Метрология и полиграфическая деятельность

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Рассматривая тему работы «Метрология и полиграфическая деятельность», в рамках учебного процесса, необходимо выделить понятия и критерии, основополагающие для дальнейшего изучения и углубленного анализа проблематики.

Метрология – наука об измерениях методов и средствах обеспечения их единства и требуемой точности. Современная метрология включает в себя три составляющих:

1. Законодательное.

2. Фундаментальное.

3. Практическое.

Законодательная метрология – раздел метрологии включающие комплексы взаимосвязанных общих правил, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроля со стороны государства направленные на обеспечении единства измерений и единообразия средств измерений. Вопросами фундаментальной метрологии (исследовательская метрология), созданием систем единиц измерения, физических постоянных разработкой новых методов измерений занимается теоретическая метрология. Вопросами практической метрологии в различных сферах деятельности в результате теоретических исследований занимается прикладная метрология^[1].

Задачи метрологии:

1. Определение основных направлений, развитие метрологического обеспечения производства.

2. Организация и проведение анализа состояние и измерений.

3. Разработка и реализация программ метрологического обеспечения.

4. Развитие и укрепление метрологической службы.

Полиграфия испытывает большие потрясения, начало которым было положено не так и давно: одно или пару десятилетий назад. При этом наибольшие из них падают как раз на последнее десятилетие. До сих пор всё было относительно ясно и спокойно. Существовала устоявшаяся веками технология печати книг, журналов, газет, брошюр, плакатов, бланков и другой печатной продукции.

Благодаря развитию компьютерных технологий, мощного и разнообразного программного обеспечения издательских и полиграфических процессов, развитию автоматизации производства, технических наук современная полиграфическая промышленность коренным образом изменилась. В данном реферате будет рассмотрена взаимосвязь метрологии и полиграфической деятельности.

ГЛАВА 1. МЕТРОЛОГИЯ КАК НАУКА

1.1. История становления метрологии

Метрология ведёт свою историю с античных времён и даже упоминается в Библии^[2]. Ранние формы метрологии заключались в установлении местными властями простых произвольных стандартов, зачастую основанных на простых практических измерениях, например, длина руки. Самые ранние стандарты были введены для таких величин, как длина, вес и время, это делалось для упрощения коммерческих сделок, а также регистрации человеческой деятельности.

Новое значение метрология обрела в эпоху промышленной революции, она стала совершенно необходима для обеспечения массового производства.

Исторически важные этапы в развитии метрологии:

• XVIII век — установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом);
• 1832 год — создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц;
• 1875 год — подписание международной Метрической конвенции;
• 1960 год — разработка и установление Международной системы единиц (СИ);
• XX век — метрологические исследования отдельных стран координируются Международными метрологическими организациями.

Вехи отечественной истории метрологии:

• присоединение к Метрической конвенции;
• 1893 год — создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.

1.2. Номенклатура и терминология метрологии

Метрология - это наука об измерениях. Измерения и метрология важны практически во всех аспектах человеческой деятельности, поскольку они используются везде, начиная от контроля за производством, измерения качества окружающей среды, оценки здоровья и безопасности, а также испытания качества материалов, пищевых продуктов и других товаров для обеспечения честной торговли, и защиты потребителя. Приведем несколько примеров.

Термин «метрологическая инфраструктура» используется применительно к метрологическим мощностям страны или региона и подразумевает наличие калибровочных и проверочных служб, метрологических институтов и лабораторий, а также организацию и управление метрологической системы.

Термин «метрология» часто используется в широком смысле, охватывая как теоретические, так и практические аспекты измерений. Если нужно более конкретное определение, то можно использовать следующие термины:

Общая метрология: «Часть метрологии, которая занимается проблемами, общими для всех метрологических вопросов, независимо от измеряемой величины» (Международный словарь терминов, в законодательной метрологии). Общая метрология затрагивает общие теоретические и практические проблемы, касающиеся единиц измерений (т.е. структура системы единиц, или преобразование единиц измерений в формулах); проблемы ошибок при измерениях; проблемы метрологических свойств измерительных инструментов, применимых независимо от рассматриваемой величины. Иногда, вместо термина «общая метрология» используется «научная метрология».

Существуют различные специальные области метрологии. Некоторые примеры:

- Метрология массы, которая связана с измерением масс;

- Метрология размерности, которая связана с измерениями длин и углов;

- Метрология температуры, которая касается измерений температур;

- Химическая метрология, которая связана со всеми видами измерений в химии.

- Промышленная метрология связана с измерениями в производстве и с процедурами управления качеством. Типичные вопросы - это процедуры и интервалы калибровки, контроль за процессами измерений, и управление измерительным оборудованием. Данный термин часто используется для описания метрологической деятельности в промышленности.

- Законодательная метрология. Этот термин относится к обязательным техническим требованиям. Служба законодательной метрологии проверяет выполнение этих требований для того, чтобы гарантировать корректность измерений в областях представляющих общественный интерес, таких как, торговля, здравоохранение, окружающая среда и безопасность. Масштабы охвата законодательной метрологии зависят от национальных регламентов и могут быть разными в различных странах.

Измерение - это сравнение неизвестного значения величины со стандартной единицей той же величины и выражение результата в виде доли или кратного числа этой единицы. Это сравнение, сделанное с помощью измерительного инструмента, никогда не бывает совершенным. Инструмент является точным до какой-то степени и точность его самого является определенной только в тех пределах, которые выражаются количественно как неопределенность. Это можно проиллюстрировать следующим примером: единица массы, килограмм, определяется его международным эталоном, металлическим цилиндром (рис. 1), хранящимся в Международном бюро мер и весов (МБМВ). Копии этого эталона используются в качестве национальных эталонов килограмма.

Копии не являются совершенными и их массы слегка отличаются от международного эталона. Предположим, что масса копии X равняется 1 кг + 0,01 мг, поэтому точность копии - 0,01 мг. Но эта информация не является полной, потому что разница между значениями массы эталона и его копии была определена измерительным инструментом (весами), и измерительный процесс также несовершенен. Всегда имеются какие-то случайные различия (например, маленькие отклонения в условиях окружающей среды) и некоторое несовершенство

Рис. 1. Международный эталон килограмма

1.3. Понятие эталона в метрологии

Эталон (стандарт измерения) может быть физической мерой, измерительным инструментом, стандартным образцом или измерительной системой, предназначенной для того, чтобы определять, реализовывать, сохранять или воспроизводить единицу, или одно или более значений величины, чтобы служить в качестве эталона. Например, единице массы придана физическая форма в виде цилиндрического куска металла весом 1 кг; а отградуированные блоки представляют определенные значения длины^[3].

Иерархия эталонов начинается с международного эталона как вершины и идет вниз до рабочего эталона. Определение этих терминов, которое дается в Международном словаре основных и общих терминов в метрологии, приведено ниже:

Международный эталон - это: эталон, признанный международным соглашением для того, чтобы служить в международном масштабе в качестве базы для присваивания значений другим стандартам измерения рассматриваемой величины.

Хранителем международных эталонов является Международное бюро мер и весов (МБМВ) в Севре, недалеко от Парижа. Самым старым используемым стандартом измерения является эталон килограмма.

Национальный эталон - это: эталон, признанный национальным законодательством, чтобы служить в данной стране в качестве базы для присваивания значений другим стандартам измерения рассматриваемой величины.

Обычно хранителем национальных эталонов является национальная лаборатория, называемая национальным метрологическим институтом, национальным бюро стандартов или национальным бюро весов и мер. Некоторые страны не имеют национальных эталонов.

Первичный эталон - это: эталон, который широко признается как имеющий высочайшие метрологические качества, и значения которого принимаются без ссылок на другие эталоны той же величины.

Примеры первичных эталонов - приборы Джозефсона для реализации величины «вольт» или стабилизирующие лазеры с интерферометрами для реализации величины «длина». Эти приборы используются в качестве национальных эталонов многими национальными метрологическими институтами и некоторыми первоклассно оборудованными калибровочными лабораториями.

Вторичный эталон - это: эталон, значение которого присваивается путем сравнения с первичным эталоном той же величины. Обычно первичные эталоны используются для калибровки вторичных.

Рабочий эталон - это: эталон, который используется для обычной калибровки или поверки материальных мер, измерительных инструментов или стандартных образцов.

Обычно рабочий эталон калибруется на основании вторичного эталона. Рабочий эталон, используемый в повседневной работе для обеспечения правильности проведения измерений, называется проверочным эталоном.

Существуют классы весов, начиная с Е1 (рис. 3) - как наивысшего класса, за ним следуют Е2, Fl, F2, Ml, М2, МЗ. Набор весов класса точности Е2 может служить в качестве рабочего эталона в калибровочной лаборатории для калибровки набора весов класса точности F1 или ниже.

Набор Е2 (рис. 4) может служить в качестве стандартного образца в другой лаборатории, калибрующей, в основном, весы точностью класса F2 или ниже. Набор весов класса точности Е2 может быть использован в качестве национального эталона в стране, где нет спроса на более точные измерения массы, чем F1.

Нужно отметить, что точность некоторых измерительных инструментов, используемых в промышленности, является настолько высокой, что существует необходимость в калибровке даже первичных эталонов.

Исходный эталон - это: эталон, обладающий, как правило, наивысшими метрологическими свойствами, имеющийся в распоряжении в данном месте или в данной организации, в соответствии с которым, получают размер единицы при измерениях, выполняемых в этом месте.

Калибровочные лаборатории используют исходные эталоны для калибровки своих рабочих эталонов.

Эталон сравнения - это: эталон, используемый в качестве промежуточного для сравнения эталонов.

Резисторы используются как эталоны сравнения для сравнения эталонов напряжения. Веса используются для сравнения рычажных весов.

Передвижной эталон - это: эталон, иногда специальной конструкции, предназначенный для транспортировки, и используемый для сравнения эталонов между собой^[4].

Портативный, работающий на цезиевой батарее эталон частоты, может быть использован как передвижной эталон частоты. Калиброванные динамометрические элементы (ячейки нагрузки) используются в качестве передвижных эталонов силы.

Рис. 3. Наборы гирь класса точности E1	Рис. 4. Наборы гирь класса точности E2

1.4. Наладка оборудования для метрологических исследований

Определения терминов, приведенные далее, взяты из соответствующих международных словарей.

Калибровка - комплекс операций, которые устанавливают, при специальных условиях, соотношения между значениями величины, показываемыми измерительным инструментом или измерительной системой, или значениями, представленными в стандартном образце и соответствующими значениями, реализованными в эталоне.

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Результат калибровки позволяет либо присвоить значения измеряемых величин показаниям, либо определить поправки к показаниям.

2. Калибровка может также определить другие метрологические свойства, такие как эффект влияния величины.

3. Результат калибровки может быть зарегистрирован в документе, иногда называемом сертификатом калибровки или отчетом о калибровке.

Во время калибровки разница между показанием инструмента, который нужно откалибровать, и эталоном будет определяться в численном выражении и будет задокументирована. Вообще, результат используется не для регулирования инструмента, а для корректировки значений показаний.

Поверка измерительного оборудования - процедура (отличная от утверждения типового образца), которая включает проверку и маркировку и/или выпуск сертификата поверки, который удостоверяет и подтверждает, что измерительный инструмент соответствует требованиям нормативного законодательства (рис. 5).

Рис. 5. Процесс проверки измерительного оборудования

Успешная поверка обычно подтверждается документом с печатью или специальной биркой (пломбой), или тем и другим, что доказывает, что инструмент может быть использован для измерений, регулируемых законодательством, например, в торговле или для защиты окружающей среды. Часть поверки состоит в определении учтен ли предписываемый предел погрешности. Результат - «да» или «нет». Например, весы, используемые на рынках регулярно проверяются относительно стандартных весов. Если они работают в указанных пределах погрешности, они будут опломбированы. Пломба указывает на соответствие законодательным требованиям. Весы, в которых предел погрешности превышен, должны быть отрегулированы и затем только опломбированы. Если регулировка невозможна, они будут либо конфискованы, либо с них будет удалена пломба, подтверждающая корректность их работы, это значит, что весы больше не соответствуют законодательным требованиям.

Многие инструменты могут быть «обнулены» поворотом потенциометра или другого устройства. Некоторые инструменты имеют встроенные устройства для регулировки чувствительности до правильного значения. Такое устройство может, например, быть эталонным весом в электронных весах.

Градуирование (измерительного инструмента) - операция по нанесению положений градуировочных отметок измерительного инструмента (в некоторых случаях только определенных главных отметок), по отношению к соответствующим значениям измеряемой величины.

Типичное применение градуирования (нанесения отметок) - это определение объема жидкости в резервуаре с помощью увязывания объемных отметок на погружаемом стержне с уровнем жидкости в резервуаре.

Выводы по главе: метрология – это наука, занимающаяся исследованием и становлением образцов для дальнейшего ориентирования на них (в разных областях производства). Ее вклад нельзя недооценить ни в любой из рассматриваемых областей, так как область стандартизации всецело опирается на установленные образцы.

ГЛАВА 2. МЕТРОЛОГИЯ В ПОЛИГРАФИИ

2.1 Эталоны в полиграфическом производстве

Показатели полиграфического исполнения:

1) Совмещение красок: цветопередача, тонопередача, однокрасочных иллюстраций, контраст текста, отклонение в приводке текста, отклонение в размерах одноименных полей, размеры кантов переплетной крышки, прямоугольность издания;

2) Эстетические: красочность, показатель уровня исполнения, цвет и отделка бумаги и переплетного материала;

3) Надежности: удельное усилие вырыва единичного листа при бесшвейном способе скрепления, удельное усилие разрыва блока на стыке, удельное усилие вырыва блока из переплетной крышки, максимально допустимая нагрузка при хранении изданий;

4) Экономного использования сырья и материалов: коэффициент использования площади бумаги;

5) Стандартизации и унификации: показатель использования стандартизированных элементов типового оформления изданий

- Организация технического контроля полиграфического предприятия

- Технический контроль.

- Объекты технического контроля на полиграфических предприятиях.

- Контролируемые параметры.

- Классификация технического контроля качества полиграфической продукции.

- Методы и средства контроля качества полуфабрикатов и готовой продукции^[5].

Значимое место в системе контроля занимает технический контроль качества, который является составной частью производственного процесса и представляет собой систему мероприятий, направленных на обеспечение производства продукции, полностью соответствующей требованиям нормативных документов.

Технический контроль - это проверка соответствия объекта контроля установленным техническим требованиям.

В качестве основных объектов технического контроля на полиграфических предприятиях рассматриваются:

- поступающие со стороны основные и вспомогательные материалы;

-полуфабрикаты, получаемые со стороны;

- рукописи и оригиналы, поступающие из издательств;

- техническая документация;

- технологические процессы, операции, режимы их выполнения;

- полуфабрикаты, передаваемые из цеха в цех или с участка на участок;

- технологическая дисциплина в процессе производства;

2.2 Оборудование и метрологические принципы в полиграфии

 На полиграфических предприятиях в качестве средств измерений широко применяются денситометры различных конструкций, а также другие приборы и технические средства, в том числе электронная техника, обеспечивающая контроль и регулирование технологического процесса в автоматическом режиме.

Особое место в средствах контроля занимают тест-объекты или тест-шкалы (рис. 6, 7)^[6]. Они предназначены для визуального контроля результатов печатания и получения цифровых значений показателей некоторых свойств изображения. Предприятие должно быть в полной мере оснащено средствами контроля. Проведению операций технического контроля предшествует разработка технологии контроля, проектирование и изготовление контрольной оснастки, внедрение контрольно-измерительной аппаратуры.

Разработка технологии технического контроля заключается в ее приспособлении к типовым технологическим процессам производства, где составляется последовательный перечень контрольных операций.

Рис. 6. Тест-шкалы (форма) цветопробы

Рис. 7. Тест-шкалы (форма) цветопробы

Технология технического контроля разрабатывается для каждого типового объекта контроля, каждого подразделения предприятия и оформляется в виде технологической карты технического контроля:

- учет и анализ брака печатной продукции;

- объективные методы контроля качества полуфабрикатов и книг;

- оценка качества книжно-журнальной и газетной продукции;

- исправимый брак;

- неисправимый (окончательный) брак;

- единая классификация по видам брака, его виновникам и причинам.

Рис. 8. Толщиномер

Продукция, изготовленная с отступлением от стандартов и технических условий, считается дефектной, или браком. Для предотвращения брака в издательском деле используется толщиномер (рис. 8), который позволяет контролировать толщину бумаги^[7].

Если брак выявлен внутри предприятия — это внутренний брак, если у заказчика (потребителя) внешний. Исправимый брак — это детали, полуфабрикаты или готовые изделия, дефекты которых экономически выгодно и технически возможно устранить. Неисправимым (окончательным) браком считаются детали, полуфабрикаты или готовые изделия, дефекты в которых нельзя технически устранить или делать это экономически невыгодно. В соответствии со стандартами ИСО серии 9000 при организации процесса изготовления продукции основное внимание необходимо уделять обеспечению прослеживаемости, под которой понимается возможность проследить историю, применение или местонахождение того, что рассматривается.

2.3 Взаимосвязь метрологии в полиграфии и качества продукции

Обеспечение качества продукции на полиграфических предприятиях определяется целым рядом внутренних факторов: технических, организационных, экономических, социально-психологических. Важное место среди них занимают организационные факторы, связанные с совершенствованием организации производства и труда. Именно с ними связано использование эффективного подхода к решению проблем качества на предприятии системного управления качеством.

Методы оценки уровня качества продукции Показатель качества продукции — это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество. Он рассматривается применительно к определенным условиям ее создания и эксплуатации или потребления. При этом показатель качества продукции может выражаться в различных величинах, т. е. быть безмерным или иметь наименование (например, интенсивность отказов) и числовое значение^[8]. Номенклатура показателей зависит от назначения продукции, например, у многоцелевой она может быть многочленной. Комплексный показатель качества продукции.

Под комплексным показателем качества продукции понимают показатель, относящийся к нескольким ее свойствам. Интегральным показателем качества продукции называется комплексный показатель качества продукции, отражающий соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию или потребление.

В соответствии с данными определениями все существующие методы оценки качества промышленной полиграфической продукции можно подразделить на две группы: дифференциальные использующиеся в основном при оценке единичного (главного, символизирующего) показателя качества продукции; комплексные применяющиеся в большинстве случаев. Комплексную оценку качества можно рассматривать как двухэтапный процесс: первый оценка простых свойств (дифференциальная оценка); второй оценка сложных свойств, включая качество в целом. Основные показатели качества книг, брошюр и журналов: назначения: формат издания, формат полосы набора, кегль шрифта, гарнитура шрифта, тип обложки, способ скрепления, иллюстративность, вид и масса 1 м 2 печатной бумаги.

Выводы по главе: исходя из вышеперечисленного можно сделать вывод, о том, что метрологический аспект, составляющий и наполняющий полиграфические производство, напрямую влияет на качество продукции. Стандарты, эталоны и образцы для воспроизведения в издательской деятельности берут истоки в парадигмах метрологической области. Этот факт еще раз доказывает необходимость рассмотрения метрологии как неотделимой части полиграфии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Метрология – это наука, занимающаяся исследованием и становлением образцов для дальнейшего ориентирования на них (в разных областях производства). Ее вклад нельзя недооценить ни в любой из рассматриваемых областей, так как область стандартизации всецело опирается на установленные образцы.

Исходя из вышеперечисленного можно сделать вывод, о том, что метрологический аспект, составляющий и наполняющий полиграфические производство, напрямую влияет на качество продукции. Стандарты, эталоны и образцы для воспроизведения в издательской деятельности берут истоки в парадигмах метрологической области. Этот факт еще раз доказывает необходимость рассмотрения метрологии как неотделимой части полиграфии.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Лифиц И. Стандартизация, метрология и сертификация. М., Юрайт, 2018. – 415 с.

2. Головин Д.Л., Громов В.Ф. Технологическое проектирование и управление качеством: учебное пособие. М.: Академия исторических наук, 2013. – 387 с.

3. Димов Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие. С-П.: Питер, 2010. – 355 с.

4. Романо, Ф. Современные технологии издательско-полиграфической отрасли. М.: Принт-медиа центр,006. – 437 с.

5. Могинов, Р., Дмитриев Я, В. Теория, практика и расчет. М.: Научно-издательский центр ИНФРА-М, 2016. – 257 с.

Нормативные правовые акты и иные официальные документы

6. ГОСТ 4.482-87 СПКП. Издания книжные и журнальные. Издательско-полиграфическое оформление и полиграфическое исполнение. Номенклатура показателей. То же [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-4-482-87-spkp (дата обращения 18.12.2019);

7. ГОСТ Р ИСО 9001-2015 Системы менеджмента качества. Требования. То же [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200124394 (дата обращения 18.12.2019);

1. Головин Д.Л., Громов В.Ф. Технологическое проектирование и управление качеством: учебное пособие. М.: Академия исторических наук, 2013. – 37 с. ↑

2. Неверные весы — мерзость пред Господом, но правильный вес угоден Ему. (Прит. 11:1) ↑

3. Могинов, Р., Дмитриев Я, В. Теория, практика и расчет. М.: Научно-издательский центр ИНФРА-М, 2016. – 157 с. ↑

4. Лифиц И. Стандартизация, метрология и сертификация. М., Юрайт, 2018. – 76 с. ↑

5. Димов Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие. С-П.: Питер, 2010. – 55 с. ↑

6. ГОСТ 4.482-87 СПКП. Издания книжные и журнальные. Издательско-полиграфическое оформление и полиграфическое исполнение. Номенклатура показателей. То же [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-4-482-87-spkp (дата обращения 18.12.2019); ↑

7. Романо, Ф. Современные технологии издательско-полиграфической отрасли. М.: Принт-медиа центр, 2006. – 321 с. ↑

8. ГОСТ Р ИСО 9001-2015 Системы менеджмента качества. Требования. То же [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200124394 (дата обращения 18.12.2019); ↑