IZRADA SIMULACIJSKOG MODELA 4-BOJKE ZA OPTIMIZACIJU TISKARSKOG PROCESA

Josipa Lajković

Sažetak

Uvođenjem modeliranja i simuliranja kao istraživačke metode grafičke tehnologije, unaprijeđuje se interaktivno proučavanje savladavanje gradiva o današnjoj današnje grafičke tehnologije. U ovom radu je cilj istraživanja situacija u kojoj moramo donijeti odluku o optimalnom izboru offset stroja za konkretan posao. Prikazuje se simulacijska varijanta modela i eksperimentalni rezultati na temelju kojih se donose odluke za izvršavanje na određenom stroju za konkretan posao. Strojevi imaju različite karakteristike, od brzine, broja cilindara, mehanizma na okret, parametara radnog vremena i cijene. Iz financijskog aspekta nije uvijek jasno za koje naklade bi bilo najbolje, najoptimalnije izabrati odgovarajući stroj. Zbog toga će se napraviti simulacijska mjerenja po predhodnom eksperimentalnom planu. Izrisat će se grafikoni izvršenja brzina i analizirati profitabilnost te odluke.  

Ključne riječi: modeliranje, simulacija, grafička tehnologija

Uvod

U ovom radu izrađuju se i istražuju novi virtualni modeli s kojima će se simulirati složeni zadaci u grafičkoj tehnologiji. Stvaranjem odgovarajućih modela koji detaljno uključuju varijable proizvodnje, vođenja i kreiranja alternativnih rješenja, unaprijediti će se istraživanje u području tiskarstva. Modeliranje virtualne tiskare omogućava razumijevanje ulančane proizvodnje oponašajući procese u tiskarstvu sa strojevima današnje i buduće generacije. Tradicionalno učenje tiskarske proizvodnje preskupo je i neefikasno ako se izučavaju različite situacije mogućih rješavanja zadatka. Cilj je stvoriti modele realne proizvodnje čime bi se studentima, đacima i inžinjerima omogućilo eksperimentiranje s modelima i bazama znanja o grafičkoj industriji.
Optimalno planiranje novog proizvoda je moguće sa virtualnom tiskarom, koja uključuje podatke o tiskari i normative svih procesa, od pripreme, tiska i dorade. Tih procesa ima samo u tisku stotinjak, a čak nekoliko stotina u doradi. Ima ih i u pripremi grafičkog proizvoda, u pripremi tiskovne forme i u međudoradnim procesima. Da bi se napravilo planiranje nekog posla, dobro je napraviti  model radnih tokova novog proizvoda u digitalnom obliku. I taj model onda daje rezultate pojedinih postavki. Mijenjamo postavke za izradu nekog konkretnog zadatka. Mijenjamo strojeve, nakladu, materijal, boje i ostale parametre koji definiraju proizvodnju određenog grafičkog proizvoda. Ako planiramo nekoliko različitih vođenja pojedinog posla tada ćemo izabrati onaj radni tok koji je najbolji po određenom kriteriju. Ako mijenjamo puno različitih parametara, dolazimo do najboljeg, optimalnog rješenja prije nego želimo ući u proizvodnju.
Sa simulacijskim alatom WebPoskok će se eksperimentirati pomoću mijenjanja vrijednosti simulacijskih varijabli radi pronalaženja boljih rješenja u proizvodnom strojnom parku.
U predhodno kreiranim modelima se definiraju parametri za koje želimo tražiti optimume. Provodi se simulacijsko eksperimentiranje s konstantnim i varijabilnim parametrima u cilju traženja optimuma po predhodno zadanom eksperimentalnom planu. Izvršit će se minimalno deset simulacijskih eksperimenata i njihovo tablično bilježenje. Najčešća eksperimentacijska varijabla će biti naklada grafičkog proizvoda čijom mnogostrukom promjenom otkrivamo potpuno nove zaključke i znanja grafičke tehnologije.

Modeliranje i simuliranje virtualnog modela 4-bojke

U ovom radu se je koristio sustav WebPoskok za izradu virtualnog modela 4-bojke, koji se  uspoređuje sa dvobojkom i osmerobojkom u svrhu traženja optimuma u grafičkoj struci. Sa tim sustavom se može ocijeniti koliko traje neka faza grafičke proizvodnje – vremensko mjerenje, ekonomičnost, da li možemo neki drugi radni tok upotrijebiti za isti grafički proizvod [Žiljak at al., 2004a]. On sadrži mnoge simulacijske eksperimentalne varijable koje možemo mijenjati nad prethodno sagrađenim modelom [Žiljak at al., 2004b].
U modeleru radnih tokova smo stvorili virtualni model grafičkog proizvoda knjige sa dvije  i četiri boje. U izborniku modela se izabere virtualni model grafičkog proizvoda iz baze za stvaranje novog simuliranog modela grafičkog proizvoda. Ukoliko ne postoji željeni model može se premodelirati najsličniji, a u krajnjem slučaju može se napraviti željeni model od samog početka. Kada se upiše broj stranica u knjižnom bloku, program automatski preporučuje model koji optimalno planira arak iz kojeg možemo dobiti novi virtualni proizvod. Nakon dobivanja informacije o najoptimalnijem planu arka, pomoću složene vrste prikaza potražimo ciljani model u grupama. Kada se dobije popis virtualnih modela grafičkih proizvoda iz baze, izabere se najsličniji i od njega krenemo u razradu modela grafičkog proizvoda. Tako se dobiva novi virtualni model koji spremimo u bazu.
Nakon velikog broja grafičkih modela spremljenih u bazi svih modela, virtualni program nudi tehnologiju izvlačenja, selektiranja onih modela grafičkih proizvoda koje su najsličnije novom zadatku. Sa postoječim modelom  smo izradili simulacijski model knjige sa dvije boje 2/2 na 4-bojki i 2-bojki, te model knjige sa četiri boje 4/4 na 4-bojki i 8-bojki.

Simulacijski eksperiment 2-bojke i 4-bojke kod knjige sa dvije boje 2/2

Ovdje je prikazan simulacijski eksperiment u kojem smo eksperimentirali sa jednim modelom, s time da smo u njemu mijenjali tri simulacijske varijable. Prva simulacijska varijabla je broj cilindara sa kojim smo indirektno mijenjali vrstu strojeva (SPM 2/0 novi sa dva cilindra, SPM 2/2 SW novi sa četiri cilindra i mehanizmom na okret),  druga je broj komada grafičkog proizvoda odnosno naklada. Svaki puta kada smo promijenili vrste strojava i primjenili ih na različite naklade simulacijski sustav nam je izračunao vrijeme stroja (Tabela 1).  Ostale eksperimentacijske varijable koje se nisu mijenjale tokom eksperimenta bile su: format 125 x 190 mm, broj stranica KB - 64, broj stranica na strojnom arku - 32, ploča B1 i boje KB 2/2. Boje su iste na obje strane i zbog toga je isključeno pranje stroja.

Opis grafičkog posla:

Tabela 1. Vrijeme stroja u ovisnosti od broja cilindara i naklade

Slika 1. Model za eksperimentiranje sa simulacijskim varijablama i prikazom rezultantne
varijable vrijeme stroja (h)

Iz tabele 1. i slike 2. možemo vidjeti da je kod simulacijske varijable za nakladu od 100 kom vrijeme stroja 4-bojke dosta više od vremena stroja 2-bojke. Razlog je zbog dužeg vremena pripreme stroja 4-bojke sa mehanizmom na okret. Zato se je kod naklade od 4 000 komada  vrijeme stroja na 2-bojki i na 4-bojki skoro izjednačilo.  Ovdje smo dobili optimalnu točku mjerenja. Od te točke, kod naklade veće od 4000 komada, je vrijeme stroja 4-bojke  niže i s time optimalnije. Sa većom nakladom se je simulacijska varijabla  vremena stroja  povečavala za 2-bojku, a smanjivala za 4-bojku.

Slika 2.Vrijeme dobivenog stroja u ovisnosti od naklade i broja cilindara na stroju

Simulacijski eksperiment 4-bojke i 8-bojke kod knjige sa četiri boja 4/4

Opis grafičkog posla:

Tabela 2. Vrijeme stroja u ovisnosti od broja cilindara i naklade

Na slici 3. je prikazan model za eksperimentiranje sa simulacijskim varijablama i označena je rezultantna simulacijska varijabla Vrijeme stroja. Za cijelo vrijeme eksperimentiranja može se vidjeti odabrana vrsta stroja u lijevom dijelu prozora i sve ostale varijable i parametri modela. U dijelu opisa tiskarskog stroja vidljivi su svi normativni parametri tog stroja na kojem počiva model. Sa svakom promjenom stroja iz baze strojeva dolazi do novog proračuna u čitavom modelu. Stroj je definiran svojom nominalnom brzinom, brojem cilindara, potrebnim vremenom pripreme za prvi i svaki sljedeći arak, potrebnim vremenom za pranje kao i vremenom pripreme mehanizma  za okretanje arka na strojevima koji posjeduju tu opciju.

Slika 3. Model za eksperimentiranje sa simulacijskim varijablama i prikazom rezultantne
varijable vrijeme stroja (h)

Iz tabele 2. i slike 4. vidimo da je vrijeme stroja više na 8-bojki kod naklade od 500 komada, a niže kod 4-bojke sa istom nakladom. To se je dogodilo zbog snažnijeg utjecaja potrebnog vremena pripreme za 8-bojku sa mehanizmom na okret. Simulacijska varijabla vremena stroja 8-bojke se je snižavala sa većom nakladom. Mijenjanjem simulacijske varijable za nakladu od 1500 komada je još uvijek vrijeme 4-bojke niže od vremena stroja 8-bojke. Ali zato smo kod naklade od 1700 komada dobili optimalnu točku mjerenja, gdje je vrijeme stroja 8-bojke bilo manje od vremena stroja 4-bojke.

Slika 4.Vrijeme stroja u ovisnosti od naklade i broja cilindara na stroju

Zaključak

U ovom radu se je istražila rezultantna varijabla vremena stroja dvobojke i četverobojke s mehanizmom na okret, za posao s dvije boje 2/2, iste s obje strane (zbog toga smo isključili pranje stroja) i za posao s četiri boje 4/4 (CMYK – s obje strane) na četverobojki i  osmerobojki s mehanizmom na okret. Modeliranjem i simuliranjem su se mijenjale simulacijske varijable za nakladu i strojevi sa različitim brojem cilindara s mehanizmom na okret ili bez. Sa takvim mjerenjima i s unaprijed definiranim eksperimentalnim planom smo dobili optimalne rezultate vremena stroja.
Mjerilo se je na određenim nakladama jer se kod eksperimentalnog plana drugih simulacijskih varijabli za nakladu nisu dobile nikakve razlike. Sa ovakvim eksperimentom i sa točno ovakvim modelom se mogu donijeti optimalne odluke za poslove 2/2 i 4/4 u vrlo kratkom vremenu. U realnom tisku su takvi eksperimenti preskupi, pa se modeliranjem i simuliranjem greške i promašaji vide unaprijed, te se povečava sigurnost ulaska u grafičke projekte. Virtualna tiskara u digitalnom obliku je potrebna u današnje vrijeme jer možemo baze popuniti sa normativima radnih tokova potrebnih za izradu nekog grafičkog  proizvoda. S takvim sustavom se može istraživati na primjer koliko vremena je potrebno da bi se izvršila faza tiska za različite naklade i to na različitim strojevima ili izračunavanje cijene s različitom nakladom. Kada se zadaje neki novi proizvod onda se potrebni podaci s kojima se opisuje model moraju već nalaziti u obliku normativa u relacijskoj bazi podataka. Takvi podaci su specifični za konkretnu tiskaru i mijenjaju se tokom njenog života i razvoja.

References

Žiljak, V.; Šimovic, V.r; Pap, K.(2004a) ENTREPRENEURSHIP MODEL: PRINTING PROCESSES SIMULATION WITH TIMES AND PRICES IN THE BASE FOR NORMATIVE PROVISIONS, Announcing InterSymp2004Baden-Baden,16th International Conference on Systems Research, Informatics and Cybernetics, Baden-Baden , Njemačka

Josipa Lajkovič dipl. ing.
Veliki Podlog 1a, 8273 Leskovec pri Krškem, Slovenia
josipa.lajkovic@gmail.com