Проектирование и ТЭО полиграфии: расчет оборудования и норм

Введение: Цели, Задачи и Исходные Данные Проекта

В условиях постоянно растущих требований к качеству и оперативности печатной продукции, инженерное проектирование полиграфического производства перестает быть вопросом интуиции и становится задачей строгой технологической оптимизации. В основе любого успешного проекта лежит комплексное технико-экономическое обоснование (ТЭО), которое обеспечивает не только выполнение нормативов качества, но и достижение максимальной рентабельности. Если пренебречь этим этапом, возникает риск неэффективного использования капитальных вложений и невозможности соответствовать рыночным требованиям к себестоимости.

Данный курсовой проект представляет собой инженерно-технологическое обоснование полного цикла производства для конкретного вида печатной продукции, а именно — полноцветного глянцевого журнала.

Характеристика объекта проектирования

Параметр	Значение	Обоснование
Вид продукции	Полноцветный журнал А4	Требует высокого качества воспроизведения, высокой линиатуры растра.
Тираж	15 000 экземпляров	Средний/большой тираж, смещающий выбор в сторону листовой офсетной печати.
Формат	А4 (210 × 297 мм)	Стандартный формат, позволяющий эффективно использовать печатные машины формата B2.
Красочность	4+4 (полноцветная двусторонняя печать)	Стандартная триадная печать (CMYK).
Бумага	Мелованная, глянцевая, плотность 115 г/м²	Обеспечивает необходимые денситометрические характеристики для полноцветного изображения.

Целевой рынок и качество: Целевой рынок — высококонкурентный сегмент глянцевых изданий, требующий строгого соответствия стандартам качества ISO 12647-2, что предполагает жесткий контроль цветопередачи, приводки и растискивания.

Структура курсового проекта: Проект строго следует инженерно-техническим стандартам и включает: обоснование технологического выбора, количественные расчеты оборудования, расчет материальных норм, технико-экономическое обоснование и раздел охраны труда.

Технологический Выбор: Обоснование Способа Печати и Материалов

Ключевой Тезис: Выбор Способа Печати

Выбор оптимального способа печати — это первый и наиболее критичный этап проектирования, который определяет всю последующую технологическую цепочку и экономическую эффективность. На современном рынке основное противостояние происходит между офсетной и цифровой печатью. Решающим фактором является точка рентабельности, которая тесно связана с тиражом и затратами на допечатную подготовку.

Для нашего издания (глянцевый журнал, тираж 15 000 экз., 4+4) экономически и технологически обоснованным выбором является листовая офсетная печать.

Обоснование

Тираж: Офсетная печать становится экономически выгодной, как правило, при тиражах свыше 500–1000 экземпляров. При тираже в 15 000 экземпляров фиксированные затраты на изготовление печатных форм (CTP) распределяются на большой объем, что значительно снижает себестоимость одного оттиска по сравнению с цифровой печатью, где стоимость оттиска практически не зависит от тиража.
Качество: Офсет обеспечивает высочайшее качество воспроизведения полноцветных иллюстраций, необходимую линиатуру растра и стабильность цвета на всем тираже, что соответствует требованиям к глянцевой журнальной продукции.

Сравнительный Анализ Способов Печати

Для демонстрации обоснованности выбора проведем краткий сравнительный анализ основных способов печати с точки зрения их применимости к заданному тиражу и красочности. Разве не стоит заранее оценить риски, связанные с более длительной приладкой офсета?

Критерий	Цифровая Печать (Тонер/Струя)	Листовая Офсетная Печать	Флексография / Глубокая Печать
Оптимальный Тираж	1 – 500 экз. (малый)	500 – 100 000+ экз. (средний/большой)	50 000+ экз. (очень большой)
Стоимость Допечатки	Низкая (отсутствие форм)	Высокая (стоимость CTP-пластин и приладка)	Очень высокая (изготовление валов/форм)
Качество (Линиатура)	Среднее/Высокое (до 200 lpi)	Высочайшее (до 300 lpi)	Зависит от материала (идеально для упаковки/этикеток)
Экономическая Выгода	Рентабельна для персонализации и оперативности.	Оптимальна для данного тиража 15 000 экз.	Оптимальна для рулонной/гибкой упаковки.

Вывод: Офсетная печать полностью соответствует технологическим и экономическим требованиям проекта.

Выбор Основных Печатных Материалов

Выбор материалов строго обусловлен требуемым качеством (полноцветная иллюстрация) и выбранной технологией (листовой офсет). Нормативный расчет расхода бумаги будет зависеть от этого выбора.

Бумага: Выбрана мелованная глянцевая бумага плотностью 115 г/м². Использование мелованной бумаги критически важно, так как ее поверхность обеспечивает минимальное впитывание краски и максимальное глянцевание, что позволяет достичь высокой оптической плотности и широкого цветового охвата. Это напрямую влияет на ключевой параметр качества — растискивание (см. раздел 5), которое на мелованной бумаге существенно ниже, чем на немелованной.
Печатные Краски: Должны использоваться высококачественные триадные краски (CMYK), соответствующие стандарту ISO 12647-2. Применяются специализированные офсетные краски, предназначенные для печати на мелованной бумаге (обладающие повышенной липкостью и устойчивостью к отмарыванию).

Расчетное Обоснование Выбора Основного Оборудования

Выбор основного оборудования (печатной машины, формовыводного устройства CTP) не может быть субъективным. Для объективного обоснования применяется функционально-стоимостной анализ (ФСА), который позволяет количественно оценить технический уровень и экономическую целесообразность различных вариантов.

Методология Количественной Оценки Вариантов (ФСА)

ФСА — это метод, направленный на оптимизацию соотношения между потребительской ценностью (техническими характеристиками) и стоимостью объекта.

Этапы ФСА для выбора CTP-устройства (Пример)

Выбор ключевых функций/параметров: Максимальное разрешение (качество), скорость вывода (производительность), надежность.
Определение весовых коэффициентов: Экспертная оценка важности каждого параметра (например, Скорость — 0.4, Разрешение — 0.5, Надежность — 0.1; сумма = 1.0).
Сбор данных: Спецификации конкурирующих моделей (например, Agfa Avalon N8-90, Screen PlateRite 8800).
Нормализация данных: Приведение натуральных значений к безразмерной шкале (1–10 баллов).
Интегральная оценка: Расчет взвешенной оценки для каждого варианта.

Расчет Параметров и Нормализация Данных

Для объективной оценки технического уровня параметра ($B$) используется метод нормализации по шкале 1–10.

Рассмотрим пример выбора CTP-устройства по ключевым параметрам:

Параметр	Единица измерения	Вариант 1 (X_1j)	Вариант 2 (X_2j)	X_min	X_max
Разрешение (j=1)	dpi	2540	2400	2400	2540
Скорость (j=2)	Пластин/час	60	70	60	70
Надежность (j=3)	Баллы (1–10)	8	7	7	8

При расчете оценки j-го параметра для i-го варианта, если «больше — лучше» (что справедливо для скорости и разрешения), используется формула нормализации:

B_ij = 1 + 9 · ( (X_ij - X_min) / (X_max - X_min) )

Пример расчета для Варианта 1 (Разрешение)

Разрешающая способность современных CTP для массового производства, как правило, находится в диапазоне от 2400 до 2540 dpi.

B_1,1 = 1 + 9 · ( (2540 - 2400) / (2540 - 2400) ) = 1 + 9 · (140 / 140) = 10 баллов.

Пример расчета для Вариант 1 (Скорость)

B_1,2 = 1 + 9 · ( (60 - 60) / (70 - 60) ) = 1 + 9 · (0 / 10) = 1 балл.

Пример расчета для Вариант 2 (Скорость)

B_2,2 = 1 + 9 · ( (70 - 60) / (70 - 60) ) = 1 + 9 · (10 / 10) = 10 баллов.

Параметр	X_max	X_min	Вариант 1 (B_1j)	Вариант 2 (B_2j)	Вес (W_j)
Разрешение	2540 dpi	2400 dpi	10.00	1.00	0.5
Скорость	70 пл/час	60 пл/час	1.00	10.00	0.4
Надежность	8 баллов	7 баллов	10.00	1.00	0.1

Расчет Интегральной Оценки (О_i)

О₁ = (10.00 · 0.5) + (1.00 · 0.4) + (10.00 · 0.1) = 5.0 + 0.4 + 1.0 = 6.4 балла
О₂ = (1.00 · 0.5) + (10.00 · 0.4) + (1.00 · 0.1) = 0.5 + 4.0 + 0.1 = 4.6 балла

Вывод: Несмотря на то что Вариант 2 (70 пл/час) имеет более высокую производительность, выбранный нами Вариант 1 получает более высокую интегральную оценку (6.4 балла), поскольку ключевому параметру — Разрешению (0.5) — был присвоен более высокий весовой коэффициент, что критично для высококачественного журнального производства. Таким образом, мы сознательно жертвуем скоростью ради безупречного качества.

Нормативный Расчет Расхода Материалов и Себестоимости

Детализированный расчет расхода материалов (бумаги и краски) является основой для формирования прямой себестоимости и должен строго соответствовать отраслевым нормативным документам и стандартам.

Расчет Расхода Бумаги и Норм Отходов

Общий расход бумаги состоит из бумаги, идущей на тираж, и бумаги, которая списывается как технологический отход (приладка, брак). Расчет ведется по бумажным листам.

Исходные данные

Тираж: 15 000 экз.
Количество тетрадей: 10 тетрадей (например, 4 полосы на 1 печатный лист).
Красочность: 4+4 (двусторонняя печать, 8 прогонов краски).

1. Расход бумаги на тираж (Р_т)

Расход бумаги (в листах) = Тираж × Количество тетрадей
Р_т = 15 000 экз. × 10 тетрадей = 150 000 бумажных листов.

2. Норма отхода на приладку (Р_пр)

Согласно справочникам «Нормы отходов бумаги на технологические нужды производства», для многокрасочной листовой офсетной печати норма отхода на приладку устанавливается как фиксированное количество листов на каждую печатную форму.

Для 4-красочной печати на листовой машине принимаем среднюю норму: 300 бумажных листов на каждую печатную форму.

Количество печатных форм (ПФ) = Количество тетрадей × Количество красок на каждой стороне = 10 × 8 = 80 печатных форм (для двух прогонов 4+4).

Р_пр = 300 листов/форма × 80 форм = 24 000 бумажных листов.

3. Отход на брак (Р_бр)

Норма брака обычно составляет 1-2% от тиража. Примем 1.5%.

Р_бр = 150 000 листов × 0.015 = 2 250 бумажных листов.

Общий расход бумаги (Р_общ)

Р_общ = Р_т + Р_пр + Р_бр = 150 000 + 24 000 + 2 250 = 176 250 бумажных листов.

Расчет Расхода Краски и Влияние Тиража

Расход краски (Р_кр) зависит от типа печати, покрытия и тиража. Для листовой офсетной печати средний расход триадных красок составляет 1,0–1,3 г/м² запечатываемой поверхности.

Исходные данные (условные)

Площадь запечатывания 1 печатного листа: 1 м²
Норма расхода (средняя): 1.2 г/м²
Общее количество краско-оттисков: 150 000 листов × 8 красок = 1 200 000 краско-оттисков.

Для упрощенного расчета, используем отраслевые нормы, привязанные к площади.

Расчет расхода краски на тираж (Р_кр.т)

Р_кр.т = (Общий расход листа (м²) × Средняя норма (г/м²) × Количество цветов) / 1000 г/кг

Если общая площадь запечатывания тиража (без учета приладки) составляет 150 000 м² (150 000 листов по 1 м²), а средняя суммарная норма расхода для 4-х цветов — 4.8 г/м²:

Р_кр.т = 150 000 м² × 4.8 г/м² = 720 000 г = 720 кг.

Учет корректирующих коэффициентов

Отраслевые нормы предусматривают, что при печати многокрасочных изданий тиражом менее 1000 экземпляров (что не наш случай) норма расхода краски увеличивается на 5%. Поскольку наш тираж превышает 1000 экз., этот повышающий коэффициент не применяется.

Заключение по материалам: Хотя стоимость краски может составлять всего около 1% в общей себестоимости тиража (где 60–80% занимает бумага), экономия на ее качестве недопустима, так как это напрямую влияет на брак и затраты на приладку (повышенный отход бумаги). Качество краски — это инвестиция в снижение потерь на бумаге.

Формирование Прямой Себестоимости

Прямая себестоимость (С_пр) включает все переменные затраты, непосредственно связанные с производством тиража.

С_пр = Стоимость (Бумага) + Стоимость (Краска) + Стоимость (Формные материалы) + Стоимость (ФОТ производственных рабочих) + Стоимость (Энергия/Амортизация — переменная часть).

Статья расходов	Расчетная база	Обоснование
Бумага	176 250 листов × Цена за лист	Главная статья расходов, учитывающая нормативный отход.
Краска	720 кг × Цена за кг	Расчет по нормам расхода на м².
Формные материалы	80 CTP-пластин × Цена за пластину	Расчет по количеству печатных форм.
ФОТ производственных рабочих	Нормо-часы работы × Тарифная ставка	Расчет по технологической карте и производительности оборудования.

Валидация Технологического Процесса по Стандартам Качества (ГОСТ/ISO)

Инженерный проект обязан доказать, что выбранная технология и материалы способны обеспечить качество, соответствующее национальным и международным стандартам. Для офсетной печати это в первую очередь ГОСТ Р 54766-2011 (ИСО 12647-2:2004).

Контроль Денситометрических Параметров (Растискивание)

Одним из ключевых параметров контроля качества является приращение растровой точки (растискивание) — увеличение площади растровой точки на оттиске по сравнению с формой. Это явление напрямую зависит от характеристик бумаги, краски и печатного процесса.

Согласно ГОСТ Р 54766-2011, для печати на выбранной нами мелованной бумаге (Тип 1 и 2) установлены следующие допуски для контрольного поля 40%:

Параметр	Триадные краски (CMY)	Черная краска (K)
Приращение растровой точки (Растискивание)	13 ± 4%	16 ± 4%

Таким образом, технологический процесс и настройка печатной машины должны быть оптимизированы таким образом, чтобы фактическое растискивание на оттиске находилось в диапазоне 9%–17% для CMY и 12%–20% для K. Это требование определяет выбор CTP-устройства, профилей ICC и калибровку печатного процесса. Это критически важно, поскольку несоблюдение этих норм гарантированно приведет к снижению визуального качества журнала.

Если бы мы выбрали немелованную офсетную бумагу (Тип 3), допустимое растискивание было бы выше: 19 ± 4% (CMY) и 22 ± 4% (K), что подтверждает необходимость выбора высококачественной мелованной бумаги для достижения требуемого качества журнала.

Требования к Совмещению Красок и Дефектам

Стандарты также строго регламентируют точность совмещения красок (приводку) и наличие дефектов.

Несовмещение (Приводка) Красок: Допуски несовмещения по приводным крестам при офсетной печати не должны превышать 0,1 мм. Для высококачественной листовой печати рекомендуется стремиться к допуску 0,05 мм. Несоблюдение этого требования (например, из-за износа печатного оборудования) приводит к резкому ухудшению четкости и цветопередачи.
Колориметрические показатели (ΔE): Отличие цвета тиражного оттиска от подписного листа (или стандарта ISO) измеряется параметром ΔE. Для триадных красок (CMYK) допустимое отклонение должно быть ΔE ≤ 7. Превышение этого значения указывает на брак по цвету.
Допустимые дефекты («Марашки»): Допустимое количество мелких дефектов (марашки, бумажная пыль) размером до 1,5 мм на офсетном оттиске составляет не более 3 штук на 0,35 м² печатного листа. Это требование критически важно для оценки эффективности системы очистки бумаги и качества красочного аппарата печатной машины.

Проектирование Производственного Участка и Требования Охраны Труда

Проектирование полиграфического производства должно обеспечивать эффективный технологический поток, а также строгое соблюдение всех норм охраны труда и техники безопасности.

Организация Технологического Потока и Планировка

Технологическая карта (схема производственного потока) должна исключать встречные и возвратные потоки, обеспечивая логичное движение полуфабриката:

Допечатный участок (CTP): Вывод форм.
Печатный участок: Складирование бумаги → Печать → Промежуточный склад (сушка).
Послепечатный участок: Резка → Фальцовка → Подборка/Шитье → Упаковка/Отгрузка.

Требования к Планировке и Хранению (СНиП и ОТ)

При проектировании складских и производственных участков необходимо соблюдать нормы штабелирования:

Листовая бумага и готовая продукция должны храниться на поддонах, высота штабеля не должна превышать 1,6 м.
Сфальцованная продукция может складироваться штабелями высотой не более 2,0 м.

Размещение оборудования должно соответствовать технологической документации с учетом необходимых проходов (не менее 1–1,2 м) для обеспечения безопасности и обслуживания.

Соблюдение Актуальных Норм ОТ и ТБ

Раздел «Охрана труда» в курсовой работе базируется на актуальной нормативной базе, ключевым документом которой является Приказ Минтруда России № 832н от 27.11.2020 «Об утверждении Правил по охране труда при проведении полиграфических работ».

Критические требования, учтенные в проекте

Санитарно-Гигиенические Нормы (Шум): Полиграфическое производство, особенно печатный участок, является источником повышенного шума. Согласно СанПиН 1.2.3685-21, единый гигиенический норматив эквивалентного уровня звука за рабочую смену (L_{A экв}) для всех рабочих мест установлен в размере 80 дБА. При проектировании необходимо предусмотреть звукоизоляцию, использование оборудования с низким уровнем шума или средства индивидуальной защиты.
Пожарная Безопасность: Краски, растворители и промывочные жидкости относятся к легковоспламеняющимся жидкостям. Проект должен включать:
- Обеспечение приточно-вытяжной вентиляции.
- Раздельное хранение опасных веществ.
- Соблюдение норм расстояний между оборудованием и источниками тепла.
Требования к Оборудованию: Все печатное и послепечатное оборудование должно быть оснащено защитными ограждениями движущихся частей, блокировочными устройствами и аварийными выключателями, что соответствует требованиям Приказа № 832н.

Технико-Экономическое Обоснование (ТЭО) и Выводы

Сводное Обоснование Экономической Целесообразности

Результаты расчетов подтверждают, что выбранный технологический процесс (листовая офсетная печать, высокопроизводительное CTP) является оптимальным для заданных параметров издания (тираж 15 000 экз., 4+4, высокое качество).

Ключевые технические и экономические показатели проекта

Показатель	Значение	Влияние на проект
Способ печати	Офсет (4+4)	Оптимален по себестоимости при тираже > 1000 экз.
Общий расход бумаги	176 250 листов	Включает 24 000 листов на приладку (нормативный отход).
Растискивание (ГОСТ)	13 ± 4% (CMY, 40% поле)	Обеспечивается использованием мелованной бумаги и точной калибровкой.
Допуск приводки	≤ 0,1 мм	Требует высокоточного печатного оборудования.
Уровень шума	≤ 80 дБА	Соответствие требованиям СанПиН 1.2.3685-21.
Выбор CTP	Вариант 1 (ФСА=6.4)	Приоритет качества (Разрешение 2540 dpi) над скоростью.

Заключение

Данный курсовой проект представляет собой исчерпывающее технико-экономическое обоснование проектирования полиграфического производства. Каждый этап — от выбора способа печати до расчета норм отходов и обоснования оборудования — выполнен на основе количественных методов (ФСА, нормализация) и с опорой на актуальные отраслевые стандарты (ГОСТ Р 54766-2011, Приказ Минтруда № 832н).

Проект демонстрирует, что для производства полноцветного журнала тиражом 15 000 экземпляров, листовая офсетная печать является наиболее рентабельным и технологически обоснованным выбором, способным обеспечить требуемое качество при соблюдении всех норм безопасности и технологической дисциплины. Качественное инженерное проектирование, подкрепленное точным расчетом, — это единственный путь к устойчивой прибыльности в условиях современного полиграфического рынка.

Список использованной литературы

Журнал «Полиграфия». 2005, №№ 1–4; 2006, № 2.
Энциклопедия книжного дела. Москва: Юрист, 1998. 528 с.
Словарь полиграфических терминов [Электронный ресурс]. URL: http://www.1copy.ru/dict/list.htm (дата обращения: 23.10.2025).
Электронная книга «Организация полиграфического производства» [Электронный ресурс]. URL: http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook106/01/index.html?part-011.htm (дата обращения: 23.10.2025).
Новые Правила по охране труда при проведении полиграфических работ – 2025 [Электронный ресурс]. URL: https://ohranatruda.of.by (дата обращения: 23.10.2025).
Стандарты качества полиграфической продукции [Электронный ресурс]. URL: https://levkolevko.ru (дата обращения: 23.10.2025).
ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ГОТОВОЙ ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ И ДОПУСКИ НА [Электронный ресурс]. URL: https://pelikanprint.ru (дата обращения: 23.10.2025).
5 важных критериев при выборе полиграфического оборудования [Электронный ресурс]. URL: https://vipsystems.kz (дата обращения: 23.10.2025).
Полиграфическое оборудование. Как выбрать? [Электронный ресурс]. URL: https://vipsystems.kz (дата обращения: 23.10.2025).
Выбор полиграфического оборудования: советы и рекомендации [Электронный ресурс]. URL: https://avatrade.uz (дата обращения: 23.10.2025).
Как правильно выбрать полиграфическое оборудование для вашего бизнеса [Электронный ресурс]. URL: https://cafemax.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Выбор оптимального способа печати в зависимости от вида продукции и тиража [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net (дата обращения: 23.10.2025).
Все виды печати в полиграфии + таблица плюсов и минусов [Электронный ресурс]. URL: https://icolorit.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Методика выбора формовыводных устройств [Электронный ресурс]. URL: https://compuart.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Выбор способа печати в типографии. Цифровая или офсетная печать — что выбрать? [Электронный ресурс]. URL: https://advesti.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Методика расчета материалов [Электронный ресурс]. URL: https://adutant.com (дата обращения: 23.10.2025).
№ 22 — Об утверждении «Норм расхода основных материалов на процессы полиграфического производства» [Электронный ресурс]. URL: https://ulpmr.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Как cэкономить на красках, или Скупой платит дважды… [Электронный ресурс]. URL: https://kursiv.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Виды печати в полиграфии и их особенности: плюсы и минусы [Электронный ресурс]. URL: https://print-aster.ru (дата обращения: 23.10.2025).
Полиграфическое исполнение печатной продукции на этапе издательской подготовки : учеб.-метод. пособие по выполнению технологического раздела дипломного проекта [Электронный ресурс]. URL: http://www.belstu.by (дата обращения: 23.10.2025).