Методика определения временных затрат на процесс допечатной подготовки полиграфического издания

А.А.Горбачев, Ю.Н.Самарин

Эффективность полиграфического производства в значительной мере определяется производительностью основных операций технологического процесса изготовления печатных форм, в том числе операций набора, верстки издания, обработки штриховых и полутоновых изображений и подготовки к выводу сверстанных полос на пленку или форму. Несмотря на важность количественной оценки производительности техпроцесса, до настоящего времени не было разработано научно обоснованной методики, которая позволяла бы рассчитывать производственные затраты на выпуск полиграфических изданий и определять себестоимость продукции.

Отсутствие подобной методики привело к тому, что цены за выполнение допечатной подготовки изданий не всегда отображают уровень трудозатрат, а также не соответствуют качеству выполненных работ. Создание адекватного механизма для оценки временных затрат на допечатную подготовку полиграфической продукции позволит руководителям предприятий точнее оценивать рентабельность и способность участков допечатной подготовки обслуживать те или иные заявки, не допускать «разбухания штата», правильно планировать технологический процесс и управлять занятостью сотрудников. Кроме того, подобная методика позволила бы правильно рассчитать потребности издательства в аппаратном обеспечении в зависимости от типа и объема выпускаемой продукции. Наряду с чисто практической пользой, которую может принести создание подобного механизма, будет решен и ряд экономических вопросов, затрагивающих ценообразование на полиграфическом производстве, и одновременно с этим станет возможным определение нормативов времени в условиях конкретного производства.

Поставленная задача имеет множество аспектов. Это связано с тем, что материально-технические средства, задействованные в процессе допечатной подготовки, весьма разнообразны. Например, используется компьютерное оборудование разной мощности, работающее на различных платформах. Разнообразны также программные средства, а в настоящий момент на рынке успешно конкурирует масса продуктов от независимых производителей в различных генерациях. Подобные продукты имеют достаточно узкую специализацию, но тесно взаимосвязаны посредством механизмов конвертации файлов, что позволяет получать необходимый результат различными путями и соответственно с различными временными затратами.

Поскольку вся система оказания допечатных услуг характеризуется целым рядом случайных воздействий, специфичных для каждого конкретного производства, начиная от коллизий в локальных сетях предприятий и заканчивая человеческим фактором, то основной задачей разработки методики становится выявление общих зависимостей производственных факторов, которые реально характеризуют технологический процесс подготовки издания к печати. Полученные зависимости могут быть скорректированы с учетом особенностей каждого предприятия. В качестве математического аппарата в данном случае целесообразно применять методику выделения независимых друг от друга факторов, воздействующих на систему, и выявления воздействия, оказываемого соответствующим фактором на систему.

Процесс допечатной подготовки условно можно разделить на четыре этапа:

• оцифровка изображений (сканирование);

• обработка отсканированного оригинала при помощи прикладных программ;

• набор текста и его заверстывание вместе с заранее подготовленными изображениями;

• подготовка к выводу полос издания на форму.

При этом производительность формного оборудования можно не учитывать, так как она зависит от конкретного типа оборудования и для каждого предприятия является постоянной величиной.

В результате экспериментальных исследований перечисленных выше процессов по эмпирическим данным с помощью указанной методики были получены расчетные зависимости, позволяющие определять как время, затрачиваемое на работу по подготовке одного полиграфического издания к печати, так и общую производительность участка допечатной подготовки за определенный период.

В соответствии с требованиями, предъявляемыми методикой исследования, были заданы интервалы значений приведеных в таблице факторов, влияющих на производительность.

Значения влияющих на производительность факторов

Поскольку разрешение и линиатура взаимосвязаны (считается, что выходное разрешение предназначенного для печати изображения должно быть вдвое больше линиатуры, помноженной на масштабный коэффициент), но в полиграфии линиатура является более важным параметром, чем разрешение, то фактор «разрешение» был выражен через фактор «линиатура». Цветовое пространство, в которое будет оцифровано изображение, было исключено из списка параметров, так как отсутствует линейная зависимость между временем сканирования и типом цветового пространства. Наблюдения при реализации эксперимента проводились для каждого из цветовых пространств отдельно.

В результате обработки экспериментальной информации были получены зависимости времени, затрачиваемого на считывание «среднего» оригинала в направлении сканирования изображения, от типа оригинала и оборудования.

Так, например, для планшетного сканера Heidelberg Topaz в цветовом пространстве Lab были получены следующие зависимости:

Сканирование на просвет:

• для режима good: T = 69,36 – 0,19L – 78,76M + 0,6LM ;

• для режима fine: T = 70,4 – 0,04L – 65,7M + 0,64LM ;

• для режима exellent: T = 74,41 + 0,11L – 52,76M + 0,68LM .

Сканирование на отражение:

• для режима good: T = – 117,9 + 0,63L – 60,7M + 0,68LM ;

• для режима fine: T = – 78,5 + 0,7L – 52M + 0,62LM ;

• для режима exellent: T = 39,1 + 0,77L – 43,3M + 0,56LM .

Для барабанного сканера Heidelberg Tango в цветовом пространстве Lab.

Сканирование на просвет:

• для режима good: T = 51 – 0,22L – 96M + 1,09LM;

• для режима fine: T = 36 – 0,2L – 103M + 1,17LM;

• для режима exellent: T = 21 – 0,22L – 110M + 1,25LM .

Сканирование на отражение:

• для режима good: T = 52,8 – 0,27L – 104,2M + 1,11LM ;

• для режима fine: T = 48,5 – 0,24L – 111M + 1,19LM ;

• для режима exellent: T = 44,2 + 0,21L – 116,8M + 1,27LM .

В приведенных формулах и в дальнейшем: L — линиатура сканирования, М — коэффициент масштабирования.

Для остальных цветовых пространств и режимов оцифровки выражения имеют аналогичный вид с различным коэффициентами.

В дальнейшем производительность сканеров определялась следующим образом:

l – длина пути сканирования;

Тобщ — время, затраченное на процесс сканирования (Тобщ = Тскан +Тподготовки , где Тскан — время сканирования );

Тподготовки для барабанного сканера составляет 431 с, Тподготовки для планшетного сканера — 77 с, Т смены принимают за 80 ч или 28 800 с. Тпотерь состоит из времени загрузки компьютера, времени загрузки программы сканирования, времени загрузки сканера и прохождения им тест-программы, времени выхода из программы сканирования, времени выключения компьютера, времени выключения сканера и времени на проведение технологических операций по профилактике. Таким образом, средняя сумма всех временных затрат на выполняемые операции составила для барабанного сканера —1500 с, а для планшетного сканера — 1730 с.

Вычисляем значения коэффициента K эф :

;

.

Значения Y, полученные по результатам статистической обработки экспериментальных данных, определяются из зависимости:

отсюда .

Таким образом, производительность сканеров определяется по следующей формуле:

;

Так как , то: .

Приняв из практических соображений l средн для прозрачных оригиналов равной 60 мм, а для непрозрачных — 100 мм, мы получили общую формулу для расчета средней производительности сканирующих устройств.

Анализ полученных данных позволяет сделать определенные выводы о влиянии различных параметров сканирования на производительность сканирующих устройств. Так, влияние параметра качества сканирования (good, fine, exellent) на производительность при увеличении масштаба в той или иной степени нивелируется. Во всех остальных случаях можно говорить о том, что максимальной производительностью характеризуется режим good, затем следует fine и минимальную производительность обеспечивает режим exellent (рис. 1).

На рис. 2 показано влияние на производительность параметра «модель цветового пространства оцифровки изображения». Наименьшая производительность характерна для всех видов оригиналов и всех типов сканеров при оцифровке в Line Art. Для барабанного сканера затем следуют Lab и Grey, а для планшетного сканера при сканировании на отражение эти две модели имеют точку пересечения со следующими параметрами: L =200 lpi; M =1,5. До этой точки большая производительность при оцифровке в Lab, после — в Grey. При сканировании на просвет зависимость точно такая же, как и у барабанного сканера, только более явно выраженная.

В пространстве Line Art производительность барабанного сканера выше планшетного по всем факторам, кроме максимального масштаба при изменяющейся линиатуре. Вообще заметна четкая тенденция, что с увеличением масштаба производительность барабанного сканера падает более резко и опускается на один уровень с планшетным. Данный вывод характерен для обоих типов оригиналов: на просвет и на отражение.

В пространстве Grey производительность барабанного сканера выше планшетного по всем факторам, кроме максимального масштаба, при изменяющейся линиатуре для отражающего оригинала. В этом случае в диапазоне 215-300 lpi производительность планшетного сканера выше барабанного. Следует отметить, что для разных комбинаций масштаба и линиатуры производительности планшетного сканера имеют вид почти горизонтальных прямых (рис. 3).

В цветовом пространстве Lab производительность барабанного сканера выше планшетного по всем факторам при диапазоне масштаба от 0,25 до 3 — при постоянной линиатуре, а также при переменном значении линиатуры, но с фиксированным значением масштаба (рис. 4). При всех остальных значениях факторов производительность планшетного сканера выше барабанного.

В результате можно утверждать, что общая производительность у барабанного сканера высшего класса выше, чем у планшетного. Но планшетный сканер обладает лучшей производительностью при сканировании в Lab — основной рабочей цветовой модели сканировщика. Поэтому при выборе сканирующего устройства по производительности для цветной оцифровки более выгодным приобретением будет планшетный сканер. При всех остальных условиях барабанный сканер высшего класса показывает наилучшие результаты, однако при столь высокой цене он остается доступным только для крупных производств и издательств.

По виду приведенных зависимостей можно судить как о необходимости приобретения нового оборудования того или иного класса, так и о возможностях производительности того, что имеется в наличии, а также планировать производственный процесс на этапе допечатной подготовки издания. Это весьма важный аспект при производстве периодической полиграфической продукции, поскольку из-за неоптимального планирования рабочего процесса или избытка/недостатка людских ресурсов на том или ином участке работа происходит практически в авральном режиме, что неизбежно влечет за собой ошибки и снижение качества продукции.

После проведения экспериментального исследования рабочих процессов по эмпирическим данным с помощью предложенной методики были получены расчетные зависимости, позволяющие определять как время, затрачиваемое на работу с одной иллюстрацией, так и общую производительность этого процесса в течение какого-либо времени. На рис. 5 представлена зависимость времени обработки иллюстрации от факторов, влияющих на процесс обработки.

Математическая модель для оценки времени, затрачиваемого на компьютерную подготовку иллюстрации с заданными параметрами к печати, имеет следующий вид:

Для целого издания математическая модель будет иметь вид:

,

где Т — время, затраченное на обработку всех иллюстраций, i = 1, 2, 3, …, n .

Линейная модель, полученная в результате проведения исследований процесса обработки изображения, имеет вид числового ряда, фактически представляющего собой сумму полиномов первой степени по ряду факторов.

По виду модели можно определить, в какой мере каждый из факторов влияет на время обработки изобразительной информации. Наибольшее влияние на время обработки отсканированного оригинала оказывает фактор «разрешение файла». Факторы «объем ОЗУ» и «частота процессора» снижают степень зависимости параметра оптимизации от фактора «разрешение».

Наряду с линейными коэффициентами значительное влияние на время процесса оказывают также эффекты взаимодействия, например самое мощное негативное влияние оказывает взаимодействие факторов «разрешение» и «формат файла».

Исходя из априорных соображений о механизме процесса обработки изображения и верстки можно сделать вывод, что результаты, полученные в ходе исследования, не противоречат представлениям о действиях факторов. Область факторного пространства была подобрана таким образом, чтобы усредненно отображать характеристики используемой в настоящее время техники, однако можно предположить, что при изменении масштаба проведения исследований или переносе полученных результатов на производство сильного искажения не произойдет, а также сохранится тенденция к точности предсказания временных затрат и при изменении факторного пространства, а именно при модернизации компьютера (увеличении факторов частоты процессора и объема ОЗУ).

Поскольку время рипования в основном зависит от количества иллюстраций в выводимом издании, то для усреднения этого параметра была взята тестовая полоса, предназначенная для определения качества вывода лазерных фотонаборных автоматов фирмы Heidelberg (рис. 6).

Спуск полос производился в программе QuarkXPress 5 с использованием настроек для Linotronic 930 (PPD-файл: LH_930J4.ppd); применялся программный растровый процессор (РП) Apogee Taipan 3.1 (Adobe PostScript 3, PDF) для Windows NT 4.0/2000.

В результате обработки экспериментальных данных была получена математическая модель, характеризующая временные затраты процесса подготовки сверстанных полос к выводу.

По виду модели можно сделать вывод, что фактор объема оперативной памяти не оказывает влияния на длительность процесса в целом, однако при подборе компьютера следует покупать то количество ОЗУ, которое соответствует рекомендациям поставщика РП, в данном случае согласно документации минимальное значение равно 256 Мбайт, а рекомендованное — 512 Мбайт.

На рис. 7 приведена зависимость времени подготовки сверстанных полос к выводу на форму от частоты процессора компьютера.

Временные затраты на всю стадию допечатной подготовки продукции можно подсчитать как сумму временных затрат на каждую из отдельных частей процесса, то есть сумму временных затрат на сканирование, обработку отсканированного оригинала, набор текста, верстку издания и спуск полос:

Предлагаемая методика оценки временных затрат является частью методики, которая охватит все стадии допечатной подготовки, и может применяться в рамках одного конкретного предприятия. Эта методика является достаточно гибкой, может учитывать технические возможности и особенности работы конкретного производства, а также может быть скорректирована с учетом каких-либо изменений в рабочем процессе или внедрения технических новаций.

КомпьюАрт 5'2005