Разработка конструкции и технологии производства упаковки из картона для пельменей

ДИПЛОМ
Разработка конструкции и технологиипроизводства упаковки из картона для пельменей

Реферат
В дипломном проекте разработанаконструкция и оптимальная технология производства упаковки из картона.Проведено маркетинговое исследование упаковки для пельменей. Осуществлен выборспециализированного программного обеспечения, способа печати, способа отделкидля используемого картона и полимерной пленки.
Данный дипломный проектсостоит из 107 страниц. В дипломной работе содержится 8 таблиц, 1 схема ипрезентация. Для разработки дипломной работы использовано 18 литературныхисточников.
Ключевые слова: картон,упаковка, штанцевание, штанцформа, проектирование, технология, полимер,биговка, эжекторный материал, контрматрица, офсетный способ печати.
 

Содержание
 
Реферат
Содержание
Введение
1 Современное состояние упаковочной отрасли
1.1 Современное состояниеупаковочного производства
1.2 Современные проблемы отрасли
2 Особенности разработки упаковки
2.1 Комплексный анализ
2.2 Маркетинговые исследования упаковок, представленных нарынке
2.3 Анализупаковываемого продукта
2.4 Этапыразработки упаковки
3 Выборматериала для упаковки
3.1 Выбор картона для упаковки пельменей
3.2 Выбор полимера для вклейки окошек
4 Обзорпрограммных продуктов САПР
4.1 Impact
4.2 ArtiosCad
4.3 MarbaCad
5 Взаимосвязьавтоматизированного проектирования и производства упаковки из картона
5.1 Конструирование упаковки для пельменей
5.2 Автоматизированное проектирование и производствоштанцевальных форм
6 Разработка технологии производства упаковки для пельменей
6.1 Допечатные процессы
6.2 Печатные процессы
6.3 Отделочные процессы
6.4 Упаковочные процессы
7 Расчетсебестоимости полиграфической продукции
Заключение
Список литературы
 

Введение
 
Упаковка сталанеотъемлемой частью нашей жизни. Сейчас трудно представить, что еще 10-15 летназад нам в магазинах предлагали купить товар без фирменной упаковки. Вповседневной жизни мы не задумываемся над тем, какие задачи выполняет упаковка.А между тем она играет главную роль в связи между производителями продукции ипотребителями.
За последнее десятилетиеситуация резко изменилась. На рынке появились высокотехнологичные ипроизводительные штанцевальные автоматы, автоматические линии многоточечнойсклейки, инлайн линии. А повышение степени автоматизации производства неизбежноведет за собой выработку определенных стандартов и требований как кпроизводимой продукции, так и к используемым инструментам и расходнымматериалам. Не в последнюю очередь это относится и собственно к конструкцииупаковки, и в свою очередь приводит к необходимости использованияспециализированных инструментов для ее разработки. Такие инструментыпредставлены на западном рынке в достаточном количестве (это пакеты программ Marbacad, Impact, Artios CAD, Score и другие). На российском рынке этипрограммы в настоящее время не получили широкого распространения из-за своейвысокой стоимости. Поэтому наиболее актуальным является использование дляпроекирования и изготовления упаковки специализированного программногообеспечения и высокотехнологичной штанцевальной оснастки.
 

1 Современноесостояние упаковочной отрасли
 
1.1Современное состояние упаковочного производства
 
Упаковказа последние десятилетия 20в. стала наиболее важным, приоритетным продуктом вэкономике индустриально развитых стран мира. Она является одним из десяти самыхкрупных секторов промышленности каждой страны. Весь мировой рынок упаковкиоценивается на сегодняшний день в более чем 500 млрд. долл. США. В 1990 г. онсоставлял 300 млрд. и к концу первого десятилетия XXI в., по прогнозам специалистов этот показательдостигает 760 млрд. долларов США.
Вэтой отрасли занято 100 тыс. крупных фирм, изготавливающих упаковку инасчитывающихся 5 млн. служащих. Как правило, по сведениям Всемирнойорганизации упаковщиков (УКО), упаковочная индустрия обеспечивает 1-2% валовогонационального продукта.
Потреблениеупаковки отличается по регионам мира. В промышленно развитых странахпотребление на душу населения значительно выше, чем в развивающихся странах.Поэтому имеются возможности дальнейшего роста за счет увеличения объемовмировой торговли, изменение образа жизни, сокращения состава семьи и тяги кудобствам. При этом, как показывают статистические данные, реальные возможностидля роста существуют в развивающихся странах за счет активного приростанаселения.
Длярынка потребительской упаковки России характерно превышение импорта надэкспортом в 12 раз. Таким образом, вместо того чтобы развивать своюпромышленность по производству упаковочных материалов, Россия ежегодноимпортирует различные виды упаковки на сотни миллионов долларов США, хотя этихсредств достаточно было бы для организации и налаживания производстваупаковочных материалов и изделий непосредственно в Российской Федерации [1].
Развитиюупаковочной отрасли в России в последние годы во многом способствовали такиефакторы, как расширение ассортимента продуктов на рынке, изменение структурыпотребления (в том числе появление среднего класса), улучшение инфраструктурырозничной торговли и распределения, признание важности упаковки как средстваобеспечение сохранности продукции на протяжении всего логического цикла, осознаниенеобходимости маркетинга и роли упаковки в создании потребительскихпредпочтений.
Насовременном уровне технологического развития упаковочная отрасль является однойиз основных, формирующих инфраструктуру рыночной экономики. Развитиеупаковочной индустрии в стране взаимосвязано с состоянием и темпами ростамногих сырьевых, производящих и распространяющих отраслей, таких какагропромышленный комплекс, машиностроение, химическая промышленность,транспорт, торговля и др. Немаловажным обстоятельством в условиях рыночной экономикиявляется и то, что продукция упаковочного производства в большинстве своемимеет краткосрочный производственный цикл и реализуется непосредственнонаселению вместе с продуктами питания и товарами первой необходимости; и этоприводит к быстрой оборачиваемости и накоплению собственных средствпредприятия, обуславливает возможность оперативного усовершенствованияпроизводства, стимулирует развитие отечественного предпринимательства, в томчисле малого и среднего бизнеса, и способствует появлению новых рабочих мест.
Однако,по мере создания в России новых и возрождения старых упаковочных производств,освоения ими современных упаковочных технологий, налаживания связей сроссийскими предприятиями-потребителями упаковки все большую долю российскогорынка упаковки осваивают отечественные производители. Они эффективно используютсвои преимущества — близость к предприятиям-потенциальным потребителямупаковки, знание и учет особенностей российского рынка и так далее. В условияхсокращения импорта многих товаров, в том числе и упаковочных изделий, вырособъем выпуска в России практически всех видов упаковки. Большое количествоотечественных предприятий смогло закрепить и утвердить свои позиции наупаковочном рынке, найти новых потребителей своей упаковки. Одновременнопроисходило улучшение дизайна и потребительских свойств производимой в странеупаковки. По данным 2002 года на фоне прироста ВНП России на 2,2% увеличилсяспрос на упаковку на 4,4 % [2]
Сегментроссийского рынка, занимаемый тем или иным видом упаковки, во многомопределяется как изменением требований потребителей, так и технологическимпроцессом в отечественной упаковочной индустрии. Самыми быстрыми темпамиразвиваются сегменты гибкой полимерной упаковки, ПЭТФ-бутылок, самоклеящихсяэтикеток, металлической тонкостенной упаковки.
Сегментупаковки из бумаги, картона и гофрокартона является самым крупным на рынкеотечественной упаковки. Потребление этих видов упаковки в нашей странесоставляет 20 кг на душу населения, то есть 40% от среднего мирового уровня.При этом отечественные производители удовлетворяют потребности российскогорынка коробок из картона хром-эрзаца на 60%, этикетки — на 45-55% игофрированной тары — на 75%. Изготовлением гофрированной тары в нашей стране занимаетсяцелый ряд крупных и средних производителей, например, таких как ЗАО «ГОТЭК», ПО«ГОФРА», ЗАО «ВЕСТА» и другие. Согласно прогнозу фирмы «Мез1а-8ег1а», выпускгофрокартона и коробок из него в России увеличится к 2010 году в 4 раза посравнению с 1997 годом и достигнет 2,2 млн. тонн и 0,9 млн. тонн соответственно[2]. Рынок картонной упаковки в России за последние годы резко расширился засчет применения картона (обычно ламинированного полимерами) для упаковки жидкихпродуктов. Картонные коробки вытеснили стеклотару и гибкие полимерные пакеты включевых секторах молочных продуктов, фруктовых соков, минеральной воды. Вближайшие 5 лет этот сегмент продолжит свой рост, но более низкими темпами — засчет перехода на выдувные бутылки для жидких молочных продуктов [2]. Однакосохраняется возможность развития новых ниш рынка для картонных коробок — упаковка винных бутылок и моющих средств.
Общейтенденцией в России, как в целом по миру, является дальнейшее развитиеполимерных материалов и постепенный выход их на ведущие позиции в областиупаковки. Дальнейший рост этого сегмента рынка будет происходить за счетповышения производства безалкогольных напитков отечественными производителями,захватывающими новые ниши и вытесняющими импорт. Например, ожидается ежегодноевозрастание на 20-25 % потребления ПЭТФ-бутылок для разлива минеральной воды,как за счет увеличения ее производства, так и за счет сокращения долистеклянных бутылок. В 2000 году возрос выпуск пластиковой тары для разлива пивадо 500-550 млн. бутылок в год, за счет частичного уменьшения доли стеклянныхбутылок и металлических банок, а также уменьшения потребления дешевогонерасфасованного пива. Использование ПЭТФ-бутылок для товаров бытовой химиитакже будет расти, по оптимальным прогнозам экспертов, на 30% в год [3].
Одновременнос этим сохраняется и даже возрастает спрос на продукции: отечественногостеклотарного производства. В целом по России объем реализация стеклянныхбутылок ежегодно увеличивается на 20,4%, а по Центральному регион) — на 34,1%. Приэтом из общего годового объема 7850 штук (в пересчете на бутылок} емкостью 0,5литра) 4500 штук были применены при разливе пива и 2335 — водкой, вином ивинными напитками. По мнению экспертов, постоянно возрастающий спрос на пивныебутылки требуется строительства и ввода новых мощностей по их производству,причем конъюнктура остается благоприятной по крайней мере НЕ ближайшие 5 лет[2].
Несмотряна рост отечественного производства и постоянное обсуждение актуальностизамещения импорта, общий объем его в Россию растет. Так, в 2000 году на первыеместа по импорту стеклотары вышли Украина и Польша — 28% и 25%, соответственно.Финляндия сократила свои поставки до 4% рынка, то есть в 7 раз. Страны ЗападнойЕвропы (Германия, Франция, Австрия, Италия) по совокупности обеспечили в 2000году 22% российского импорта стеклотары [4]. Стекло сохраняет свои позиции и вупаковке для парфюмерной и косметической отрасли. Опыт показывает, чтостеклянная тара вызывает доверие покупателя и влияет на потребительский выбор.Поэтому товар такого рода помещают в упаковку из стекла или пластика,имитирующего стекло, однако, соотношение стекла и пластика составляетприблизительно 1:8 в пользу последнего. Упаковка и этикетирования дляпарфюмерно-косметической промышленности являлось одним из перспективныхнаправлений в 2001-2002 годах.
Нафоне роста российского упаковочного рынка самый высокий темп роста в ближайшие5 лет ожидается в секторе гибкой упаковки на основе полимерных пленок иалюминиевой фольги. При этом происходит определенное вытеснение гибкой упаковкина основе бумаги. Современные гибкие упаковочные материалы представляют собойполимерные однослойные и многослойные пленки. Алюминиевую фольгу, а такжекомплексные многослойные ламинаты, сочетающие слои бумаги, фольги и различныхполимеров. Такие материалы предоставляют упаковке, особенно в пищевом секторе,невиданные ранее возможности — долговременное хранение пищевых продуктов внеконсервированном виде, в том числе хранение свеженарезанных мясных и рыбныхпродуктов; активное воздействие на упаковочный продукт с целью сохранения иулучшения его свойств, регулируемая газо- и влагопроницаемость упаковки; имногое другое. Все это сочетается с такими важными для рыночной экономикипоказателями, как малая масса упаковки относительно упаковываемого продукта ипрекрасные возможности дизайна и многокрасочной печати.
Получениекачественной конкурентоспособной упаковки требует не только освоениясовременных упаковочных технологий, но и использования соответствующегоупаковочного оборудования. Согласно статистике, три четверти всех упаковочныхавтоматов, работающих сегодня в России, были закуплены за рубежом, а в наиболеесложном секторе — разливочные автоматы для жидкой продукции — работает 90%импортных машин. Более половины импортного оборудования изготовлено в Италии иГермании, во Франции, Швеции и США [3].Основными покупателями упаковочных машин и оборудования были предприятияпищевой, фармацевтической, химической, табачной и целлюлозно-бумажнойпромышленности.
Российскийсектор производства упаковочных машин и оборудования пока начинает своеразвитие. Уже более 180 российских предприятий освоили выпуск целого спектраупаковочных машин и приборов для них. По оценке западных экспертов, упаковочныемашины российского производства зачастую уступают импортным в эффективности,многие из них являются незаконными копиями зарубежных разработок, да иноменклатура их не достаточна. Но они примерно в 10 раз дешевле своихзарубежных аналогов. К тому же приобретение импортного оборудования зачастуюсвязано с необходимостью использования импортных же упаковочных материалов.Приобретение оборудования отечественного производства не создает такойзависимости. Оборудование для фасовки и упаковки сыпучих продуктов и жидкостейтаких отечественных предприятий, как компания «БЕСТРОМ», «Русская трапеза»,компания «Сигнал-Пак» пользуется заслуженным спросом [1].
Как известно, российскийрынок производства упаковки еще очень молод и относительно недавноориентируется на стандарты индустрии, принятые в развитых странах. Около 10 летназад парк полиграфического оборудования, предназначенного для послепечатнойобработки (высекальные прессы, фальцевально-склеивающие линии и т.д.) былпредставлен в основном образцами советского производства и слабоавтоматизирован. Проектирование же упаковки и вовсе находилось в зачаточномсостоянии и выполнялось в лучшем случае грамотными чертежниками по всемправилам машиностроительного черчения, а в большинстве случаев производственникиобходились эскизами и приблизительными допусками. Однако за последнеедесятилетие ситуация резко изменилась. На рынке появились высокотехнологичные ипроизводительные штанцевальные автоматы, автоматические линии многоточечнойсклейки, инлайн линии. А повышение степени автоматизации производства неизбежноведет за собой выработку определенных стандартов и требований как кпроизводимой продукции так и к используемым инструментам и расходнымматериалам. Не в последнюю очередь это относится и собственно к конструкцииупаковки, и в свою очередь приводит к необходимости использованияспециализированных инструментов для ее разработки.
Такие инструментыпредставлены на западном рынке в достаточном количестве (это пакеты программ Marbacad, Impact, Artios CAD, Score и другие). На российском рынке этипрограммы в настоящее время не получили широкого распространения из за вполнепонятной причины: ни для кого не секрет, что 90% используемых у нас программ –это пиратские «бесплатные» копии, в то время как «бесплатного» оборудования небывает. В связи с этим мы еще не привыкли покупать лицензионные программы, ипредпочитаем пользоваться пиратскими. А так как рынок весьма узок, найтипиратские версии программ для проектирования упаковки очень и очень не просто,поэтому в основном у нас для этих целей используются полиграфические программыили широко распространенный AutoCAD.Тем не менее отставание программного обеспечения от оборудования все более иболее очевидно и многие предприятия сейчас приходят к необходимостииспользования профессионального программного обеспечения в областиконструирования упаковки.
Вближайшие годы упаковочная отрасль будет интенсивно развиваться и станет однойиз наиболее приоритетных в российской экономике. С ее развитием емкость рынкаупаковочной продукции в нашей стране будет непрерывно расти. При этом будетразвиваться международная интеграция. Участие российских производителейупаковочных материалов, изделий, машин и оборудования в специализированныхвыставках, проводимых за рубежом, позволит им выйти на международный рынок.
Внастоящее время коробки и ящики из картона и гофрокартона являются самымипопулярными и широко применяемыми видом тары. Объяснение этому кроется в ихнизкой стоимости, удобстве автоматического выполнения с ними основныхтехнологических операций: изготовления, сборки, заполнения продукцией,укупоривания, штабелирования и так далее. Способность складывания в плоскиезаготовки позволяет экономить место при их хранении и транспортировкизаказчику. При полиграфическом исполнении может быть использован практическилюбой способ печати и отделки, поэтому складные коробки отличаются прекраснымвнешним видом, необычным разнообразием дизайнерских решений. Они имеютразличные конструкции и широкий ряд типоразмеров.
Складныекоробки и ящики из картона и гофрокартона преимущественно используются дляупаковки продовольственных товаров, фармацевтической продукции, изделийхимической промышленности. В США производством складных коробок занято около600 заводов, перерабатывающих 3 миллиона тонн картона. Их объем продажпревышает миллиард долларов. Распределение используемых в США складных коробоки ящиков по видам упаковываемой продукции приведено в таблице 1.1 [1].
Таблица1.1 Распределение складных коробок и ящиков из картона и гофрокартона по видамупаковываемой продукции.Вид упаковываемой продукции, % Объем использования коробок, % Продовольственные товары  47 Фармацевтическая продукция  9 Стиральные порошки  8 Скобяные товары  8 Перевозка напитков  7 Ассортиментные коробки  5 Текстиль  3 Остальное  13
1.2Современные проблемы отрасли
Дальнейшееразвитие российской упаковочной отрасли в целом сдерживается на сегодняшнийдень следующими основными факторами:
· дефицитвысококвалифицированных кадров;
· отсутствие современногоупаковочного оборудования в необходимом
 ассортименте;
· экологическиеаспекты;
· несовершенствонормативно-законодательной базы;
· недостатокподдержки со стороны правительственных органов [3].
Проблемаобеспечения кадрами российской упаковочной отрасли содержит две составляющие.Во-первых, в нашей стране до 1996 года вообще не готовили специалистов поупаковке. Поэтому необходимо введение соответствующих специальностей в вузахстраны с целью базовой подготовки молодых инженеров-упаковщиков и насыщениеэтими кадрами постоянно растущей отечественной упаковочной индустрии.Во-вторых, специалисты, уже сегодня работающие на предприятиях отрасли, вбольшинстве своем обладают познаниями в достаточно узком диапазоне, что не даетим возможности правильно выбирать производимую продукцию и рынки сбыта ее.Кроме того, даже в своем конкретном сегменте они зачастую мало знакомы ссовременными материалами, технологиями и оборудованием. Следовательно, необходимасистема повышения квалификации для специалистов в области современныхупаковочных технологий [3].
Вближайшие годы в сфере упаковки будет развиваться прикладная наука. Будет,наконец, создана отечественная школа подготовки и переподготовки кадров дляупаковочной отрасли. Стандартизация и дизайн отечественной упаковки будетприближаться к общеевропейскому уровню. При этом все сильнее будут развиватьсячерты национального дизайна упаковочной продукции. Все это позволит вступить воВсемирную торговую организацию.
Сразвитием российской упаковочной индустрии емкость рынка упаковочногооборудования в нашей стране непрерывно растет. Насытить оборудованием такойогромный, постоянно ратующий упаковочный рынок только за счет импорта попростуневозможно. Таким образом, развитие отечественного упаковочного машиностроенияявляется необходимым условиям существования, как независимой упаковочнойиндустрии, так и всей экономики страны в целом.
Одновременнос ростом объема производства упаковки в ближайшие годы будут расти объемыотходов. В этой связи срочно надо создать в крупных городах России единуюсистему сепаративного сбора и переработки отходов упаковки. К концу столетияотходы упаковки станут для многих стран Западной Европы основным источникомтопливно-энергетических ресурсов. Постепенно этот процесс так или иначекоснется и России.
Интенсивноеразвитие, рост российской упаковочной отрасли, увеличение ее влияния на другиеотрасли, а также активная разъяснительная работа профессиональных упаковочныхорганизаций приносят свои плоды. Во властные структуры России постепенноприходит понимание важности этого сектора экономики. Так, в декабре 1999г. вГражданский кодекс РФ были введены статьи, обязывающие продавца передаватьпокупателю товар в упаковке, а также обусловливающие ответственность заненадлежащее качество упаковки. В Федеральном законе РФ «О качестве ибезопасности пищевых продуктов» предусмотрены требования к упаковочнымматериалам и изделиям. Закон запрещает розничную продажу не расфасованных инеупакованных пищевых продуктов.
Однакосуществует еще целый ряд отраслевых проблем, которые требуют направленноговмешательства государственных органов. К ним относится прежде всегонесовершенство налогового и таможенного законодательства. Так, таможенныеставки на ввоз из-за рубежа упаковочных материалов и сырья для них зачастуюпревышают ставки на ввоз готовой упаковки в 3-4 раза, что совсем не стимулируетотечественных изготовителей упаковки. Высокие таможенные пошлины накомплектующие зарубежного производства, используемые при производствеотечественных упаковочных машин, значительно удорожают оборудование, собранноена российских предприятиях, и т.д.
Недостатокзаконодательной базы мешает хоть сколько-нибудь заметному проникновению в жизньи такого важного для российских производителей упаковки и упаковочногооборудования рыночного инструмента, как лизинг. Ведь на упаковочную отрасль нераспространяется государственное кредитование лизинга, действующее, например, впроизводстве сельскохозяйственной продукции. Хотя эти отрасли очевидновзаимосвязаны.
Отсутствиеофициального государственного «упаковочного» органа, а также дефицитпрофессиональных знаний по упаковке у лиц, подготавливающих и принимающихсоответствующие программные решения на уровне государства, зачастую замедляютформулирование и проведение необходимых мер, а иногда приводят к появлениюпредложений, эффект от которых может быть обратным ожидаемому. В стране до сихпор нет четко продуманной, утвержденной на государственном уровне программыразвития упаковочного сектора экономики.
 

2 Особенностиразработки упаковки
 
2.1 Комплексный анализ
 
Для создания упаковкиудовлетворяющей многочисленным и разнообразным требованиям, еще на стадииразработки конструкции следует проводить комплексный анализ, позволяющийсделать оптимальный выбор во взаимосвязанной цепочке важнейших элементовупаковки:
· материал;
· конструкция;
· дизайн;
· методизготовления;
· методупаковывания;
· сеть и условияраспространения;
· особенностииспользования;
· утилизацияиспользованной упаковки.
Комплексный анализ ивыбор оптимальных решений при разработке упаковки можно разделить на триосновных этапа. Первый этап включает сбор необходимой информации. Второй этап –непосредственно комплексный анализ собранной информации. Третий этап- принятиеоптимального решения разработка мероприятий по изготовлению упаковки[9].
2.2 Маркетинговые исследованияупаковки, представленной на рынке
Выполняемые перед проектированиеммаркетинговые исследования направлены на изучение особенностей рынкапотребления продукции в упаковке, которую предполагают конструировать.Особенностью упаковки является то, что она служит средством привлечениявнимания потенциального покупателя, побуждает его к покупке упакованнойпродукции. Покупатель в местах розничной торговли прежде всего рассматриваетупаковку и лишь потом изучает особенности самого продукта. Привлекает вниманиепокупателя сочетание цвета, графики, формы и текстуры упаковки. Эти факторыобеспечивают новизну, узнаваемость, уровень авторитетности и признания. Эффектпривлечения внимания дополняется размещённой на упаковке рекламой и полезнойинформацией. Удачная упаковка способна сформировать высокий имидж продукта. Дляпобуждения потребителя к покупке его необходимо увлечь сочетаниемупаковка-продукт, выделить это сочетание среди подобных на витрине. Кроме того,упаковка играет роль молчаливого продавца продукта.
 Для обеспечения сбыта продукцииочень важно знать специфические особенности покупателей. Эти особенностиопределяются сочетанием демографических и психологических факторов. Демографияделит население на группы по полу, возрасту, этнической принадлежности исоциально-экономическому статусу. Психология идёт дальше в своей попыткеразбить население на группы в зависимости от того, что оно думает и чувствует.Эта наука является субъективной по своей природе и поэтому менее точной, чемдемография. Но психология должна входить в состав исследований, целью которыхявляется прогнозирование сбыта упакованной продукции путём удовлетворениязапросов потребителей.
 Для обеспечения максимального сбытапродукции за счёт упаковки необходимо иметь достоверную информацию по целомуряду вопросов:
· Кто собираетсякупить продукцию?
· Какие качества иособенности продукции и упаковки будут особенно значимы для различных категорийпокупателей?
· Какие специальныетребования к особенностям потребления продукции и к конструкции упаковкипредъявляют различные категории покупателей?
· Какой имиджпродукту должна придать упаковка?
· Как выделить засчёт упаковки сходные продукты потребления?
 Ответ на эти и другие вопросыпоможет принять правильное решение при конструировании упаковки. Это особенноважно при существовании общепринятого стереотипа восприятия потребителемупаковки для традиционного ассортимента продукции. В этом случае риск привверении принципиально новой концепции упаковки может быть слишком высоким.
 Маркетинговые исследования важны идля определения оптимального уровня стоимости данного продукта. Исследованиявыявляют факторы, влияющие на решение о стоимости упаковки. Базовымипоказателями в этих вопросах являются размеры рынка потребления и реальныеобъёмы сбыта продукции. От этих показателей зависит, может ли прибыль отреализации продукции окупить расходы по полному циклу процессов конструированияи подготовки производства принципиально новой упаковки. Стоимость упаковкиопределяет возможности её художественного оформления и соответствующей отделки.
 Сведения о размерах рынкапотребления служат основой при выборе технологии производства и подготовки купаковыванию продукции и упаковки, определении параметров технологическогооборудования (тип, формат, скорость и т. п.) для всех этапов жизненного циклаупаковки.
 Информация о рынке важна дляопределения этапов и сроков подготовки производства и продвижения упакованнойпродукции. Чётко спланированные и проведенные маркетинговые исследования рынкапозволяют составить грамотное техническое задание на проектирование упаковки иопределить объём всех стадий разработки проекта.
В том или ином варианте пельмени существуют в кухнях многих стран,и каждая из них претендует на пальму первенства в этом виде кулинарногоискусства. Тем не менее мы считаем этот продукт абсолютно русским. А значит,нашу страну предъявить без них сложно. Постараемся вспомнить, какими они былилет 15-20 назад.
Даже в эпоху тотального дефицита этот продукт периодически наприлавках появлялся. И магазинные пельмени были весьма популярны. Ответ навопрос об их качественных характеристиках пусть останется в прошлом, важно, чтопродукт пользовался стабильным спросом. Активно потреблялись они по несколькимпричинам: во-первых — недорого, во-вторых — сравнительно просто готовить(засыпать в кипяток и дождаться пока всплывут), в-третьих — сытно. Одна вотбыла беда: сказать про тогдашние пельмени, что это было не только дешево исытно, но и вкусно, как-то не получалось… Но знали мы и другие пельмени: еслиудавалось уговорить маму или бабушку налепить их собственноручно, то избудничного этот продукт превращался в праздничный — такому обеду радовались иего ждали. Из этого следует, что пельмени бывают еще и вкусными!
С тех пор много воды утекло, однако пристрастия нашего народа неизменились и пельмени по-прежнему охотно покупают. В любом супермаркете легковстретить десятки всевозможных их сортов и видов. Причин тому несколько:
· Традиционнаяпопулярность пельменей у нашего народа. Испокон веков их ели, едят и естьбудут.
· Огромноеразнообразие их видов и рецептов. В свое время в каждом районе Советского Союзаимелся свой собственный, подчас уникальный, рецепт. А если приравнять кпельменям еще и вареники (с точки зрения технологии производства, внешнего видапродукта и их упаковки это одно и то же), ассортимент расширяется многократно.
· Пельмени,пожалуй, единственный продукт, который может быть как недорогим обиходным,так и престижным праздничным. А это еще больше увеличивает число видовпродукта.
Таким образом, к настоящему времени сформировалась определеннаяноменклатура пельменей и однотипных продуктов (равиоли, манты, вареники и т.д.) — далее для простоты все их будем считать пельменями.
В рыночный процесс вовлечено множество фирм и компаний, поэтомудля каждого производителя естественен и актуален вопрос: как заставить купитьпродукцию своего предприятия при наличии у покупателя огромного выбора. Напомощь здесь приходит упаковка. Необходимо проанализировать какие тенденциисуществуют сегодня в упаковке пельменей, какие идеи эксплуатируются компаниямидля того, чтобы привлечь как можно больше покупателей, и попробовать эти идеикак-то сгруппировать. Такая структуризация позволит правильно сориентироватьсяи выйти на рынок с новыми идеями.[5]
При тщательном осмотре полок супермаркетов были выявлены несколькоосновных направлений развития рынка пельменей. Среди всего их многообразияможно выделить несколько групп.
Большие объемы производства. Пельмени сегодня не производит только ленивый.Но большая доля рынка принадлежит нескольким ведущим торговым маркам, которыевыпускаются массовым тиражом, и именно эти пельмени заполняют холодильники вподавляющем большинстве супермаркетов, оставляя остальным видам лишь небольшуючасть территории. Для того чтобы заполнить как можно больше пространства вмагазине, производителю приходится выпускать широкий ассортимент всевозможныхвидов пельмени (например, одних только пельменей «Дарья» можно насчитатьдесятки сортов).
Насколько они на самом деле отличаются на вкус, сказать сложно, однако цельсвою производитель достиг — пельменей его торговой марки в магазинах всегдамного. А значит покупатель, пришедший в магазин «за пельменями», с большейдолей вероятности возьмет продукт именно этой компании — потому, что егосущественно больше.
Собственно упаковка для такого типа продуктов, как правило, неотличается особым изыском — в подавляющем большинстве случаев: заваренныйполимерный пакет с напечатанным изображением. Обязательно крупно выделяетсялоготипкомпании, чтобы не путали с товаром других производителей.
Попытки выделиться. Сюда следует отнести массовую продукциюнекоторых компаний, которые, используя стандартную упаковку (полимерный пакет),тем не менее стремятся сделать свои изделия более узнаваемыми. Вход могут идтиразличные приемы, однако один из наиболее действенных — улучшенный (болееяркий, выразительный и привлекательный вид упаковки). Хороший результат даетприменение металлизированной пленки. Правда, этот эффект будет работать до техпор, пока другие компании не последуют хорошему примеру.
 «Улучшенный продукт». Тоже довольно многочисленная группа— это продукты, которые позиционируются производителями, как товар болеевысокого качества. И чтобы подчеркнуть данную характеристику, они обладают,соответственно, более дорогой и привлекательной упаковкой. В подавляющембольшинстве случаев это картонная коробка с красивым и качественно исполненнымизображением.
Такую упаковку приятно брать в руки, красочное оформелениепритягивает взгляд. Коробку хочется получше рассмотреть, а подержав ее в руках несколькоминут, появляется желание попробовать то, что внутри. И пельмени перемещаются втележку покупателя.
Ностальгический вариант. Сравнительно недавно в магазинах появилсяпродукт, аналогичный по форме и виду упаковки тому, который существовал 15-20 летназад. Очевидно, что маркетинговый расчет построен на приятных воспоминаниях,связанных с прошлым, которые есть у всех. Люди более старшего поколения вспоминаюто советских временах с ностальгией. Визуальные образы прошлого обычно долгосохраняются в нашем сознании и подсознании. Глядя на знакомую упаковку, человеквспомнит что-то радостное, веселое, связанное с теми годами, да и купит «те жепельмени, что и тогда...»
Насколько эффективен такой подход к продвижению продукта,однозначно сказать сложно, однако, на наш взгляд, это все равно лучше, чембезликая упаковка, которой и так много. Лучше уж чем-то отличаться, чем неотличаться вообще.
«Домашний» продукт. Уже отмечено, какую радость доставляли нампельмени домашние, сделанные руками мам или бабушек (или даже своимисобственными). Это нефабричный продукт, и производитель именно на этом делаетакцент. Для такого рода пельменей целенаправленно не разрабатывается какая-либоособая упаковка — используется стандартный контейнер. Сверху помещается напечатаннаяв одну-две краски простейшая этикетка, на которой обязательно будет выделено,что этот продукт «изготовлен вручную».
Так подчеркивается основное преимущество изделия — то, что этомалотиражный и hand-made, как теперь принято говорить, продукт. А, следовательно, ему нетребуется специальная упаковка («домашний» продукт должен и упаковываться«по-домашнему»). Кстати, эта идея поддерживается и в магазине, на полкекоторого одновременно лежат, как правило, лишь несколько подобных упаковок,показывая, что пельменей руками в домашних условиях много не сделаешь.
Именной продукт. Некоторое время назад возникло увлечениеименными (фамильными) продуктами. Обычно «фамильные» названия ассоциируются ссемейным производством, поэтому предполагается, что продукт должен быть болеевысокого качества, как бы «домашней кухни». Считается также, что производительпобоится ставить свою фамилию в названии продукта, если он не отвечаетопределенным требованиям.
Существует несколько серий продуктов, объединенных той или иной фамилией(например, продукты от Ильиной).
Этот продукт оформляется с претензией на высокое качество: дляупаковки используются необычные коробки с многокрасочной печатью высокогокачества, с высеченными окнами.
Такие продукты выкладываются на прилавок магазина в небольшомколичестве, чтобы обеспечить им некоторую элитарность.
 Стилизация. Отдельную группу престижных продуктов составляют пельмени,упаковка которых вызывает какие-либо специальные ассоциации. Как известно, встарину на Руси пельменей, готовили помногу, впрок, и хранили в замороженномвиде в холщовых мешках в погребе на льду. Точно так же в Сибири пельменискаладывали в деревянные бочки и хранили всю зиму в замороженном виде. В нашидни в магазине можно встретить пельмени, упакованные в небольшие мешочки илидаже маленькие деревянные бочонки. По-видимому, это должно вызывать ассоциациис «веками одобренным» продуктом, выполненным «по старинным рецептам», что вобщем означает неоспоримо высокое качество. И хотя такие продукты в магазинахвстречаются не так часто, а если выставлены на витрину, то в небольшомколичестве, тем не менее они не залеживаются, даже несмотря на высокую цену.
Во всяком случае «Пельмени бочковые» не лежат в магазине болееодного дня. Это может быть связано с тем, что их изначально очень малопривозят, и с тем, что продукт быстро разбирают, польстившись на упаковку.
Но даже если и первое, факт остается фактом — покупателей неостанавливает высокая (раза в 3-4 выше обычной) цена пельменей. Что значитинтересная идея, интересная упаковка!
2.3 Анализупаковываемого продукта
Производство мяса имясных продуктов всегда было и остается наиболее трудоемкой и дорогостоящейотраслью АПК. Мясные изделия являются высокоценной пищей, обеспечивающейпотребности человека в животных белках, витаминах, минеральных веществах.
 К качеству мясапредъявляются высокие требования. При выборе упаковки для мяса и мясныхпродуктов следует учитывать микробиологические и биохимические процессы,протекающие в мясных продуктах, подвергающихся кулинарной и тепловой обработке,сроки реализации, условия хранения и транспортирования. Мышечная ткань состоитиз воды, белков, небольшого количества азотосодержащих экстрактивных веществ,жиров, минеральных солей, углеводов, углекислоты, азота, а также ферментов. Действиеферментов, выполняющие в живом организме биологические функции, после убояживотных не прекращается, но процессы обмена принимают другое направление,развиваются процессы распада.
Таким требованиямотвечают материалы как полимерные, так и упаковка из бумаги и тканей. Но кнаиболее «дорогой» и представительной больше относится упаковка из последнихматериалов. Упаковываемый продукт будет позиционироваться каквысококачественный, поэтому упаковка для него должна удовлетворять высокимтребованиям потенциального покупателя. А это значит материал для упаковкипельменей должен быть экологически чистым, обеспечивающим защитные свойства иинтересное дизайнерское решение как конструктивного, так и графическогохарактера. Анализируя исследование рынка пельменей можно сделать вывод опредпочтительном материале и способе отделки упаковываемой продукции: наиболеедоверительным отношением покупателей пользуется картонная упаковка,следовательно, для потиснения на рынке конкурентов новому продукту необходимаупаковка из аналогичных материалов с оригинальным конструкторским решением,выгодно выделяющим его от других аналогичных товаров.
2.4 Этапы разработкиупаковки
На этапе разработкиупаковки осуществляется выбор материала (конкретной марки и другиххарактеристик картона), определение формы и габаритных размеров упаковки,цветового решения, разработка текста и изображений и разработка конструкцииупаковки, куда входят выбор клеевых соединений, замковых затворов, конструкцийдна, крышки и т. д.
Оптимальное соотношениеосновных размеров коробок должно обеспечивать их хорошую устойчивость как притранспортировке и хранении, так на витрине и стеллажах магазина. Коробки стоваром не должны падать, иначе теряется благоприятное впечатление при покупке.
Увеличение объема производстваи повышение производительности предъявляют новые требования к упаковке состороны сфер распределения и розничной торговли. Прежде всего это сокращениезатрат за счет рационализации распределения, экономии трудовых ресурсов иуменьшении потерь.
Одним из наиболееэффективных путей снижения затрат на распределение и продажу является созданиегрупповых модульных упаковок, пригодных для транспортировки и хранения ивыкладки на стеллажи в магазинах. Для этого габаритные размеры упаковок должныбыть кратны размерам групповой модульной упаковки, которая в свою очередь,создается с учетом размеров стандартных поддонов и магазинных стеллажей.
Стандартные поддоны имеютразмеры 800х1200мм и 1000х1200.
Размеры проектируемойупаковки: 158х 245х48,5
1. 5 коробок на 4коробки с люфтом 22 см, 20 коробок
2. 4 коробки на 7коробок с люфтом 9,4см, 28 коробки
Очевидно, чтопроектируемая упаковка для пельменей будет экономичнее штабелироваться напаллете размером 1000х1200.
В магазинахсамообслуживания индивидуальные потребительские коробки выполняют рольпродавца. Они должны иметь привлекательный внешний вид и вполной мере выполнятьтребования информационной функции — отражать индивидуальные особенности товара,предоставлять необходимую информацию о нем, рекламу их.
К процессу проектирования упаковки изкартона относят разработку чертежа развертки упаковки, разработку графическогодизайна упаковки, верстку графического дизайна упаковки и изготовление опытногообразца упаковки. Автоматизация проектирования способствует облегчению процессапроектирования, уменьшению трудоемкости процесса проектирования, сокращениюколичества ошибок при проектировании. Основным средством автоматизацииразработки чертежа развертки упаковки являются САПР – системыавтоматизированного проектирования. Различают универсальные САПР испециализированные САПР, ориентированные на специфику конкретной индустрии (внашем случае — индустрии упаковки из картона). Как правило, специализированныеСАПР входят в состав сложных программных комплексов, которые помимо САПРвключают системы автоматизированного управления технологическими процессами(АСУТП).

Составление технического задания   Рис.9. Схема технологиипроизводства упаковки из картона
/>

Разработка упаковки                                                                                        /> /> /> /> /> /> /> />

/>/>
Верстка графического дизайна                                                                                                                 
/>

Изготовление макета    
/>

Раскладка на лист                                                                                       
/>/>                                                                                                                                /> /> /> /> />
Разработка чертежей штанц. оснастки  
Изготовление печатных форм  

/>/>                                                                                                                                    /> /> /> /> /> />
Печать и отделка   />
Изготовление штанц. оснастки   />

/>/>                                                                                                             
/>

Отделение облоя                                                                          
Отделение заготовок коробок                                                                           
Фальцовка                                                                            
 
Склеивание    
/>

                                                                                                                   

3 Выбор материала для упаковки
 
3.1 Выбор картона для упаковкипельменей
 
Подход к каждой из систем «пищевойпродукт-упаковка» индивидуален. Выбор материала упаковки определяется составомупаковываемого продукта, условиями и сроком хранения. Зная биохимический составпродуктов можно сформулировать основные требования к упаковочным материалам ивыбрать метод упаковывания. Необходимо учитывать тот факт, что в процессехранения происходят сложные биохимические процессы в продукте, а такжевзаимодействие между продуктом и упаковкой с одной стороны, упаковкой иокружающей средой с другой. Поэтому при выборе упаковки для того или иногопродукта важно учитывать барьерные свойства упаковочного материала, которыезависят от его проницаемости по отношению к различным средам (влага, пары,газы, жиры), свету, запахам.
Характеристики проницаемостиупаковочного материала в сочетании с чувствительностью пищевых продуктов ккомплексу факторов внешней среды позволяют установить расчетным путем срокхранения продукта в упаковке. При этом взаимодействие внешней среды с пищевымпродуктом можно рассматривать как состоящую из компонентов: внешняясреда–внутренняя среда–пищевой продукт.
Пищевой продукт постоянно находится внепосредственном контакте со средой внутри упаковки, состав которой зависит отусловий хранения и внешней средой, взаимодействие с которой определяется барьернымисвойствами упаковочных материалов.
Выбор упаковки определяетсянесколькими критериями:
· биохимическимсоставом упаковываемого продукта;
· условиямихранения;
· свойствамиупаковочного материала (барьерные, санитарно-гигиенические, физико-механические,технологические, устойчивость к старению и ряд др.);
· кинетикойизменения качества продукта и упаковки.
Физиолигическая безвредность – одноиз важнейших требований к упаковочным материалам, находящимся внепосредственном контакте с пищевыми продуктами. Под физиологическойбезвредностью понимается невозможность перехода в пищевой продукт из материалаупаковки посторонних (особенно низкомолекулярных веществ), изменяющихвкус и запах продукта и оказывающих вредное влияние на организм человека. Вполимерном материале такими веществами могут быть низкомолекулярные продуктыего синтеза (мономеры), а также применяемые при синтезе и недостаточно отмытыекатализаторы, инициаторы, эмульгаторы, красители и другие вспомогательныекомпоненты.
Вкаждом конкретном случае применения полимерного материала для упаковки пищевогопродукта должно быть получено разрешение специального органа здравоохранения всоответствии с утвержденным в каждой стране санитарно-гигиеническимзаконодательством. В Российской Федерации процесс санитарно-гигиеническихисследований упаковочных материалов, поступающих на потребительский рынок,многоступенчатый и осуществляется в соответствии с ГОСТ 22648—92 «Пластмассы.Методы определений гигиенических показателей». Санитарно-гигиенические исследованиясоставляют единый комплекс и включают три этапа: органолептическую оценку;санитарно-химические исследования; токсикологическую проверку на животных.Получение на любом из этих этапов отрицательных результатов является основаниемдля отклонения материала для контакта с пищевыми продуктами и запрета наиспользование его в качестве упаковочного.
Органолептическиеисследования основываются на высокой чувствительности вкусового и обонятельногоаппарата человека и позволяют в ряде случаев не только определять посторонниепривкус и запах, но даже идентифицировать их. Органолептическая оценка всегдапредшествует санитарно-химической. Объектом ее может являться как полимерныйматериал, так и упаковываемый в него продукт. Органолептическая оценкапозволяет по привкусу, запаху, внешнему виду выявить недопустимое воздействиеисследуемого материала на пищевой продукт (или наоборот).
Санитарно-химическиеисследования осуществляют, как правило, аналитическими методами и сводят кколичественной интегральной или специфической оценке миграции постороннихвеществ из упаковки в пищевой продукт. Этими методами могут бытьидентифицированы мономеры и вспомогательные вещества, используемые в процессесинтеза полимера. В отечественной практике используется метод санитарно-химическихисследований, предусматривающий комплексное определение по определенной схемепосторонних веществ в трех фазах: твердой, жидкой и газообразной.
Токсикологическиеисследования проводятся с целью установления критерия токсичности.
Перечисленныевыше требования, предъявляемые к контактирующим с продуктами питания полимернымматериалам, в значительной степени ограничивают их число.[8]
Упаковочные картоны имеют многослойную структуру — она увеличиваеттолщину и жесткость материала. Основным сырьем для их изготовления служатбеленая и небеленая целлюлоза, древесная масса, макулатура. В дальнейшем речьбудет идти о мелованных упаковочных картонах.
Картоны, содержащие макулатуру, несколько дешевле, однако они, какправило, обладают меньшей жесткостью. Для увеличения жесткости, прочности ивлагостойкости используется целлюлоза повышенной прочности (крафт). Качествотого или иного сорта картона характеризует совокупность его потребительскихсвойств: печатных, жесткостных, барьерных. Важно выбрать марку картона соптимальным сочетанием цены и перечисленных свойств. Рассмотрим группы картонови попытаемся разобраться, чем они отличаются друг от друга.
Несмотря на то, что картоны из первичных волокон имеют существенныепреимущества по жесткости и гладкости (даже без дополнительной обработки), уних есть один существенный недостаток — высокая цена. Поэтому, если к дизайну ипрочностным характеристикам не предъявляется особых требований, использованиематериалов этой группы вряд ли оправдано. Скорее, они могут использоваться дляупаковки товаров, которые позиционируются как дорогие и эксклюзивные, хотя, излюбого правила существуют исключения.
К материалам из первичных волокон относятся и более дешевые картоны изкрафт-целлюлозы. Они отличаются характерным коричневатым (кофе с молоком)цветом оборотной стороны и повышенными жесткостными и барьерными свойствами.
Учитывая, что крафт-картоны более жесткие и устойчивые к влаге, чеммакулатурные, можно значительно расширить сферу их использования при измененииотношения к эстетическим свойствам «кофейного» оборота. Картоны изкрафт-целлюлозы обходятся производителю упаковки дешевле, а значит, появляетсявозможность снизить цену конечного продукта.
При производстве материалов этой группы наряду с целлюлозой и древесноймассой значительную весовую долю составляет макулатура. Это снижает стоимостькартона, но приводит к уменьшению жесткости материала. При одинаковойплотности, макулатурные картоны на 20-30% менее жесткие, чем картоны изпервичных волокон. Следовательно, если из-за экономических или каких-либодругих соображений производителю приходится переходить на макулатурный картон,то для сохранения прочностных свойств упаковки нужно будет выбирать болееплотный по сравнению с чистоцеллюлозным материал.
Как правило, макулатурные картоны используются для массовогопроизводства, где требования к снижению стоимости упаковки особенно жесткие:продукты питания (чай, кофе, пельмени), пачки для недорогих табачных изделий,коробки для стиральных порошков, лекарственных препаратов, детских игр.Следует, правда, иметь в виду, что макулатурные слои упаковочных картонов недопускаются к прямому контакту с пищевыми продуктами. Решением проблемы можетслужить использование дополнительной упаковки (так называемого «пакета вкоробке»). При этом сохраняется требуемая жесткость конструкции, а контакткартона с продуктом исключается.
Для изготовления красочной упаковки, как правило, используют мелованные(покрытые) картоны. Качество покрытия лицевой стороны играет важнейшую роль дляполноцветной печати, в особенности, если предполагается лакирование илитиснение. В качестве показателей качества покрытия приводятся только белизна,глянец и гладкость поверхности.
Помимо качества мелованного покрытия, при производстве коробоксущественны высечные свойства картонов. Стандартных измеряемых показателей этихсвойств нет, поэтому приходится проверять их опытным путем.
· лучше ведут себяпри высечке и биговке картоны из первичных волокон;
· чем выше пухлостькартона, тем лучше он высекается и бигуется.
Жесткость картона является одной из его главных характеристик, так какупаковка должна, в первую очередь, выполнять функцию защиты содержимого. Приодной и той же плотности картоны разных марок могут обладать различнымижесткостными характеристиками.
Жесткость картона определяется его толщиной и упругими свойствами сырья,причем толщина влияет на жесткость нелинейно. Под жесткостью материалов обычнопонимается их сопротивляемость деформациям, возникающим под воздействиемвнешних сил и нагрузок. Это определение, принятое в курсе сопротивленияматериалов, полностью применимо к листу бумаги или картона, а также изделиям изних.
Факторы, повышающие жесткость:
· увеличение веса,а следовательно, толщины;
· увеличениеобъемного веса картона, не содержащего в композиции минеральных наполнителей(без снижения толщины);
· проклейкасвязующими веществами;
· преобладание вбумажной композиции длинноволокнистой целлюлозы;
· высокая степеньпомола бумажной массы.
Факторы, понижающие жесткость:
· противоположныеперечисленным;
· каландрирование.
Пухлость зависит от композиции бумажной массы, используемой дляизготовления бумаги или картона. Значительное количество волокон предварительновысушенной или замороженной целлюлозы способствует получению пухлой бумаги.Коротковолокнистые материалы (например, целлюлоза из лиственных породдревесины) или материалы, склонные к укорочению в процессе размола волоконсульфитной целлюлозы, отбраковка от вискозной целлюлозы, большое количествомакулатуры и сухого оборотного брака также увеличивают пухлость бумаги.
Связь между пухлостью материала и его жесткостью при этом выраженазначительно слабее, чем для макулатурных картонов. Характерной чертой картоновс крафт-целлюлозой является меньшее значение толщины (и, следовательно,пухлости) при тех же значениях жесткости.
Ценовым ориентиром при выборе картона (без учета его остальных свойств)должна являться не стоимость тонны, а стоимость 1 м2 прификсированной (необходимой для данного вида упаковки) жесткости. Знаяжесткостные характеристики картонов, можно сравнить ценовую привлекательностьтой или иной марки.
Барьерные свойства.
От правильного выбора барьерных свойств материала зависит не тольковнешний вид упаковки, но и срок хранения продукта и величина потерь на этапеего транспортирования.
Для упаковки замороженных продуктов должны использоваться картоны снизкой восприимчивостью к влаге. Этого требует цикл транспортировки и храненияпродуктов глубокой заморозки. Если в таких случаях используются неспециальныекартоны, то при неизбежных перепадах температуры влага как правило приводит ккороблению и даже нарушению упаковки, что ухудшает внешний «товарный» вид исохранность содержимого упаковки.
Важным показателем в данном случае является показатель стойкости к влаге.Устойчивость картона к влаге измеряется количеством воды, которое впитывается 1м2 какой-либо стороной картона в течении определенного времени. Длякартонов без специального покрытия типичное значение составляет от 30 до 60 г/м2.Измерения проводятся по методу Кобба. Время измерения — 60 сек. Для упаковкизамороженных продуктов должны использоваться картоны с показателемвпитываемости влаги оборотной стороны меньше 45 г/м2. Такойпоказатель может достигаться, к примеру, специальной пропиткой бумажной массыпри изготовлении картона.
Требования европейских потребителей, предъявляемые к картону для упаковкиразличных продуктов питания указаны в таблице:
Вид продукта
Жиростойкость, КИТ, не менее
Впитываемость влаги
не более, г/м2 Сухой корм для животных 10 -- Замороженные продукты 8
Кообб180, 45 Выпечка и балалея 7
Кообб80, 25 Масло и маргарин 8
Кообб80, 25 Еда быстрого приготовления 6
Кообб80, 25 Мясо, птица 8
Кообб80, 25
Таблица 7. Требования, предъявляемые к картону для упаковки различныхпродуктов питания
Выбранная марка картона:
TECTABase
Картон с дисперсионным покрытием для производства упаковки, требующейводо-, паро- и термопрочных свойств. Дисперсионное покрытие на водной основе несодержит соединений хлора, фтора и тяжелых металлов, а также смол. Изделия изкартона TECTA могут скрепляться клеем, термоклеемили механически. Обладает избирательной способностью удерживать иливысвобождать влагу и тепло.
Плотность 305 г/м2
Поставляется в листах формата: 62х94, 70х100 [10]
 
3.2 Выбор полимерной пленки для вклеенных окошек
Так как упаковываемый продуктподвергается заморозке, то помимо санитарно–гигиенических требований к полимерномуматериалу, предъявляется и требование к возможности эксплуатации его при низкихтемпературах. При этом пленка должна обладать хорошей прозрачностью.
Полипропилен широко используемый дляупаковки продуктов не удовлетворяет условиям эксплуатации при низкихтемпературах.
Поливинилхлорид не удовлетворяеттребованиям санитарно-гигиенических норм, т. к. последнее время экологииобнаруживают миграцию мономеров в продукт.
Полистирол наиболее подходящийполимер для применения его в условиях заморозки, а также обладает хорошейпрозрачностью и удовлетворяет экологическим нормам.
 

4 Обзор программныхпродуктов САПР
Примерами специализированных CAD/CAM систем, которые включают в свой состав модулиразработки чертежа развертки упаковки, являются MarbaCAD и Impact фирмы Arden Software, Artios фирмы Barco Graphics, Elcede DieCAD фирмы Elcedeи т. д. Среди универсальных САПР наибольшее распространение получила система AutoCAD фирмы AutoDesk. Необходимо отметить, что применениедругих программных средств (например, программ обработки векторной графики)является непрофессиональным и лишенным системности подходом. Файл, полученныйна этапе разработки чертежа развертки упаковки, в дальнейшем станет основойфайлов, управляющих работой автоматизированного оборудования, поэтому качествовыполнения чертежа (отсутствие разрывов, смещения узловых точек, дублированияэлементов чертежа и др.) является критичным фактором. Специализированные САПРсодержат соответствующие функции, завершающие разработку чертежа (например,функцию удаления «двойных» линий), поэтому даже в случае использованияуниверсальных САПР для разработки новой конструкции предпочтительным являетсяпоследующий «прогон» файла сквозь «сито» специальных функций модуля разработкичертежа развертки упаковки в составе специализированной CAD/CAM системы. Этопредъявляет к специализированным программным средствам требование возможностиимпорта данных в формате универсальных САПР (в случае AutoCAD – файлы форматаDXF). Также желательной является возможность импорта данных в формате другихспециализированных САПР.
В качестве средств разработкиграфического дизайна упаковки из картона используются те же программные пакеты,что и в традиционной полиграфии: Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand,CorelDraw, Adobe PhotoShop. Также можно отметить программное решение ArtProфирмы Artwork Systems, полностью ориентированное на дизайн этикетки и упаковки.
Под версткой графического дизайнаупаковки из картона понимается совмещение графического дизайна и чертежаразвертки упаковки и внесение необходимых изменений в дизайн. Оптимальнымрешением для выполнения верстки является работа со специализированными CAD/CAMсистемами. Точно так же, как в случае с инструментами разработки чертежа поотношению к универсальным САПР, в случае с инструментами обработки графикиспециализированные САПР содержат «облегченную» версию универсальных графическихпакетов. Заметим, что в общем случае имеющихся в специализированных САПРинструментов вполне достаточно, так как на этапе верстки графический дизайн ужене претерпевает значительных изменений. Таким образом, к специализированнымСАПР предъявляется требование обеспечить возможность импортирования графическихданных наиболее распространенных форматов.
Опытные образцы упаковки обычноизготавливают на плоттере, оснащенном инструментальными головками для резки ибиговки. При этом для управления современными плоттерами (плоттеры,специализированные для индустрии упаковки, фирм Zünd, Lasercomb)используется набор команд языка HPGL (сокращение от Hewlett-Packard GraphicsLanguage). Таким образом становится актуальной задача конвертации данных изформата САПР в формат HPGL. Некоторые модели плоттеров, не простоспециализирующиеся для применения в индустрии упаковки из картона, а именнопредназначенные для изготовления опытного образца (макета) упаковки (например,модель Lasercomb HSP), поддерживают возможность непосредственного управления изСАПР, а также возможность работы в сети. В данном случае плоттер можнорассматривать как обычное сетевое устройство, и работа с ним аналогична работес сетевым принтером. Среди последних тенденций в изготовлении опытного образцаупаковки из картона можно отметить применение лазерных технологий и технологийфрезерования, причем возможно использование как отдельных лазерной или фрезернойустановок, так и модулей лазерной или фрезерной резки в составе плоттернойсистемы.
Для печати опытного образца упаковкишироко применяются струйные печатающие модули в составе плоттерных систем. Внастоящее время прослеживается тенденция к переходу на использование цифровыхпечатных машин класса Computer-to-Print. В зарубежной литературе существует специальныйтермин “Sampleprinter”, который определяет подмножество цифровых печатныхмашин, нашедших наибольшее применение в макетировании упаковки из картона.
4.1 Impact
Сейчас на рынке есть несколько программных продуктов CAD/CAM, являющихсяосновой описанных автоматизированных программно-техничеких комплексов. Одна изних — программа Impact английской компании Arden Software.
Это программный продукт, обеспечивающий выполнение полной технологическойцепочки от разработки кроя до изготовления штампов (плоских или ротационных).Он включает в себя процедуры работы с кроем, раскладкой, доской штампа,контрматрицей, штампами для удаления отходов, резиной, выводом на различныеисполнительные устройства (плоттеры, лазерные резаки, фрезерные станки,водорезки), а также имеет набор фильтров импорта-экспорта.
Многие базовые концепции, заложенные еще в DOS-версии, оказалисьнастолько удачными, что их следы можно встретить и самой последней версиипрограммы Impact 2.1. К таковым можно отнести:
· вся работаведется в единой пользовательской среде, базой которой является очень хорошийграфический редактор;
· программа«разделена» на ядро и функциональные блоки;
· используется«простая», но технологически ориентированная база данных;
· организациявывода на исполнительные устройства позволяет настроить процесс требуемым дляпользователя образом;
· всефункционирование программы «определяется» множеством настроек.
В графическом редакторе используются примитивы следующих типов: точка,прямая линия и отрезок, дуга, окружность и кривые Безье. Каждому примитивуназначается технологический признак — палитра, чтобы определить, что эта,например, линия высечки, а та — биговки. Таким образом, выполняя в программеразличные процедуры, при условии правильного выбора типов палитр, пользовательвсегда имеет «поддержку» от самой программы в виде подсказок или автоматизацииопределенных этапов обработки чертежа.
Блок раскладки кроя на листе картона
Графический редактор позволяет легко построить любой крой новойконструкции коробки. В принципе, этот способ разработчики Impact считаютосновным. Хотя ими же поддерживается обширная библиотека стандартных коробок,пользоваться которой достаточно просто — следует выбрать требуемый крой изадать несколько размеров. Далее крой автоматически рассчитается для заданныхпараметров с учетом типа выбранного материала. Но следует сказать, что дляобеспечения этой «легкости», предварительно должна быть сделана настройка потипам картона, которые предполагается использовать на предприятии.

/>
Рис.10.
 
Мастер создания раскладки коробки
Для создания кроя можно использовать отсканированный эскиз и функциюпреобразования растрового изображения в векторное. И самое главное, каким быспособом ни была построена коробка, ее всегда можно редактировать, сохраняя приэтом предшествующий вариант.
Положительной особенностью Impact является возможность сделать любойчертеж параметрическим, то есть проставив определенным образом размеры изаменив часть из них на параметры, пользователь превращает чертеж кроя вподобие стандарта из библиотеки: изменяются значения параметров, и коробкапосле пересчета перестраивается автоматически.
/>
 Рис.11.
Расстановка ножей
Блок раскладки кроя на листе картона (или доске штампа) осуществляет своизадачи автоматически. Однако пользователь может значительно влиять на конечныйрезультат, меняя соответственные параметры. На листе можно раскладыватьнесколько типов кроя с учетом, например, тиражности каждого. Кроме того,имеются настройки, которые определяются типом используемого высечного пресса.Это влияет на размер передней и задней кромок, «запасы» по бокам листа. Если напредприятии используется несколько типов прессов, то следует подготовитьнастройки для каждого из них, а в процессе раскладки необходимо указатьпрограмме, настройки для какого пресса использовать. Естественно, в раскладкекрой может укладываться «нож в нож» или с заданным зазором.
Вышеперечисленные функциональные возможности входят в пакет ImpactDesigner, который предназначен для пользователей, занимающихся только разработкойкоробок и заказывающих штампы «на стороне».
Для тех компаний, которые вовлечены в процесс изготовления различнойоснастки для высечки, предлагается пакет Impact Diemaker, который в дополнениек функции конструктора включает в себя блоки создания доски штампа, штампов дляудаления отходов, разработки контрматрицы, размещение резины. Все эти процедурыавтоматизированы, «поведение» их при работе определяется многочисленныминастройками, которые при необходимости можно (или следует) менять. Короткоперечислим, что можно делать с помощью этих процедур: удалять «общие ножи»,размещать ножи для разделения на части краевых и внутренних отходов,формирования форм самих досок (верхней и нижней) для удаления отходов,размещение служебных символов, создавать все элементы контрматрицы (каналы наоснове бигов, внешние «отрезные» контуры с учетом использования двух типовфрез, с углами 160 и 120° при вершине), размещение различных типов резины наштампе и редактирование профилей резины, раскладка резины одного типа на листедля кроя.
Программа также позволяет подготовить файлы для автоматизированногооборудования изготовления ножей штампа.
Блок вывода Impact позволяет управлять плоттером, чтобы либо простовывести чертеж, либо изготовить образец коробки из обычного или гофрированногокартона. Соответствующие настройки вывода также обеспечат правильную процедуруфрезерования контрматрицы на соответствующем оборудовании или же «раскрой»доски (роторной заготовки) на лобзике или лазерном резаке.
 />
Рис. 12.
Предварительный просмотр готовой коробки
В конструкторский пакет входит модуль трехмерной графики, которыйпозволяет экспортировать (отсканировать) изображение и разместить его должнымобразом на чертеже кроя коробки. Далее эту коробку можно «сложить», при этомвся графика будет видна в соответствии с ракурсом объекта. Сложенную коробкуможно подсветить одним или несколькими источниками света, переместить,повернуть в плоскости или в пространстве, «положить» в нее «товар», созданный всоответствующем программном обеспечении и затем импортированный сюда. Удачныесцены пользователь может «сфотографировать», и более того, записать анимацию,например, процесса складывания коробки. Таким образом, можно создаватьпрезентационные сцены или даже ролики.
 
4.2 ArtiosCAD
 
ArtiosCAD позволяет конструировать любые виды упаковки из различныхматериалов, а также изготавливать оснастку для изготовления высекальных форм.ArtiosCAD состоит из нескольких программных модулей, организованных вразветвленную структуру. Созданные в Style Maker раскрои могутбыть добавлены в библиотеку стилей.
/>
Рис.13,
Connection является базовым компонентом любой конфигурации ArtiosCAD ипозволяет тем дизайнерам упаковки, которые ее не создают и не меняют ее дизайн,подключаться к системе, открывать работы, проверять их и отправлять на вывод.Connections позволяет открывать подготовленные в ArtiosCAD раскрои упаковки,делать электронные монтажи, открывать трехмерные изображения упаковки. Открытыйфайл может быть распечатан на принтере или отправлен непосредственно на режущийплоттер для изготовления оснастки штампа. При изготовлении образцов упаковки вConnections оператор может выполнять тонкую настройку раскроя с учетом правилизготовления высекальных форм, в частности, высекания в углах во избежаниезацепов при сборке упаковки.
/>
Рис.14.
Главная задача модуля Layout — оптимально разместить раскрои.Builder позволяет в считанные секунды на базе библиотеки упаковочных раскроев истилей создать новый раскрой для упаковки из картона или гофрокартона.Библиотека может пополняться новыми стилями из StyleMaker. Connection и Builderв большинстве случаев дают все возможности, которые требуются от CAD-систем дляразработки упаковки, если, конечно, не создавать какую-то принципиально новуюконструкцию. Библиотеки содержат все распространенные в мире типы раскроя. Стандартныестили очень просты в использовании, а: разветвленная справочно-информационнаясистема позволяет задать основные параметры, на основании которых все остальныерассчитываются автоматически.
Designer — это модуль для создания новых раскроев. В комбинации с Builder онпозволяет добавлять новые элементы или изменять геометрию раскроев выбранногостиля. После создания раскроя в Designer можно задать запечатываемые участки иучастки выборочной лакировки несколькими щелчками мыши для обработкиоформительского дизайна и форм для лакирования с помощью модуля DieMaker.
StyleMaker позволяет создавать настраиваемые раскрои упаковки сиспользованием любого из инструментов ArtiosCAD. Параметры формы и размеровмогут задаваться в виде переменных, количество которых может бытьнеограниченным. Мощный программный инструмент Rebuild Playback автоматическиразбирает порядок и последовательность действий конструктора-дизайнера раскроя,создавшего анализируемую упаковку. Этот инструмент позволяет понять логикусоздания раскроя и упрощает внесение изменений.
/>
Рис.15
Изготовление высекальных форм можно ускорить с помощью модуля DieMaker
При создании корпоративной библиотеки стилей упаковки каждый стиль долженсопровождаться самодокументированием того, какие параметры могут использоватьсяи какие нет для конкретного стиля. Такое документирование обеспечиваетспециальный модуль Advanced StyleMaker. Использование созданного стилястановится доступным множеству других пользователей с разным уровнемпрофессиональной подготовки. Графический редактор позволяет задавать алгоритмывычисления параметров по умолчанию. Например, размеры клапана для нанесенияклея могут высчитываться автоматически на основании задания длины и шириныстороны коробки в виде рекомендованных минимальных и максимально возможныхразмеров клапана. Конструктор-дизайнер может принять предлагаемые программойразмеры или задать свои.
Information Enhancement оснащает среду ArtiosCAD дополнительными инструментамиуправления информацией. Для этой цели создаются различные фильтры, позволяющиесортировать информацию о стилях, раскроях, оформлении, заказчиках и другуюинформацию собранную в банке данных.
/>
Рис.16.
Информация, полученная с помощью Cost/Estimating, выводится в видеотчетов.
ArtMaker — собственный модуль графического дизайна системы ArtiosCAD, которыйпозволяет изготавливать и совмещать графическое оформление с готовым раскроемупаковки. Раскрой упаковки является отправной точкой для графического дизайна спомощью ArtMaker. Возможна и обратная последовательность действий. Например,первоначально создается графический дизайн, а затем модуль AutoTrace создаетсоответствующий ему геометрический раскрой. Использование опции трехмерной«сборки» упаковки позволяет проверить соответствие графического дизайна раскроюна каждой стороне поверхности упаковки. Файл с трехмерной «сборкой» можноотправить заказчику по электронной почте, и заказчик может сам сфальцевать,собрать и разобрать проектируемую упаковку. Часто один и тот же раскройиспользуется с различным дизайном. Например, один раскрой упаковки можетиспользоваться для ванильного, шоколадного или клубничного мороженого.
Каждый заказчик упаковки и каждый пользователь CAD-системы хочет какможно быстрее увидеть трехмерное изображение упаковки вместе с оформительскойграфикой. Это позволяет очень быстро позволяет сделать модуль Artios3D.
ArtiosCAD Layout предназначен для клонирования готового раскроя и созданиямонтажа для изготовления высекального инструмента. С помощью мыши можно наодном печатном формате разместить несколько различных раскроев для максимальнополного заполнения листа. В случае необходимости Layout вычисляет координатыпозиций единичных раскроев на листе и формат самого листа. Layout автоматическиучитывает тип картона или бумаги, сторону, направление бумажных волокон,направление движения. Раскрой автоматически позиционируется на листе с учетомпараметров материала.
/>
Рис.17

Так выглядит работа в программе Esko-Graphics Plato
ArtiosCAD Intelligent Layout представляет собой программуоптимизирования раскроя упаковки и размещения на листе с точки зрения сниженияпроизводственных расходов. После задания модели печатной и высекальной машины итиража для каждого варианта графического дизайна программа предлагает несколькооптимизированных вариантов на выбор. Оператор может поставить в соответствиекаждому из вариантов перечень правил-ограничений в печати или обработке. Вместес модулем Cost/Estimating программа Intelligent Layout принимает во вниманиевсе расходные статьи и высчитывает расходы для определения оптимальноговарианта. Оператор сравнивает калькуляции расходов на печать и высечку каждоговарианта и выбирает оптимальный. Выбранное решение готово к производству. Внекоторых случаях не существует оптимального решения, позволяющего выполнитьзаказ, размещая раскрои на одном листе. Тогда программа комбинирует на одномлисте два разных заказа.
База данных ArtiosCAD регистрирует все версии графического оформления,использованные для каждого раскроя. Печатался уже в прошлом этот мотив? Какаяименно версия графического дизайна использовалась в последний раз для этогозаказчика? Ответы на подобные вопросы быстро находятся с помощью базы данных.
DieMaker позволяет быстро изготавливать высекальные формы и формы длявыборочной лакировки: определяются края ножей, их балансировка, рассчитываютсяотверстия под монтаж ножей. Функция Autorepeat следит за тем, чтобы высекальныеформы для одного и того же раскроя упаковки были одинаковыми. DieMakerиспользует набор параметров для запоминания самой подходящей из всех возможныхконфигураций высекального инструмента. Rotary DieMaker представляет собой программныйинструмент для изготовления форм для ротационных высекальных машин.
Cost/Estimating с помощью интеллектуальных алгоритмов производит подсчетыпроизводственных расходов для различные вариантов размещения раскроев упаковкина листе. Для работы модуля необходимо задать параметры расходных статей.Программа делает калькуляцию расходов на подготовку и выполнение заказа взависимости от тиража для каждой статьи расходов. В частности, рассчитываетрасход каждой краски в зависимости от запечатываемой площади. Редакторинтеллектуальных алгоритмов позволяет задать производственные параметры длярасчетов путем выбора из таблиц. Например, скорость работы офсетной машинызадается в зависимости от красочности заказа и тиража. Или степень сложностивысекальной оснастки влияет на скорость высекальной машины. Программа можетподсчитать расходы в зависимости от тиража, а это часто требуется дляподготовки коммерческого предложения на изготовление упаковки. Окончательнаякалькуляция расходов позволяет увидеть общую стоимость или с разбивкой постатьям расходов.
ReportMaker подготавливает шаблоны отчетов по заказу. Такой отчет можетвключать раскрой, любой вид собранной упаковки в трех измерениях, цвет, графикуоформления, размеры, все параметры калькуляции, любую специфическую информациюиз банка данных о заказчике и заказе, логотипы и т. д.
Esko-Graphics Plato — мощный программный инструмент для реализации функцииstep-and-repeat по размещению на печатной форме макетов этикетки или упаковки.Он позволяет импортировать файлы в форматах CFF, DDES, ArtiosCAD, CFF2,PostScript 3, PDF и др. При изготовлении монтажа принимаются во внимание всеособенности, включая параметры step-and-repeat, формат печатного листа,особенности изготовления высекального инструмента, инструмента для выламыванияоблоя. Plato позволяет учесть особенности изготовления упаковки из картона,высечки этикетки на плосковырубных или ротационных машинах, особенностиизготовления гибкой упаковки. Монтаж начинается с задания шаблона, затемследует импорт файлов CAD-файлов раскроя, импорт файлов графического дизайна,задание отступов, полей, клапанов, меток, затем — контроль, пробная печать иэкспонирование.
При изготовлении электронного монтажа можно запретить печать на отдельныхучастках, например, на клапанах для нанесения клея. Plato автоматически создаетметки сигнатуры для, например, контроля печати, метки углов, центральные иметки реза, которые автоматически будут изменяться с изменением формата листабумаги или картона, номера принятой во внимание краски. Esko-Graphics Platoпозволяет задать параметры наложений (overlapping) раскроев. После определенияправила наложения оно автоматически применяется по всему формату монтажа.
Все чаще в современном упаковочном производстве выполняется печать с оборота.Plato позволяет создать монтаж не только лицевой стороны, но и оборота вполном соответствии друг другу. Esko-Graphics Plato поддерживает любыекомбинации красок, позволяет задать линиатуру, угол растра, применить таблицыкомпенсации растискивания, подсчитать расход краски, задать выборочнуюлакировку или другой вид отделки.
Возможности компонентов, составляющих ПО Esko-Graphics, в значительнойстепени перекрываются. Каждый из пакетов вполне может использоваться автономноили в связке с общеизвестными издательскими системами. Такая политика фирмыпозволяет разработчику упаковки сконфигурировать систему дизайна, купив тольконеобходимые ему программы. Можно, подобрав, небольшой начальный набор ПО, вдальнейшем добавлять новые дополнительные модули.
4.3 MarbaCAD
MarbaCAD представляет из себя разветвленнуюсистему проектирования как собственно упаковки так и всей сопутствующейоснастки (штанцформ, контрматриц, оснастки для удаления отходов и разделениязаготовок (начиная с 3-й версии)). Имеется встроенная настраиваемая база данныхпо оборудованию, клиентам, пользователям, материалам и т.д. Основное окнопрограммы выглядит традиционно для таких приложений: большое рабочее поле и рядвыпадающих меню и настраиваемых кнопочных панелей (рис.18).
/>
Рис. 18.
Как и любая программаредактирования векторной графики, MarbaCAD предоставляет в распоряжение пользователя широкий наборинструментов для создания и изменения графических примитивов (линия,многоугольник, окружность, дуга, эллипс, гладкая кривая). Широко используетсясистема привязок (как в AutoCAD)для указания отдельных координат (окончание, середина, центр примитива;пересечение объектов, привязка к сетке и начальной точке блока). Если необходимоввести точные координаты, используется специальный инструмент – «ввод склавиатуры», а начиная с 3-й версии программы можно просто вводитьотносительные приращения координат с одновременным использованием полярнойпривязки, что значительно ускоряет процесс рутинной прорисовки по сравнению,например, с CorelDraw. Опыт непосредственногопроектирования показывает, что предлагаемый инструментарий для отрисовкивручную отдельных элементов находится на уровне лучшего представителя из лагеряСАПР общего назначения – AutoCAD2002. При этом имеется ряд проявляющихся при дальнейшей работе преимуществ, окоторых мы поговорим далее более подробно. Для дальнейшего наращиванияпроизводительности рекомендуется активно пользоваться «быстрыми клавишами» — для каждой часто используемой команды можно назначить свою удобную комбинацию.
Конечно основнымпреимуществом САПР специального назначения, к каким относится и MarbaCAD, является набор специализированных,особенных для данной конкретной отрасли программ и утилит. Начать описание этихвозможностей стоит с упоминания о том, что пользователю предоставляется готовоерабочее пространство со всеми принятыми в проектировании упаковки стандартами.Представлены все технологические типы линий (рез, биговка, перфорация с различнымшагом, рицовка, обратные биговка и рицовка, отрывная перфорация) ивспомогательные (размерные линии, текст, штриховка). Преимуществ такого подходанесколько: во первых, вы всегда уверены что все специалисты понимают под определеннойлинией вполне конкретную технологию обработки материала; во вторых, аналогичнопоступает и оборудование (например плоттеры). И в третьих, всегда доступнаисчерпывающая статистика по использованию в чертеже тех или иных линий.Конечно, любой тип линии можно редактировать, добавлять недостающие типы линийи т.д. Все это будет сохранено в основной базе данных и доступно дляиспользования в дальнейшем. Кроме того, в сам чертеж заложены такие понятия,как лицо печати или лицо штанцформы, направление волокна на листе, направление движениялиста в машине. Это позволяет избежать лишней устной информации прииспользовании чертежа на разных этапах работы.
Чертеж представляет собойиерархическую «слоистую» структуру, где каждый слой соответствует различнымпроцессам производства (чертеж отдельной упаковки, раскладка на листе,штанцформа, 3-х мерный вид и т.д.). Таких слоев может быть сколь угодно много.Одновременно могут быть открыты несколько чертежей.
После выбора необходимыхпараметров и запуска макроса вычерчивается соответствующая коробка спроставленными размерами и указанными местами склейки. Полученный чертеж — этообычный набор линий, дуг, окружностей, который можно редактировать дальше.Например, при помощи других специализированных макросов. Ведь кроме стандартныхконструкций есть еще стандартные элементы, как то: замки, евродырки,распространенные варианты дна коробки и т.д. Для их удобной отрисовки такжепредусмотрены свои программы.
/>
Рис.21. Добавление замка к коробке.
Наборы встроенныхмакросов легко настроить под конкретные нужды, например под изменившуюсятолщину материала.

/>
Рис.22. Добавление нового материала к каталогу FEFCO.
После добавления новогоматериала каждому макросу (типу коробки) можно добавить соответствующие допускаи отступы в предназначенных для этого диалогах.
Если же необходимаяконструкция не представлена среди стандартных, и часто нужно ее чертить сразными размерами, то есть 2 выхода из ситуации:
3. Писать своймакрос в любом редакторе (практически программировать диалог от и до). Этобольше подходит для продвинутых пользователей или больших компаний свыделенными программистами.
4. Воспользоватьсяфункциями параметрического проектирования.
При помощипараметрического дизайна один раз начертив какую-либо конструкцию и расставивсоответствующие связи можно легко получать аналогичные конструкции с другимилинейными размерами.
Таким образом, MarbaCAD располагает богатым инструментариемдля проектирования упаковки. Но не менее важно иметь возможность проверитьконструкцию и представить ее перед клиентом в наиболее привлекательном виде.Для этого служит отдельный глубоко разработанный модуль 3-х мерногомоделирования. С помощью этого модуля можно без больших трудозатрат проверитьскладываемость конструкции до вырезания макета на плоттерном оборудовании. Нарис. 23а представлен 3-х мерный вид коробки FEFCO 0210 из микрогофрокартона 1.8 мм.
3-D режим предоставляет достаточныевозможности для создания качественной 3-х мерной сцены. Можно накладывать наобъекты различные текстуры, управлять источниками света, осуществлять обменмоделями с такими пакетами, как 3D Studio, сохранять файлыв VRML формате для дальнейшей публикации в Интернет. Также имеетсявозможность записывать несложные видеоролики, показывающие конструкцию со всехсторон. Это может служить и для наглядных инструкций по сборке многосоставнойсложной упаковке.
Напоследок остановимся накоммуникационных возможностях пакета, что немаловажно для конструктора упаковки– ведь часто приходится иметь дело с электронными исходными данными, а клиентуэлектронная версия нужна в 100% случаев. Эти возможности достаточно широки:поддерживается импорт всех наиболее распространенных форматов векторных файлов(*.ai, *.eps, *.dxf,*.dwg, *.hpg, *.cf2) ирастровых изображений. Для последних предусмотрена возможность получения ихнапрямую со сканера и дальнейшее переведение в векторный вид. Экспортподдерживает те же форматы данных. Формат CFF (*.cf2)особенно важен, так как распознается большинством программ верстки. Ну иконечно о чертеже может быть предоставлена самая полная информация – площадь,габаритные размеры, расход линеек, количество отходов и т.д. Также необходимосказать о возможностях исправления неграмотных исходных чертежей. Это иустранение двойных линий, и улучшение совпадения концов отрезков, и сглаживаниеломаных линий.
MarbaCAD – это один из наиболеесбалансированных и универсальных пакетов для проектирования упаковки исопутствующей оснастки из представленных на рынке. Программа позволяет ощутимобыстрее и надежнее, чем при использовании САПР общего назначения, проектироватьсложные конструкции. Достигается это за счет автоматического выполнениярутинных операций и возможностей накопления собственных наработок в удобномвиде. Немаловажную роль играет и 3-D проверка чертежа без вырезания макета. Пакет определенно будет полезенкрупным разработчикам и производителям упаковки.

5 Взаимосвязь автоматизированногопроектирования и производства упаковки из картона
Организационная структура,применяемое технологическое оборудование и уровень автоматизации производствнаходятся в тесной зависимости от серийности тиражей выполняемых заказов. Поорганизационно – техническим признакам выделяют единичное, мелко-, средне- икрупносерийное, а также массовое производство упаковки из картона. Эти типыпроизводства отличаются по используемым технологиям печати и получения плоскойзаготовки упаковки, а, следовательно, и средствами автоматизации. Для каждогоиз этих типов производств характерны специфические особенности завершающегоэтапа автоматизированного проектирования упаковки – разработки чертежараскладки заготовок.
Процесс раскладки заготовок состоит впозиционировании разверток коробок на листе картона. В индустрии упаковки изкартона раскладка является сложной оптимизационной задачей, причем намногоболее сложной по сравнению с задачей раскладки в традиционной полиграфии из-заневозможности обеспечить кратность размеров развертки упаковки стандартнымформатам листа. Раскладка определяет важнейшие характеристики процессапроизводства складных коробок. Во-первых, это технико-экономические показатели.От оптимальности позиционирования зависит количество отходов картона, а такжепроизводительность процесса производства. Общеизвестен факт, что стоимостьматериала составляет до 40-60 % стоимости упаковки. Числовым показателемоптимальности позиционирования является коэффициент использования материала(КИМ), определяемый отношением суммарной площади получаемых из него развертоккоробок (/>)к площади листа картона (/>):
/>(5.1).
Чем больше значение КИМ приближаетсяк единице, тем меньше отходов картона и ниже себестоимость изготавливаемыхкоробок.
 Во-вторых, от правильностипозиционирования зависит качество печати, отделки, штанцевания, удаленияотходов и разделения заготовок. При позиционировании следует предусматриватьвозможность равномерного распределения давления в процессе печати, балансировкиштанцформ по осям симметрии .
 В-третьих, позиционированиеопределяет механические свойства упаковки. Развертки упаковки необходимоориентировать относительно машинного направления при изготовлении картона.
 Как следует из вышеизложенного,качество раскладки имеет многокритериальную зависимость, поэтому принципиальнымявляется использование формализованного опыта профессионалов упаковочнойиндустрии, заложенного в функциях специализированных САПР. Для созданияраскладки в специализированных САПР применяется так называемый «мастер»раскладки, который поддерживает несколько вариантов алгоритма построенияраскладки (среди которых есть и алгоритм оптимизации КИМ). При этомсгенерированная раскладка сохраняется в отдельном слое и меняется автоматическипри изменении чертежа развертки упаковки.
 
5.1 Конструирование упаковки дляпельменейПотребители требуют от производителей упаковки качественнуюпродукцию. При этом, под качеством упаковки подразумевают комплекс свойств:привлекательный внешний вид (ведь часто упаковка является единственнымпродавцом на полках магазинов), высокие эксплуатационные свойства (упаковкадолжна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к ней, начиная странспортировки и складирования и заканчивая утилизацией) и оптимальныехарактеристики при сборке и упаковывании.
Технологические допуски при конструировании картонной коробки дляпельменей.
Обечайка.
Если бы мы строили геометрическую развертку параллелепипеда, то высотаверхней стороны обечайки должна была бы быть равна нижней стороне обечайки. Ноу нас упаковка из материала, имеющего определенную толщину, аследовательно, минимум на эту толщину и надо уменьшить ширину днаобечайки, т. е. панель, к которой присоединяется клеевой клапан, должнабыть на 0,5 мм меньше, чем симметричная ей часть. Это особенно важно прииспользовании автоматических фальцевально-склеивающих линий. Если сделать обепанели одинакового размера, может случиться так, что часть стенки будетторчать. При этом здесь надо учесть один момент. Клеевой клапан долженприклееваться к стороне, противоположной верхней крышке, для придания болееэстетического вида упаковке. Само основание клеевого клапана нужно уменьшить наширину толщины материала, чтобы скомпенсировать возможные неточности приавтоматической склейке клапана. Слишком узкий клапан приводит к тому, что соединениеполучается непрочным. Чересчур широкий клапан приводит к неоправданномурасходу материала. Оптимальная ширина клеевого клапана, как правило, колеблетсяот 10 до 30 мм, в зависимости от общих габаритов упаковки. Назначениескосов по его сторонам — при такой форме он не будет торчать из-задопустимых погрешностей склейки. Угол скоса делать слишком большим нерекомендуется. Правильная величина угла в 10-15°, вместо 45°. Дело в том,что клеевой слой наносится не вплотную к месту бига, а наопределенном расстоянии.

 />
Рис.42. Проектирование клеевого клапана.
При угле в 45° и более по краям остается большая непроклееннаяобласть, что ослабляет соединение.
Коробка.
Здесь также необходимо учесть, что материал имеет определенную толщину.Поэтому при конструировании была учтена невозможность равнозначных размеровбортика коробки и клапанов, фальцуемых внутрь.
Изображенная на чертеже замковая конструкция коробки не самая массовая.Она не имеет клеевого сцепления, а значит, от того, насколько правильнобудет построена развертка, зависит прочность дна. Для надежной сборки такойконструкции было предусмотрено зацепление клапанов друг с другом, для чего сделанскос 2-х из них под острым углом.
Особенно хочется заострить внимание на двух деталях. Первая — это местосочленения клапанов, линий биговки и режущих ножей. Там выполненатехнологическая выемка, во избежание разрыва материала. И вторая, не менееважная деталь — это небольшой скос на загибающемся клапане. Это делается длятого, чтобы дно не выпирало наружу из-за неизбежных перекосов при сборке.
Зацеплениезамка расположенного на обечайке происходит с прорезью под этот замок всоответствующем месте самой коробки. Полуокружность разработана с радиусомнеобходимым и достаточным для удобного зацепления его двумя пальцами в процессеэксплуатации.
Дляпредотвращения выпадания продукта из коробки предусмотрена следующая замковаяконструкция:
Вариантыразверток коробки для пельменей:
/>
Рис. 44.
Рис.45.
/>

/>
Рис.46.
/>
Рис.47.

/>
Рис.48.
Окончательный вариант сотверстиями для специй и язычками для лучшего скрепления с коробкой
/>
Рис.49. Окончательныйвариант развертки коробки.

Выбор раскладки на листобусловлен не только оптимальным КИМ, но и учетом последующих операций какпечати, так и лакирования.
 5.2 Автоматизированноепроектирование и производство штанцевальных форм
 
Производствуштанцевальных форм предшествует трудоемкий этап их проектирования. Задачапроектирования штанцевальной оснастки состоит в определении типов и видовэлементов штанцформы в зависимости от конфигурации развертки и раскладки, видаи типа картона, объема тиража и других факторов.
 К оптимизируемымэлементам штанцевальных форм относят:
- основание штампа;
-  вид и типрабочего инструмента (высекальных, биговальных, перфорационных и других видовлинеек);
-  количество иместо установки перемычек между развертками;
-  количество иместо расположения арок в линейках;
-  конфигурациюотдельных элементов линеек;
-  тип, марку игабаритные размеры пружиняще-эжекторных элементов;
-  технологию ихприклеивания к основанию штампа;
-  вид и типэлементов, образующих систему биговальных каналов и т. д.
 В качестве средствавтоматизации разработки штанцевальной оснастки выступают модули разработкиштанцевальной оснастки в составе специализированных CAD/CAM систем. Основу подобныхмодулей составляют базы данных по штанцевальному оборудованию.
 Модули разработкиштанцевальной оснастки в соответствии с выбранными маркой и модельюштанцевальной машины выполняют функции:
- автоматическойрасстановки арок в линейках;
-  расстановкиперемычек в диалоговом режиме;
-  автоматическогосоздания чертежа основания штанцформы (со всеми необходимыми отступами,отверстиями для крепежа, компенсационными ножами);
-  определенияразмеров, места расположения пружиняще-эжекторных элементов;
-  автоматическогопроектирования системы биговальных каналов контрштампа с выполнением чертежа;
-  автоматическойподготовки чертежей оснастки для удаления отходов и разделения заготовок.
Традиционно в качествеоснования штанцформы используется фанера. Задача подготовки основанияштанцформы к сборке состоит в прорезании в основании пазов для линеек.Наибольшее распространение сегодня получает применение специализированныхлазерных установок с числовым программным управлением (ЧПУ типа CNC – computer numericalcontrol) для прожигания пазов в основании штампа. Недостатки фанеры (наличиеполостей, сучков, двойных слоев) вынуждает искать альтернативные материалыоснования штанцформы. На сегодняшний день в этом качестве выступаютметаллические («сэндвич») и неметаллические (дурамар) конструкции. В первомслучае для подготовки основания также используется лазер, а во втором –установки резки струей воды.
 Максимальнуюавтоматизацию подготовки линеек штанцформы обеспечивает применениеавтоматизированного комплекса оборудования, включающего в свой состававтоматические машины для нарезки, пробивки арок и гибки, максимальнуюавтоматизацию подготовки пружиняще-эжекторных элементов штанцформы — устройстварезки струей воды с ЧПУ типа CNC.
 Сейчас в России самым массовымспособом формирования системы биговальных каналов является использованиеленточных биговальных матриц, но эта технология представляется неперспективной:отсутствие автоматизации (матрицы нарезаются вручную) приводит к большойтрудоемкости процесса приладки, а также к низкому качеству контрштампа. Всебольшее распространение в качестве системы формирования биговальных каналовполучает технология биговальных матриц из пертинакса. В отличие от ленточныхбиговальных матриц биговальные матрицы из пертинакса изготавливаютсяпосредством фрезерования: либо на фрезерных установках с ЧПУ (CNC), либо наплоттерных установках, оснащенных модулем фрезерования. Сейчас в Европе дляформирования системы биговальных каналов достаточно широко используетсятехнология стальных пластин marbagrid, для производства которых применяетсялазер.
 При изготовлении формдля удаления отходов (в том случае, если они выполнены на фанерном основании)используются лазерная или фрезерная установки.
 Все вышеперечисленноеоборудование (лазерная, фрезерная установки, устройство резки струей воды,плоттерные системы) обладают высокой степенью автоматизации, комплекс дляподготовки линеек работает в автоматическом режиме. Для управления плоттерами инекоторыми моделями лазеров, поддерживающих данный формат, используется наборкоманд языка HPGL. Для управления станками с ЧПУ типа CNC — набор команд языкаCFF2 (сокращение от Common File Format версии 2 – стандарт обмена данными вспециализированных для индустрии упаковки из картона CAD/CAM системах) илиDDES2 (сокращение от Digital Diecutting Exchange Standard версии 2 – стандартМеждународной ассоциации производителей штанцформ IADD).
Как в России, так и вЕвропе до сих пор достаточно распространены штанцевальные системы, в которыходна из операций (например, разделение заготовок) осуществляется либо с помощьюручных приспособлений, либо вообще вручную. Однако последние тенденцииоднозначно показывают, что будущее за подходом к построению полностьюавтоматизированных штанцевальных систем. Признанным лидером на рынкештанцевальных комплексов является группа компаний Bobst. Последние модели Bobstспособны работать со скоростью свыше 10000 ударов в час.
Новейшие тенденции вобласти автоматических фальцевально-склеивающих линий предусматривают модульныйподход к их построению. Таким образом решаются проблемы небольших тиражей,фальцовки и склеивания упаковки сложных конструкций. Особое внимание уделяетсяинтегрированным устройствам контроля качества, обеспечивающим однородность иточность обрабатываемых заготовок.   Как правило, в штанцевальных ифальцевально-склеивающих линиях функция стапелирования выполняетсяавтоматически. Выбор штанцформ:
Качество упаковки из картонаскладывается из многих факторов, среди которых оснастка для штанцевания – один изосновных. Оснастка для штанцевания в значительной степени определяет поведениеупаковки при фальцовке и склеивании, а затем и при упаковывании.
Именно поэтому ведущие зарубежныепроизводители уделяют большое внимание вопросам совершенствования технологийштанцевания, производства штанцформ, а также качеству материалов, используемыхв их производстве. Причем, наряду с повышением качества упаковки, не менееактуальной является задача повышения экономической отдачи от эксплуатацииштанцформ. Основными направлениями работ в рамках этой задачи являются:
· сокращениевремени приправки при запуске тиража,
· увеличениетиражестойкости штанцформ,
· повышениереальной производительности штанцевальных машин.
Как видно из табл. 2, производителиупаковки в России пока не используют все многообразие возможных решений дляштанцевания, тем самым принципиально ограничивая собственные возможности поповышению качества упаковки и увеличению объемов прибыли от использованияштанцевальных машин.
Табл.2. Сравнение ассортиментаоснастки для штанцевания в России и Западной Европе.Вид оснастки Россия Западная Европа Штанцформы для производства упаковки На фанерном основании со стальными линейками
Со стальными линейками (в том числе повышенной износостойкости) на основаниях:
·  фанера, фанера улучшенного качества (marbaplex)
·  композиционные материалы (duramar)
·  стальной «сэндвич» («sandwich»)
С биговальными пластинами Ответные части штанцформ
Ленточные биговальные каналы
Контрматрицы из прессшпана и пертинакса
Ленточные биговальные каналы
Контрматрицы из пертинакса, латуни, ветронита
Стальные биговальные контрпластины Оснастка для удаления отходов Традиционное исполнение Технология marbastrip Традиционное исполнение Технологии marbastrip, marbastrip-s, clip strip Оснастка для разделения заготовок (нижняя часть) Комбинированное «экономичное» исполнение Цельнометаллическая сварная конструкция
Комбинированное «экономичное» исполнение
Цельнометаллическая сварная конструкция

Основание штанцформы
/>
Рис.24.Виды дефектов фанеры.
 
Первая проблема – неоднородностьфанеры. Наличие полостей, сучков, двойных слоев ведет к дефектам при лазернойрезке пазов, что приводит к снижению прочности крепления линеек в основанииштампа. Причем это снижение как правило не ощутимо при сборке штанцформы.Подобные недостатки сказываются в процессе эксплуатации штанцформы и могутприводить к необходимости непредвиденного ремонта. Таким образом, из-за экономии20-30 долларов на качестве фанеры, штанцевальная машина может простаивать отнесколько часов до целой смены. Поэтому важно использовать фанеру высшегокачества из отборного шпона.
Вторая проблема – низкаявлагостойкость фанеры (рис. 24). Под воздействием влаги фанера меняет своигеометрические размеры. Тем самым особые требования предъявляются к условиямхранения и транспортировки фанеры и штампов на фанерном основании. Этитребования сами по себе влекут дополнительные затраты, а их несоблюдение приводитк невозможности выполнения заказа и простою оборудования. Выходом в этом случаеявляется использование фанеры со специальным покрытием, которое обеспечиваетповышенную стабильность внешних размеров основания штанцформы.
Но и этим не исчерпываются недостаткифанеры. Физические свойства фанеры и стали, из которой изготавливаются линейкии основание контрштампа, различны, поэтому температурные колебания, возникающиев процессе штанцевания, становятся проблемой для точности совмещения штампа иконтрштампа. При возникновении подобной ситуации штанцевальное оборудованиеопять же вынуждено простаивать. Кроме того, низкая прочность фанеры допускаетне более одной замены линеек в основании при условии сохранения качества.
Для устранения дефектов, возникающихпри работе штанцформы на фанерном основании, зарубежные производители сталиприменять в качестве основания штанцформ альтернативные материалы.
Наилучшими характеристиками обладаетстальное основание «сэндвич» («sandwich»), получившее название из-за своейструктуры: «сталь – полимерный компаунд — сталь». Основание, изготовленное поэтой технологии, обладает исключительной прочностью (тиражестойкость – более 10млн. ударов; может выдержать более 10 замен линеек). При эксплуатацииштанцформы «sandwich» не возникает проблемы совмещения штампа и контр-штампа.
Высокая стоимость штанцформ наметаллическом основании обуславливает применение неметаллических материалов,наибольшее распространение из которых получил дурамар (duramar) – многослойнаястеклоткань с наполнителем из полиэстера. По своим характеристикам дурамарзначительно превосходит другие материалы, такие как пертинакс (pertinax),пермаплекс (permaplex), акриловое стекло (acrylglas).
 В таблицах приведен сравнительныйтехнико-экономический анализ использования штанцформ с различными типамиоснований. Предполагается, что штанцформы оснащены режущими линейкамиповышенной износостойкости, которые требуют замены через 1 млн. ударов.
Таблица 3.
Технико-экономические характеристикиштанцформ с основаниями из различных материалов.Материал основания Стоимость, $ Тиражестойкость, млн. ударов Стоимость замены линеек, $ Возможное число замен линеек Фанера ~700 2 ~490 1 Дурамар ~1800 5 ~540 4 «Sandwich» ~3200 >10 ~540 > 10
Таблица 4.
Стоимость штанцформы в расчете на 1тиражный лист, руб.Тираж, листов 100 тыс. 200 тыс. 500 тыс. 1 млн. 2 млн. 5 млн. 10 млн. Фанера 0,22 0,11 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 Дурамар 0,56 0,28 0,11 0,06 0,04 0,02 0,02 «Sandwich» 0,99 0,5 0,2 0,1 0,06 0,03 0,02
Данные, приведенные в табл. 2 и 3,говорят сами за себя. Но хотелось бы отметить, что здесь не учтены возможныезатраты при простое оборудования. Вероятность таких простоев при использованиифанерного основания нельзя не принимать во внимание (причины этого описанывыше). Необходимо также подчеркнуть, что использование дурамара и особеннооснования «sandwich» обеспечивает максимально возможное качество упаковки.
Режущие линейки.
Основной проблемой традиционныхлинеек с острой режущей кромкой является то, что эти линейки подвергаютсязначительной деформации в течение первых 20–50 тысяч ударов (рис. 25).Вследствие этого штанцевальный автомат приходится часто останавливать длядополнительной приправки и регулировки давления.
/>
Рис.25.Тестирование режущих линеек с кромкой традиционной формы.
/>
Рис.26.Линейка mpower.
Линейки нового поколения повышеннойизносостойкости с особой конфигурацией режущей кромки – со скруглением(компании Marbach, рис. 5) или с плоской площадкой малого размера (компанииEssmann+Schaefer) обходятся приблизительно в 1,5–2 раза дороже, чемстандартные, но зато обладают значительными преимуществами:
· сведено кминимуму время приправки,
· значительноувеличен срок службы режущей линейки (минимум в 2 раза),
· отсутствуетразличие в качестве биговки, связанное с износом режущих линеек (изменением ихвысоты).
Большое влияние на время приправки иизносостойкость штанцформ оказывает технология подготовки линеек перед сборкойштанцформы Новые технологии подготовки и монтажа линеек (шлифование каналов,скосов и др., рис. 27), осуществляемые при помощи автоматического оборудования,позволяют сократить время на местную приправку штанцформ за счет уменьшенияколичества и повышения надежности оставшихся «проблемных» мест (большие углы,малые радиусы изгиба линеек, стыковка линеек под острыми углами). Использованиеавтоматического оборудования для подготовки линеек повышает точность заготовкиотрезков линеек до ±0,02 мм. Это обеспечивает изготовление идентичных поразмерам коробок на многоместных формах и воспроизводимость штанцформ приремонте и повторном изготовлени.
/>
Рис.27.Технологияшлифования линеек.
Анализ времени приправки сприменением новых технологий на примере технологии mpower фирмы Marbach,приведен в табл. 4.
Таблица 5.
Время приправки при выполнении новыхзаказов. 1 работа 2 работы В неделю В месяц В год Стандартная штанцформа 3 ч 6 ч 36 ч 144 ч 1728 ч Штанцформа с линейками mpower 1,5 ч 3 ч 18 ч 77 ч 864 ч Экономия (из расчета 100 долларов — стоимость машинного часа) 150 $ 300 $ 1800 $ 6700 $ 86400 $
Из табл. 3 видно, что прииспользовании линеек с особой конфигурацией режущей кромки экономия средств израсчета на одну штанцевальную машину приближается к 100000 долларов в год.Можно установить следующую зависимость: чем чаще меняются тиражи, тем большеэкономия.
Экономия средств значительноувеличивается при больших тиражах, требующих замены линеек (табл. 5).
Таблица 5.
Расчет затрат на изготовление тиража2 млн. листов.Затраты Обычная штанцформа Штанцформа с линейками mpower Штанцформа 700 $ 750 $ Первая приправка 3 час. x 100 $/ час. (простой оборудования) = 300 $ 1.5 час. x 100 $/ час. = 150 $ Замена линеек 490 $ - Вторая приправка 300 $ - ИТОГО 1790 $ 900 $
Таким образом, только на одном тиражеза счет использования линеек повышенной стойкости можно выиграть 900 $. Нужноучесть также, что сокращение количества ремонтов штанцформ значительнооблегчает задачу планирования загрузки оборудования. Наиболее распространена односторонняязаточка с односторонней фаской. Угол заточки для картона =21-22 0. При высечкезаготовки по периметру изделия ножи устанавливают фаской наружу, в сторонуобрезков. При высечке отверстий в заготовкеножи размещают фаской внутрь, всторону удаляемой части материала. Эжекторные материалы, применяемые дляоклейки штанцформ, существенно влияют на качество конечной продукции и скоростьработы штанцевального пресса. Удовлетворить указанным условиям позволяетупотребление только специальных материалов, к которым предъявляются следующиетребования:
· обеспечениенеобходимой степени деформации (сжатия) и усилия;
· быстроевосстановление первоначальных размеров при скоростях до 15000 циклов в час (иболее);
· сохранениехарактеристик на протяжении всех циклов деформации (тиражестойкость);
· отсутствиеэффекта старения при длительном хранении штанцформ.
Современные специальные материалы (резины и полиуретаны) отвечают всемэтим требованиям. По выполняемым функциям их можно разделить на 3 группы:
· пориcтые резинытвердоcтью 35-40 ед. – для простого выталкивания картона;
· сплошные резиныспециального профиля твердостью 55-60 ед. – для надежной фиксации картона вдольрежущих линеек, разделяющих заготовки (сохранения картонных перемычек);
· твердые сплошныерезины твердостью 60 ед. – для выталкивания отходов малых размеров (в узкихщелях, малых отверстиях).
В настоящее время существует два способа подготовки эжекторных материаловдля оклейки штанцформ:
· стандартнаяпроцедура — ручная подготовка отрезков нужной длины из полосовых материалов споследующим приклеиванием им к основанию штанцформы спецклеями;
· новая технология –нарезание водоструйным автоматом цельных кусков оригинальной конфигурации излистовой резины с самоклеящейся пленкой, а также автоматическая нарезкаполосовых резин специального профиля (из рулона с самоклеящейся пленкой) содновременной разделкой концов под нужным углом. Файлы раскроя листовой ирулонной резины создаются теми же программами, что и файл штанцформы (например MarbaCAD/Impact). Новая технологиякроме существенного повышения производительности труда на операции оклейкиштанцформ (что важно для их изготовителя), дает и определенные преимуществапотребителю штанцформ:
· резина ссамоклеящейся пленкой, приклеиваемая к ламинированной фанере, может бытьвпоследствии легко удалена и приклеена вновь при дополнительной пропилкезасечек на режущих линейках или их замене (ремонте),
· из-за отсутствиямелких отдельных кусков резины для сложных криволинейных ножей (при стандартнойтехнологии обрезинивания) повышается общая надежность крепления эжекторныхматериалов к основанию штанцформы.
Кроме уже рассмотренных выше компонентов штанцформы (основание, режущиелинейки, эжекторные материалы) существенное воздействие на качество высеченнойупаковки, а именно линий сгиба – биговки, оказывает технология бигования.Обычно она осуществляется с помощью биговальной линейки и ответного канала. Притаком способе процессы формирования биговок с присущей им деформацией растяжениякартона и его высечки происходят одновременно. Основными проблемами прииспользовании стандартной технологии являются:
· меняющеесякачество биговки (сопротивления высеченной заготовки изгибу) в ходе тиража,связанное с разрушением кромок ленточных биговальных каналов или пертинаксовыхматриц, а также приближением биговальных линеек к ответной поверхности из-заизноса режущих линеек;
· отсутствиевозможности регулировки глубины (приправки) биговки;
· необходимостьобеспечения большого количества перемычек между высекаемыми изделиями из-завоздействия на них напряжений растяжения в картоне. Воздействие такихнапряжений приводит к частичной или полной потере прочности перемычек и, какследствие, к разрушению листа при выходе из секции штанцевания пресса.
· невозможностьполучения качественной биговки на «проблемных» материалах:двустороннеламинированных картонах (упаковка для напитков), различныхпластиках, так как данные материалы требуют специальных профилей биговок (тоесть биговальных каналов и бигующих профилей).
Несколько лет назад компания MARBACH разработала и запатентовалапринципиально новую технологию бигования. В основу положен принцип разделенияпроцессов биговки и высечки, позаимствованная из ротационной высечки in-lineмашин, где сначала один инструмент осуществляет бигование материала, а затемвторой – высечку. Технология носит имя «биговальной пластины». В штанцформе наосновании Duramar, изготовленной таким способом, отсутствуют биговальныелинейки, вместо них на слое специального эластомера размещается изготавливаемаягравированием оригинальная биговальная пластина из анодированного алюминия.Кромки биговальных профилей в отличие от традиционных штанцформ находятся вышекромок режущих линеек и первыми касаются обрабатываемого материала. Толькопосле окончания процесса бигования за счет деформации эластомера происходитпроникновение режущих линеек в материал. Между эластомером и основаниемштанцформы располагается калиброванная прокладка, заменяя которую можноприправлять биговки. Ответной частью для такой штанцформы служит цельнаястальная пластина с биговальными каналами. Новая технология позволяет:
· сохранятьпостоянное качество биговки от первого до последнего листа тиража;
· приправлятьбиговку;
· существенносократить количество перемычек на картоне из-за отсутствия вредного воздействияна них напряжений растяжения, что позволит увеличить скорость работыштанцавтомата;
· получатьсовершенную биговку на «проблемных» материалах, а также получать эксклюзивныевиды биговок (например, для сигаретных коробок со скругленными гранями).
Разновидности ответных биговальных частей для штанцформ. Принципиально ихможно поделить на:
· ленточныебиговальные каналы, закупаемые в качестве обычных расходных материалов кконкретной штанцформе. Количество производителей (не изготовителей штанцформ)велико, ассортимент типов (пластик, металл, прессшпан и др.) и размеровразнообразен;
· оригинальныеконтрматрицы (см. рис. 30) на единичное изделие многоместной штанцформы изматериалов пертинакс (Pertinax), ветронит (Vetronit), латунь;
· цельные (на всюштанцформу) стальные контрпластины с биговальными каналами, получаемыми путеммеханического гравирования, электроэррозионной обработкой (углубленные) ипрожигаемые лазерным лучом (сквозные).
Первые два типа применяются со штанцформами на фанерном основании каквследствие небольшой тиражестойкости, так и относительно невысокой стоимости.Кроме того, далеко не идеальная точность позиционирования линеек в фанерномосновании требует отдельно совмещать либо каждую биговальную линейку с ееответной частью (ленточные каналы), либо линейки одного изделия (коробки) сматрицей для него. Большая часть технологий, о которых шла речь, пока невостребована российскими производителями картонной упаковки, а иногда и совсемим не знакома. Крайне редко за рубежом заказываются штанцформы Duramar состальными контрпластинами. Чаще используются фанерные штанцформы, причем сленточными биговальными каналами, намного реже — с пертинаксовымиконтрматрицами, что свидетельствует, на наш взгляд, о неподготовленностиотечественного рынка к потреблению hi-tech оснастки, использование которойхарактерно для давно сформировавшегося рынка западной Европы. При отсутствииустойчевого спроса на hi-tech оснастку, учитывая также исторически сложившеесятехнологическое отставание от остального мира в вопросах штанцевания,российский рынок сегодня не имеет собственного предложения по оснасткезападно-европейского уровня. Ассортимент отечественных изготовителей оснасткиисчерпывается фанерными штанцформами и биговальными контрматрицами изпертинакса.
Таблица 6.ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТВЕТНЫХ ЧАСТЕЙ ШТАНЦФОРМ Тип ответной части Срок службы, циклы Стоимость Время установки/приладки Точность совмещения со штанцформой 1 Ленточные биговальные каналы ~100000 * * * 2
Rillma® Pertinax ~300000 *** *** *** 3
marbagrid® ~1000000 ***** **** *** 4 Гравированная стальная контрпластина ~2000000 ***** ***** *** 5 Эродированная стальная контрпластина ~5000000 ******* ***** *****
С точки зрения степени воздействия на производимый продукт (картоннуюупаковку) штанцформы и ответные части для них являются наиболее важнымкомпонентом комплекта высекальной оснастки, так как от качества их изготовлениянапрямую зависит и качество высекаемых изделий. В понятие «качество» поотношению штанцформ и ответных частей мы вкладываем совокупность их качеств ипараметров, позволяющих потребителю получить упаковку с заданнымихарактеристиками (геометрические размеры, сопротивляемость изгибу по линиямбиговки/рицовки/перфорации, отсутствие внешних дефектов от воздействияоснастки) при максимально возможной производительности штанцевальногооборудования. Кроме того, обязательным компонентом «качества» считается такжеприменение при изготовлении штанцформы и ответной части материалов итехнологий, оптимальным образом удовлетворяющих требуемой точности ееизготовления, а также необходимой тиражестойкости.
BOBST Autoplatine SP (BOBST SA), WPM (WUPA), Iberica (Iberica AG). Коснастке для указанных машин предъявляются достаточно жесткие техническиетребования с целью обеспечения качества производимой упаковки и поддержаниямаксимально высокой производительности, которая подчас достигает 8 000 листов вчас.
Плоским штанцеванием является процесс обработки листовых и рулонныхматериалов плоскими штанцевыми формами с применением биговальных контрматрицили биговальных каналов, придающий изделию фигурную форму.
Сменный инструмент, изготовленный по оригинальной конфигурации,соответствующей конкретной работе по штанцеванию материала, принято называть штанцевальнойоснасткой (оснасткой для штанцевания). Упомянутые штанцевые формы (далее«штанцформы») и биговальные контрматрицы (или каналы) являются лишь одним изкомпонентов комплекта штанцевальной оснастки, используемого на оборудовании,осуществляющем автоматическое штанцевание, удаление отходов и разделениевысеченных заготовок.
В комплект штанцевальной оснастки для такого оборудования могут такжевходить:
· оснастка удаленияотходов;
· оснасткаразделения заготовок;
В зависимости от конкретного вида работы по штанцеванию, от запросазаказчика, а также принятой у изготовителя технологии производства компонентовоснастки она может быть изготовлена в различной комплектации и исполнении,подразумевающем использование различных расходных материалов, технологий ихобработки и сборки. Ниже приводятся общее описание наиболее часто встречающихсяспособов исполнения компонентов штанцевальной оснастки для плоскогоштанцевания.
Плоская штанцформа состоит из плоского основания с прорезанными в нем пазами, вкоторые вставлены режущие, биговальные и другие специальные типы стальныхлинеек.
/>
Рисунок32 Плоская штанцформа (схема устройства)
1 — основание штанцформы; 2 — режущие линейки; 3 — биговальные линейки; 4- выталкивающие (эжекторные) элементы; 5 — крепежные детали; 6,7 — специальнаявставка с матрицами для тиснения; 8 — матрицы для тиснения; 9 — биговальныеконтрматрицы; 10 — позиционирующие штифты.
Наиболее распространенным материалом для основания плоской штанцформыявляется фанера из твёрдых пород дерева (береза, бук, клен), пригодная длялазерной резки. Вдоль контура режущих, перфорационных и других линеек,проникающих при штанцевании вглубь обрабатываемого материала, на рабочую(обращенную к обрабатываемому материалу) поверхность основания клеямиспециальных типов приклеиваются выталкивающие (эжекторные) материалы. Они могутиметь различный профиль сечения, быть изготовлены из различных материалов(резина, пробка, специальные материалы) с различными характеристиками твердостии временем релаксации. Применение конкретного эжекторного материалаопределяется характеристиками обрабатываемого материала, а также типом ипроизводительностью штанцевального оборудования.
В основание штанцформы также могут быть вмонтированы специальные детали,например, резьбовые втулки особого «Т» образного профиля для крепежа вштанцевальной машине. При одновременном совмещении плоского штанцевания спроцессом конгревного (рельефного) тиснения штанцформа в своем основании можетиметь специальные вставки с матрицами для тиснения. В таком случае штанцформатакже может быть укомплектована контр-матрицами для тиснения. Штанцеваниепроизводится с применением, как уже было сказано выше, биговальных контрматрицили каналов. Для установки оригинальных биговальных контрматриц в отверстияоснования штанцформы монтируются позиционирующие штифты (как правило,стальные).
По запросу заказчика штанцформа дополнительно может укомплектовываться воговоренных количествах как биговальными каналами или контрматрицами, так и приправочнымлистом, представляющим собой тонкий лист специальной бумаги, пластика иликальки с нанесенным на него контуром расположения линеек штанцформы.Приправочный лист используется для выравнивания давления по рабочей поверхностив штанцевальных машинах.
Биговальной контрматрицей называется специальное устройство, являющеесяответной частью биговальных линеек плоской штанцформы. Как правило, на каждуючасть штанцформы, соответствующую одному высекаемому изделию (при многоместнойштанцформе), изготавливается отдельная контрматрица. Таким образом, одинкомплект биговальных контрматриц составляет количество, равное числурасположенных на штанцформе изделий (мест) плюс некоторое количество запасных контрматриц.Заказчик может заказать несколько комплектов контрматриц. Биговальныеконтрматрицы (см. рис. 33) изготавливаются фрезерованием из специальноголистового материала пертинакс, имеющего клеевой слой, защищенный силиконовойбумагой. Пертинакс представляет собой многослойный армированный специальнойтканью пластик и может иметь различную толщину (от 0,3 до 1,0 мм) в зависимостиот толщины материала, предназначаемого для бигования с помощью даннойконтрматрицы. Габаритные размеры и конфигурация контрматриц зависит отконструкции конкретного изделия, которое будет высечено с их помощью.
/>
Рис.33.Биговальная контрматрица (в разрезе)
1 — пертинакс; 2 — клеевой слой; 3 — силиконовая бумага;
Биговальный канал представляет собой специальное устройство ленточного типа.Биговальный канал состоит из направляющего пластикового устройства, собственнобиговальной канавки со скошенными внешними кромками, стального илитонкопленочного пластикового основания с клеевым слоем и защитной силиконовойбумаги. Бортики биговальной канавки могут изготавливаться из различных материалов:пластика, прессшпана. В зависимости от назначения биговальный канал можетрасполагаться несимметрично относительно оси симметрии сечения биговальнойлинейки, а также быть сдвоенным (две параллельные биговальные канавки на одномосновании).

/>
Рис.34.Конструкция биговального канала
1 — юстировочная направляющая; 2 — биговальная канавка; 3 — пластиковоеоснование с клеевым слоем; 4 — защитная силиконовая бумага;
Оснастка для удаления отходов
Верхняя часть оснастки для удаления отходов представляет собой конструкцию,состоящую из плоского фанерного основания с прорезанными в нем лазерным лучомпазами и отверстиями, в которые вставлены детали, выполняющие роль пуансонов,которые проталкивают отходы через отверстия в нижней части оснастки дляудаления отходов. Пуансоны могут быть изготовлены из различных материалов:дерева, фанеры, стали, цветных металлов и сплавов, пластмассы и пр. Кроме того,верхняя часть оснастки имеет приклеенные к фанерному основанию прижимныеустройства в виде полос из поролона различной твердости и плотности взависимости от свойств обрабатываемого материала. Также в фанерное основаниеоснастки могут быть вмонтированы специальные детали для крепежа оснастки вштанцевальной машине (здесь, например, резьбовые втулки особого «Т» образногопрофиля) и другие детали.
Нижняя часть оснастки для удаления отходов состоит из плоской фанеры свырезанными в ней по оригинальной конфигурации удаляемых отходов отверстиями. Кромкиотверстий обрабатываются специальными фрезами для получения фасок особой формыи размеров. В необходимых случаях в фанеру могут быть вмонтированы стальныелинейки для разделения (сепарирования) отходов друг от друга. К фанере посогласованию с заказчиком могут быть прикреплены балки специального профиля изфанеры либо другого материала для крепления оснастки в штанцевальной машине.
Для совместной транспортировки и хранения верхней и нижней частейоснастки для удаления отходов они могут быть соединены между собой при помощиспециальных стальных либо пластиковых винтов и гаек с применением промежуточныхвтулок.
Оснастка для разделения заготовок
Верхняя часть оснастки для разделения заготовок представляет собой конструкцию,состоящую из выдавливающих высеченные заготовки элементов, смонтированных наплоском фанерном основании и вмонтированных в него деталей для крепежа оснасткив штанцевальной машине. Выдавливающие элементы могут состоять из деталей,изготовленных из фанеры, дерева, пластика либо металла и оклеены специальнойпористой резиной со стороны, обращенной к обрабатываемому материалу. Приопределенных видах работ в фанерное основание могут быть вмонтированыспециальные прижимные устройства, закрепляемые при помощи резьбовых крепежныхизделий.
Нижняя часть оснастки для разделения заготовок в зависимости от вида работы испецифических требований заказчика может быть изготовлена в различных видах.Основными из них являются: комбинированное исполнение и цельнометаллическое.
Комбинированая оснастка состоит из перестраиваемой под различные форматыметаллической рамы, для облегчения конструкции, как правило, изготавливаемой изалюминиевых сплавов, и съемной решетки, вырезаной лазерным лучом из плоскойфанеры или специального пластика. К фанерной решетке винтами крепятсястапелирующие кронштейны, аналогичные представленным на рис. 6, но несколькоиной конструкции. Затем решетка винтами крепится к раме. Оснастка имеетспециальный позиционирующий кронштейн, используемый для установки оснастки вштанецевальной машине.
Цельнометаллическая оснастка представляет собой раму с внутреннейрешеткой, детали которых изготавливаются из стали методом лазерной иливодоструйной резки по оригинальной конфигурации. Затем детали проходят финишнуюмеханическую обработку и соединяются сваркой. К сваренной конструкции крепятсяспециальные металлические раздвижные кронштейны для стапелирования разделяемыхзаготовок. Рама имеет специальное приспособление для точного позиционированияоснастки в штанцевальной машине. Проектированиештанцевальной оснастки в среде САПР MarbaCAD.
Остановимся подробнее напроектировании центральной оснастки для послепечатной обработки – штанцформе. ВMarbaCAD предусмотрено несколько облегчающихзадачу утилит:
- автоматическаяотрисовка основания штанцформы по имеющейся информации о раскладке. В базеданных присутствуют все автоматы BOBSTс соответствующими требованиями по размещению контуров относительно фанеры.Осуществляется проверка допустимости раскладки по габаритным размерам. Возможнодобавление дополнительных типов высекальных машин. Также имеется возможностьотрисовки основания для широко распространенных тигельных машин с ручнымнакладом – просто фиксированный отступ от крайних ножей до края фанеры.
- Расстановкакомпенсационных линеек согласно рекомендациям BOBST с возможностью ручной подстройки.
- Расстановкамассивов символов (например, крепежных отверстий, соответствующих основаниюданного автомата) с отслеживанием пересечения с ножами. Остаются только теэлементы, с которыми не пересекаются элементы чертежа.
На рис.37. представленаштанцформа для BOBST SP 104. Видно паз системы centerline для крепления в машине, ножи длядробления отходов и компенсационные ножи, а также ряд отверстий для болеенадежного крепления штанцформы.
/>
Рис. 37 Спроектированнаяштанцформа для BOBST SP 104.
Отдельного упоминаниязаслуживает автоматическая программа по расстановке так называемых перемычек –технологических пропусков в резе для обеспечения целостности основанияштанцформы. В большинстве случаев программа без участия оператора расставляетперемычки оптимальным образом (исходя из нескольких настраиваемых алгоритмов)как на прямых так и на кривых участках. Вообще расстановка перемычек, или, подругому, мостов является внутренним свойством объектов в MarbaCAD, таким же, как, например, цвет илитип линии. Этим чертеж кардинально отличается от аналогичных, изготовленных внеспециализированных программах, где для обеспечения пропуска в резе примитивыразрываются на части. Естественно, процесс расстановки перемычек полностьюнастраивается и может быть продолжен вручную в особо сложных случаях.
Также очень полезнойявляется утилита отслеживания двойных линий (когда в чертеже друг на друганакладываются несколько отдельных примитивов). После запуска команды все 2-елинии выносятся в отдельный блок и делаются одинарными. Это позволяет избежатьнеточностей в расценке заказов и сбоев в лазерной резке.
Для расстановки ножей дляразделения (дробления) отходов и засечек на ножах используются отдельныекоманды. Их преимущество заключается в том, что одинаковые места в чертежеотслеживаются согласно блочной структуры чертежа и необходимо обрабатыватьодинаковые места только 1 раз.
Полученный чертежштанцформы, после добавления отверстий для крепления контрматриц и элементовтиснения можно напрямую отправлять на лазерное оборудование для вырезания изматериала основания. Постпроцессоры для большинства распространенных лазерныхсистем входят в комплект поставки, а нестандартные могут быть поставленыдополнительно.
Перейдем теперь ктехнологии проектирования одного из вариантов ответной части для штанцформы –контрматрицы. Контрматрица является альтернативой широко распространеннымконтр-биговальным каналам и обладает рядом преимуществ – большим сроком службы,гибкостью в выборе формы и расположения каналов, быстротой установки.Контрматрица выполняется обычно из пертинакса на фрезеровальном оборудовании ирассчитана на одноразовое применение. В MarbaCAD предусмотрена мощная утилита попроектированию контрматриц. На рис.37. представлен результат запускаавтоматической утилиты применительно к медицинской коробки.

/>
Рис.37. Контрматрица длямедицинской коробки.
В ручном ассистируемомрежиме расставляются отверстия для совмещения контрматрицы и штанцформы. Таккак вся работа ведется в разных слоях одного чертежа, вероятность несовпаденияштанцформы и контрматрицы практически равна нулю. Так же в полуавтоматическомрежиме имеется возможность подредактировать полученный контур обхода фрез,спозиционировать отверстия для элементов тиснения. В сложных случаях (например,сигаретные пачки), можно воспользоваться ручным режимом задания путей движенияинструментов. Чертеж контрматрицы является управляющей программой длясоответствующего фрезерного оборудования, что устраняет необходимостьконвертации форматов.Подготовив основу штанцевой формы для лазерной резки, аконтрматрицы для фрезерования, самое время заняться изготовлением режущихлинеек. Для этой цели в MarbaCAD встроен модуль разбивки чертежа штанцформы на отдельные контуры ножей споследующим изготовлением этих ножей на автоматическом оборудовании. На рис. 4показан процесс редактирования ножа для межклапанного паза медицинской коробки.Сначала выбирается начало и конец контура, затем независимо указываются условияна обоих концах подготавливаемой линейки (укоротить, удлинить, рубить с усомили без уса). Расставляются маркеры боковой шлифовки и линейка готова кизготовлению. Сначала она нарезается в размер с пробитыми арками автоматом HUGO, затем шлифуется и гнется наполуавтоматическом или автоматическом гибочном оборудовании. Таким образом кмоменту, когда вырезано основание штанцформы, линейки уже заготовлены и мастеруостается только инсталлировать их в прорезанные пазы. Это позволяет достичьболее чем 30% экономии времени на общее изготовление штанцформы.
После сборки штанцевойформы (установки режущих линеек в пазы основания) остается финишный процесс –оклейка штанцформы эжекторными материалами (разными сортами резин) для хорошегоотделения обработанного листа от штанцформы. Согласно новейшим веяниям втехнологии оклейки штанцформы, в некоторых случаях удается существенносэкономить время и повысить качество штанцформы за счет контурного реза резины.Здесь MarbaCAD также предлагает законченную утилитудля удобного проектирования. На рис. а изображено окно мастера по подготовкеконтурной резины, а на рис.38 bпоказано как эта резина будет вырезана из стандартного листа (для 8 коробок).
/>
Рис. 38а. Проектированиеконтурной резины. Рис.38б. Размещение резины на листе.
Вообще инструментарийоптимального размещения любых контуров в заданном листе представлен в MarbaCAD весьма полно и может бытьиспользован для оптимизации любого рода сборок элементов.
Заканчивая с оснасткойдля 1-й секции высекальных автоматов, на рисунке представлен общий видштанцформы, оклеенной по контурной технологии, полученный с помощью 3D модуля MarbaCAD.
/>
Рис.39. 3D изображение штанцевой формы.
Теперь остановимся настрипперной секции машин типа BOBST,предназначенной для удаления из листа ненужных отходов. Различают 2 способаизготовления оснастки для этой секции – с нижними штифтами (классическую) и безнижних штифтов (экономичную, MarbaStrip). В первом случае (классическая технология) отверстия, кудапроталкивается отход, делаются больше по всему периметру, и удаление отходаосуществляется за счет фиксации его между нижними и верхними штифтами ипоследующего движения вниз. Во втором случае (MarbaStrip) отверстия имеют более сложную формуи в некоторых местах уже отхода. Отход проталкивается в эти отверстия за счетверхних штифтов и упругой деформации. И та и другая технологии имеют широкоераспространение и поддерживаются MarbaCAD. Например, на рис. 40aпредставлена верхняя панель классической стрипперной оснастки (папа), а на рис.40б – средняя панель (мама). Нижняя часть оснастки (штифты), являетсяперенастраиваемой оснасткой машины и отдельно не изготавливается.
В обоих вариантахоснастки MarbaCAD предлагает удобные средства пополучению необходимых контуров внутренних отверстий и периметра. Например,внешний контур «мамы» получается за 4 щелчка мышью, что существенно ускоряетпроцесс. Аналогично обстоит дело с внутренними отверстиями – их достаточнообозначить щелчком мыши, и либо согласиться с настройками по умолчанию, либоподредактировать контур и расположение выталкивающих линеек. Если в чертежеесть несколько одинаковых отверстий, то они обрабатываются за один раз. Иконечно проектировщик видит одновременно контур удаляемого отхода и контуротверстия, что исключает грубые ошибки. Для машин без стрипперной секциианалогично проектируется оснастка для удаления передней кромки листа.
Наименеераспространенная, и как следствие, наиболее проблемная, секция для разделениязаготовок для машин комплектации ER(секция блэнкинга, или 3-я секция). Разделение заготовок целесообразноприменять только при очень больших тиражах, поэтому к оснастке для 3-й секциипредъявляются повышенные требования. Обычно это наиболее дорогостоящий элементвсего комплекта. Некоторая автоматизация проектирования оснастки для блэнкингапоявилась только в 3-й (последней) версии MarbaCAD, и на настоящий момент находится наэтапе изучения.
/>
Рис.41. Проектированиеоснастки для секции разделения заготовок.

Подводя итог, можносказать, что MarbaCAD является мощной средойпроектирования всего комплекса оснастки, необходимого для послепечатнойобработки листовых материалов в различных высекальных автоматах. Прибавив сюдапродвинутые возможности по ведению полной базы данных по клиентам иоборудованию, а также возможность интеграции с широким набором различныхустройств, мы получаем один из наиболее мощных и универсальных продуктов,представленных на рынке в данной области.

6. Разработкатехнологии производства упаковки для пельменей
 
6.1 Допечатныепроцессы
 
ТЕХНОЛОГИЯCTP (компьютер-печатная форма-сокращенноназываемая СTР) — это способ изготовления печатныхформ, при котором изображение на форме создается тем или иным методом на основецифровых данных, полученных непосредственно из компьютера. При этом полностьюотсутствуют какие-либо промежуточные вещественные полуфабрикаты: фотоформы,репродуцируемые оригиналы-макеты, монтажи и т.д.
Посвоей сути СTР представляет собой управляемыйкомпьютером процесс изготовления печатной формы методом прямой записиизображения на формный материал. Этот процесс, который реализуется с помощьюодного или нескольких лазеров, более точный, так как каждая пластина являетсяпервой оригинальной копией, изготовленной с одних и тех же цифровых данных. Врезультате обеспечиваются большая резкость точек, более точная приводка, болееточное воспроизведение всего диапазона тональности исходного изображения,меньшее растаскивание растровой точки одновременно со значительным ускорениемподготовительных и приладочных работ на печатной машине.
ТехнологияСomputer-to-Р1аtе известнаполиграфистам более 30 лет, но только в последние 5 лет она стала широковнедряться. Это обусловлено тем, что созданы реальные условия для ее внедрения.Появились требуемые для прямой лазерной записи формные материалы,высокоэффективное оборудование, надежные программные средства для оперативнойдопечатной подготовки изданий.
ВнедрениеСTР-технологии обеспечивает очевидныепреимущества по сравнению с традиционной технологией фотонабора и формногопроцесса, которые можно сформулировать следующим образом:
• Сокращаетсявремя технологического цикла изготовления печатных форм (исключаются операцииобработки фотоматериала, копирования фотоформ на формные пластины и в рядеслучаев обработки экспонированных формных пластин). Исключаются из производствафотонаборные автоматы, проявочные машины, копировальное оборудование, а этоэкономия производственных площадей, затрат на приобретение и эксплуатациютехники, электроэнергии; сокращение численности обслуживающего персонала. Прималых тиражах прямое экспонирование пластин, несмотря на их несколько болеевысокую стоимость, часто оказывается более экономичным, нежели традиционное,прежде всего за счет отсутствия затрат на изготовление фотоформ.
• Повышаетсякачество изображения на печатных формах благодаря снижению уровня случайных исистематических помех, возникающих при экспонировании и обработке традиционныхфотоматериалов (вуаль, ореольность) и копировании монтажей на формные пластины.Поскольку при изготовлении форм прямым экспонированием монтаж пленок отпадает,проблемы, связанные с неточностью монтажа или ошибками в нем, полностьюисключены.
• Улучшаютсяэкологические условия на полиграфическом предприятии из-за отсутствияхимической обработки пленок; повышается культура производства исовершенствуется организация технологического процесса.
Внастоящее время в системах СТР, ориентированных на изготовление офсетных ифотополимерных форм высокой и флексографской печати, применяют лазерныеэкспонирующие устройства — рекордеры трех основных типов:
• барабанные,выполненные по технологии «внешний барабан», когда форма расположена нанаружной поверхности вращающегося цилиндра;
• барабанные,выполненные по технологии «внутренний барабан», когда форма расположена навнутренней поверхности неподвижного цилиндра;
• планшетные,когда форма расположена в горизонтальной плоскости неподвижно или совершаетдвижение в направлении, перпендикулярном направлению записи изображения.
 Экспонированиеосуществляется многолучевым лазерным источником с длиной волны 830 нм, которыйможет обеспечивать как среднетемпературную обработку термополимерных пластин(400°С), так и высокоэнергетический импульсный режим для термоаблационныхматериалов. Отсутствие искажения на стадии контактного копирования формы,использование высококонтрастных термопластин (принципиально отсутствует эффекткраевой вуали точки) в сочетании с прецизионным лазерным лучом квадратногосечения, выполненным по запатентованной технологии Сгео, позволяют получатьофсетные пластины такого качества, какое полиграфия аналогового (доцифрового)периода не могла даже представить.
Вотличие от традиционных технологий СTР, где лазер работает в видимом волновом диапазоне, при термальномэкспонировании используется тепловая энергия лазерного луча. С ее помощьюгенерируются точки изображения на поверхности формной пластины.
Термопластинысодержат слой эмульсии, нанесенной на алюминиевую подложку (основу пластины).Экспонирование лазером вызывает нагревание эмульсии, что приводит к химическойреакции в эмульсионном слое, ускоряющей ее отверждение (задубливание).
Нагрев, предваряющийпроявление, ускоряет химическую реакцию в области экспонирования, что завершаетпроцесс задубливания и сцепления эмульсионного слоя с основой пластины.Участки, не экспонированные лазером, смываются проявителем и счищаются щеткой впроцессоре.
Цифроваяцветопроба.Особенность этой пробы состоит том, что она выполняется с помощью печатающихустройств непосредственно с компьютера. В этом случае отсутствует стадия работыс фототехническим материалом и химико-фотографическая обработка. Это особенноактуально при использовании технологии Соmputer-to-Р1аte, не предусматривающей использованиефотоформ.
Внастоящее время в качестве устройств для получения цифровых цветопробиспользуются принтеры, работающие с различными технологиями перенесениякрасочного пигмента на основу. Различают принтеры, работающие по принципутермопереноса, сублимационные, струйные, лазерные и принтеры на твердыхчернилах.
Воснову работы принтера с термопереносом положен перенос цветных красителей соспециальной лавсановой пленки на бумагу под действием высокой температуры.Красители содержат в своем составе воскоподобное вещество, которое принагревании плавится и позволяет красителю перейти с лавсановой подложки набумагу.
Впроцессе печати на лавсановой подложке создается высокая температура в техместах, где должно находиться изображение соответствующего цвета. Каждыйцветной оттиск печатается в четыре прогона. Разрешающая способность подобныхпринтеров обычно 300 dpi,при печати применяется специальная бумага.
Сублимационныепринтеры используют практически такой же принцип переноса красящего вещества наподложку, как и предыдущая технология, только в отличие от последней несоздаются растровые точки. Запечатывание происходит равномерно и полностью, аизображение имеет фотографический вид (оно лишено растровой структуры).
Вэтих принтерах используют специальные красители, которые обладают повышеннойпрозрачностью, поскольку при формировании изображения красители накладываютсяточно друг на друга. Формирование того или иного оттенка цвета зависит оттолщины слоя базового красителя, перенесенного на бумагу. Процесс переносакрасителя достаточно сложен, он основывается на нагревании красителя досостояния, близкого к парообразному. Испарившийся краситель соприкасается сослоем специального химического покрытия, которое нанесено на бумагу, ипроникает в него. Степень переноса красителя зависит от степени прогрева вконкретной точке. После завершения процесса для четырех базовых цветов набумаге формируется изображение.
Основныенедостатки сублимационной печати — высокая стоимость отпечатка, невозможностьпечати на простой бумаге и воспроизведения растровой структуры.
Струйныепринтеры — наиболее распространенные устройства для получения цифровых цветопроб.Это связано не только с относительно малой стоимостью отпечатка, но и сдешевизной самого устройства, возможностью работы с различными материалами.
Струйныепринтеры охватывают наибольший диапазон рынка компьютерных периферийныхустройств. Это могут быть как простейшие принтеры для офиса, так и принтеры дляпечати рекламных плакатов для уличных стендов размерами 3x8 м.
Общийпринцип печати основан на перенесении жидких цветных чернил на лист бумаги.Чернила наносятся микроскопическими каплями, которые попадают из четырехрезервуаров и отрываются от них под действием электрического поля.Сформированные таким образом капли чернил разгоняются в направлении листабумаги и, попав на него, впитываются.
Принтерыподобного типа используют четыре цвета чернил (могут использовать и три). Ихотя чернила имеют цвета полиграфической триады, они отличаются от них по своимколориметрическим характеристикам. Чем более качественные работы долженвыполнять принтер, тем сложнее становится механизм развертки, требуется большаяразрешающая способность, более приближенный цвет к цвету, получаемому припечати, и соответственно повышается стоимость устройства.
Кнедостаткам этих принтеров относится разбрызгивание краски при ударе о бумагу,приводящее к снижению четкости изображения, особенно при воспроизведениивекторных элементов изображения (текста), опасность засорения форсунок (уустройств с непрерывной подачей чернил), а также печать водорастворимымикрасками, требующими дополнительного ламинирования.
Принципработы цветных лазерных принтеров такой же, как и черно-белых, только процессзаписи изображения на барабан и перенос его на бумагу повторяются 4 раза всоответствии с количеством красок тонера. Максимальное разрешение, достигаемоепринтерами, составляет 1200x1200 dpi. Кнедостаткам этих принтеров можно отнести относительно невысокую точностьпозиционирования листа и возникающие в связи с этим неточности ввоспроизведении изображения. Кроме того, прозрачность тонера значительно нижепрозрачности полиграфических красок, что влияет на цветовой охват устройств.
Использованиепринтеров на твердых чернилах получает в настоящее время все большеераспространение. В основу работы этих устройств положено термическое плавлениетвердого красителя, разгон капли красителя (обычно в электрическом поле) ибыстрое ее застывание при соприкосновении с бумагой. При подобном нанесениикрасителя удается избежать двух проблем струйных принтеров — смешения чернил ирастекания при впитывании. Выброс образовавшегося расплава краски из сопла (форсунки)осуществляется с помощью пьезоэлектрических элементов.
6.2 Печатные процессы
Листоваяофсетная офсетная печать по сравнению с другими способами обладаетпреимуществами с экономической точки зрения и с позиции качества продукции. Кним прежде всего, надо отнести возможность печати широкого ассортиментапродукции и довольно низкую ее стоимость при высочайшем качестве и широкомспектре тиражей. Цветовые возможности в офсетной печати укладываются в интервалот одной, включая четырехкрасочную печать, до двенадцати красок. Листовымофсетом могут запечатываться материалы самых различных форматов и плотностей.Короткое время занимает подготовка к печати.
Неуклоннорастущие потребности и ожидания потребителя стимулируют развитие рынка. Машина Speedmaster CD 102 Благодаря технологической гибкости Speedmaster CD 102 является идеальной машиной для выпуска коммерческойпродукции, печати этикеток и запечатывания материала складных коробок. Сменатиража и материала выполняется легко и быстро, так же как бесконтактная печатьпо любому материалу от тонкой бумаги до плотного картона причем на предельныхскоростях.
Техническиехарактеристики:
Запечатываемыйматериал:
Толщинаот тонких сортов бумаги до 1,00мм
 картон
Форматылиста
Макмимальный720 х 1020 мм
Минимальный280 х 420 мм
Максимальнаязапечатываемая поверхность
710 х1020 мм
Высотастапеля
Самонаклад1070 мм
Приемка1045 мм
1 С1еаnStar. Система очистки воздуха длявысокопроизводительной приемки Heidelberg значительно сокращает присутствие пыли и порошка в печатном цехе.
2 Ехаtronic Duo Plus. Новая система подачи противоотмарывающего порошка наобе стороны запечатанного листа обеспечивает экономию порошка до 30%.
3 Системанаправляющих для проводки листа. Создает стабилизирующую воздушную подушку подлистом для перемещения его без отмарывания.
4 Удлиненнаяприемка обеспечивает оптимальное время прохождения листов и прекрасныерезультаты сушки, в особенности, при лакировании.
5 Системасушки DryStar. Имеются различные версии сушекмодульной конструкции, которая обеспечивает их взаимозаменяемость и оптимальныйрежим прохождения листа.
6 Секциялакирования. Лаки наносятся с помощью двухваликовой системы.
7 Полностьюавтоматизированная регулировка приводки на рабочем ходу сокращает времянастройки.
8 InkLine/ InkLine Direkt. Система подачи краски Heidelberg автоматическим наполнением иконтролем уровня краски в ящике.
9 Модульнаясистема смывки полотна. Обеспечивает быструю и качественную смывку.
10 AirTransfer. Система воздушной проводки листа позапатентованной технологии Вентури обеспечивает бесконтактное прохождениелюбого листового материала через печатные секции без отмарывания.
11 Дистанционноеуправление раскатным цилиндром. Регулировка осевого растира осуществляется впроцессе печати с пульта управления СР2000.
12 AutoPlate Plus. Полностью автоматизированная смена форм суправлением с центрального пульта СР2000.
13     Preset самонаклад. Высокопроизводительныйсамонаклад обеспечивает плавное, без перекосов перемещение листового материалатолщиной до 1,0мм.

Рис.50. Speedmaster CD 102(4+L)
/>
 
Контроль качества
Денситометр
Внекоторых случаях в условиях печатного производства необходимо контролироватьоптическую плотность краски непосредственно на самом оттиске. Это можносделать, используя денситометры на отражение.
Применениеподобных денситометров предусматривает возможность контроля не только печатногооттиска, но и непосредственно печатной формы. В отличие от денситометров,работающих с прозрачными материалами, рассматриваемый тип измеряет коэффициентотражения и пересчитывает его в оптическую плотность. В случае повышенияоптической плотности (D)образца уменьшается отражение света, а следовательно, увеличивается егопоглощение D=lgl/r (r — коэффициент отражения).
Относительнаяспектральная чувствительность денситометра на отражение определяетсяраспределением энергии в спектре источника излучения, спектральнойчувствительностью фотоприемника, спектральным пропусканием светопоглощающейсреды денситометра и спектральным пропусканием светофильтров. В большинствезарубежных приборов, работающих с отраженным светом, используются фильтры,источники света и полосы пропускания фильтров согласно стандарту DIN16536.
Денситометры,работающие на отражение, так же как и денситометры на пропускание, состоят изоптико-механической части и измерительного электронного блока. Основные отличиямоделей — расположение осветителя и приемника света, использование большегоколичества светофильтров и применение других алгоритмов при расчете измеряемыхвеличин. Оптико-механическая часть представляет собой фотометрическую головку,соединенную световодом с узлом светофильтров, обычно расположенную визмерительном блоке.
Денситометрына отражение могут измерять большее количество величин, нежели денситометры,работающие с прозрачными материалами, а именно: оптическую плотность краски;растаскивание; размер растровых точек на оттиске и печатной форме;относительный контраст печати; треппинг (переход краски); ошибку цветовоготона; баланс «по серому».
Измерениекаких-либо из перечисленных выше величин в большинстве случаев затруднительнопроизводить по сюжетам отпечатанного изображения, поэтому для оценки качестваполученных изображений на оттиске стали применять специально разработанныеконтрольные шкалы, изготавливаемые, в основном, по стандартам FOGRA. Подобные шкалы используются почтивсеми фирмами-производителями денситометрического оборудования и существуют нетолько в вещественном виде для применения на стадии копирования фотоформ вконтактно-копировальных рамах, но и в электронном виде для размещения на полосеиздания в процессе верстки.
Взависимости от условий проводимых измерений могут использоватьсяполяризационные фильтры, применение которых обусловлено изменением оптической плотностикрасочного слоя в процессе высыхания. В условиях производства приходитсяпроводить оперативный контроль в процессе печати тиража. Разность измеренныхзначений до и после высыхания красочного слоя может составлять 0,1-0,2 единицыоптической плотности.
Основнаяпричина такой разницы плотности сырого и сует оттисков — неодинаковые свойстваих поверхности. Сырой оттиск является глянцевым, а сухой — матовым, так какпроисходит частичное проникновение краски в поры и частичное проникновениекоторые выявляют текстуру бумаги. При этом изменяется соотношение рассеянного идостигающего фотоприемник света.
Поляризационныесветофильтры предотвращают попадание части рассеянного света от сухого оттискана фотоприемник тем самым препятствуют уменьшению измеряемых плотностей.
Другимисловами, сухой оттиск измеряется этим денситометром как сырой, хотя никакоговлияния на физические характеристики этого оттиска не оказывает.
Дляполучения корректных результатов необходимо постоянно заботиться о проведенииразличного рода тестовых и профилактических мероприятий. Одно из основныхусловий правильной работы денситометра — проводимая с определеннойпериодичностью калибровка. Обычно этот процесс осуществляется при установке,тестировании и настройке прибора на печатные процесс, в случае изменения типазапечатываемого материала, резкого изменения температуры окружающей среды, атакже с периодичностью, установленной фирмой-производителем.
Дляоперативной калибровки прибора фирмы-производители применяют специальные шкалы,так называемые DensityCalibration Reference, которые содержат определенные полятриады красок, поля со значениями белого для различных видов бумаг (мелованные,немелованные и т.д.). Используя их, пользователь подстраивает чувствительностьсветоприемников под производственные условия.
Исходяиз общих принципов работы и назначения, можно сформулировать основныетребования к современному денситометрическому оборудованию:
• простотаиспользования;
• портативностьи возможность работы без подключения к электрической сети;
• наличиефункций диагностики;
• наличиеопределенного набора измеряемых величин;
•точность измерений (значения измеренных величин при измерении одного и того жеполя должны различаться на 0.01 D.
Спектрофотометр
Дляпроведения любых оценочных действий необходимо применение некоторых объективныхколичественных оценок характеристик цвета и цветовых различий, которыеназываются колориметрическим методами. Они разделяются на два типа:
• методы,в которых цвета предметов сопоставляют с цветовым эталоном образцов изаписывают условными номерами и буквенными обозначениями, принятыми для этойсистемы образцов;
• методы,основанные на трехцветной теории зрения.
Цветовыеэталонные образцы широко применяют в виде оттисков, полученных типовымикрасками на разных бумагах. Из них составляют различного рода цветовые шкалы.Однако эти методы не дают количественную характеристику воздействиям на глазцветов различных излучений.
Дляобъективной количественной характеристики цвета используются методы второготипа, позволяющие производить измерения цвета приборами путем аддитивногосинтеза. В основе любых цветовых измерений лежит возможность точногоопределения цветовых координат. Как было сказано выше, пространства цветовогосинтеза RGB и СМУК являются не стандартизованнымии аппаратно-зависимыми, поэтому было предложено цветовое пространство СIЕLаb. Оно былостандартизовано и используется в современных системах допечатной подготовки иконтроля качества.
Прибором,призванным обеспечивать контроль цвета, является спектрофотометр. Главная егозадача — расчет цветовых координат и построение спектральной кривой измеряемогообъекта.
Большинствопредставленных на мировом рынке моделей спектрофотометров для полиграфическихнужд различных фирм-производителей имеют возможность получать координаты цветав международных системах ХУZ, СIЕLab, СIЕ LСН.
Отличиеспектрофотометрических измерений от измерений человеческим глазом состоит втом, что на показания прибора не оказывают влияния посторонние факторы, такиекак индивидуальные характеристики человеческого глаза, а все условия проведенияизмерений стандартизованы. Так как отпечатанная полиграфическая продукция можетнаблюдаться при различном внешнем освещении, то и человек видит один и тот жецвет по-разному (это явление было названо метамеризмом).
Дляполучения представления о воспроизводимых цветах будущего печатного издания приразличном освещении в спектрофотометрах используют стандартизованные источникиизлучения О50, О65, А, В, С и т.д., имеющие определенные спектральные характеристики.Например, источник А — норма среднего искусственного света, эквивалентнаяцветовой температуре 2858 К, что соответствует излучению лампы накаливания. В-норма прямого солнечного света с цветовой температурой, близкой к 4800 К. С — норма рассеянного дневного света с температурой около 6500 К. В65 имееттемпературу, почти строго равную 6500 К (применяется во всем мире, кромеГермании, где стандартным считается О50 с цветовой температурой 5000 К).
Внекоторых случаях наиболее критичными элементами изображения являются фирменныйцвет логотипа или точное воспроизведение памятных цветов. Человеческий глаззамечает изменения цвета только в случае превышения так называемого цветовогопорога (минимального изменения цвета, заметного глазом). Применяемые в современныхспектрофотометрах технологии позволяют учитывать данный фактор и определятьвеличину отклонения цвета от оригинала, названную показателем цветовыхразличий.
Этоизмерение позволяет оперативно и точно определить возможные корректировкитехнологических режимов печати, например подачу краски, увлажняющего раствора,давления в печатной паре, или внести предыскажения еще на стадии допечатнойподготовки, например цветокоррекции.
6.3 Отделочныепроцессы
1. Штанцеваниеосуществляется на горизонтальном автоматическом прессе SP Bobst 102. С максимальным форматом по ножам 1020 х 720мм, смаксимальной производительностью 8,5 тыс./ч.
Наиболее часто напрактике используются ножи высотой Н=23,8 мм. Для высечки картона используютсяножи, как правило, толщиной 0,71 мм. Наиболее распространенный угол двойнойзаточки a=52-54 0. На каждыйпогонный метр длины такого ножа прикладывается усилие около 1 тонны.
С точки зрения твердостик ножам предъявляют противоречащие друг другу требования. С одной сторонытвердость режущей поверхности должна быть максимальной: чем выше твердостьрежущей кромки, тем долговечнее нож. С другой стороны ножи должны обладатьвысокой пластичностью для обеспечения требуемых остаточных деформаций впроцессе гибки с целью получения сложной конфигурации, соответствующейразвертке высекаемых изделий.
При позиционированииразверток на листе учитываются необходимые допуски на захват валами печатноймашины, по 10 мм с каждой стороны, 15 мм на клапан в «голове» листа, 10 мм на «хвост»листа. Следующие рисунки демонстрируют технологически необходимый клапан подзахват листа в штанцевальном оборудовании, который составляет 13 мм.
/>
Рис.51.
/>
Рис.52.
 
/>
Рис.53.
 
/>
Рис.54.

/>
Рис.55.
Выборнеобходимой твердости резины зависит от схемы расположения рабочего инструментана штампе и от вида и свойств штанцуемого материала.
Еслирасстояние между соседними режущими ножами меньше 8 мм, то рекомендуетсяиспользовать в качестве пружинящего материала резину твердость от 40 до 60 ед.по Шору. Если это расстояние больше 8 мм, то резина должна быть менее твердой –от 20 до 35 ед. по Шору.
Сплошнаямонолитная резинаотличается высокой твердостью и жесткостью. Из нее чаще всего изготавливаютпружинящие элементы различного профиля в сечении.
Пружинящийэлемент с сечением в виде равнобедренной трапеции с углом у основания 22°характерен тем, что при сжатии форма его сечения преобразуется в прямоугольную,а боковое расширение отсутствует. Такие пружинящие элементы применяют междублизко расположенными режущими ножами.
Болеесложную форму имеют пружинящие элементы с кзь кообразным сечением. Ихиспользуют между близко расположенными биговальными и режущими ножами.Отрицательный угол наклона профильной боковой поверхности к плоской опорнойповерхности «А» выполняет две основные функции. Во-первых, предохраняет картонот появления оттисков в районе краевой зоны биговальной матрицы при контактежестким пружинящим элементом. Во-вторых, компенсирует возникающие в процессебиговки в картоне значительные растягивающие напряжения, ухудшающие качестворезки. Особенно эффективно применение таких профилей в местах образованияперемычек, удерживающих на листе заготовки коробки. Если расстояние I между режущим и биговальными ножамименьше 10 мм, для изготовления профилей рекомендуется применять резинутвердостью от 45 до 70 ед. по Шору. При расстоянии I > 10 мм для профилей используют более мягкие сорта резинытвердостью от 35 до 55 ед. по Шору.
Газонаполненнаярезинахарактеризуется меньшей твердостью и жесткостью, поэтому из нее изготавливаютпружинящие элементы преимущественно прямоугольного сечения. Резина поставляетсяв виде листов, из которых нарезают пружинящие элементы требуемой ширины. Важнымпоказателем качества резки является обеспечение вертикальности боковых стенокпружинящих элементов. Если одна из сторон резины имеет текстильную поверхность,часто называемую коркой, то пружинящий элемент должен быть приклеен к основаниюштампа коркой вверх. В противном случае возможно прилипание картона кпружинящему элементу.
Резинас открытыми ячейками,иначе называемая резиной с открытыми порами, отличается наименьшим значениембокового расширения Хб. При сжатии пружинящего элемента воздухвыходит из открытых пор. При восстановлении воздух входит обратно в поры. Дляпроцесса заполнения воздухом пор при обратном ходе штампа требуетсяопределенное время, поэтому такая резина не может применяться ввысокоскоростных штанцевальных установках. Вместе с воздухом в поры попадаетпыль, образующаяся в процессе штанцевания. Это приводит к постепенномуувеличению жесткости резины с открытыми порами. Такую резину целесообразноиспользовать для штанцевания высококачественных сортов картона с наименьшимпылеобразованием.
Резинас закрытыми ячейкамипо пружинящим и эжекторным свойствам занимает промежуточное положение междусплошной монолитной резиной и резиной с открытыми ячейками. Наилучшимкомплексом свойств обладают резины на основе синтетического каучука. Замкнутыеячейки заполнены преимущественно воздухом, реже азотом. Усталость таких материаловпри многократном циклическом нагружении проявляется в остаточной деформации исморщивании ячеек. При превышении допустимой степени сжатия стенки ячеек могутлопнуть, разрушиться.
Вспененные полиуретаны имеют закрытые ячейки очень малыхразмеров — микроячейки, поэтому их часто называют микропористыми материалами.При сжатии они отличаются маленьким значением бокового расширения Хб,поэтому чаще всего пружинящие элементы из них используют между близкорасположенными режущими ножами. [9]
Так как на разверткекоробки практически нет расположенных близко друг с другом режущих ножейштанцформы, то используемой резиной в основном будет резина с открытымиячейками, отличающая наименьшим значением бокового расширения Хб.
Используемая маркарезины: F1.25, с условной твердостью по Шору 25ед., максимальная степнь сжатия 40%, скорость штанцевания – 7000 ч-1.
В местахблизко расположенных режущих и биговальных ножей целесообразнее использовать сплошнуюмонолитную резину с клыкообразным сечением с условной твердостью по Шору 45 ед.
Важноразместить режущие ножи в области овала фаской внутрь, в сторону удаляемойчасти материала, используя ножи с односторонней заточкой, так как они позволяютболее точно высекать сложный контур коробки. Для всех остальных контуров целесообразнееиспользовать ножи с двусторонней заточкой с прямолинейной фаской из-за болеевысоких эксплуатационных характеристик по сравнению с более дешевыми ножами содносторонней заточкой. Толщина ножей для картона m=305 г/квм составляет0,71 мм, высота 23,8 мм.
2. Автоматическая вклейка«окошек» будет осуществляться на машине Kohmann Starlet FEMS с максимальным форматом развертки 680Х680 мм
245 х 158мм форматобычайки
Максимальный размер«окошка» — 380х420 мм.
75 Х 165 мм формат«окошка»
Производительность- до120 000 коробок /сут.
 
6.4Упаковочные процессы
Для упаковкипельменей целесообразно применять весовой дозатор Нотис ДВДДП-3,0 длязамороженных продуктов.
Дозаторвесовой дискретного действия Нотис ДВДДП-3,0 может работать как самостоятельно,так и в комплекте с упаковочным оборудованием. В дозаторе используетсямикропроцессорное управление, позволяющее плавно менять производительностьвибропитателя, что обеспечивает быстрый и точный набор дозы.
Дозатор имеет следующие функции:
· дозированиепродукта в соответствии с заданной массой дозы;
· возможностьзадания с блока управления (в пределах, установленных на данный тип дозатора)требуемой массы дозы;
· автоматическоебракование набранной дозы, если отклонение действительного значения её массы отзаданного превышает установленный пользователем предел;
· накоплениеи хранение информации о количестве навешанных доз и суммарной массы навешанныхдоз не менее чем за 10 часов работы;
· индикацияна алфавитно-цифровом дисплее текущего значения веса, режима работы дозатора,наименование и значения вводимых параметров, сообщения об ошибках инеисправностях;
· аварийнойостановки и блокировки работы в случае нарушения режима работы дозатора(прекращение поступления дозируемого продукта, неверно набранной дозы, и т.п.).

Таблица 8.
Основныепараметры дозатора приведены в таблице. Наименование параметра ДВДДП-3,0 Пределы дозирования (грамм) 5-3000 Погрешность взвешивания 0.2% Объём бункера (л) 50/90 Длительность цикла не более (сек) 8
Дополнительныемодификации: Расширение температурного дипазона ДВДД до -20С
7 Расчет себестоимости полиграфической продукции с учетомсебестоимости единицы продукции
Этот способ подразумеваетиспользование прайс-листов на основные виды продукции. Основным назначениемпрайс-листа является обеспечение оперативной работы с заказчиком.
В общепринятом смыслепрайс-лист содержит рекламную информацию о продукции и услугах и отпускной еестоимости. Но не исключается возможность содержания в нем данных о затратах напроизводство единицы продукции определенного вида. Прайс-лист с такойинформацией является внутренним документом предприятия и выполняет не рекламнуюфункцию, а используется для оперативных расчетов себестоимости продукции наэтапе подготовки изделия к производству [18].
Тираж 100 000
Обрезной формат по штампу
Красочность 4+0
Отделка УФ-лак, высечка,вклейка окошек
Количество листовнеобходимое для печати тиража:
100 000/2=50 000 листов.
Количество листовполимера необходимое для вклейки окошек:
0,165 х 0,75мм х 100000=12 400/0,70 х0,50=35 500 листов формата А2.
36 000 листовполистирола, толщиной 200 мкм необходимо для вклейки окошек.
1 лист А2 стоит 0,05у.е.,итого 1800 у.е.
Расчет необходимогоколичества листов на приладку:
печать в 4 краски + лак Þ 1 приладка на печать + приладка налак
2500+1500=4000 листов
Итого листов: 50 000+4000=54 000
Расчет бумаги напроизводство коробок:
0,70х1,0х1,55х 0,305х 54000 = 17 870 у. е.
CTP 65 у. е.
Печать: приладка + работа
200 у. е.+25у. е. х 50,000=200+2500= 1250 у. е.
УФ-лак 50 000 х 0.025=1250 у. е.
Макет 50 у. е.
Изготовление штампа:
Метраж ножей 18 м
Штамп 18м х 25у. е. 450у. е.
Штанцевание
50 000 ударов х0,025=1250у. е. + приладка 120у. е.=1370 у. е.
Вклеивание окошек 100000шт. х 0,02 у. е. = 2000$
Фальцовка 100 000 х 0,005= 500 у. е.
Упаковка300у. е.
Итого:26 905 у. е.
Себестоимость1продукции – 0,27у. е.

Заключение
 
Дипломный проект посвящен разработке конструкции и технологии изготовленияупаковки из картона для пельменей. Перед разработкой упаковки был проведенкомплексный анализ, позволяющий сделать оптимальный выбор во взаимосвязаннойцепочке важнейших элементов упаковки. В результате материалом для упаковкивыбран картон TECTABase с дисперсионным покрытием дляпроизводства упаковки, требующей водо-, паро- прочных свойств. Дисперсионноепокрытие на водной основе не содержит соединений хлора, фтора и тяжелыхметаллов, а также смол. Изделия из картона TECTA могут скрепляться клеем, термоклеем или механически.Оптимальной плотностью 305 г/м2. Выбор формата листа ипозиционирование проведены с технологически необходимыми полями для последующейобработке в печатной и штанцевальной машине. Выбранная полимерная пленка изполистирола позволит не только визуально оценить предлагаемый продукт, но иобеспечивает необходимую прочность при низких температурах хранения.
Конструкция разработанной упаковки обеспечивает привлечение покупателя кпродукту за счет формы, отличающей ее от всех остальных упаковок,представленных на прилавках магазинов. При конструировании использованы приемыснятия концентрации напряжения в материале, учитывалась толщина картона дляполучения геометрически правильных контуров, а также необходимые припуски сучетом последующей склейки на фальцевальном оборудовании.
Благодарятехнологической гибкости Speedmaster CD 102 являетсяидеальной машиной для выпуска коммерческой продукции, печати этикеток изапечатывания материала складных коробок. Смена тиража и материала выполняетсялегко и быстро, так же как бесконтактная печать по любому материалу от тонкойбумаги до плотного картона причем на предельных скоростях.
Штанцеваниеосуществляется на горизонтальном автоматическом прессе SP Bobst 102. С максимальным форматом по ножам 1020 х 720мм, смаксимальной производительностью 8,5 тыс./ч. Выбранная оснастка и расходныематериалы позволяют осуществлять штанцевание с максимально большимэкономическим эффектом.
Проведенный расчет себестоимости единицы продукции позволяет сделатьвывод о доле стоимости упаковки в конечном продукте.

Списоклитературы
 
1. КозыревА. Анализ мирового производства и потребления коробочного картона. /Тара иупаковка, 1999. №2. С. 20-22.
2. ГробБ. Тенденции развития упаковочной индустрии в следующем тысячелетии/
Полиграфия 1999. №4. С.70-72.
3. СтефановС. И. Путеводитель в мире полиграфии. М.: Унисерв, 1998. 320с.
4.  СамаринЮ. Н. Сапошников Н. П. Синяк М. А. Допечатное оборудование/ Издательство МГУП,2000
5. АмангельдыевА. Пельменная палитра. Как стимулировать спрос с помощью упаковки/ Пакет, 2004.№1. С.11-16.
6. Упаковка.Краткий курс упаковочных технологий/ Ассоциация «СОЮЗУПАК», Москва 2003
7. Полиграфия № 2,2003
8.  Аксенова Т. И.,Ананьев В. В., Дворецкая Н. М./Технология упаковочного производства /М.: Колос,2002.-184с.
9. ЕфремовН. Ф. Тара и ее производство /Учебное пособие. М.: МГУП 2001.
10.  Продукт-каталог Гейдельберг СНГ.Системные решения / Октябрь 2000.
11.  Буклет «Бумага и картон»/ Центральнаябумажная компания, 2003
12.  Иконников В. Н. PakkoGraff / 2002 №2
13.  Гротов А. Проектирование упаковки в средеСАПР MarbaCad / Полиграфия №3 2001.
14. Каверин В.А., Феклин К. П. Выбор,изготовление, испытания тары и упаковки/ М.: 2002
15. Киппхан Г. Энциклопедия по печатнымсредствам информации. Технологии и способы производства. М.: МГУП 2003.
16. ВарепоЛ. Г. Производство бумаги из бумаги, картона и гофрокартона: Учеб. Пособие.Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. 200с.
17. Bobst Doctech / Autoplaten SP / 1998
18. МироноваГ. В., Осипова Г. И. Организация полиграфического производства: Конспектлекций. М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 1998. 94с.