друкарської форми (безконтактні технології).

При використанні традиційних способів друку, наприклад, офсетного, у виробничому процесі найнижча ступінь використання цифрової інформації відповідає технології «Комп'ютер – фотоформа». Більш висока ступінь має місце при об'єднанні додрукарських процесів з друкарською машиною за допомогою технології «Комп'ютер – друкарська форма». У варіанті «Комп'ютер – друкарська машина» форма на основі цифрового опису виготовлюється безпосередньо в друкарській машині. Це приводить до того, що цифровий друк із застосуванням стабільної друкарської форми виходить на найвищі рівні комп'ютеризації.

При використанні безконтактних способів друку, наприклад, електрофотографії або струменевого друку, цифрове представлення інформації використовується найбільшим чином в межах всього технологічного процесу, особливо, якщо в єдиному потоці (inline) виконуються й оздоблювальні операції. У цьому варіанті багатоколірна друкована продукція виготовляється в машині без постійної друкарської форми. Друк проводиться безпосередньо на папір через проміжний носій або за допомогою соплового нанесення струменевим друком з допомогою керованої системи запису.

На рис. 6.2 показано, яке місце в різноманітних способах друку, виробничого обладнання та технологій, що використовуються для виготовлення друкованих засобів інформації, займають технології «Комп'ютер -...».

Необхідно підкреслити, що цифровий друк покликаний не тільки виробляти друковану продукцію за допомогою безконтактних технологій. Цифровий друк реалізується за допомогою поопераційного виробничого устаткування, що у загальному потоці обробки та керування цифровими даними, виходячи з представлених в цифровому вигляді завдань. Основою розвитку подібних способів друку є цифрові додрукарські процеси та їх зв'язок з системами «Комп'ютер – ...» за допомогою растрового процесора (RIP). Таким чином, цифровий друк застосовується на підприємствах

51

з самим різним обладнанням, яке відповідає повному спектру замовлень клієнтів.

Рисунок 6.2. Місце технологій «Комп'ютер – ...» .

6.2. Тенденціі розвитку цифрового друку

Розвиток сектору цифрового друку відбувається під впливом кількох взаємопов'язаних чинників, таких як розвиток технологій, розвиток різних напрямів бізнесу і змін в бізнес-процесі, а також ряду регіональних тенденцій. До цих чинників можна віднести:

- вплив технологічних факторів;- укрупнення бізнесу;- ускладнення бізнес-процесів та автоматизація управління;- збільшення частки складних та комплексних заказів;- регіональна політика.Постараємося розібратися, до чого призвели і до чого можуть привести

зміни на поліграфічному ринку.Вплив технологічних факторів. Головною технологічною тенденцією в

цифровій оперативній поліграфії, що реально впливає на цю ринкову нішу, став черговий стрибок у підвищенні якості цифрового друку. Технологічні особливості нових цифрових друкарських апаратів, основною з яких є

52

збільшення оптичної роздільної здатності друку до 2400x2400 dpi, дозволяють цифровому друку досягти практично офсетної якості при більш низьких витратах, ніж раніше.

Така тенденція веде до того, що поліграфічні виробництва, які тільки виходять на ринок і орієнтовані на надання послуг високої якості, повинні з самого початку створюватися як високобюджетні, щоб пропонувати послуги високої якості за високою ціною. Але ринок вже досить заповнено, демпінг цін на цифровий друк триває, а це означає, що запорука успіху високоякісного виробництва початкового рівня продуктивності полягає тільки в продажу дорогої послуги, але не дешевого відбитка.

Укрупнення бізнесу. Багато виробників та дистриб'ютерів цифрової друкарської техніки кілька років тому почали говорити про те, що цифрова технологія не тільки не скасовує традиційні способи друку, але і, з точки зору організації комерційного виробництва, повинна стати рівноправним способом тиражування для широкопрофільних друкарень. Загальновідомим є факт зниження обсягів тиражів друкованої продукції. Деякий час була помітна тільки одна тенденція: існуючі друкарні або відмовлялися від маленьких тиражів (або від виробництва непрофільної продукції), які йшли до сектору цифрового виробництва друкованих видань, або працювали з такими замовленнями на межі рентабельності і навіть собі в збиток, щоб утримати клієнта.

В даний час помітний принципово інший підхід до цієї проблеми: вже давно сформовані великі традиційні друкарні закуповують цифрову друкарську техніку і створюють у своїй структурі спеціалізовані виробничі підрозділи для оперативного друку. При цьому, по-перше, забезпечується збільшення оперативності виробництва і зниження витрат при виконанні коротких тиражів основної продукції, для яких невигідно використання основне виробниче устаткування. Наприклад, видавці часто звертаються в друкарню з проханнями зробити пробний наклад видання в обсязі 200 – 300 примірників, щоб перевірити реакцію ринку на нову книгу. Іноді зустрічаються і повні типографські замовлення на подібні обсяги. Зрозуміло, що з технологічних причин друкарні вигідніше застосувати саме цифрову друкарську машину для подібного малосерійного книжкового виробництва. По-друге, друкарні усвідомили можливості і комерційні вигоди виконання на своїх потужностях непрофільних для друкарні замовлень. Виготовлення для великого замовника візитних карток, вітальних листівок, різного роду звітів і презентаційних

53

матеріалів дозволяє не тільки утримати клієнта, а й обійтися без цінового демпінгу на ці широко розповсюджені послуги за рахунок пропозиції замовнику комплексного обслуговування.

Також спостерігається укрупнення цифрових друкарських салонів, створення на базі окремих точок виробництва спеціалізованої мережі надання послуг. Дана тенденція є реакцією на ціновий демпінг на ринку цифрового друку і свідчить про прагнення власників цифрового бізнесу консолідувати в одному місці структури всі ресурси, які піддаються об'єднанню. Але не менш важливо і те, що створення мережі салонів цифрового друку, які у мінімальній конфігурації можуть перетворитися тільки в пункти прийому-видачі замовлень, дозволяє значно зменшити собівартість друкованої копії за рахунок створення єдиного для всій мережі друкарського виробництва, оснащеного більш дорогою друкарською машиною, у якої собівартість друку, як правило, у кілька разів менше. Побудова об'єднаної мережі офісів, салонів оперативного друку та центрів основного виробництва з грамотно розподіленими управлінськими ресурсами і виробничими потужностями дозволяє створити структуру, що володіє високою швидкістю виконання замовлень і мінімально можливою для даного замовлення собівартістю при наближенні торгової точки (офісу) до потенційного замовника.

Таким чином, мережа салонів оперативної поліграфії стає споживачем як комплектів обладнання початкового рівня (недорогий копір / принтер і ручний фініш), так і серйозної цифрової техніки з промисловим автоматизованим післядрукарським обладнанням. Звичайно, укрупнення бізнесу й ускладнення його структури призводить до появи нових логістичних і адміністративних завдань: висуваються особливі вимоги до управлінського ресурсу підприємства та потрібне використання автоматизованої системи виробництва і контролю хоча б початкового рівня.

Ускладнення бізнес-процесів і автоматизація управління. У руслі цієї тенденції протягом минулого року багато виробників програмного забезпечення і систем управління підприємствами доклали великих зусиль як для просування на ринок вже існуючих продуктів, так і для представлення нових. Якщо для невеликого салону оперативного цифрового друку, розташованого в декількох суміжних кімнатах, комп'ютерна система управління є зайвою розкішшю, то для ділянки цифрового друку в типографії або для центрального виробництва друкованої продукції мережи салонів це

54

буде необхідно. В даний час помітно посилення уваги фахівців до сфери виробництва подібних рішень.

На додаток до вже відомих на ринку спеціалізованих рішень задля цифрового виробництва з березня цього року вітчизняний виробник компанія «Аплер» спільно з групою компаній NBZ виводить на ринок спеціалізовану версію програмного забезпечення Apler Quick Print. Призначення цієї системи – автоматизація основних операцій роботи з замовником та управління виробничими ресурсами, а також управлінський аналіз комерційної та виробничої діяльності цифрового друкарського виробництва. Система спеціально розроблена під вимоги та специфіку цифрової оперативної поліграфії і входить до нижнього цінового діапазону подібних рішень (ціна комплексу – від 1,5 тис. дол). Програмне забезпечення може поставлятися як у якості коробкового продукту, так і у вигляді впроваджуваного інтегрованого рішення.

Інший відомий продукт для автоматизації цифрового друкарського виробництва – програма PrintEffect (компанія «МТ Софт»), яка активно просувається на ринку компанією Xerox і її партнерами. Виробники друкарської техніки теж приділяють велику увагу цьому питанню. Так, у компанії Xerox можна назвати цілий ряд спеціалізованих рішень, об'єднаних родовим ім'ям DigiPath, а також програмну систему FreeFlow. Дані рішення повинні поліпшити і, можливо, вивести на новий рівень комунікацію друкарського салону з замовником, пропонуючи функції розміщення та узгодження умов виконання замовлення через Web, а в подальшому надаючи можливість контролю виконання замовлення з допомогою стандартного браузера. Це новий шлях розвитку послуги цифрового друку, перетворення її в максимально зручний для замовника онлайн-сервіс, здатний взяти на себе всі завдання – від прийому замовлення до його доставки. Функціонуючи разом з банком попередніх робіт, подібна послуга не передбачає додаткових накладних витрат і піддається простому прогнозуванню як за обсягами реалізації, так і за потребами в ресурсах.

У частині автоматизації взаємодії з замовником великий інтерес представляють уже відомі продукти від DALiM Software. Лінійка спеціалізованих програмних рішень дозволяє організувати через Web віртуальне середовище виробництва замовлення з можливостями узгодження макету виробу (аж до вибору точного кольору), операцій і умов виробництва, відстеження етапів виконання робіт та автоматичного повідомлення

55

зацікавлених осіб. Автоматизується виконання стандартних операцій – перевірка файлів робіт, оцінка якості зображень, кольороподіл, додавання службових позначок та ін.. При цьому мінімізуються виробничі і тимчасові витрати на виконання рутинних операцій. Ці продукти відразу ж викликали жвавий інтерес професіоналів цифрового друку, оскільки вони перетворюють поліграфічне підприємство з кустарної майстерні (сам прийняв, сам зверстав, сам надрукував) у промислове виробництво, що має принципово більш високу ефективність.

Подібні рішення, засновані на стандарті JDF, були широко представлені і на професійній поліграфічної виставці Ipex (Бірмінгем, Англія). Цифрове виробництво в порівнянні з офсетом, звичайно, використовує набагато меншу частину можливостей таких систем, але одержувані від впровадження подібних рішень переваги навряд чи будуть менш потрібні, ніж у традиційній типографії. Через зростання споживання малотиражної представницької друкованої продукції (візитних карток, рекламних буклетів, прайс-листів, листівок), що постійно витрачається, у цьому напрямі можна досягти нових висот комерційної ефективності.

Збільшення частки складних і комплексних замовлень. Поступово потенційні замовники починають дивитися на можливості «цифри» не тільки як на послугу тиражування, але як на комплексне виробництво, що безпосередньо впливає на складність виробничих процесів у сфері цифрового друку. Маркетинговий розвиток ринку, про який декілька років говорили цифровики і яким вони займалися день за днем, нарешті став приносити плоди.

Сьогодні для цифрового друкарського салону не є рідкістю замовлення на виготовлення 600 листівок з логотипом замовника та конвертів з адресами доставки з вкладенням туди 300 листівок одного дизайну і 300 – іншого. Або, наприклад, замовлення на випуск 30 персоналізованих календарів для найбільших клієнтів замовника, в яких усі дані, за винятком календарної сітки, є змінними даними. Такі замовлення, крім урахування особливостей роботи з різними матеріалами, що забруковуються (фактурні папери, конверти), вимагають узгодженого управління не тільки друкарськими та оздоблювальними процесами, але й операціями введення і обробки даних. Це робить необхідним появу в штаті салону фахівця з інформаційних систем і обробки інформації і вимагає наявності у менеджерів спеціальних навичок з продажу подібних замовлень і подальшому управлінню ними в процесі виробництва.

56

Згадана вище тенденція переведення на цифровий друк частини основного виробництва офсетних друкарень у сфері друку коротких накладів книг і брошур вимагає від поліграфістів урахування можливості установки різноманітного оздоблювального устаткування в лінію з друкарською машиною. Установка онлайн-фінішу за друкарськими секціями відбувається і в секторі традиційних офсетних друкарських машин, але в цифрового друці це дає можливість зберегти і посилити основну перевагу цифрового друку – відсутність додаткових операцій перед друком і після нього, внаслідок чого забезпечується значна економія виробничого часу, особливо на великих швидкостях роботи.

57

7. ФУНКЦІОНАЛЬНІ МОДЕЛІ ІНФОРМАЦІЙНИХ І МАТЕРІАЛЬНИХ ПОТОКІВ ПОЛІГРАФІЧНОГО ПРОЦЕССУ

7.1 Інформаційний потік, його характеристики

Інформаційний потік - потік повідомлень в усній, документальній (паперовій і електронній) і іншій формах, що відповідає матеріальному або сервісному потоку в даній логістичній системі, і призначений в основному для реалізації функцій управління.

Інформаційні потоки діляться на внутрішні й зовнішні (відповідно циркулюючі усередині логістичної системи або між логістичною системою і зовнішнім середовищем).

По видах носіїв інформації найпоширенішими є потоки на паперових носіях (документи), а при використанні комп'ютерних технологій – на магнітних носіях, у вигляді електронних програм і т.п.

За часом виникнення й періодичності використання, інформаційні потоки

бувають регулярні, періодичні, оперативні, on line, off line.

По ступені відкритості й рівню значимості інформаційні потоки бувають

відкриті, закриті, комерційні, секретні (конфіденційні), прості, замовлені.

За способом передачі даних: кур'єр, пошта, телефон, телеграф, радіо, телебачення, електронна пошта, факс, телекомунікаційні мережі.

Зростання ролі інформаційних потоків в сучасній логістиці обумовлене наступними основними причинами. По-перше, споживачу важлива інформація про статус замовлення, наявність товару, терміни постачання, готовність супровідних документів і ін., вона є необхідним елементом споживчого логістичного сервісу. По-друге, наявність повної і достовірної інформації дозволяє скоротити потребу в запасах і трудових ресурсах за рахунок зменшення невизначеності в попиті. І, нарешті, по-третє, інформація підвищує гнучкість логістичної системи з погляду того, як, де і коли можна використовувати ресурси для досягнення конкретних цілей.

58

7.2 Розробка інформаційної моделі репродукційного процесу

Одним з напрямів розвитку поліграфічної промисловості є інтеграція додрукарських, друкарських і післядрукарських технологій. При цьому всі стадії технологічного процесу виготовлення друкованої продукції об'єднуються інформаційним потоком, необхідним для спільної роботи устаткування поліграфічного підприємства під управлінням автоматизованої інформаційної системи управління поліграфічним підприємством (АІСПП).

АІСПП являє собою модульний програмно-апаратний комплекс, що складається з інструментів управління технологічним процесом, завантаженням устаткування, виконанням замовлень на виготовлення поліграфічної продукції, а також перетворенням інформації протягом всього технологічного циклу від видавничих оригіналів до відбитка. Структура такої системи визначає взаємодію основних функціональних модулів між собою. При цьому введення, зберігання, передача й перетворення інформації становлять окремий клас завдань організації технологічного процесу, що включає зняття інформації за допомогою пристроїв введення, підключення до джерел інформації, вивчення інформаційних потоків, організацію зберігання інформації (баз даних і інших способів), вибір і реалізацію алгоритмів обробки інформації й інших аспектів.

Через стрімкий розвиток систем автоматизації в поліграфії на сьогоднішній день на українському ринку поліграфічних послуг представлена безліч автоматизованих інформаційних систем управління поліграфічним підприємством як вітчизняного, так і закордонного виробництва - PrintEffect, Prinect, Annex, АСУ «Друкарня».

Різні підходи до розробки систем автоматизації створюють конкуренцію технологій, що благотворно позначається на загальному ході розвитку ринку. Однак жодна система - ні закордонна, ні вітчизняна - не може претендувати на роль універсального рішення в плані управління точністю відтворення кольорів, оскільки розвинена АІСПП повинна надавати можливість підстроювати параметри технологічних процесів у ході роботи, а також включати засоби управління, що задовольняють вимоги до виготовлення різних видів поліграфічних виробів.

У силу широкого розвитку й впровадження інформаційних технологій і засобів обчислювальної техніки для перетворення інформації в процесі виготовлення друкованих видань, а також відсутності уніфікованого рішення, що забезпечує необхідну якість готової продукції, розробка інформаційної моделі процесу репродукування є актуальним і перспективним завданням.

59

Модель, що враховує всі особливості виготовлення різних видів друкованої продукції в поліграфічній системі є основою побудови модуля автоматизованої інформаційної системи, відповідального за всі перетворення графічної інформації, адаптованого під будь-яку структуру й завдання поліграфічного підприємства що дозволяє досягти заданої якості кольоровідтворення.

Таким чином, необхідно досліджувати ті аспекти функціонування й управління поліграфічним підприємством, які безпосередньо пов'язані з

репродукуванням кольору. Для цього серед безлічі модулів АІСПП

необхідно виділити основні характеристики, що впливають на якість готової друкованої продукції й розробити інформаційні технології, що дозволяють підвищити точність відтворення кольорів оригіналу.

Наскрізна автоматизація поліграфічного виробництва. Сучасний етап розвитку поліграфії характеризується переходом від рішення ізольованих проблем управління перетворенням інформації й контролю якості при виготовленні поліграфічної продукції до системного розгляду всієї сукупності технологічних, технічних проблем.

Всі функціональні рівні друкарні поєднуються в єдину систему на базі наступних положень: ієрархічна побудова управління; модульно-функціональний вид з максимально можливою стандартизацією як модулів, так і зв'язків між ними; єдине інформаційне забезпечення ієрархічних рівнів і окремих виробничих функцій; можливість прямого комп'ютерного зв'язку з будь-яким етапом технологічного процесу.

При цьому виробнича діяльність щодо забезпечення заданого рівня якості репродукування оригіналів розглядається як сукупність процесів, що утворюють деяку схему, причому виходи одних процесів є входами інших (рис. 1.1).

Розглядаючи весь технологічний цикл перетворення інформації від етапу введення в комп'ютерну видавничу систему (КВС) до одержання готового відбитка можна виділити єдиний набір завдань, що включає комплекси функціональних завдань автоматизованих робочих місць фахівця з введення і обробки інформації в КВС, кольорокоректора-верстальщика, препрес-інженера, технолога й оператора друкарського цеху (рис. 1.5).

60

Рисунок 1.5 - Функціональна модель IDEF0 процесу виготовлення друкованої продукції, де представлені логічні відносини між роботами

Серед цих завдань варто особливо виділити комплекс функціональних завдань, пов'язаних з введенням, підготовкою для друку й виводом графічної й текстової інформації в АІСПП і узгодженням роботи всіх кольровідтворюючих пристроїв.

Для вирішення даних завдань задіяні системи управління кольором, які відповідають за точність відтворення кольорів відбитка й, відповідно, за якість друкованої продукції. В умовах твердої конкуренції поліграфічних підприємств якість готової продукції є визначальним чинником для вибору замовником того або іншого підприємства для друку тиражу.

Існуючі системи управління кольором головним чином настроєні на забезпечення сумісності різнорідних кольоровідтворюючих пристроїв у широких межах точності відтворення всіх кольорів оригіналу. Це може приводити до помітних погрішностей у випадку відтворення фірмової символіки, або реалістичних зображень із пам'ятними кольорами, де потрібна різна точність відтворення кольорів усередині колірного охвату. Таким чином, необхідно модифікувати процес кольоровідтворення, а саме модуль управління кольором, для реалізації технології цільового кольоровідтворення.

Відповідно до стандарту ICC, всі модулі управління кольором (МУК) містять чотири основні складові:

61

- простір зв'язку профілів, що дозволяє описати дані про колір в показниках, які не відносяться до якого-небудь специфічного пристрою. Дані про колір кодуються в апаратно-незалежних координатах простору Lab, при цьому в процесі перетворення колірної інформації від пристрою-джерела до цільового пристрою в МУК даний простір використовується як проміжний;

- профілі – файли з описом кольоровідтворюючих характеристик пристроїв;

- програмне забезпечення, що реалізує алгоритм перетворення вихідних колірних координат у простір Lab, а також з нього в будь-які цільові простори;

- мета передачі кольору – різні способи інтерпретації кольорів, що перебувають поза колірною гамою, тобто тих кольорів, які присутні у вихідному колірному просторі, але не можуть бути фізично відтворені пристроєм виводу.

Рисунок 1.6 - Структура модуля управління кольором

До функціональних завдань модуля управління кольором можна віднести: забезпечення однозначної інтерпретації колірних даних при їхній передачі між різними колірними просторами й пристроями; перетворення колірних характеристик зображень, необхідне в процесі підготовки графічної інформації до друку для одержання необхідної якості кольоровідтворення; мінімізація похибок колірної інформації, що виникають за рахунок розходжень у колірних охватах пристроїв, що беруть участь у процесі репродукування.

62

Вирішення цих завдань реалізується за допомогою концепції апаратно-незалежного кольоровідтворення. Принцип роботи системи управління кольором (див. рис. 1.3) полягає в наступному: використовуючи дані про колір, отримані за допомогою профілів пристроїв, програмний модуль перетворює кольори з колірного простору пристрою введення в апаратно-незалежний простір (Lab), а потім моделює ці ж кольори в колірному просторі пристрою виводу або відображення з урахуванням мети перенесення кольорів. Кількість таких перетворень необмежено. При цьому спосіб перетворення інформації між колірними просторами дозволяє регулювати репродукційний процес на даному етапі, що визначає точність відтворення кольорів оригіналу.

Потоки даних у репродукційній системі й побудова інформаційної моделі процесу кольоровідтворення. Для організації інформаційного обміну між різними частинами поліграфічної системи й спільної роботи всіх кольоровідтворюючих пристроїв необхідно розробити інформаційну модель даної системи. Процес розробки інформаційної моделі складається в одержанні системної моделі об'єкта моделювання, а також моделі потоків даних. Це дозволить проаналізувати й узагальнити інформацію про різні параметри репродукційного процесу й виявити ті з них, змінюючи які можливо досягти необхідної якості відтворення колірної інформації.

Необхідною умовою коректної роботи кольоровідтворюючої системи є стабільність технологічних параметрів даної системи, до яких ставляться: сталість характеристик краскопереносу на задруковану поверхню, постійність спектрального коефіцієнта відбиття поверхні, що задруковують; постійність колориметричних характеристик використовуваних колорантів; сталість фізичних властивостей використовуваних колорантів, у тому числі реологічних; постійність механічних характеристик друкарських машин; постійність механічних і ряду фізичних властивостей полімерів, а також постійність процесів їх експонування і хімічної обробки, відповідність цих процесів рекомендаціям їх виробників; постійність спектрального розподілу енергії світла і рівня освітленості на всіх переглядових місцях підприємства; відповідність приміщення відділу додрукарської підготовки підприємства стандарту ISO 3664:2000; сталість кліматичних умов у приміщеннях підприємства; сталість технологічних умов послядрукарської обробки продукції підприємства; відповідність умов зберігання матеріалів, що задруковуються, фарб, різних технологічних рідин і полімерів вимогам виробників. Перераховані параметри характеризують як сам технологічний

63

процес, так і кольоровідтворюючі пристрої, робота яких описується за допомогою ICC профілів.

64

8.  ТЕХНОЛОГІЯ WEB-TO-PRINT, ДРУК НА ВИМОГУ.

Жодна технологія не змінила так сильно мультимедійну і поліграфічну індустрії, як online-створення друкованих зразків і макетів – Web-to-Print. Ця технологія дозволяє швидко і з найменшими витратами створювати, індивідуалізувати і виробляти друковану продукцію.  За допомогою технології Web-to-Print можна до 80% зменшити маркетингові витрати – це пов'язано з тим, що стають непотрібними багато координаційних заходів та виробничих процесів. В результаті автоматизації робочого процесу зменшується ймовірність помилки і прискорюється виконання необхідних дій. Таким чином, можна отримати вигоду від скорочення часу підготовки і, відповідно, скорочення часу виходу продукту на ринок, а також від того, що дані і документи управляються з одного місця. У кінцевому підсумку споживач виграє як час, так і бюджет для подальшого планування комунікацій, і може докласти основні зусилля на реалізацію своїх ідей.

8.1. Web-to-print: настав час економити час

Час, витрачений менеджером компанії на поїздку в друкарню, оформлення замовлення та узгодження всіх деталей, могло б бути витрачено на більш прибуткові для компанії заняття, як наприклад, пошук нових клієнтів. Технологія Web-to-print зберігає цей дорогоцінний час, підвищуючи ефективність роботи співробітників.

Інтернет відкрив світові найширші можливості віддаленого здійснення багатьох процесів. Сьогодні, щоб сходити в магазин, зовсім не обов'язково йти туди фізично; щоб замовити вечерю у будинок, не обов'язково відвідувати ресторан або кулінарію; щоб придбати авіаквиток, немає необхідності стояти в черзі до каси. А для того, щоб зробити замовлення на друк тиражу у друкарні, вже не потрібно особисто відвозити оригінал-макет, узгоджувати всі умови, просити менеджера підрахувати вартість і забирати готову продукцію в призначений час. На службу поліграфії прийшла технологія web-to-print.

Перша згадка фрази «web-to-print» була зафіксована в 1999 році в назві статті Джима Фрю «From Web to Print», опублікованій на одному з дизайнерських сайтів у США. Словосполучення було швидко підхоплено дизайнерами як термін для позначення перехідної стадії між веб-технологією та друкованими матеріалами.Однак цей термін який на Заході також називають

65

«Web2Print», швидко поширився в бізнес-середовищі і став назвою для схеми обслуговування клієнтів, що не вимагає особистого контакту.

Сервіс web-to-print набув широкого поширення, коли IT-компанії, відчувши нову потребу ринку, запропонували поліграфічної галузі розроблене спеціально для цих цілей програмне забезпечення – веб-технології, що дозволяють здійснювати весь процес виробництва поліграфічної продукції від оформлення замовлення до підтвердження його випоненія через онлайн-системи.

Сьогодні сервіс web-to-print популярний серед поліграфічних компаній по всьому світу. Однією з українських компаній, яка пропонує своїм клієнтам цю зручну форму співпраці, є Центр інноваційної поліграфії «Color City».

Web-to-print дає замовнику можливість здійснення всього процесу виробництва тиражу, не відриваючись від робочого місця. Система web-to-print складається з двох частин: клієнтської (веб-додаток) і серверної (база даних).

Веб-частина пропонує клієнту всі необхідні інструменти для завантаження та підготовки зображень до друку. Користувач може завантажувати як готові файли, так і файли, що потребують додаткової обробки. Система дозволяє здійснювати додрукарську підготовку самостійно, без допомоги дизайнера, і автоматично перевіряє відповідність якості зображення вимогам друку. Якщо ж необхідна допомога професійного дизайнера, клієнтська частина сервісу web-to-print, дозволяє включити його в проект і взаємодіяти з дизайнером також в режимі онлайн. Коли зображення готові, вони вирушають до бази даних.  База даних сервісу web-to-print зберігає інформацію про користувачів системи, стандартні шаблони для обробки зображень, а також власні шаблони користувачів, збережені в системі для використання у наступних проектах. Тут же зберігаються підготовлені до друку зображення, які автоматично з комп'ютера відправляються на друк.

Окрім безпосередньо керування зображеннями, сервіс web-to-print дозволяє клієнту самостійно розрахувати вартість і терміни виготовлення замовлення і миттєво отримати результат.  Головною перевагою сервісу web-to-print, безумовно, є економія часу. Співробітник компанії-замовника може здійснювати весь процес друку необхідного тиражу, не залишаючи робоче місце. Розрахунок вартості замовлення відбувається автоматично без необхідності очікування відповіді від менеджера компанії, так само автоматизована і перевірка файлів перед відправкою на друк.

66

У більшості випадків час необхідний лише для того, щоб забрати готове замовлення. Однак іноді немає і такої необхідності. Наприклад, Центр інноваційної поліграфії «Color City» виконує доставку надрукованої продукції власним транспортом за вказаною замовником адресою. За таких умов взаємодії, час, витрачений на виготовлення поліграфічних матеріалів, зводиться до мінімуму.

Більш того, сервіс web-to-print дозволяє швидко і зручно взаємодіяти з дизайнером, якщо необхідно його участь додрукарської підготовки. А при використанні одних і тих же шаблонів з тиражу до тиражу збереження власних макетів заощаджує час ще й при підготовці до друку.

Ще одна перевага сервісу web-to-print полягає в тому, що всі процеси повністю автоматизовані. Це скорочує кількість необхідного для роботи з клієнтами персоналу, а значить, знижує собівартість тиражу.

Сервіс web-to-print – це розробка, яка використовує найсучасніші технологічні досягнення для підвищення комфортності та ефективності роботи людей. Web-to-print робить взаємодію з друкарнею легкою і зручною, втілюючи в життя ідеї, які ще кілька років тому здавалися фантастикою.

Приклад: РТ Репротехнік пропонує своїм клієнтам кілька порталів web-to-print. Тут можна отримати online доступ до різних продуктів підприємств, агентур і кінцевих користувачів, починаючи від ігор, розвиваючих пам'ять, і закінчуючи офісним обладнанням. За допомогою високопродуктивної макетної системи можна просто створити готові до друку оригінал-макети і визначити правила фірмового стилю (Corporate Identity) і фірмового дизайну (Corporate Design), що означає завжди бездоганну презентацію марки. Прозорість і модульність забезпечують повний контроль всіх без винятку процесів. Технологія web-to-print невіддільна від сьогоднішніх реалій.

8.2. Специфікації CIP4 для рішень «Web-to-Print» і автоматизації

Міжнародна кооперація через інтеграцію додрукарських, друкарських і післядрукарських процесів (International Cooperation for the Integration of Processes in Prepress, Press and Postpress, CIP4) оприлюднила схему і документацію з впровадження PrintTalk 1.3, а також випустила новий звід «Специфікацій відповідності вимогам по взаємодії» (Interoperability Conformance Specifications, ICS) на базі нової версії PrintTalk 1.3 і специфікацій JDF 1.3.

67

PrintTalk – специфікація обміну інформацією між електронним або друкованим замовленнями, системою замовлення «Web-to-Print», та програмними рішеннями щодо оцінки, планування замовлень і АСУ. Розроблялася з кінця 90-х консорціумом PrintTalk під управлінням NPES (Асоціація американських виробників устаткування та матеріалів для поліграфії, галузі пакування та видавничої справи). У 2005 р. організація вирішила, що вже описала всі транзакції, які беруть участь в процесі замовлення друкованої продукції. Тепер найважливіше завдання для неї – синхронізація з JDF. Нова версія вперше розроблялася при повному контролі з боку CIP4, а маркування «1.3» вказує на тісну інтеграцію з JDF 1.3. У свою чергу, CIP4 випустила черговий набір специфікацій ICS для JDF 1.3. Саме на них орієнтуються PIA / GATF в процесі JDF-сертифікації продуктів: вони визначають мінімальний рівень JDF-підтримки для поліграфічної техніки, ПЗ. У новий набір увійшли специфікації «Замовник-АСУ» (CusMIS), «АСУ-рулонна машина» для комерційної рулонної друку (MISWeb), «АСУ-рулонна машина» для газетного друку (MISNews), «АСУ-листова машина» (MISCPS) , «до друкарська обробка-традиційний друк» (PreCP).

8.3. Друк на вимогу

«Друк на вимогу» або за запитом (Print on Demand) – поняття, в перший момент вводить у оману, тому що воно відповідає практично кожному процесу виготовлення друкарнею замовлення.

Виробництво, як правило, починається після отримання замовлення, і ситуації, коли компанія розробляє якісь заготовки чи шаблони, як у багатьох інших галузях, в поліграфії просто не існує. Під час друку на вимогу тим не менш збут продукції здійснюється замовником. У цілому замовлення видавництва представляє собою велику кількість ідентичної продукції (тираж). При цьому вже давно існує варіант, коли замовник може розділити загальний наклад на декілька часткових тиражів, так званих «часткових тиражів». Їх виконують залежно від інтенсивності збуту. У друкарні іноді такі квотовані замовлення друкуються в сукупності, а потім складуються. Однак у більшості випадків все ж виконуються відповідні часткові тиражі. У міру того як число надрукованих часткових тиражів буде доповнювати величину загального замовлення, замовник може у дуже невеликих розмірах (аж до одного примірника) одержувати готову продукцію.

68

У цьому випадку говорять про друк на вимогу (PоD) таким чином, здійснюється форма виробництва «точно в строк» (Just-in-Time).

Для технічної реалізації друку на вимогу необхідні дуже гнучкі засоби виробництва з короткими термінами прилагодження. У цифрових способах друку, особливо тих, які роблять можливим формування зображення, необхідне для друку без попередньої підготовки (це означає без друкарської форми з фіксованим зображенням), стає можливим економічний друк аж до тиражу в 1екземпляр. Як правило, під системою друку на вимогу розуміють не друк на малопотужних принтерах, які використовуються в бюро, а на друкуючих пристроях з високою продуктивністю, які забезпечують промислове виробництво. Що стосується якості друку на вимогу, то друкарські системи, що базуються на безконтактній технології (NIP), реалізують досить високий рівень. Безконтактні способи прийнятні для певних виробничих сфер, наприклад чорно-білого друку без напівтонових зображень, кольорового друку при невисоких вимогах і ін.

Необхідність реалізації друку на вимогу була продиктована переважно вимогами ринку. Справа в тому, що, незважаючи на значне безперервне збільшення загального обсягу друкованих засобів інформації, кількість робіт в обсязі одного примірника, як, втім, і в інших областях (наприклад, в музичному бізнесі), збільшується. Така індивідуалізація інформації вимагає від її постачальника, тобто видавництва або, наприклад, від підприємства обслуговування, нової бізнес-концепції. При цьому друк на вимогу – це технічний прийом, застосування якого може бути використано в часі з урахуванням ряду чинників і обставин:

- початкові тиражі. Зміст, що підлягає друку фактично потрібний в дуже невеликій кількості;

- нормальні і великі тиражі;- безперервний додатковий друк. Для зниження навантаження на ділянки

складування інформація міститься, наприклад, у базі даних, продукція друкується в залежності від інтенсивності збуту;

- попереднє квотування. Перед друком основного запланованого обсягу необхідно випустити малий тестовий тираж, а при його успіху на ринок згодом буде постачатися і все замовлення;

- додатковий друк тиражу. Після того як основний тираж вже розпродано, можна випустити малий, додатковий тираж;

69

- квотування залежно від актуальності. Якщо зміст друкованого продукту може постійно змінюватися залежно від обставин, друк на вимогу проводиться з оновленим на даний момент змістом.

Незважаючи на те. що концепції друку на вимогу обговорюються вже з кінця 80-х років, до сьогоднішнього дня їх частка настільки незначна, що губиться в загальному обсязі виробництва. Причиною цього є і той факт, що економічні вигоди використання нормальних і великих тиражів перебільшуються. Незважаючи на те, що, наприклад, на книжковому ринку від 25 до 40% окремих друкованих видань просто не можуть бути розпродані і після певного часу списуються, загальні витрати виявляються не такі високі, як часто можуть сприйматися. Крім того, при технологічному порівнянні традиційного друку і друку на вимогу часто розглядаються лише виробничі витрати, а не весь базис, на якому формується ціна книги. Витрати на застосування способів цифрового друку, що підтримують концепцію друку на вимогу, в порівнянні з традиційним друком ще відносно високі. Простір для економічного наступу друку на вимогу у цьому випадку виявляється занадто вузьким. Тільки при друці продукції з високим ступенем актуалізації, наприклад, книг, зміст яких формується замовником з комп'ютерної бази, друк на вимогу може зайняти значну частку ринку.

Проблеми щодо реалізації концепції друку на вимогу часто недостатньо розв'язані у силу ряду обставин:

- післядрукарська обробка продукції на вимогу. Тільки мала частка всього виробничого асортименту машин надає можливість одиничного технічно закінченого виробництва після стадії друку. Але продукція повинна бути після друку обов'язково оброблена. Технічні рішення для економічно ефективної післядрукарської обробки одиничної продукції сьогодні знаходяться тільки на початковій стадії розвитку. Для книжкового виробництва це прості пристрої, що задовольняють середнім вимогам ринку до якості. При їх купівлі потрібно враховувати безліч обмежень в оформленні продукції;

- редакційні. Поряд з технічним виконанням друкований продукт має потребу в роботі над змістом, який спочатку має бути створено і підготовлено. Для цього необхідна робота авторів, коректорів, художників-оформлювачів і т.д.

При цьому витрати на таку підготовку при малих тиражах практично завжди перевищують технічні витрати і значно збільшують загальні витрати, так як розподіляються на дуже мале число примірників. Ринок продукції, яка у

70

своїй ціні не містить редакційних витрат (вони покриті автором, наприклад наукові публікації, або їх готові відшкодувати клієнти за рахунок високої ціни на продукцію), обмежений;

- додаткові витрати. Виконання замовлення в друкарську виробництві вимагає безлічі додаткових супутніх операцій: від процедури прийняття замовлення та визначення необхідної для реалізації техніки і технології до калькуляції його вартості. Витрати на ці процеси включаються в загальні витрати замовлення на «друк на вимогу». У той час як при традиційному виробництві частка таких витрат становить у середньому до 20%, при друці на вимогу вона може бути значно вище.

Таким чином, концепція друку на вимогу успішно реалізується тільки в тому випадку, якщо знаходяться рішення для перерахованих вище проблем. Це можливо при цільовому виборі окремих видань з усієї палітри продукції. Він передбачає облік всіх обмежень, технічних можливостей і оцінку додаткових витрат.

У майбутньому очікується поява чітких відповідей на всі підняті питання. З технічної точки зору витрати на друк при використанні цифрових друкарських систем «Комп'ютер – друкарська машина» (Computer-to-Press) будуть знижуватися, а в післядрукарської обробці будуть пропонуватися більш гнучкі і економічні рішення. Інтернет і електронне управління за допомогою Workflow збільшать автоматизацію обробки замовлень на друк на вимогу і знизять витрати на них. Нові методи підготовки змісту продукту, які в майбутньому будуть використовуватися: цифрові бібліотеки спільно з методами автоматичної генерації тексту привездуть до появи нових видів продукції на вимогу.

Ще неостатньо визначено і питання, хто і в якій формі буде в майбутньому пропонувати послуги друку на вимогу. Поряд з традиційними друкарнями будуть проводитися інвестування в ці технології в додрукарському виробництві при наданні копіювальних послуг, а також по-іншому працюючих друкарських салонів. Щоб закріпитися на ринку в цьому секторі, підприємства намагаються організувати виробництво з «попереднім» або «наступним» складуванням. Останнє належить до так званих «постачальників змісту» (Сontent рrovider), наприклад, видавництва, частково займаються виробництвом за допомогою друку на вимогу. З іншого боку, великі книготорговельні організації і дистриб'ютори книг пропонують зберігати їх в електронному вигляді і поставляти як «книги на вимогу» («Book on Demand»). Не в останню

71

чергу будуть створюватися системи виробництва безпосередньо в книжкових магазинах, використовуючи компактні друкарські машини і пристрої післядрукарської обробки.

Рисунок 8.1. Виробнича концепція для промислового виробництва формулярів з текстом

Особлива форма персоналізації або індивідуалізації – це виробництво етикеток (labeling). Їх індивідуальний зміст визначається в ході дизайнерської розробки, а потім втілюється під час друку або післядрукарської обробки.

72

9. ОСНОВИ ІННОВАЦІЙНОГО МЕНЕДЖМЕНТУ

9.1 Поняття інновації та інноваційного процесу

У світовій економічній літературі "інновація" інтерпретується як перетворення потенційного науково-технічного прогресу (НТП) в реальний, що втілюється в нових продуктах і технологіях. Проблематика нововведень у нашій країні протягом багатьох років розроблялася в рамках економічних досліджень НТП.

Термін "інновація" став активно використовуватися в перехідній економіці України як самостійно, так і для позначення ряду родинних понять: "інноваційна діяльність", "інноваційний процес", "інноваційне рішення" і т. п.

Наприклад, Б. Твіст визначає інновацію як процес, у якому винахід або ідея набувають економічного змісту. Ф. Ніксон вважає, що інновація - це сукупність технічних, виробничих та комерційних заходів, що приводять до появи на ринку нових і поліпшених промислових процесів і обладнання. Б. Санто вважає, що інновація - це такий суспільний - технічний - економічний процес, який через практичне використання ідей і винаходів приводить до створення кращих за своїми властивостями виробів, технологій, і у випадку, якщо вона орієнтується на економічну вигоду, прибуток, поява інновації на ринку може принести додатковий прибуток. І. Шумпетер трактує інновацію як нову науково-організаційну комбінацію виробничих факторів, мотивовану підприємницьким духом. У внутрішній логіці нововведень - новий момент динамізації економічного розвитку.

Міжнародні стандарти статистики науки, техніки та інновацій – це рекомендації міжнародних організацій в області статистики науки й інновацій, що забезпечують їх системний опис в умовах ринкової економіки. Відповідно до цих стандартів інновація - кінцевий результат інноваційної діяльності, що одержав втілення у виді нового або удосконаленого продукту, впровадженого на ринку, нового чи удосконаленого технологічного процесу, який використовують в практичній діяльності, або в новому підході до соціальних послуг.

Аналіз різних визначень свідчить, що специфічний зміст інновації складають зміни, а головною функцією інноваційної діяльності є функція зміни.

Австрійський вчений І. Шумпетер виділяв п'ять типових змін:

73

1. Використання нової техніки, нових технологічних процесів або нового ринкового забезпечення виробництва (купівля - продаж).

2. Впровадження продукції з новими властивостями.3. Використання нової сировини.4. Зміни в організації виробництва та його матеріально-технічного

забезпечення.5. Поява нових ринків збуту.Отже, науково-технічні інновації повинні: а) мати новизну; б)

задовольняти ринковий попит і приносити прибуток виробнику.Розрізняють три логічних форми інноваційного процесу: простий

внутрішньоорганізаційний (натуральний), простий міжорганізаційний

(товарний) і розширений. Простий ІП передбачає створення і використання

нововведення усередині однієї і тієї ж організації, нововведення в цьому випадку не приймає безпосередньо товарної форми. При простому інноваційному процесі нововведення виступає як предмет купівлі-продажу. Така форма інноваційного процесу означає відділення функції творця і виробника нововведення від функції його споживача. Нарешті, розширений інноваційний процес виявляється в створенні нових і нових виробників нововведення, порушенні монополії виробника-піонера, що сприяє через взаємну конкуренцію удосконалюванню споживчих властивостей товару, що випускається. В умовах товарного інноваційного процесу діє як мінімум два господарські суб'єкти: виробник (творець) і споживач (користувач) нововведення. Якщо нововведення є технологічним процесом, його виробник і споживач можуть сполучатися в одному господарському суб'єкті.

У всіх випадках одним з важливих критеріїв прийняття рішень кожним суб'єктом є порівняння альтернативних технологій і рішень, з тими що прийняті попередніми реципієнтами. Але отримати таку інформацію дуже складно, тому що це пов'язано з конкуренцією фірм на ринку. Тому кожна фірма може бути ознайомлена з досвідом обмеженої вибірки фірм, меншим, ніж вся безліч реципієнтів. Це зумовлює невизначеність процесів прийняття рішень і дифузії НВ в ринковій економіці. Інша причина невизначеності пов'язана з найновішими технологіями. На ранніх стадіях дифузії їх потенційна прибутковість залишається невизначеною. Невизначеність може бути усунуто з накопиченням досвіду впровадження та використання НВ. Проте зі зниженням невизначеності і ризику застосування нової технології вичерпується потенціал її ринкового проникнення і знижується її прибутковість. Можливість

74

отримання додаткового прибутку від використання будь-якого нововведення - тимчасова і знижується з наближенням краю його розповсюдження.

Отже, дифузія нововведення залежить як від стратегії імітаторів, так і від кількості піонерських реципієнтів. Підприємці відкривають нові технологічні можливості, але їх реалізація залежить від вибору імітатора. Можливість домінування на ринку буде більшою для технології з великим числом піонерських організацій. Зрозуміло, результат конкуренції технологій визначається вибором всіх агентів на ринку, але вплив більш ранніх реципієнтів буде великим в порівнянні з наступними.

Разом з тим важко оцінити відносні переваги НВ у ранній фазі їх дифузії, особливо якщо мова йде про радикальні нововведення. У такій ситуації значну роль у справі майбутнього розвитку відіграє вибір послідовників. Справа в тому, що кожен вибір дозволяє підвищити конкурентоспроможність відповідної технології і збільшує шанс останньої її прийняття наступними господарчими суб'єктами, які будуть враховувати раніше зроблені вибори. Після накопичення достатнього досвіду, коли альтернативні технології освоєно багатьма господарчими суб'єктами, і їх відносні переваги відомі з високою вірогідністю, наступні реципієнти приймають рішення, виходячи з очікуваної прибутковості альтернативних технологій. У результаті, кінцевий поділ ринку новими альтернативними технологіями визначається стратегіями імітаторів.

Для швидкого поширення інновації потрібна розвинута інфраструктура. Інноваційний процес має циклічний характер, що демонструє хронологічний порядок появи нововведень у різних областях техніки. Можна відзначити, що інновація - це такий техніко-економічний цикл, у якому використання результатів сфери досліджень і розробок безпосередньо викликає технічні та економічні зміни, які надають зворотний вплив на діяльність цієї сфери. Це підтверджують різні концепції М. Д. Кондратьєва, І. Є. Варги, І. Шумпетера та ін.

У загальному вигляді інноваційний процес можна представити в розгорнутому вигляді таким чином:

75

Фундаментальне (теоретичне) дослідження

Прикладне дослідження

Розробка Проектування

Створення

Впровадження Промислове виробництво

Маркетинг Збут

Рисунок 2.1 - Модель інноваційного процесу

Аналіз цієї формули вимагає абстрагування від факторів зворотного зв'язку між різними її елементами, обліку тривалості циклу ФД - Впр, який може тривати понад 10 років; відносно самостійна і кожна з фаз (ФД - ПД; Пр - Ст) і т.д.

Початковою стадією інноваційного процесу є ФД (теоретичне дослідження), що пов'язано з поняттям наукова діяльність. Зрозуміло, кожен окремий елемент циклу (ФД, ПД, Р, Пр, Ст, Впр і ПВ) насичений науковою діяльністю, пов'язаною з ФД.

Що ж являє собою наукова робота, від розвитку якої залежить поява нововведень? Наукова робота - дослідницька діяльність, спрямована на одержання і переробку нових, оригінальних, доказових даних та інформації. Будь-яка наукова робота повинна мати новизною, оригінальністю, доказовістю.

Характерно, що кількість нових відомостей та інформації убуває від ФД до ПВ. Дослідницька діяльність все більше замінюється навичками, досвідом і стандартними прийомами.

Розглядаючи ФД з точки зору кінцевого результату, необхідно виділити дослідницьку діяльність, спрямовану на отримання та переробку нових, оригінальних, доказових даних та інформації лише в області теорії.

Теоретичне (ФД) дослідження не пов'язане безпосередньо з рішенням конкретних прикладних завдань. Однак саме воно є фундаментом інноваційного процесу. Разом з тим, необхідність теоретичних досліджень може бути обумовлена потребами практики і синтезом попередніх знань про предмет.

Фундаментальні дослідження, як правило, втілюються в прикладних дослідженнях, але відбувається це не відразу. Розвиток може здійснюватись за схемою на рисунку 3.2:

76

Рисунок 2.2 - Ієрархія фундаментальних досліджень

Тільки деякі фундаментальні дослідження втілюються в ПД - Р - ПР і т. д. Приблизно 90% тем фундаментальних досліджень можуть мати негативний результат. І з рештою 10% з позитивним результатом, з них не всі застосовуються на практиці. Мета ФД - пізнання і розвиток процесу (теорії).

Іншу цілеспрямованість мають прикладні дослідження (ПД). Це - "уречевлення знань", їх переломлення в процесі виробництва, передача нового продукту, технологічної схеми і т. д.

У результаті розробок створюються конструкції нових машин і устаткування, що плавно переходить у фази: проектування (Пр), створення (Ст), впровадження (Впр) і промислове виробництво (ПВ). Фази (М - Зб ) пов'язані з комерційною реалізацією результатів інноваційного процесу.

Таким чином, інноваційний менеджер має справу з різними стадіями інноваційного процесу і з урахуванням цього будує свою управлінську діяльність.

Інноваційний менеджмент - сукупність принципів, методів і форм управління інноваційними процесами, інноваційною діяльністю, зайнятими цією діяльністю організаційними структурами та їх персоналом.

Для нього, як і для будь-якої іншої області менеджменту, характерні постановка мети і вибір стратегії, що являють чотири цикли (рис. 2.3):

1. Планування: складання плану реалізації стратегії.2. Визначення умов і організація: визначення потреби в ресурсах для

реалізації різних фаз інноваційного циклу, постановка завдань перед співробітниками, організація роботи.

77

Фундаментальні дослідження

Фундаментальне дослідження – 1

Фундаментальне дослідження – 2

Фундаментальне дослідження – 3

Фундаментальне дослідження – 4

Фундаментальне дослідження – 5

3. Виконання: здійснення досліджень і розробок, реалізація плану.4. Керівництво: контроль і аналіз, коректування дій, накопичення

досвіду. Оцінка ефективності інноваційних проектів; інноваційних управлінських рішень; застосування нововведень.

Рисунок 2.3 - Цикл інноваційного менеджменту

9.2 Науково-технічна та інноваційна діяльність

Науково-технічна та інноваційна діяльність є необхідною умовою розвитку інноваційних процесів, і управління цією сферою є одним із завдань інноваційного менеджера.

Науково-технічна діяльність пов'язана з народженням, розвитком, поширенням і застосуванням науково-технічних знань. Вона включає: наукові дослідження і розробки; науково-технічну освіту і підготовку кадрів; науково-технічні послуги.

Наукові дослідження та розробки представляють собою творчу діяльність. Їх метою є збільшення обсягу знань про людину, природу, суспільство, пошук нових шляхів застосування цих знань. Наукові дослідження і розробки охоплюють: фундаментальні дослідження, прикладні дослідження, розробки. Фундаментальні дослідження - експериментальні або теоретичні дослідження, спрямовані на отримання нових знань. Їх результатом можуть бути теорії, гіпотези, методи і т.п. Вони можуть завершуватися рекомендаціями про проведення прикладних досліджень, науковими доповідями, публікаціями.

На відміну від фундаментальних досліджень, прикладні дослідження мають на меті вирішення конкретних лабораторних завдань. Вони

78

1Планування

Постанова мети і вибір

стратегії2

Визначення умов і

організація4Керівництво

3Виконання

представляють собою оригінальні роботи, спрямовані на отримання нових знань, пошук шляхів використання результатів фундаментальних досліджень; методів розв'язання тих чи інших проблем.

Розробки – це роботи, спрямовані на створення нових продуктів чи пристроїв, нових матеріалів, впровадження нових процесів, систем і послуг або вдосконалення вже випущених або введених у дію. Вони можуть бути пов'язані з розробкою певної конструкції інженерного об'єкта чи технічної системи (конструкторські роботи); ідей і варіантів нового об'єкта, у тому числі нетехнічного, на рівні креслення чи іншої системи знакових засобів (проектні роботи); технологічних процесів, тобто способів об'єднання фізичних, хімічних, технологічних та інших процесів з трудовими в цілісну систему, що виробляє певний корисний продукт (технологічні роботи); створенням дослідних зразків (оригінальних моделей, які мають принципові особливості створюваного нововведення); проведенням випробувань для отримання технічних та інших даних та накопичення досвіду. Це знаходить відображення в технічній документації щодо застосування нововведень.

Таким чином, наукові дослідження і розробки включають:- конструкторські роботи;- проектні роботи;- технологічні роботи;- створення дослідних зразків;- проведення випробувань.Інноваційна діяльність – поняття широке. Воно включає науково-

технічну, організаційну, фінансову і комерційну діяльність та є найважливішою складовою просування нововведень споживачам. Наукові дослідження та розробки, будучи джерелом нових ідей, здійснюються на різних етапах інноваційного процесу.

У дослідженнях інновацій виділяють наступні види інноваційної діяльності:

- інструментальна підготовка й організація виробництва (придбання виробничого обладнання та інструментів, зміни в них, а також у процедурах, методах і стандартах виробництва і контролю якості виготовлення нового продукту чи застосування нового технологічного процесу);

- пуск виробництва та передвиробничі розробки, які включають модифікації продукту і технологічного процесу, перепідготовку персоналу для

79

застосування нових технологій і обладнання, а також пробне виробництво, якщо передбачається доробка конструкції;

- маркетинг нових продуктів (види діяльності, пов'язані з виходом нового продукту на ринок, тобто попереднє дослідження ринку, адаптація продукту до різних ринків, рекламна кампанія);

- придбання технології у формі патентів, ліцензій, ноу-хау, торгових марок, конструкцій, моделей або послуг технологічного змісту;

- придбання упредметненої технології (машин і устаткування, які за своїм технологічним змістом пов'язані із впровадженням продуктових чи процесних інновацій);

- виробниче проектування (підготовка планів і креслень, передбачених задля визначення виробничих процедур, технічних специфікацій, експлуатаційних характеристик).

Джерелами фінансування науки та інновацій в Україні є власні кошти організацій (підприємств), що виконують наукові дослідження і розробки або здійснюють інновації; кошти бюджету, в тому числі державного (для наукових досліджень і розробок), бюджетів суб'єктів держави і місцевих бюджетів, які отримують організації безпосередньо або за договорами із замовником; кошти позабюджетних фондів (фонду стабілізації економіки, фонду регіонального розвитку, галузевих і міжгалузевих позабюджетних фондів науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, фонду технологічного розвитку та ін); іноземні джерела (кошти, які одержано від юридичних та фізичних осіб, що знаходяться поза політичними кордонами держави, а також від міжнародних організацій).

9.3 Види інновацій і їх класифікація

Управління інноваційною діяльністю може бути успішним за умови тривалого вивчення інновацій, що необхідно для їх відбору і використання. Перш за все, необхідно розрізняти інновації і несуттєві видозміни в продуктах і технологічних процесах (наприклад, естетичні зміни, тобто колір і т.п.); незначні технічні або зовнішні зміни у продуктах, що залишають незмінними конструктивне виконання і які надають досить помітного впливу на параметри, властивості, вартість виробу, а також вхідних у нього матеріалів і компонентів, що входять до його складу; розширення номенклатури продукції за рахунок освоєння виробництва не випускалися колись на даному

80

підприємстві але уже відомих на ринку продуктів, з мета. Задоволення поточного попиту і збільшення прибутків підприємства.

Новизна інновацій оцінюється за технологічними параметрами, також враховуються ринкові позиції і будується класифікація інновацій.

Ученими з науково-дослідного інституту системних досліджень (НДІСД) розроблена розширена класифікація інновацій з урахуванням сфер діяльності підприємства, в якій виділено інновації:

- технологічні;- виробничі;- економічні;- торговельні;- соціальні;- у галузі управління.У залежності від технологічних параметрів інновації підрозділяються на

продуктові і процесні. Продуктові інновації включають застосування нових матеріалів, нових напівфабрикатів і комплектуючих, отримання принципово нових продуктів. Процесні інновації означають нові методи організації виробництва (нові технології). Процесні інновації можуть бути пов'язані зі створенням нових організаційних структур у складі підприємства (фірми).

За типом новизни для ринку інновації діляться на: - нові для галузі в світі; - нові для галузі в країні;

- нові для даного підприємства (групи підприємств).

Якщо розглядати підприємство (фірму) як систему, можна виділити:- інновації на вході в підприємство (зміни у виборі і використанні

сировини, матеріалів, машин і устаткування, інформації тощо);- інновації на виході з підприємства (вироби, послуги, технології,

інформація та ін);- інновації системної структури підприємства (управлінської, виробничої,

технологічної).У залежності від глибини внесених змін виділяють інновації:- радикальні (базові);

- що покращують виробництво;- модифікаційні (часткові).Перераховані види інновацій відрізняються один від одного за ступенем

охоплення стадій життєвого циклу.

81

Досить повну класифікацію інновацій запропонував А. І. Пригожин.За поширеністю інновацій він виділяє:- поодинокі;- дифузні.Дифузія - це поширення вже колись освоєного нововведення в нових

умовах або на нових об'єктах впровадження. Саме завдяки дифузії відбувається перехід від одиничного впровадження нововведення до інновацій у масштабі всієї економіки.

За місцем у виробничому циклі:- сировинні;- забезпечення;- продуктові;За типом впровадження:- інновації, що заміщають існуючі технології;- інновації, що скасовують існуючі технології;- поворотні інновації;

- ретровведенняЗа охопленням:- локальні- системні- стратегічніЗа інноваційним потенціалом і ступенем новизни:- радикальні;- комбінаторні;

- такі, що вдосконалюють.

Два останніх напрями класифікації, що враховують масштаб і новизну інновацій, інтенсивність інноваційного зміни в найбільшою мірою виражають кількісні і якісні характеристики інновацій і мають значення для економічної оцінки їх наслідків і обґрунтування управлінських рішень.

82

10. НАНОТЕХНОЛОГІЇ В ПОЛІГРАФІЇ.

Нанотехнологія – міждисциплінарна область фундаментальної і прикладної науки і техніки, що має справу з сукупністю теоретичного обгрунтування, практичних методів дослідження, аналізу та синтезу, а також методів виробництва і застосування продуктів із заданою атомарною структурою шляхом контрольованого маніпулювання окремими атомами й молекулами.

У Технічному комітеті ISO / ТК 229 під нанотехнологіями мається на увазі наступне: знання і керування процесами, як правило, в масштабі 1 нм, але не виключає масштаб менше 100 нм, в одному або більше вимірах, коли введення в дію розмірного ефекту (явища) призводить до можливості нових застосувань; використання властивостей об'єктів і матеріалів в нанометровому масштабі, які відрізняються від властивостей вільних атомів або молекул, а також від об'ємних властивостей речовини, що складається з цих атомів або молекул, для створення більш досконалих матеріалів, приладів, систем, що реалізують ці властивості.

Також нанотехнологія визначається як сукупність методів і прийомів, що забезпечують можливість контрольованим чином створювати і модифікувати об'єкти, що включають компоненти з розмірами менше 100 нм, хоча б в одному вимірі, і в результаті цього одержали принципово нові якості, що дозволяють здійснювати їх інтеграцію в повноцінно функціонуючи системи більшого масштабу.

Практичний аспект нанотехнологій включає виробництво пристроїв і їх компонентів, необхідних для створення, обробки та маніпуляції атомами, молекулами і наночастинками. В цьому разі не обов'язково об'єкт повинен мати хоч один лінійний розмір менше 100 нм – це можуть бути макрооб'єкти, атомарна структура яких контрольовано створюється з дозволом на рівні окремих атомів, або ж містять в собі нанооб'єкти. У більш широкому сенсі цей термін охоплює також методи діагностики, характерології і досліджень таких об'єктів.

Нанотехнології якісно відрізняються від традиційних дисциплін, оскільки на таких масштабах звичайні, макроскопічні технології поведінки з матерією часто не можна застосовувати, а мікроскопічні явища, які зневажливо слабкі у звичайних масштабах, стають набагато серйозніше: властивості та взаємодії

83

окремих атомів і молекул або агрегатів молекул (наприклад, сили Ван-дер-Ваальса), квантові ефекти.

Нанотехнологія і особливо молекулярна технологія – нові, дуже мало досліджені дисципліни. Основні відкриття, що пророкували у цій галузі, поки ще не зроблено. Тим не менш, проведені дослідження вже дають практичні результати. Використання в нанотехнологіях передових наукових досягнень дозволяє відносити її до високих технологій.

Розвиток сучасної електроніки йде по шляху зменшення розмірів пристроїв. З іншого боку, класичні методи виробництва підходять до свого природного економічного та технологічного бар'єру, коли розмір пристрою зменшується не набагато, зате економічні витрати зростають експоненціально. Нанотехнологія – наступний логічний крок розвитку електроніки та інших наукоємних виробництв.

10.1. Історія розвитку нанотехнологій

Термін «нанотехнологія» вперше був використаний японським вченим К. Танігучі в 1974 р. при обговоренні проблем обробки крихких матеріалів. Принципове значення малорозмірних об'єктів було підкреслено нобелівським лауреатом Р. Фейнманом в 1959 р. Його лекція з алегоричною назвою «Внизу повним повно місця: запрошення у новий світ фізики» акцентувала увагу на важливість робіт в області стиснення інформації, створення мініатюрних комп'ютерів, дизайну матеріалів і пристроїв методами молекулярної архітектури з урахуванням особливостей біологічних об'єктів. Великі надії покладалися на хімічний синтез, причому зазначалося, що закони фізики не забороняють конструювання матеріалів на атомно-молекулярному рівні.

Деякі ідеї Р. Фейнмана були розвинуті Е. Дрекслером (Массачусетський технологічний інститут, США). У 1986 р. виходить його книга «Машини, створення: початок ери нанотехнології». Грунтуючись на біологічних моделях, автор ввів представлення про молекулярні робототехнічні машини. На противагу традиційному технологічному підходу «згори – вниз» (типовий приклад – подрібнення) стосовно мініатюризації інтегральних схем було звернуто увагу на стратегію «знизу – догори» (мається на увазі атомна і молекулярна збірка, про що раніше згадував Р. Фейнман).

У 1990 р. в компанії IBM за допомогою скануючого тунельного мікроскопу була складена абревіатура IBM з 35 ксенонових атомів на межі

84

(ПО) нікелевого монокристала, що блискуче підтвердило реальність ідей атомної архітектури і продемонструвало можливості нанотехнології.

Паралельно розвивалися і концепції наноматеріалів. Вперше вони були сформульовані стосовно металевих матеріалів Г. Глейтером (1981 р.); ним же був введений термін «нанокристалічні» матеріали, пізніше стали використовуватися такі терміни, як «наноструктурні», «нанофазні», «нанокомпозітні» і т.д. Головна роль згідно цієї концепції була відведена поверхням розділу (кордону зерен) як фактору, що дозволяє істотно змінити властивості твердих тіл шляхом модифікації структури і електронної будови, а також за рахунок легування хімічними елементами незалежно від розмірів їх атомів і типу хімічного зв'язку. Г. Глейтером був також запропонований метод одержання наноматеріалів, що полягає в поєднанні виготовлення ультрадисперсних порошків шляхом випаровування – конденсації з їх подальшою вакуумною консолідаціею при високих тисках, що забезпечувало отримання дископодібних зразків діаметром до 10 – 20 мм і товщиною до 0,1 – 0,5 мм.

Метод Г. Глейтера був узятий на озброєння в багатьох країнах, і різноманітна інформація про властивості наноматеріалів стала накопичуватися лавиноподібно. У нашій країні одна з перших работ у цьому напрямку була опублікована в 1983 р, тобто практично одночасно з роботами Г. Глейтера. Використовуючи метод високих тисків для консолідації ультрадисперсних порошків нікелю при помірних температурах, під керівництвом В. М. Лаповка і Л. І. Трусова вдалося отримати нанокристалічні зразки, твердість яких більш ніж у два рази перевершувала твердість звичайного полікристалічного нікелю.

Слід зазначити, що вивчення малорозмірних об'єктів (порошків, колоїдів, каталізаторів, цеолітів, пігментів, плівок, кластерів тощо) і квантових розмірних явищ почалося задовго до «нанобуму». Більше того, археологічні знахідки свідчать про існування рецептур приготування колоїдних систем ще в античном світі. «Китайські чорнила» *, наприклад, з'явилися більше чотирьох тисяч років тому в Давньому Єгипті, а вік біологічних нанооб'єктів може обчислюватися з моменту виникнення жизні на Землі.

Наукові дослідження нанооб'єктів** починаються в XIX ст.; Коли М. Фарадей (1856-1857 рр.) отримує та досліджує властивості колоїдних розчинів високодисперсного золота і тонких плівок на його основі.

85

* Колоїдний розчин сажі у воді з добавками гумміарабики; останні сприяють запобіганню агломерації дисперсних частинок сажі та їх осідання, стабілізуючи властивості чорнила в часі.

** Цікаві приклади нанотехнологічних прозрінь XIX ст. можна вбачати також у так званому «демоні» Д. Максвелла, що розділяє молекули за швидкостями, і в Лісківській Лівші, який старим способом «зверху – вниз» виготовив «наногвозді» і підкував ними «агліцкую» блоху (своєрідний аналог мікропристроїв). Вустами Лівші М. С. Лєсков відзначає в 1881 р., що роздивитися напис на голівці цих цвяхів можна тільки в мелкоскоп (тобто мікроскоп) із збільшенням в 5 мільйонів разів. Це типове збільшення сучасних електронних мікроскопів, що використовуються для вивчення наноструктур.

Зазначена М. Фарадеєм зміна кольору в залежності від розміру частинок – чи не перший приклад дослідження розмірних ефектів в нанооб'єктах. Широкий інтерес, який проявляється до них останнім часом, обумовлений трьома обставинами.

По-перше, методи нанотехнологій дозволяють отримати принципово нові пристрої і матеріали з характеристиками, значно переважаючими їх сучасний рівень, що вельми важливо для інтенсивного розвитку багатьох галузей техніки, біотехнологій, медицини, охорони навколишнього середовища, оборони і т.д.

По-друге, нанотехнологія виявилася досить широким між-дисциплінарним напрямком, об'єднуючим фахівців у галузі фізики, хімії, матеріалознавства, біології, медіціни, технології, наук про Землю, комп'ютерної техніки, економіки, соціології та ін.

Нарешті, по-третє, рішення проблем нанотехнологій виявило багато прогалин як у фундаментальних, так і в технологічних знаннях, що знову-таки сприяло концентрації уваги науково-інженерного співтовариства в цьому напрямку.

У багатьох країнах (США, Об'єднана Європа, Японія, Китай та ін) прийняті національні програми, що передбачають інтенсивний розвиток нанотехнологічних досліджень та розробок. Велика увага приділяється і підготовці кадрів.

Далі перераховані лише деякі з пріоритетних напрямків нанотехнологій, що розробляють нові перспективні методи, матеріали та пристрої:

- Молекулярний дизайн матеріалів та речовин з заданими властивостями, значно переважаючими властивості їх сучасних аналогів;

- Нанопроцессори з низьким рівнем енергоспоживання і суттєво більш високою продуктивністю;

86

- Невеликі за розміром запам'ятовуючі пристрої з огромним (мультітерабітним) об'ємом пам'яті;

- Нові лікарські препарати і методи їх введення в організм (проблеми надмалих доз і їх адресної доставки);

- Нові методи моніторингу навколишнього середовища і організму людини з використанням наносенсорів.

За оцінками, оборот світового ринку продукції нанотехнології в 2002 р. становив близько 300 млрд. дол США. За прогнозами, через 10-15 років щорічний ринок продукції нанотехнологій складатиме близько 1 трлн. дол США, включаючи 340 млрд. дол. у сфері нових матеріалів, які не можуть бути отримані традиційними методами; 300 млрд. дол. в області напівпровідникової промисловості; 180 млрд. дол. в галузі фармацевтики; 100 млрд. дол. для каталізаторів в нафтохімічній промисловості; 100 млрд. дол. в області охорони навколишнього середовища і збереження енергетичних ресурсів; 70 млрд. дол. в області транспорту.

За минулі понад двадцять років ідеї нанотехнології і сам зміст поняття «наноматеріали» отримали подальший развиток.

10.2. Наноматеріали

Серед наноматеріалів можна виділити кілька основних різновидів: консолідовані наноматеріали, нанополупровідники, нанополімери, нанобіоматеріали, фулерени і тубулярні наноструктури, каталізатори, нанопористого матеріалу і супрамолекулярні структури.

Це розділення вельми умовне, оскільки існують, наприклад, гібридні металополімерні або біополімерні нанокомпозити. Причому до класу наноматеріалів входять як нові (наприклад, нанотрубчатим матеріалам всього лише близько 20 років), так і досить старі об'єкти (наприклад, каталізатори та нанопористі матеріали).

До консолідованих наноматеріалів відносять компакти, покриття з металів, сплавів і сполук, які одержують методами порошкової технології, інтенсивної пластичної деформації, контрольованої кристалізації з аморфного стану і різноманітними прийомами нанесення плівок та покриттів.

Нанозерна (нанокрісталліти) цих матеріалів знаходяться не в ізольованому (тобто у вигляді окремих утворень) або слабопов'язаному вигляді (наприклад, наночастинки з захисними полімерними оболонками), а в

87

консолідованому стані. Міцність межзеренних прошарків і консолідованих наноматеріалів досить висока.

Нанопівпроводники, нанополімери і нанобіоматеріали можуть бути як в ізольованому, так і частково в консолідованому стані, утворюючи також гібридні (змішані) матеріали.

Фулерени і тубулярні наноструктури стали предметом багаточисленних досліджень, починаючи з 1985 р., коли була ідентифікована нова алотропна форма вуглецю – кластери С60 і С70, які назвають фулеренами (роботи нобелівських лауреатів М. Крото, Р. Керлі і Р. Смоллі), і особливо з 1991 р., коли Японський учений С. Ішиму виявив вуглецеві нанотрубки в продуктах електродугового випаровування графіту.

Нанопористі матеріали характеризуються розміром пор, як правило, менше 100 нм. Каталізатори – також один з прикладів давно досліджуваних і широко застосовуваних нанооб'єктів. Супрамолекулярні структури – це наноструктури, отримані внаслідок так званого не ковалентного синтезу з утворенням слабких (ван-дер-ваальсових, водневих і ін.) зв’язків між молекулами і їх ансамблями.

Таким чином, перераховані види наноматеріалів вельми відрізняються, як за технологією виготовлення, так і за функціональними ознаками, їх об'єднує тільки характерний малий розмір часток, зерен, трубок, пор, що визначає структуру і властивості. Мінімальний розмір структурних елементів складає (0,1 – 1,0) – 10-9 нм, тобто відповідає розмірам окремих атомів і молекул, максимальний розмір – 100 нм – установлено умовно.

Іноді висловлюється думка, що верхня межа (максімальній розмір елементів) нанокристалічного стану повинна бути пов'язана з яким-небудь характерним фізичним параметром – довжиною вільного пробігу носія, діаметром петлі Франка – Ріда для дислокацій, розміром домену або доменної стінки і, нарешті, довжиною хвилі електрона. Однак діапазон зміни цих характерних фізичних параметрів, що визначають електричні, магнітні, деформаційні та інші властивості стосовно до різноманітних твердотільних об'єктів, вельми широкий і встановити яку-небудь єдину верхню межу не представляється можливим.

Особливо слід сказати про деякі термінологічні особливості. Велике поширення одержали такі терміни з приставкою «нано», як «нанотехнологія», «наноелектроніка», «нанохімія». В американській літературі поняття «нанотехнологія» прийнято визначати як уміння цілеспрямовано створювати і

88

використовувати матеріали, пристрої та системи, структурні елементи які мають розмір приблизно 1 – 100 нм. Наука про малорозмірні об'єкти (nanoscience) – це сукупність знань про властивості речовин і явищ у нанометровому масштабі.

Наночастки (нанопорошки) – це малорозмірні тверді речовини, геометричний розмір яких змінюється від десятих часток до 100 нм. Поняття «наночастинки» і «нанопорошки» багато в чому перекриваються, але, звичайно, слід мати на увазі можливий ізольований характер перших і обов'язково залежати від останніх (порошок – це сукупність індивідуальних твердих частинок невеликих розмірів (від 0,001 до 103 мкм), що знаходяться в зіткненні).

* У вітчизняній і зарубіжній літературі для цих матеріалів зустрічаються й інші назви: мікропористі (розмір пор менше 2 нм), мезопористі (розмір пор 2 – 5 нм) і макропористого (пори більше 5 нм) – згідно зі старою номенклатурою Міжнародного союзу теоретичної та прикладної хімії (1972 р.).

Вважається, що наночастинки зі зменшенням розміру переходять в кластери, що містять від 10 до декількох тисяч атомів (за різними даними, приблизно до 2000 – 10 000). Вважають також, що для кластерів, на відміну від кристалічних часток, характерна втрата трансляційної симетрії. До наночасток зараз відносять і напівпровідникові квантові точки і полімерні дендримери.

10.3. Нанотехнології від XEROX

Прогрес не стоїть на місці і немає межі досконалості! Нещодавно Фірма Xerox розробила новий тип тонера, який дозволяє

скоротити споживання електроенергії цифровими друкуючими пристроями на 15-30%. Новий надтонкий емульсійний тонер був розроблений інженерами Дослідницького центру в Канаді (Xerox Research Centre Canada – XRCC) з використанням нанотехнології і має істотно більш низьку температуру спікання, ніж всі існуючі тонери.

Іноді нові відкриття приводять до несподіваних результатів. Багатьом з нас чорний порошок, що застосовується в копіювальних апаратах і принтерах протягом останніх 60 років, здається незмінним. Дійсно, зовні він не змінився. Однак зовнішність буває оманливою. У результаті 60-річних досліджень і тисяч запатентованих відкриттів сучасні види тонера мають кращу плинність, краще зберігаються, краще піддаються закріпленню і прояву, забезпечуючи чіткі,

89

красиві відбитки. Удосконалення тонера дозволило створити кращі, менш дорогі і більш безпечні фоторецептори і фьюзера, не кажучи вже про більш швидкісні і чисті апарати. Останнім досягненням в цій області є ЕА-тонер.

EA-тонер представляє собою хімічний тонер, створений методом агрегації емульсії, тобто у процесі вирощування найдрібніших частинок однорідних з мікроскопічних (менше мікрона) елементів. Цей процес дозволяє формувати частки необхідного розміру з мінімальним відхиленням, що потрібен для отримання високої якості кольорового друку. Поведінка часток EA-тонера, малих за розміром і однорідних за складом, більш передбачувана, ніж часток у складі звичайного тонера, виготовленого за традиційною технологією механічної пульверизації пластикових частинок. Крім того, новий тонер менш енергоємний.

Виробництво звичайного тонера складається з наступних етапів: вибір пластику, змішування частинок пластику зі спеціальними інгредієнтами для отримання пігменту, подрібнення отриманого складу до стану дрібної пудри і, нарешті, просіювання пудри для видалення дуже великих і дуже дрібних частинок. У результаті цього багатоетапного процесу виходять частинки, неоднорідні за розміром і формою.

Дивно, що виробничі технології до цих пір не дозволяли виробникам створити тонер, необхідний для нових ксерографічних апаратів і володіє відповідними характеристиками. Тепер у ксерографічних апаратах нового покоління застосовується EA-тонер, завдяки якому можливості цих апаратів використовуються оптимально.

Ми провели опитування серед офісних працівників і поліграфістів і отримали цілком певні відповіді щодо вимог до кольорового тонера.

Були відзначені три основні вимоги: 1. Висока якість зображень, чіткі тонкі лінії і текст. 2. Підвищення надійності і зниження сервісних витрат. 3. Скорочення часу прогріву апарату – апарат повинен бути завжди

готовий до роботи. ЕА-тонер формується «з нуля» і складається з дуже дрібних часток

одного розміру і форми. Це забезпечує отримання чітких тонких ліній і тексту. Для створення емульсії з надмалих часток була використана технологія,

застосовувана для виготовлення лакофарбових матеріалів на водно-каучуковій основі. Крім того, були додані такі компоненти як віск і барвники, а потім з цих інгредієнтів була сформована суміш тонера.

90

Запатентована технологія виробництва емульсії в поєднанні з технологією формування суміші дозволяє отримати частинки тонера необхідного розміру. Через малий розмір часток скорочується витрата тонера при копіюванні і друці, а також підвищується чіткість тонких ліній і якість зображення. Технологія створення часток потрібної форми забезпечує більш ефективне нанесення тонера на папір і скорочення його витрат.

Безмасляне закріплення дозволяє робити нотатки на відбитках і наклеювати на них стікери.

Підвищення надійності і скорочення витрат на сервісне обслуговування є другою важливою перевагою для замовника поліграфічної продукції та офісного друку. Апарати, в яких використовується EA-тонер, мають більш простий і надійний фьюзер. В результаті витрати замовника на сервісне обслуговування скорочуються на 25-35%.

Зниження температури закріплення забезпечує більш легке відділення паперу від фьюзера і скорочення зносу фьюзера.

Безмасляне закріплення також дозволяє підвищити надійність завдяки тому, що масло не притягує зайві частинки тонера. На відбитках не виникають масляні смуги, для усунення яких замовники часто звертаються в сервісну службу.

Зниження стартової температури на 2% також дозволяє скоротити витрати на фьюзери.

Малий час прогріву – практично миттєво – забезпечує постійну готовність апарату до роботи.

Ніщо так не дратує, як повідомлення «Будь ласка, почекайте – апарат прогрівається», коли потрібно терміново надрукувати документ. Ця проблема вирішена завдяки використанню більш тонкого і більш легкого ролика фьюзера, поверхня якого прогрівається значно швидше (практично миттєво).

ЕА-тонер має більш низьку точку плавлення і може застосовуватися в широкому діапазоні температур, завдяки чому спрощується конструкція фьюзера.

Компанія Xerox першої представила на ринку кольоровий ЕА-тонер з розміром частинок 5-6 мікрон. Розмір часток кольорового ЕА-тонер компанії Xerox має найменший розмір серед тонера представленого іншими виробниками, що позитивно позначається на чіткості та точності тонких ліній і тексту.

91

Таким чином, у результаті 60 років наукових досліджень і безлічі відкриттів були створені сучасні види EA-тонера, які:

- мають кращу текучість, - краще зберігаються,- краще закріплюються, - краще переносяться в процесі прояву, - дозволяють отримати чіткі, красиві відбитки, - дрібні частки одного розміру забезпечують найвищу якість кольорового

зображення, - зручніші, простіші і чистіші в роботі, - знижують енергоспоживання. Став доступним процес "вирощування" малих однорідних часток з ще

більш дрібних (менше мікрона) елементів завдяки новому хімічно-вирощеному тонеру, створеному методом агрегації емульсії.

92

11. НОВІТНІ ТЕХНОЛОГІЇ СТВОРЕННЯ ЕЛЕКТРОННОГО ПАПЕРУ, ЕЛЕКТРОННИХ ЧОРНИЛ (E-INK, E-PAPER).

Передача інформації, документів, їх змісту за допомогою електронних медіа (наприклад, записані на CD-ROM або через Інтернет) відкриває нові цікаві можливості у області комунікацій.

Електронні медіа надають інноваційні альтернативи друкованим засобам масової інформації. Так, наприклад, звернення з частинами тексту, покажчиками й пр., перш за все в електронних версіях, відбувається за допомогою програм пошуку та обміну даними. Інтеграція відеокліпів, анімацій, звукового і музичного змісту з текстовою інформацією та нерухомими зображеннями на паперовому носії підвищує ступінь використання друкованих видань у порівнянні з традиційною книгою. При цьому можуть бути інтегровані окремо підготовлені для використання частини. Весь книжковий ряд (белетристика, наукова і спеціальна література і т.д.) і газетний сектор є перспективною галуззю для впровадження електронних засобів інформації. Розробляються рішення, які можуть зробити електронні засоби більш привабливими і зручними за рахунок використання переваг друкованих засобів масової інформації.

11.1. «Електронні» книги (E-Books)

Підготовка електронних книг на CD-ROM та використання мереж з вивідними пристроями для відображення текстової та образотворчої інформації не є на сьогоднішній день чимось особливим. Недолік порівняно великих і частково складних вивідних пристроїв полягає в тому, що в силу своїх розмірів вони поступаються простому і гнучкому у застосуванні носію інформації – книзі. Правда, за допомогою дружнього програмного забезпечення можливо більш ефективне використання інформації, що надається електронними засобами. Однак, як уже говорилося, їх недолік – необхідність наявності порівняно громіздких вивідних пристроїв – не може бути усунена. Навіть розробки в напрямку створення гнучких дисплеїв для створення продуктів, схожих на книгу, поки не можуть дати аналогічний книзі зразок.

Існує безліч концепцій і розробок, пов'язаних зі створенням апаратної основи так званої «електронної» книги (E-Book), наприклад, моделі Rocket eBook (NuvoMedia), Softbook (Softbook Press) і EB Study (Everybook). На

93

рис. 11.1 зображена для прикладу Rocket eBook. У ній вжито зручний для користувача розмір пристрою і реалізовано просте обслуговування в будь-якому місці в автономному режимі. Обсяг інформації, що зберігається в такій «електронній» книзі не поступається обсягами товстих книжок.

Рисунок 11.1. «Електронна» книга (Rocket eBook, NuvoMedia).

Приклад на рис. 11.2 ілюструє використання відповідних програм та інтерактивних панелей управління частиною тексту, що дають змогу робити виділення, наприклад контрастного обведення або маркування. Це заходи, які в майбутньому підвищать привабливість електронних книг. Жорсткий, негнучкий екран не дає можливості користувачеві «відчувати» звернення з гнучкими листами книги або газети.

94

Рисунок 11.2. Електронна книга з панеллю керування, за допомогою якої користувач може виділити маркуванням будь-яку частину тексту (Softbook,

Softbook Press).

На рис. 11.3 представлена дослідна концепція для електронної книги Philips, в якій досягнуто гнучку побудову екрану, подібно паперу. Може бути застосована, наприклад, в якості інтерактивного путівника (виготовлена приблизно в 1996 р.)

Рисунок 11.3. Дослідницька концепція створення електронної книги з екраном, що розгортається

На рис. 11.4 представлено дослідний проект «електронної» газети (IBM). Вона містить елементи з 16 газетними смугами у вигляді двосторонніх екранів, що створюють враження «сторінок». У таку газету можна, наприклад, через Інтернет завантажувати тексти, графіку та ілюстрації.

95

Рисунок 11.4. Електронна газета

Виробники та творці шукають можливість заміни носія друкованих засобів інформації – папера – іншим носієм у вигляді гнучких екранів, перезаписуваних еластичних матеріалів. Нижче розглянуто кілька технологічних рішень, концепцій і проектів, що ілюструють створення нових видів екранів для візуалізації медіа, з яких в остаточному рахунку можуть вийти носії інформації, що схожі на папір.

11.2. «Електронна» фарба (E-Ink), «Електронний» папір (E-Paper)

Відомі різні підходи до створення матеріалів, подібних паперу. На матеріалі за допомогою електронних сигналів відображається текстова і образотворча інформація. Замінники папера повинні мати здатність накопичувати дані з метою їх обробки і багаторазового використання (видаляти, копіювати і т.д.).

Електронна фарба Electronic Ink (E-Ink). У 1996 р. у Массачусетському технологічному інституті MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA) були опубліковані результати досліджень щодо створення спеціальних матеріалів для електронних книг, в яких потрібний читачу інформаційний зміст, наноситься за допомогою цифрових способів.

На рис. 11.5 спрощено представлено у двох варіантах принцип створення такого матеріалу. «Папір» роботи має багатошарову структуру і містить як

96

компонент мікрокапсули кулястої форми (діаметром близько 100 мкм), половина поверхні яких забарвлена в білий, а інша в чорний колір. Вони є диполями (рис. 11.5 а), тому їх орієнтація при обертанні змінюється за допомогою електричних сигналів. Таким чином матеріал стає білим або чорним. На ньому при управлінні формується образотворча інформація. Положення мікрокапсул після зняття сигналу автоматично запам'ятовується. Видалення або нанесення нової інформації здійснюється також за допомогою електричних сигналів. Особливою проблемою, поза сумнівом, разом з виготовленням і розміщенням мікрокапсул в багатошаровому субстраті є створення системи управління. Це повинна бути матриця невидимих сигнальних шин. Дану концепцію називають «Electronic Ink», що відповідає назві «Електронна фарба».

За допомогою подібного носія інформації можна створити багатосторінкову книгу (показана на рис. 11.5, а). Ця концепція розробки замінника паперу дискутується вже довгий час, є різні можливості її реалізації.

Передбачається, що протягом найближчих десяти років електронні книги, виготовлені на основі технології E-Ink, будуть застосовуватися на практиці.

97

Рисунок 11.5. Електронні чорнили (E-Ink) для нанесення інформації в електронних книгах: а) концепція застосування обертових мікрокапсул (MIT);

98

б) концепція застосування наповнених мікрокапсул (E Ink Corp / MIT; кінець 1999 р.)

Електронний папір (E-Paper) «Gyricon». До інших розробок в області реалізації електронного паперу (електронного чорнила) відноситься проект під назвою «Gyricon», що виконується фірмою XeroxPARS (PARC – дослідний центр Palo Alto Research Center, Каліфорнія, США). Цей «електронний» папір має спільні риси з вищеописаною концепцією і заснований на більш ранньому патенті фірми Xerox. Важливою складовою частиною «електронного» паперу (E-Paper) також є мікрокапсули.

Вони з одного боку пофарбовані в білий, а з іншого – в чорний колір. У одного боку заряд позитивний, а в іншого негативний (диполь). Мікрокапсули орієнтуються в електричному полі. При цьому формування зображення на поверхні матеріалу може здійснюватися електричним сигналом. Назва «Gyricon» походить від грецького слова «gyro» – обертатися і англійського слова «icon» – символ. Вже з 1995 р. ведуться інтенсивні роботи з практичного використання цього способу. На рісунку показано, як за допомогою мікрокапсул (діаметром близько 100 мкм, що відповідає роздільній здатності близько 250 dpi) формуються чорно-білі елементи зображення. Для розробки цього проекту був заснований консорціум фірм Xerox і 3M для практичної реалізації і випуску рулонного матеріалу.

Концепції відтворення кольорів за вказаним способом перебувають у стадії обговорення, як і використання кольорових фільтрів спільно зі зменшенням діаметра мікрокапсул до 30 мкм.

Описані вище концепції «E-Ink» та «E-Paper» отримання «книжкових сторінок» можуть бути використані для побудови дисплеїв нового типу, зокрема, великоформатних для рекламних оголошень. Фірма E-Ink готується до випуску такої техніки.

Здатність зберігання інформації та повторної її записи, а також плоска структура «електронної» папери становлять особливу привабливість з точки зору мінімального енергоспоживання. Розробки в цій області можуть знайти застосування і в інших сферах.

99

11.3. Папір з багаторазовим записом

Відомі фізико-хімічні ефекти, в яких шляхом нагріву можна забезпечити зміну кольору в багатошарових матеріалах, що виготовляються з полімерів. У публікаціях і патентах різних фірм, наприклад RICOH, повідомляється про структуру та принцип дії даного виду «паперу» (матеріалу).

Термочутливі «папери» (рис. 11.7) складаються з основи, записуючого і захисного шарів. Під впливом тепла, наприклад, від термічної головки, такої ж, що застосовують в NIP-технології термопереносу або термічних лазерних діодах, в матеріалі відбуваються зміни властивостей шару, що впливає на пропускання і відбиття світла.

Як відомо, термочутливі полімери можуть ставати відносно прозорими (рис. 11.7). Полімер наноситься на основу, що має, наприклад, білу поверхню. Світлонепроникні – темний шар – під впливом тепла стають світлопроникними (світлим). Таким чином створюється необхідний ефект для появи зображення. Зміна прозорості зворотня. Може бути досягнуто знову однорідний (темний) стан поверхні. На рис. 11.7 представлені процеси нанесення і видалення зображення.

Рисунок 11.7. Процеси нанесення та стирання зображення на матеріалі багаторазового запису Termochromic Technology (TТ)

100

Такий матеріал може застосовуватися для виготовлення «електронної» книги, наприклад, рулонного виду. На рис. 11.7 показано, як зображення наноситься на поверхню термічною записуючою голівкою. «Перегортання» сторінок може виконуватися стиранням і записом нового зображення при намотуванні і розмотуванні рулонного матеріалу. Термочутливі матеріали (матеріал TC) можуть застосовуватися для виготовлення як сторінок електронних книг, так і дисплеїв.

11.4. Стан та тенденції розвитку

Вище розглянуті приклади розробок «електронних» книг на основі технологій «Electronic Ink» і «Electronic Paper», гнучких дисплеїв і «паперів» багаторазового запису показують, що робляться великі зусилля для того, щоб створити носії, які були б записані електронним шляхом. Вони забезпечують «враження схожості» зовнішнього вигляду друкованих та електронних засобів інформації. Під час запису і зчитування інформації споживання енергії мінімально, можлива взаємодія пристроїв запису з мережами передачі даних. Однак для втілення розробок і виходу на ринок потрібно ще багато зусиль. До реалізації серійних продуктів ще далеко, але вона не виключається.

Існуючі на сьогоднішній день електронні медіа та електронні книги «E-Book» не можуть служити заміною друкованим засобам у формі книг чи газет. Нові технологічні можливості, звісно, дозволять створити комунікаційні та інформаційні засоби, які знайдуть своє застосування.

Мультимедійні продукти при комбінуванні друкованих засобів з новими видами електронних медіа є корисними гібридними рішеннями.

101

12. ОБГРУНТУВАННЯ ВПРОВАДЖЕННЯ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ВИРОБНИЦТВО

Метод аналізу ієрархій - математичний інструмент системного підходу до складних проблем ухвалення рішень.

Метод аналізу ієрархій не наказує особі, що приймає рішення, якого-небудь "правильного" рішення, а дозволяє йому в інтерактивному режимі знайти такий варіант (альтернативу), який якнайкраще узгоджується з його розумінням суті проблеми і вимогами до її рішення. Цей метод розроблений американським математиком Томасом Саати, який написав про нього книги, розробив програмні продукти і протягом 20 років проводить симпозіуми ISAHP (International Symposium on Analytic Hierarchy Process).

Метод аналізу ієрархій широко використовується на практиці і активно розвивається ученими всього світу. У його основі разом з математикою закладені і психологічні аспекти.

Метод аналізу ієрархій дозволяє зрозумілим і раціональним чином структурувати складну проблему ухвалення рішень у вигляді ієрархії, порівняти і виконати кількісну оцінку альтернативних варіантів рішення. Метод Аналізу Ієрархій використовується у всьому світі для ухвалення рішень в різноманітних ситуаціях: від управління на міждержавному рівні до рішення галузевих і приватних проблем в бізнесі, промисловості, охороні здоров'я і освіті.

Для комп'ютерної підтримки метод аналізу ієрархій існують програмні продукти, розроблені різними компаніями.

Аналіз проблеми ухвалення рішень в методі аналізу ієрархій починається з побудови ієрархічної структури, яка включає мету, критерії (стоимость,эффективность), альтернативи і інші дані чинники, що впливають на вибір. Ця структура відбиває розуміння проблеми особою, що приймає рішення. Кожен елемент ієрархії може представляти різні аспекти вирішуваної задачі, причому до уваги можуть бути прийняті як матеріальні, так і нематеріальні чинники, вимірювані кількісні параметри і якісні характеристики, об'єктивні дані і суб'єктивні експертні оцінки. Іншими словами, аналіз ситуації вибору рішення в методі аналізу ієрархій нагадує процедури і методи аргументації, які використовуються на інтуїтивному рівні.

Наступним етапом аналізу є визначення пріоритетів, що представляють відносну важливість або перевагу елементів побудованої ієрархічної структури, за допомогою процедури парних порівнянь. Безрозмірні пріоритети дозволяють

102

обгрунтовано порівнювати різнорідні чинники, що є відмітною особливістю методу аналізу ієрархій (выбрать доминирующий чинник, приоритет). На завершальному етапі аналізу виконується синтез (лінійна свертка) пріоритетів на ієрархії, в результаті якої обчислюються пріоритети альтернативних рішень відносно головної мети. Кращою вважається альтернатива з максимальним значенням пріоритету.

Сфера освіти і наукових досліджень. Хоча для практичного застосування метод аналізу ієрархій відсутня необхідність спеціальної підготовки, основи методу викладають в багатьох учбових закладах. Крім того, цей метод широко застосовується у сфері управління якістю і читається у рамках багатьох спеціалізованих програм, таких як Six Sigma, Lean Six Sigma,. Близько ста китайських університетів пропонують курси по основах метода аналізу ієрархій, і багато претендентів наукових мір вибирають метод аналізу ієрархій як об'єкт наукових і дисертаційних досліджень. Опубліковано більше 900 наукових статей з цієї тематики.

12.1 Методика застосування метода аналізу ієрархій

Метод аналізу ієрархій містить процедуру синтезу пріоритетів, що обчислюються на основі суб'єктивних суджень експертів. Число суджень може вимірюватися дюжинами або навіть сотнями. Математичні обчислення для завдань невеликої розмірності можна виконати вручну або за допомогою калькулятора, проте набагато зручніше використовувати програмне забезпечення для введення і обробки суджень. Найпростіший спосіб комп'ютерної підтримки - електронні таблиці, найрозвиненіше програмне забезпечення передбачає застосування спеціальних пристроїв для введення суджень учасниками процесу колективного вибору.

Порядок застосування метода аналізу ієрархій потребує декількох кроків.Моделювання проблеми у вигляді ієрархії. Перший крок метод аналізу

ієрархій - побудова ієрархічної структури, що об'єднує мету вибору, критерії, альтернативи і інші чинники, що впливають на вибір рішення. Побудова такої структури допомагає проаналізувати усі аспекти проблеми і глибше вникнути в суть завдання.

Ієрархічна структура - це графічне представлення проблеми у вигляді перевернутого дерева, де кожен елемент, за винятком самого верхнього, залежить від одного або більше за вище розташовані елементи. Часто в різних

103

організаціях розподіл повноважень, керівництво і ефективні комунікації між співробітниками організовані в ієрархічній формі.

Ієрархічні структури використовуються для кращого розуміння складної реальності : ми розкладаємо досліджувану проблему на складові частини; потім розбиваємо на складові частини елементи, що вийшли, і т. д. На кожному кроці важливо фокусувати увагу на розумінні поточного елементу, тимчасово абстрагуючись від усіх інших компонентів. При проведенні подібного аналізу приходить розуміння усієї складності і багатогранності досліджуваного предмета.

Таким чином, коли ми вирішуємо складну проблему, ми можемо використовувати ієрархію як інструмент для обробки і сприйняття великих об'ємів інформації. У міру проектування цієї структури у нас формується усе більш повне розуміння проблеми.

Проста ієрархія методу аналізу ієрархій. Щоб уникнути безладу в діаграмах метод аналізу ієрархій зв'язки, що сполучають Альтернативи і відповідні Критерії, часто опускаються, або їх кількість штучно зменшується. Незважаючи на такі спрощення в діаграмі, в самій ієрархії кожна Альтернатива пов'язана з кожним з Критеріїв, що покривають її.

Вершиною ієрархії є головна мета; елементи нижнього рівня представляють безліч варіантів досягнення мети (альтернатив); елементи проміжних рівнів відповідають критеріям або чинникам, які зв'язують мету з альтернативами.

Існують спеціальні терміни для опису ієрархічної структури методу аналізу ієрархій. Кожен рівень складається з вузлів. Елементи, що виходять з вузла, прийнято називати його дітьми (дочірніми елементами). Елементи, з

104

яких виходить вузол, називаються батьківськими. Групи елементів, що мають один і той же батьківський елемент, називаються групами порівняння.

Батьківські елементи альтернатив, а це як правило порівняння, що виходять з різних груп, називаються покриваючими критеріями.

Використовуючи ці терміни для опису представленої нижче діаграми, можна сказати, що чотири критерії - це діти мети; у свою чергу, мета - це батьківський елемент для будь-якого з критеріїв. Кожна альтернатива - це дочірній елемент кожного з критеріїв, що включають її. Всього на діаграмі є присутній дві групи порівняння: група, що складається з чотирьох критеріїв і група, що включає три альтернативи.

Вид будь-якої ієрархії методу аналізу ієрархій залежатиме не лише від об'єктивного характеру даної проблеми, але і від знань, суджень, системи цінностей, думок, бажань і т. п. учасників процесу. Опубліковані описи застосувань методу аналізу ієрархій часто включають різні схеми і пояснення представлених ієрархій. послідовне виконання усіх кроків методу аналізу ієрархій передбачає можливість зміни структури ієрархії, з метою включення в неї що знову з'явилися, або що раніше не рахувалися важливими, критеріїв і альтернатив.

Розставляння пріоритетів. Після побудови ієрархії учасники процесу використовують МЕТОД АНАЛІЗУ ІЄРАРХІЙ для визначення пріоритетів усіх вузлів структури. Інформація для розставляння пріоритетів збирається з усіх учасників і математично обробляється. У цьому розділі приведена інформація, на простому прикладі що пояснює процес обчислення пріоритетів.

Визначення пріоритетів і пояснення. Пріоритети - це числа, які

пов'язані з вузлами ієрархії. Вони є відносними ваги елементів в кожній групі. Подібно до вірогідності, пріоритети - безрозмірні величини, які можуть набувати значень від нуля до одиниці. Чим більше величина пріоритету, тим більше значущим є відповідний йому елемент.

Сума пріоритетів елементів, підлеглих одному елементу вищерозміщеного рівня ієрархії, дорівнює одиниці.

Пріоритет мети за визначенням дорівнює 1.0. Розглянемо простий приклад, що пояснює методику обчислення

пріоритетів.

105

Рисунок 9.1 Проста ієрархічна структура методу аналізу ієрархій з пріоритетами, визначеними за умовчанням

На малюнку показана ієрархія, в якій пріоритети усіх елементів не встановлювалися ЛПР. У такому разі за умовчанням пріоритети елементів вважаються однаковими, тобто усі чотири критерії мають рівну важливість з точки зору мети, а пріоритети усіх альтернатив рівні по усіх критеріями. Іншими словами, альтернативи в даному прикладі невиразні. Помітимо, що сума пріоритетів елементів будь-якого рівня, дорівнює одиниці. Якби альтернатив було дві, то їх пріоритети дорівнювали б 0.500, якби критеріїв було 5, то пріоритет кожного дорівнював би 0.200.

У цьому простому прикладі пріоритети альтернатив за різними критеріями можуть не співпадати, що зазвичай і буває на практиці. Наведемо приклад, в якому локальні пріоритети альтернатив за різними критеріями не співпадають. Глобальні пріоритети альтернатив відносно мети обчислюються шляхом множення локального пріоритету кожної альтернативи на пріоритет кожного критерію і підсумовування за усіма критеріями.

106

Складніша ієрархічна структура, що містить глобальні і локальні значення пріоритетів за умовчанням.

Якщо пріоритети критеріїв зміняться, то зміняться значення глобальних пріоритетів альтернатив, отже, може змінитися їх порядок. На малюнку показано рішення цієї задачі зі значеннями пріоритетів критеріїв, що змінилися, при цьому найбільш прийнятною альтернативою стає A3.

107

12.2 Методика порівняльної оцінки критеріїв та альтернатив

Експерт може порівняти два об'єкти, дати їм оцінки типу "хороший", "прийнятний", "поганий", упорядкувати декілька об'єктів по привабливості, але зазвичай не може сказати, в скільки разів або на скільки один об'єкт кращий за інше. Іншими словами, відповіді експерта зазвичай виміряні в порядковій шкалі, є ранжуваннями, результатами парних порівнянь з іншими об'єктами. Для того, щоб формалізувати оцінки експертів, в методі аналізу ієрархії вводиться спеціальна шкала оцінок - шкала відносної важливості.

 Шкала відносної важливості при порівнянні двох об'єктів. 

Інтенсивність відносної важливості

Визначення Пояснення

0 НезрівняніЕксперт утруднюється в порівнянні

1 Рівна важливістьРівний вклад двох альтернатив в мету

3Помірна перевага одного над іншим

Досвід і судження дають легку перевагу однієї альтернативи над іншою

5 Істотна або сильна перевагаДосвід і судження дають сильну перевагу однієї альтернативи над іншою

7 Значна перевагаОднією з альтернатив дається настільки сильна перевага, що воно стає практично значним

9 Дуже сильна перевагаОчевидність переваги однієї альтернативи над іншою підтверджується найсильніше

2,4,6,8Проміжні рішення між двома сусідніми судженнями

Застосовуються в компромісному випадку

108

Якщо при порівнянні однієї альтернативи з іншою отримано отримане одне з вищезгаданих чисел (наприклад, 3), то при порівнянні другого виду діяльності з першим отримаємо зворотну величину (тобто 1/3)

Вибір шкали визначався наступними вимогами:((а) Шкала повинна давати можливість уловлювати різницю в почуттях

людей, коли вони проводять порівняння, розрізняти якомога більше відтінків почуттів, які мають люди.

((б) Експерт має бути упевненим в усіх градаціях своїх суджень одночасно.

По результатах будується матриця пріоритетів критеріїв

 Критерій 1

Критерій 2

Критерій 3

Критерій 4

Середнє геометричне

Нормована вага за критерієм

Критерій 1 1 3 5 9 3,41 0.581

Критерій 2 1/3 1 3 5 1,5 0.255

Критерій 3 1/5 1/3 1 3 0.67 0.114

Критерій 4 1/9 1/5 1/3 1 0.29 0.050

        Сума= 5.87 1.000

 Вага критерію визначається як нормоване значення ваги середнього

геометричного в загальній сумі таких середніх.

Потім аналогічним чином зіставляються і оцінюються пріоритети альтернатив за кожним окремим критерієм.

У результаті отримуємо ваги кожного i -го критерію Ki і ваги кожній j -ої альтернативи у рамках кожного окремого i -го критерію Aij.

Перемножуючи ці вектори, отримуємо вагу кожній j-ої альтернативи у рамках сукупного завдання.

Далі можна говорити про порівняння альтернатив між собою або оцінити бюджет однієї з альтернатив по бюджетах інших відомих альтернатив.

109

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Дайте визначення інформаційному потоку.2. Наведіть класифікацію інформаційних потоків.3. Якими бувають інформаційні потоки за часом виникнення і

періодичності використання?4. Опишіть схему руху інформаційних потоків на етапі додрукарської

підготовки, друку й післядрукарських роботах.5. Перерахуйте функціональні завдання автоматизованих робочих місць:

фахівця з введення й обробки інформації, кольорокоректора-верстальщика, препрес-інженера, технолога, оператора друкарського цеху.

6. Що являє собою інформаційна модель репродуційного процесу?7. Вкажіть основні елементи і поняття IDEF0.8. Які потоки може відображувати інтерфейсна дуга?9. Як визначається розміщення функціональних блоків на діаграмі за

форматом IDEF0?10.Що може бути "Джерелом" інтерфейсної дуги?11.Що може бути "Приймачем" інтерфейсної дуги?12.На чому базується принцип декомпозиції?13.З чого рекомендують починати побудову моделі за стандартом IDEF0?14.Чи може інформація передаватися у вхідному або вихідному потоці?15.Для чого призначена діаграма інформаційних потоків?16.Що відображують інтерфейсні дуги, які підведені до нижньої частини

функціонального блоку?17.Що відображують інтерфейсні дуги, які підведені до верхньої частини

функціонального блоку?18.Яким може бути на виході потік інформації (наприклад, колірний

масив CMYK), що входить у функціональний блок ліворуч ("вхід")?19.Яким може бути на виході потік інформації (наприклад, колірний

масив CMYK), що входить у функціональний блок згори ("управління")?

20.Що таке поліграфічна система?21.Які характеристики поліграфічної системи можна назвати критичними?22.Що таке системний аналіз?23.Що таке метод аналізу ієрархій?24.Хто запропонував метод аналізу ієрархій?

110

25.Які висновки дозволяє робити метод аналізу ієрархій?26.Які етапи треба виконати в методі аналізу ієрархій?27.Які рівні зазвичай присутні в ієрархічній структурі методу аналізу

ієрархій?28.На основі чого виконується визначення пріоритетів?29.Які висновки можна зробити за результатами визначення пріоритетів?30.Які заходи можна використовувати для ранжирування альтернатив

(сценаріїв)?31.Скільки має бути критерійних рівнів в ієрархічній структурі?32.Яка методика використовується для порівняння пари критеріїв

(альтернатив)? 33.Чи можна за допомогою методу аналізу ієрархій оцінити можливу

вартість проекту?34.Дайте визначення інновації.35.На які групи діляться суб'єкти інноваційного процесу?36.Дайте визначення наукової роботи.37.Розкажіть про цикли інноваційного менеджменту.38.Що розуміють під науковими дослідженнями і розробками?39.Які із запропонованих інновацій більшою мірою виявляють новизну і

інноваційні зміни?40.У чому відмінність інновацій та несуттєвих видозмін у продуктах і

технологічних процесах?41.Чим відрізняються продуктові інновації від процесових?42.Як розподіляються інновації за типом новизни для ринку?43.Які інновації можуть бути на вході в підприємство?44.Назвіть інновації системної структури підприємства.45.Назвіть інновації на виході з підприємства.46.Назвіть основні тенденції зміни ринку друку?47.У чому полягають недоліки УФ-отверджуваних фарб?48.Чим гібридні фарби відрізняються від звичайних фарб?49.Чим гібридні фарби відрізняються від УФ-отверджуванихфарб?50.Внаслідок чого УФ-отверджувані фарби фіксуються на папері?51.Які фарби мають найбільші перспективи розвитку серед новітніх

поліграфічних матеріалів?52.Що таке радіочастотна ідентифікація?53.Вкажіть тенденції у виробництві упаковки для продуктів харчування

111

54.Які вимоги пред'являються до "розумної" упаковки фармацевтичних препаратів?

55.Для чого застосовуються у виробництві етикеток термозалежні матеріали?

56.Для чого можуть використовуватися етикетки на клейкій основі?57.Чи застосовується друк на клейовому шарі етикетки?58.Назвіть види друку, що найбільш динамічно розвиваються.59.У чому особливість виготовлення термоусадкових етикеток?60.Як ви вважаєте, якою буде сфера застосування цифрового, офсетного,

глибокого друку (у відносному вираженні) в поточному десятиріччі?61.Для яких видів поліграфічних виробів спостерігаються найвищі темпи

зростання світового ринку у останнє десятиліття?62.Які шкідливі екологічні чинники спостерігаються на допечатном етапі

поліграфічного виробництва?63.Які шкідливі екологічні чинники спостерігаються на друкарському

етапі поліграфічного виробництва?64.У чому перевага УФ-отверджуваних фарб?65.Чим характеризуються нанотехнології?66.Яким чином можна отримати наноматеріали?67.Назвіть особливості нанопаперу.68.Яке застосування нанотехнологій може скласти конкуренцію

голографічному друку?69.Яким чином виготовляється нанотонер?70.Як нанотехнології можуть змінити властивості паперу?71.Що дозволяє отримати застосування нанопаперу із зміненими

магнітними властивостями?72.Чим відомий науковець Норио Танигучи?73.Чим відомий науковець Річард Фейнман?74.Чим відомий науковець Эрик Дрекслер?75.В чому сенс нанотехнологій?76.Які структурні елементи можна створити на базі наноматеріалів?77.Як можна використовувати нанотрубки, зокрема, в поліграфії? 78.Які саме способи застосування нанотехнологій є найбільш відомими?79.Вкажіть найбільш перспективні методи застосування нанотехнологій у

поліграфії.

112

ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

Автотипний синтез кольору / Autotype colour syntheses / Автотипный синтез цвета

Відтворення кольору в поліграфії, при якому кольорове зображення формується на відбитку різноколірними растровими елементами (точками або мікроштрихами) з однаковою світлою насиченістю кольору окремих прозорих друкарських фарб, але різних розмірів і форм. При цьому ефект півтонів зберігається завдяки тому, що темні ділянки оригіналу відтворюються великими растровими елементами, а світлі — дрібними. При накладанні растрових елементів на відбитку в процесі друкування синтез кольору має мішаний адивно-субтрактивний характер.

Безконтактний друк / Nonimpact printing / Бесконтактная печатьСпосіб отримання зображення, при якому друкування виробляється без

натиску (тиску на папір). В основі безконтактного друку полягає перенос фарби з друкарської форми на папір за допомогою електростатичного і/або електромагнітного полів.

Верстання / Composing / ВерсткаПроцес формування сторінок видання за визначеними розмірами з тексту,

ілюстрацій та інших його елементів.

Водяний знак / Water sign / Водяной знакВнутрішнє, видиме на просвіт зображення на папері, яке наноситься в

процесі його виробництва. Папір з водяними знаками застосовується для виготовлення коштовних документів, грошей, і т.п.

Гібридні друкарські фарби / Hybrid printing ink / Гибридные печатные краскиФарби, які базуються на друкарських фарбах на основі мінеральних масел

(традиційні фарби) з незначною УФ-частиною (не більше 20-25%), які висихають окислюючись, так і під впливом УФ-світла.

Денситометр / Densitometer / ДенситометрПрилад для вимірювання оптичних густин у відбитому (на відбитках та

фотографіях) і прохідному (на слайдах, негативах та діапозитивах) світлі.

113

Допоміжні поліграфічні матеріали/ Subsidiary print materials / Вспомогательные полиграфические материалы

Поліграфічні матеріали, які задіяні у виробничому процесі, але до складу готової продукції не входять (фототехнічні плівки, друкарські форми, матеріали для колірного апарату, хімікати).

Друкарська фарба / Printing ink / Печатная краскаОднорідна суміш дрібних частинок пігменту, рівномірно розподілених у

в’яжучій речовині

Друкарська форма / Printing form / Печатная формаМеталева, пластмасова або інша поверхня, яка складається із

друкувальних та проміжних елементів

Друкувальні елементи / Printing elements / Печатные элементыЕлементи форми, які при друкуванні дають зображення на папері: літери,

цифри, знаки, рисунки. Для високого друку їх висота становить 25,1 мм.

Екологічний менеджмент / Eco Management / Экологический менеджментПланування і управління відповідними показниками на виробництві з

метою постійної уваги до охорони навколишнього середовища

Електронні чорнила / E-ink / Электронные чернилаТехнологія відображення інформації за допомогою керування

мікрокапсулами, у які поміщені електричнозаряджені білі й чорні частки

Засоби захисту від підробок / Protection of fakes / Способы защиты от подделокСукупність технічних прийомів і засобів, які використовуються у процесі

виробництва виробів строгого обліку, з метою захисту їх від фальсифікації

Кольороподіл / Color separation / ЦветоделениеПоділ кольорового зображення ілюстративного оригіналу за допомогою

світлофільтрів або селективних джерел освітлення на окремі зображення, які при синтезі у процесі друкування з певною точністю відтворюють зображення оригіналу

114

Металізований папір / Metallized paper / Металлизированная бумагаЦе папір, на який нанесено тонкий шар металевої фольги або металу, що

напилено у вакуумних камерах

Нанотехнології / Nanotechnologies / НанотехнологииГалузь науки й техніки, що дозволяє робити маніпуляції з окремими

атомами й вивчаючий процеси в малих масштабах простору 1, 10, 100 нм

Нанотонер / Nanotoner / НанотонерЯвляє собою хімічний тонер, створений методом агрегації емульсії й

відрізняється від звичайного тонера тим, що складається із часток хімічного тонера розміром до 10 нм

Основні поліграфічні матеріали / Сommon print materials / Основные полиграфические материалы

Поліграфічні матеріали, які входять до складу готової продукції і визначають її споживчі якості (задруковані матеріали, фарби, лаки)

Роздільна здатність / Separating capacity / РазрешениеХарактеристика сканувальних і записуючих пристроїв; визначає чіткість

зображення та відтворення його дрібних деталей. Виражається у лініях на дюйм (lрі), точках на дюйм (dpi), пікселях на дюйм. Лазерний принтер може мати роздільну здатність 300-1200 dpi; фотоскладальний пристрій – 600-5400 dpi; екран монітора 72-100 пікселів/дюйм

Розподілений друк / Web-to-Print / Распределенная печатьВид розподіленого друку, при якому обслуговування клієнтів не вимагає

особистого контакту

Розумне пакування / Smart packaging / Умная упаковкаЗдатна вказати дату випуску, ідентифікувати своє місце в ланцюзі

поставок, нагадати про стан продукту або змінити мікроумови зберігання

Синтетичний папір / Syntetic paper / Синтетическая бумагаПрийнято називати всі нецелюлозні матеріали, що задруковуються

115

Спуск шпальт / Imposition / Спуск полосРозміщення шпальт видання, що містять текст та ілюстрації, на аркуші в

такому порядку, щоб після його друкування і фальцювання можна було б мати зошит з правильною послідовністю сторінок

Фулерени / Fullerenes / ФуллереныМолекулярні з'єднання, алотропна форма вуглецю, що представляють

собою наноструктури, які вже використовуються або будуть широко використовуватися в майбутньому

116

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства [текст] / Гельмут Киппхан; Пер. с нем. – М.: МГУП, 2003. – 1280 с.

2. Полянский Н.Н. Основы полиграфического производства: Уч. для полигр. спец. вузов [текст]. – М.: Книга, 1991. – 350 с.

3. Виноградов Г., Жуков К. Полиграфическое производство. [текст]. – М.: Книга, 1983. – 208 с.

4. Назарьев. В.В. Цвет. Компьютерная обработка цветных изображений. [текст]. – М.: ЭКОМ, 1996. – 128 с.

5. Артюшко В. Н. Современная реклама : Уч. для полигр. спец. вузов [текст]. – М.: Издательство „Довгань”, 1995. – 134 с.

6. Ромат Е.В.. Реклама. [текст]. – Киев-Харьков: НВФ „Студцентр”, 1999 – 480 с.

7. Запаско Я., Мацюк О., Стасенко В. Початки українського друкарства [текст]. – Львів: Видавництво „Центр Європи”, 2000. – 222 с.

8. Жидецький Ю. Ц., Лазаренко О. В., Лотошинська Н. Д. та ін. Полігра-фічні матеріали [текст]. – Львів: Видавництво „Афіша”, 2001. – 212 с.

9. Kipphan H. Digital Multicolor Printing – State of the Art and Future Chal-lenges [текст]. – The International Society for Optical Engineering, Bellingham (WA) 2008. – 560 p.

10. Gaurav Sharma. The Digital Color Imaging Handbook. Second edition [текст]. – Boca Raton, London, New York, Washington D.C., 2009. – 804 p.

11. Шашлов Б.А. Цвет и цветовоспроизведение [текст]. – М.: Мир книги, 1995. – 272 c.

12. Фрейзер Б., Мэрфи К., Бантинг Ф. Управление цветом. Цветокоррекция. Искусство допечатной подготовки [текст]. – К.: Вильямс, 2006 – 560 с., ил.

13. Журнал „Полиграфия”. Москва, з 2008 р.14. Часопис „Друкарство”. Київ, з 2008 р.15. Журнал „Палітра друку” з 2008 р.16. Журнал „Комп’юАрт” з 2008 р.17. Матеріали всесвітньої поліграфічної виставки DRUPA [електронний

ресурс] http://www.drupa.com/.

117

Навчальне видання

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни “Новітні технології та матеріали”

для студентів напряму підготовки 051501 “Видавничо-поліграфічна справа” всіх форм навчання

Упорядники: БІЗЮК Андрій Валерійович ГУР’ЄВА Наталя Сергіївна

Відповідальний випусковий В.П. Ткаченко

Редактор

План 201_, поз.

Пiдп. до друку Формат 6084 1/16. Спосіб друку – ризографія.

Умов.друк.арк. Облiк. вид.арк. Тираж прим.

Зам. № Цiна договiрна.

ХНУРЕ. Україна. 61166, Харків, просп. Леніна, 14

Віддруковано в навчально-науковомувидавничо-поліграфічному центрі ХНУРЕ

61166, Харків, просп. Леніна, 14

118