Упаковка из картона, гофро — и микрогофрокартона, других матери­алов разрабатывается и изготавливается с помощью специализирован­ных систем автоматического проектирования. Рассмотрим этот про­цесс на примере использования программного продукта MarbaCAD.

MarbaCAD представляет себой разветвленную систему проектиро вания как собственно упаковки, гак и всей сопутствующей оснастки (штанцформ, контрматриц, оснастки для удаления отходов и разделе­ния заготовок). Имеется встроенная база данных но оборудованию, клиентам, пользователям, материалам и т. д. Основное окно програм­мы выглядит традиционно для таких приложений: большое рабочее поле и ряд выпадающих меню и настраиваемых кнопочных панелей.

Как и любая программа редактирования векторной графики, MarbaCAD предоставляет в распоряжение пользователя набор инст­рументов для создания и изменения графических примитивов (ли­ния, многоугольник, окружность, дуга, эллипс, гладкая кривая). Ши­роко используется система привязок (как в AutoCAD) для указания от­дельных координат (окончание, середина, центр примитива; пересечение объект* >в, привязка к сетке и начальной точке блока). Если необходимо вве­сти точные координаты, используется специальный инструмент — «ввод с клавиатуры», а начиная с 3-й версии программы можно просто вво­дить относительные приращения координат с одновременным исполь­зованием полярной привязки, что значительно ускоряет процесс ругин — ной прорисовки по сравнению, например, с CorelDraw. Для дальнейше­го повышения производительности рекомендуется активно пользовать­ся «быстрыми клавишами» — для каждой часто используемой команды можно назначить свою удобную комбинацию.

Основным преимуществом САПР специального назначения, к ка­ким относится и MarbaCAD, является набор специализированных, особенных для данной конкретной отрасли программ иугилит. Пользо­вателю предоставляется готовое рабочее пространство со всеми при­нятыми в проектировании упаковки стандартами. Представлены все технологические типы линий (рез, биговка, перфорация с различным шагом, рицовка, обратные биговка и рицовка, отрывная перфорация) и вспомогательные (размерные линии, текст, штриховка).

Чертеж имеет иерархическую «слоистую» структуру, где каждый слой соответствует различным процессам производства (чертеж от­дельной упаковки, раскладка на листе, штанцформа, трехмерный вид и т. д.). Таких слоев может быть сколь угодно много. Одновременно могут быть открыты несколько чертежей.

После выбора необходимых параметров и запуска макроса вычер­чивается соответствующая коробка с проставленными размерами и указанными местами склейки. Полученный чертеж — это обычный набор линий, дуг, окружностей, который можно редактировать даль­ше. Например, при помощи других специализированных макросов

Вг? дь кроме стандартных конструкций есть еще стандартные элемен­ты замки, распространенные варианты дна коробки и т. д. Для их удобной отрисовки также предусмотрен ы свои программы.

При помощи параметрического дизайна, один раз начерт ив какую либо конструкцию и расставив соответствующие связи, можно легко получать анатогичные конструкции с другими линеиными размерами.

Таким образом, MarbaCAD располагает богатым инструментарием для проектирования упаковки. 11о не менее важно иметь возможность проверить конструкцию и представить ее перед клиентом в наиболее привлекательном виде. Для этого служит отдельный глубоко разрабо­танный модуль трехмерного моделирования. С помощью этого моду­ля можно без больших трудозат рат проверить складываемость конст­рукции до вырезания макета на плоттерном оборудовании.

3D режим обеспечивает создание качественной трехмерной сцены Можно накладывать на объекты раз пичпые текстуры, у правлять источ пиками света, осуществлять обмен моделями с такими пакетами, как 3D Studio, сохранять файлы в VRML формате для дальнейшей публи­кации в Интернете, записывать несложные видеоролики, показываю щие конструкцию со всех сторон. Это может служить и для наглядных инструкций по сборке многосоставной сложной упаковки.

Остановимся на коммуникационных возможностях пакета, что немаловажно для конструктора упаковки — ведь часто приходится иметь дело с электронными исходными данными. Эти возможности достаточно широки: поддерживается импорт всех наиболее распрост раненных форматов векторных файлов (*.ai, *.eps, *.dxf. *.dwg, *.hpg, *.cf2) и раст ровых изображений. Для последних предусмотрено получе­ние их напрямую со сканера и дальнейшее переведение в векторный вид. Экспорт поддерживае г те же форматы данных. Формат CFF (*.с£2) особенно важен, так как распознается большинством программ верст­ки. Предоставляется самая полная информация о чертеже — площадь, габаритные размеры, расход линеек, количество отходов и т. д. Возмож­но исправление исходных чертежей: устранение двойных линии, улуч­шение совпадения концов отрезков, сглаживание ломаных линий.

MaibaOAD — один из наиболее сбалансированных и универсаль­ных пакетов для проектирования упаковки и сопутствующей оснаст­ки из представленных на рынке. Программа позволяет намного быс­трее и надежнее, чем при использовании САПР общего назначения, проектировать сложные конструкции. Достигается это за счет авто­матического выполнения рутинных операций и накопления собствен­ных наработок в удобном виде. Немаловажную роль играет и провер­ка чертежа без вырезания макета

В MarbaCAD встроена база данных по различном)’ об< >рудованню, такому как плоттеры, лазеры, высекальные прессы^ фрезерные ма­шины для изготовления контрматриц, автоматические машины под­готовки линеек для изготовления штанцформ.

Информация из чертежа может быть напрямую передана на лю­бую из этих машин (оборудование известных фирм и стандартные устройства, оперирующие HPGL, NC-кодами; возможно написание собственных интерфейсов). Это позволяет автоматизировать изго­товление макетов и сигнальных образцов, производств< > биговальных контрматриц, лазерную резку, подготовку стальных линеек для уста­новки в штанцформу.

Кроме базы данных по оборудованию имеется база данных по кли ентам, где отмечаются все работы, сделанные для данного заказчика, а также находящиеся в производстве. Специфическая информация по каждой работе (например, количество отходов на листе, длина линеек в штампе и т. д.) может быть предоставлена внешним базам данных или использована при подготовке документации, распечатке чертежей. Над одним проектом одновременно могут работать не­сколько проектировщиков и операторов оборудования, предусмот­рено параллельное редактирование разных слоев в чертеже. При этом поддерживается полная система разграничения полномочий и прав доступа к тем или иным объектам чертежа.

MarbaCAD представляет собой законченный продукт для проекти­рования и изготовления упаковки. Его можн«> рекомендовать как ди­зайн бюро, так и крупным полиграфическим предприятиям для интег­рации в производственный цикл. Как и любая специализированная САПР. MarbaCAt ) имеет ряд преимуществ по сравнению с САПР обще­го назначения (библиотека готовых конструкций, легкость ЗИ-визуа лизации, с вязь с оборудованием, встроенные стандарты). Многие спе­цифические операции автоматизированы, но в то же время специали­зация накладывает свои ограничения—д ля изготовления чер тежей без использования специальных функций и без интеграции с производ ством предпочтительнее использовать такие САПР, как AutoCAD.

MarbaCAD предегавляет собой специализированный программ­ный продукт, рассчитанный на быстрое и эффективное выполнение основных задач, возникающих в производстве упаковки. Данный про граммныи пакет является стандартным приложением, выполняемым в среде Microsoft Windows на PC платформе. Рассмотрим основные возможности этой САПР на различных этапах разработки и изго гов

Ления упаковки.

*

Конструктивный дизайн упаковки. Пакет программ MarbaCAD в стандартной поставке включает полные библиотеки готовых кон­струкций FEFCO (упаковка из гофро — и микрогофрокартона) и ЕСМА (упаковка из картона). Каждому коду классификации соответствует чертеж, в котором достаточно указать внутренние размеры коробки и используемый материал. Предусмотрены ограничения на макси­мальные и минимальные размеры коробок, есть возможность редак­тировать все необходимые параметры, в том числе создавать персо­нальные материалы упаковки и задавать допу ски на них К каждой коробке можно добавить стандартные элементы — вырез под палец, клапан для подвешивания на стену и т. д.

Б функции программы заложен параметрический дизайн: спроек­тировав один раз оригинальную упаковку и расставив соо гветствую — щие связи на размеры отдельных элементов, можно в дальнейшем получать аналогичные конструкции с измененными размерами прак­тически без дополнительных затрат времени.

MarbaCAD позволяет работать с растровыми изображениями внут­ри чертежа, в том числе импортировать сканированные рисунки («ма­стер» сканирования) и осуществлять векторизацию.

Отдельно следует упомянуть об имеющихся во 2-й версии пакета средствах SD-визуализации и подготовки демонстрационных видео­фильмов. Чертеж упаковки можно сложить в автоматическом или ручном режиме по выбранным линиям сгибов, что позволяет конт­ролировать корректность выполнения чертежа и получат ь наглядное представление о внешнем виде упаковки до изготовления макета. На лицевую и оборотную стороны изделия могут быть наложены соот­ветствующие печати растровые текстуры. Поддерживается импорт объектов из 3D-Studio. «Мастер» создания видеороликов служит для подготовки презентационного материала о будущей упаковке: фильм разбивается на ключевые кадры, в которых фиксируются положение коробки и камеры в пространстве, а также углы сгибов всех биговок, после чего программа интерполяцией получает промежуточные кад­ры. Готовый ролик хранится в общепринятых форматах.

Для связи с различными дизайнерскими программами и другими САПР поддерживается импортирование и экспортирование чертежей в различные форматы (в том числе *.dwg, * dxf, *.ai, *.eps и др.).

Подготовка раскладки на печатный и высекаемый листы. Спро­ектированную упаковку необходимо разложить на печатный лист оп­тимальным образом. Для этого в MarbaCAD применяется «мастер» раскладки. Возможны следующие варианты ручной и автоматической генерации раскладок на лист:

Оптимальное заполнение площади лисга; заполнение по рядам и колонкам; заполнение листа согласно тиражам изделий; заполнение части площади листа.

В каждом из этих методов предусмотрен учет направления волок­на материала и возможно принудительное управление ориентацией отдельных элементов раскладки. Одновременно можно готовить рас­кладку на несколько разных размеров листа (например, 1020×720 и 700×500 мм — под разные печатные и высекальные машины). Для каж­дого листа настраиваются необходимые границы запечатываемого поля и отступы по краям.

Сгенерированная раскладка сохраняется в отдельном слое чер тежа и меняется автоматически при изменении конструкции исход­ной упаковки.

Проектирование оснастки для высечки представляет особый ин­терес, поскольку в отличие от печати не может быть полностью авто­матизировано. Модуль разработки штанцформ MarbaCAD (не входит в базовую конфигурацию) позволяет автоматизировать многие опе­рации по разработке штанцформ, биговальных контрматриц, оснас­тки для удаления отходов. В базе данных по оборудованию хранятся характеристики высекальных прессов (все модели BOBST), имеется возможность редактировать необходимые характеристики и добав­лять новые высекальные машины со своими параметрами.

Создав раскладку для определенной марки высекалыюго пресса, программа рисует основу штанцформы со всеми отступами, отвер стиями для крепежа и компенсационными ножами. Автоматизирова на расстановка арок (мостиков) на ножах. В полуавтоматическом ре­жиме добавляются ножи разделения о тходов. Есть возможность встав­ки специализированных символов (логотип фирмы, дата, номер за­каза). Чертеж проверяется на наличие накладывающихся линий, ко­торые автоматически удаляются.

Для проектирования ротационных штанцевальных форм пре­дусмотрены возможность сжатия чертежа для учета цилиндрической поверхности, разбиение чертежа на два полуцилиндра и расстанов­ка арок на ножах.

Для качественной приклейки штанцформы вырезают с помощью автоматического оборудования (водорезки) фигурные элементы из резины, что существенно ускоряет процесс оклейки штампа.

Пункт меню проектирования оснастки для удаления отходов (вторая секция машин тина BOBST) позволяет начертить полный ком плскт стрипперного оборудования. При этом параметры, заданные но умолчанию для данного типа оснастки, могут быть изменены в про­цессе работы как для всей оснастки, так и для отдельных элементов.

Автоматизирован процесс проектирования биговальных контр­матриц— в большинстве случаев контрматрица чертится без вмешатель­ства проектировщика, хотя предусмотрено и ручное редактирование.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ УПАКОВОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Использование специализированных САПР в допечатной стадии производства упаковки

Важным этапом произволе тва упаковки является доиечатный про­цесс. Качество готовой упаковки в значительной степени определя­ется допечатной стадией — дизайном. Можно утверждать, что конку­рентоспособность производителя полиграфической продукции оп­ределяется уровнем дизайна, который не в последнюю очередь зави­сит от программ ных с редств. Ксли вспомнить эволюцию систем допечатной подготовки, то можно отметить следующие закономерности Вначале применялись закрытые системы […]

Симплексный метод

Геометрическая интерпретация симплексного метода. В т еории линейного программирования рассмотрены основные теоремы ли­нейного программирования, из которых следует, что если задача ли­нейного программирования имеет оптимальное решение, то оно со­ответствует хотя бы одной угловой точке многогранника решений и совпадает по крайней мере с одним из допустимых базисных реше­ний системы ограничений. Там же указан путь решения любой зада­чи […]

Математическое обеспечение подсистем машинной графики и геометрического моделирования

Изучение математического аппарата, лежащего в основе машин­ной графики и проектирования геометрии упаковки, начнем с рассмот­рения способов вывода и преобразования точек и линий. Эти спосо­бы наряду с соответствующими алгоритмами рисования используют­ся для изображения объектов или визуализации графической инфор­мации. Возможность проводить преобразования точек и линий явля­ется фундаментом машинной графики. Нарисованный объект может быть представлен в нужном масштабе, […]