DE10103039A1 - Verfahren zur Einstellung drucktechnischer und anderer jobabhängiger Parameter einer Druckmaschine - Google Patents
Verfahren zur Einstellung drucktechnischer und anderer jobabhängiger Parameter einer DruckmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung von Maschineneinstellungen einer Druckmaschine (1) und eine geeignete Druckmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens. Um zu einem optimalen Druckergebnis zu kommen, sind eine große Anzahl von Parametern (2 bis 11) an der Druckmaschine einzustellen. Die Einstellung von über Kodes und Tabellen ablesbaren Eingangsgrößen (8 bis 11) kann dabei in der Regel recht zügig geschehen. Erheblich zeitaufwendiger und damit teurer ist die Einstellung von Maschineneinstellungen (14) wie Feuchte oder Farbführung durch den Drucker, die dieser zur Optimierung des Druckergebnisses autonom vornehmen muß. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, die z. B. beim Einrichten der Druckmaschine für neue Druckerzeugnisse wiederholt vorzunehmenden Einstellungen des Druckers abzukürzen. Die Erfindung löst dieses Problem, indem die vom Drucker eingestellten Maschineneinstellungen (2, 3) zusammen mit einer Kombination der Eingangsgrößen (8 bis 11) in Abhängigkeit von einem Freigabesignal in einer Steuerung (4) gespeichert werden, wobei diese eingestellten Maschineneinstellungen für eine spätere Einrichtung der Druckmaschine bei Vorliegen einer entsprechenden Kombination von Eingangswerten zur Verfügung stehen. Ein wichtiger Vorteil der Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die Steuerung mit einem lernfähigen neuralen Netz zu versehen, durch welches die wiederholt in gleicher Richtung verlaufenden geänderten Einstellungen des Druckers entsprechend ...
Description
Die vorliegende Anmeldung befaßt sich mit einem Verfahren zur Einstellung drucktechnischer
und anderer jobabhängiger Parameter einer Druckmaschine. Der optische Eindruck eines
gedruckten Bildes, welches auch Text enthalten kann, wird von vielen Faktoren beeinflußt.
Hierzu gehören der Zustand und die Art des verwendeten Papiers, die Art der verwendeten
Farben und Feuchtmittel und deren Beimischungen, die vom Sujet geforderte Farbdichte,
Farbverteilung, die Reihenfolge der übereinander gedruckten Farben und die
Umweltbedingungen wie z. B. Luftfeuchte und Lufttemperatur. Beim Flachdruck, speziell dem
Offset-Rotationsdruck spielen zusätzlich noch die Farbführung und die Wasserführung eine
Rolle, die sich gegenseitig stark beeinflussen. Die genannten Einflußgrößen werden nachfolgend
als Eingangswerte bezeichnet.
Ein Teil der aufgeführten Werte (Eingangsgrößen) sind dem verwendeten Material zugeordnet
oder können über Beschriftung abgelesen und bei den Einstellungen einer Druckmaschine
berücksichtigt werden. Hierzu gehört beispielsweise die verwendete Farbe oder das benutzte
Papier. Andere vorgegebene Eingangsgrößen sind beispielsweise die Farbverteilung aufgrund des
vorgegebenen Sujets, die Reihenfolge der übereinander gedruckten Farben oder die vorgewählte
Druckgeschwindigkeit. Derartige Eingangsgrößen werden zu Beginn des Andrucks oder
Auflagendrucks in den Maschineneinstellungen der Druckmaschine (wie z. B.
Farbzonenöffnungen, Feuchteeinstellung, Bogenführungsblasluft, Trocknerleistung)
berücksichtigt.
Ergebnisparameter wie der gedruckte Farbton und die erzielte Farbdichte lassen sich zwar mit
einigen Aufwand messen und an der Druckmaschine nachstellen. Hier ist aber oft der subjektive
Eindruck der Bedienungsperson an der Druckmaschine wichtiger als das Meßergebnis. Ein Grund
hierfür liegt darin, dass die Gesamtheit der genannten Parameter bestimmten Toleranzen
unterliegt, so dass das geschulte Auge der Bedienungsperson zur Herstellung eines optimalen
Druckergebnisses wichtiger ist als die Ergebnisse vorgegebener Maschineneinstellungen.
Einstellungen an der Druckmaschine müssen nicht nur einmalig, sondern vielfach vorgenommen
werden. Notwendig ist eine Einstellung beispielsweise, um einen Andruck an einer meist dafür
speziell verwendeten Druckmaschine herzustellen, die dem Kunden dann zur Beurteilung und zur
Festlegung des gewünschten Druckergebnisses vorgelegt wird. Die sich durch Messungen an dem
von dem Kunden genehmigten Andruck (Vorlage) ergebenden Meßwerte dienen dann als
Grundlage zu Einrichtung für den Fortdruck oder Auflagendruck. Obwohl bei einer derartigen
Einrichtung einer Druckmaschine eine Anzahl von gemessenen Eingangsgrößen zur Verfügung
gestellt werden, ist die Einrichtung einer Druckmaschine für den Fortdruck immer noch sehr
aufwendig. Zum einen können sich die Toleranzen der gemessenen Eingangsgrößen in Richtung
eines ungünstigen Druckergebnisses addieren, so dass schon aus diesem Grund die
Bedienungsperson (Drucker) eingreifen muß. Desweiteren kann es passieren, dass der Drucker
mit einer Geschwindigkeit drucken möchte, die von den vorgesehenen gestuften
Kennlinienwerten abweicht. Auch hier müssen die eingestellten Maschineneinstellungen
entsprechend abgeändert werden, um ein optimales Druckergebnis zu erreichen.
Beim Flachdruck und insbesondere beim Offset-Rotationsdruck muß schließlich noch so lange
die Wasserführung und die Farbverteilung eingestellt werden, bis das Druckergebnis für den
Drucker zufriedenstellend ist. Um ein gutes Druckergebnis zu erzielen, muß ein stabiles
Gleichgewicht zwischen Farbe und Wasser erreicht werden (Farbe-Wasser-Balance). Während,
wie weiter oben schon geschildert, das Ausdrucken der Farbe und ihr Aufliegen auf dem
Druckbogen vom Drucker in Form der Messung der Farbdichte gemessen werden kann, lässt sich
die optimale Feuchtigkeit derzeit nicht mit vertretbarem Aufwand und ausreichender Genauigkeit
direkt messen, sondern nur indirekt durch das Druckergebnis beurteilen. Wird zuwenig Wasser
auf die Oberfläche der Druckplatte übertragen, so kommt es zu einem volleren Druck der
Rasterpunkte (Schmieren) oder zu einem Zusetzen von Rasterpunkten. Die Oberfläche der Platte
nimmt somit mehr Farbe an als gewünscht, weil keine ausreichende Benetzung durch das
Feuchtwerk erfolgt ist. Umgekehrt kann es bei einer zu starken Wasserführung zu einem blassen
Druckergebnis kommen und damit zu einer mitunter starken Verdrängung der Druckfarbe.
Hinsichtlich der Farbverteilung muß darauf geachtet werden, dass über die gesamte Breite des
Druckerzeugnisses, also quer zur Bewegungsrichtung beim Rotationsdruck, die Farbe je nach
Erfordernis des Sujets entsprechend verteilt ist. Hierzu läßt sich die Übertragung von Farbe von
den einzelnen Farbkästen auf den Duktor streifenweise einstellen, so dass die Farbe auf dem
Duktor je nach Sujet verteilt wird.
Es zeigt sich somit, dass der Vorgang der Einrichtung einer Maschine sehr zeitaufwendig und
damit teuer ist. Um die Einrichtzeiten zu verkürzen werden den einzelnen Druckmaschinen
Tabellen (bzw. Kennlinien) zugeordnet, aufgrund derer die Farbverteilung bei einer bestimmten
Maschine in Abhängigkeit von der Druckgeschwindigkeit eingestellt werden kann. Weiterhin
werden bei einigen Druckmaschinen Papierdaten (Format, Dicke), die Farbbelegung der
Druckwerke und die Farbverteilung aus dem Plattenleser oder der Vorstufe eingegeben
beziehungsweise eingelesen. Zur Steuerung von Farbe und Feuchte bei unterschiedlichen
Geschwindigkeiten werden Kennlinien herangezogen, die jedoch für Mittelwerte von
Farbzonenöffnungen ermittelt wurden.
Das Problem der langen Zeiten zur Einrichtung einer Druckmaschine verschärft sich noch
dadurch, dass eine einmal gewählte Einrichtung vielfach angepaßt werden muß beispielsweise
dann, wenn die Druckmaschine längerer Zeit steht, wenn die Platten ausgewechselt werden
müssen oder das Gummituch gewaschen wurde. Um hier Abhilfe zu schaffen ist es aus dem DE-
GM 296 12 159 bekannt, einzelne der eingestellten Werte in geeigneten Speichern festzuhalten,
von wo sie im Bedarfsfall für eine erneute Einrichtung der Druckmaschine ausgegeben werden
können. Dabei werden einzelnen Vorgängen wie beispielsweise dem Waschen eines
Gummituches oder dem Drucken von Registriermarken spezielle Programme zugeordnet, die
dann anlaufen, wenn das betreffende Programm durchgeführt werden soll. Entsprechende
Programme können für das Auffrischen des Farbprofils nach einem Maschinenstopp oder die
Einstellung des Feuchtwerks vorgesehen werden. Die einzelnen Speicher sind frei
programmierbar und können somit an den jeweils vorher eingestellten Zustand angepaßt werden.
Weitere Zeiten zur Einstellung der einzelnen Maschinenparameter werden benötigt, wenn sich
während des Drucks, insbesondere des Auflagendrucks, die erforderlichen einzustellenden
Maschinenparameter verändern. Dies kann beispielsweise dadurch passieren, dass die Farbmenge
in den Farbkästen abnimmt und damit die abgegebene Farbmenge bei der eingestellten
Farbzonenöffnung ändern oder, dass die Umgebungstemperatur in der Umgebung der
Druckmaschine sich ändert oder andere eingestellte Werte der Druckmaschine sich ändern, so
dass ein Nachstellen notwendig ist. Da ein Teil der beschriebenen Druckergebnisparameter mit
entsprechenden Meßgeräten automatisch meßbar ist, sind inzwischen eine Reihe von
Druckmaschinen mit Regelanlagen ausgerüstet, die auf einem Kontrollstreifen des Druckbogens
gemessene Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten vergleichen und die Druckmaschine
dementsprechend nachregeln. Da derartige Regelvorgänge im Vergleich zu den inzwischen
erreichbaren Maschinengeschwindigkeiten relativ langsamer verlaufen, wurden Versuche
unternommen, den Regelvorgang abzukürzen. So wird beispielsweise in der EP-OS 922 581 Regelverfahren
beschrieben, bei welchen aufgrund vorgegebener Ausgangszustände sprunghaft in
der Druckmaschine ein neuer Zustand eingestellt wird. Hierbei wird eine sogenannte Fuzzilogik
verwendet, bei der die Funktionseinheiten der Symbolik des unscharfen menschlichen Denkens
angenähert sind und dadurch fehlertoleranter aber auch schneller und einfacher erstellt werden als
bei der üblichen Regelung. Bei konventionellen Regel-Algorithmen kann bereits ein kleiner
Fehler zu einem völligen Versagen der Regelung führen. Im Gegensatz dazu wird sich bei der
Fuzzilogik ein kleiner Fehler auch nur wenig bemerkbar machen. Die in der genannten
Literaturstelle beschriebenen Regelvorgänge betreffen ausschließlich die Farbführung während
des Drucks.
Die bekannten Steuereinrichtungen stellen eine gewisse Hilfe bei der selbsttätigen Einstellung
von Druckmaschinen vor dem Druck bzw. während des Drucks dar. Die von der Maschine über
eine große Anzahl von Kennlinienfeldern ermittelten Werte können für den Drucker aber nur
ungefähre Richtwerte darstellen, die von ihm im Sinne eines optimalen Druckergebnisses von
Hand abgeändert werden müssen. Dies gilt sowohl für ein Einrichten der Druckmaschine vor dem
Beginn des Auflagendruck als auch für die Einstellung der Maschine während das
Druckvorgangs. In der Praxis ist der Drucker somit oft mit Einstellungen in der Farbverteilung
bzw. mit Störungen konfrontiert, die eine von den vorgegebenen Kennlinien sehr abweichende
Einstellung der Druckmaschine notwendig machen, so dass zum Teil ein aufwendiges und
erhebliche Makulatur ergebendes Nachregeln von Farbe bzw. Feuchte erforderlich ist. Dies führt
zum Teil dazu, dass die Zeiten zum Einrichten und Feineinrichten zu einem Hauptanteil der
Maschinenzeiten werden können. Zwar läßt sich eine gewisse Abhilfe durch ein besonders
dichtes Netz an Farbevoreinstellungskennlinien erreichen. Hierzu ist aber ein hoher Aufwand zur
Kennlinienermittlung notwendig. Weiterhin ist nahezu jeder Fall ein von den Kennlinien
abweichender Sonderfall, der von Hand nachgeregelt werden muß.
Die eingangs beschriebenen Eingangswerte lassen sich einteilen in die vorgegebenen Werte der
Eingangsgrößen und spezielle Einstellungen der Maschinenwerte durch den Drucker, die der
Drucker aufgrund seiner subjektiven Erfahrung einstellen muß, um das Druckergebnis des
Druckerzeugnisses zu verbessern. Die Eingangsgrößen werden objektiv gemessen oder durch
entsprechende Beschreibung der zum Druck dienenden Materialien (Papier, Farbe) dem Drucker
bekanntgegeben, der dann die Maschine entsprechend einstellt. Dabei werden unter
Eingangsgrößen durch Material (z. B. Papier, Farbe), Umwelt (z. B. Temperaturen,
Luftfeuchtigkeit) und Vorlage (zum Beispiel Farbverteilung) festgelegte objektiv meßbare
Größen verstanden, die die Einstellung der Druckmaschine beeinflussen. Unter
Maschineneinstellungen werden die von dem Drucker vorgenommenen Einstellungen an der
Druckmaschine verstanden, die dieser zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses vornimmt,
insbesondere auch die speziellen Einstellungen, die der Drucker, wie weiter oben beschrieben,
autonom vornimmt.
Die aufgrund des Freigabesignals als erfolgreich definierten eingespeicherten Werte bilden einen
Datensatz, der eine erfolgreiche Einstellung der Druckmaschine im Hinblick auf die
zugrundeliegenden Eingangsgrößen beschreibt. Die Erfindung besteht im Prinzip darin, die
Eingangsgrößen und die hierzu aus der Sicht des Druckers erfolgreichen Maschineneinstellungen
so der Steuerung zur Verfügung zu stellen, dass diese eingespeicherten Datensätze bei späteren
Druckaufträgen zur Ableitung geeigneter Maschineneinstellungen herangezogen werden können.
Die speziellen Einstellungen der Maschinenwerte durch den Drucker werden von dem Drucker
autonom vorgenommen, weil sie entweder überhaupt nicht oder nur schwer meßbar sind oder
weil der Drucker zur Verbesserung des Druckergebnisses von den aus Kennlinien
vorgeschlagenen oder voreingestellten Maschineneinstellungen abweichen will oder muß.
Die Eingangsgrößen sind durch die Parameter des Bedruckstoffes, die Parameter des Sujets,
durch die Parameter der Umwelt und bestimmte Maschinenparameter vorgegeben. Hinsichtlich
der Parameter für den Bedruckstoff sind beispielsweise das Papierformat, die Grammatur, die
Papierdicke oder das Wegschlagverhalten des Papiers zu nennen. Hinsichtlich der Parameter des
Sujets sind die Farbverteilung, die Farbbelegung oder die Kontraste bzw. Raster zu nennen. Eine
Eingangsgröße für einen Parameter der Druckmaschine ist zum Beispiel die vorgesehene
Druckgeschwindigkeit. Hinsichtlich der Eingangsgrößen für die Parameter der Umwelt gibt es
zum Beispiel die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit. Die Eingangsgrößen werden dem Drucker
durch Beschreibungen der zum Druck dienenden Materialien mitgeteilt und von diesem dann in
die Maschine eingegeben beziehungsweise von dieser selbsttätig eingelesen.
Die speziellen Einstellungen der Maschinenwerte durch den Drucker (Maschineneinstellungen)
betreffen i. d. R. die Feuchte (Feuchteführung) und die Farbverteilung (Farbführung) sowie die
Lufteinstellung für den Papiertransport. (Die speziellen Einstellungen können aber auch
vorgegebene Eingangsgrößen betreffen, die der Drucker von sich aus zur Verbesserung des
Druckergebnisses eines Druckerzeugnisses in Form einer Maschineneinstellung abändert soweit
das überhaupt möglich ist.)
Weiter oben wurden schon die bekannten Bemühungen geschrieben, die Einstellungen an
Druckmaschinen zu beschleunigen oder zu verbessern indem die Maschineneinstellungen in
Speichern zum Abruf bereit gehalten werden oder indem durch Fuzzilogik die Regelvorgänge
zum Nachregeln der Farbführung beschleunigt werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
es ebenfalls die Dauer der Einstellvorgänge zu verkürzen und die Qualität des Druckproduktes
unabhängiger von der Erfahrung und Qualifikation des Maschinenbedieners zu machen. Dabei
geht die vorliegende Erfindung von der Grundidee aus, dass bestimmte Einstellungen sich sehr
schnell (ggf. automatisch) durchführen lassen, weil sie durch Eingangsgrößen eindeutig bedingt
sind. Anderseits dauern die von einem Drucker durchzuführenden speziellen Einstellungen der
Maschinenwerte (Maschineneinstellungen) vergleichsweise lange und sind oft mit viel Makulatur
behaftet. Diese speziellen Einstellungen erfordern auch ein großes Fachwissen und eine große
Erfahrung von Spezialkräften, die nicht immer ausreichend zur Verfügung stehen.
Die Erfindung geht daher aus von einem Verfahren der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ergebenden Gattung und löst die Aufgabe durch die sich aus den kennzeichnenden Teilen dieses
Anspruchs ergebende Merkmalskombination. Dabei werden unter Eingangsgrößen durch
Material (z. B. Papier, Farbe), Umwelt (z. B. Temperaturen, Luftfeuchtigkeit) und Vorlage (zum
Beispiel Farbverteilung) festgelegte objektiv meßbare Größen verstanden, welche die Einstellung
der Druckmaschine beeinflussen. Unter Maschineneinstellungen werden die von dem Drucker
vorgenommenen Einstellungen an der Druckmaschine verstanden, die dieser zur Erzielung eines
optimalen Ergebnisses vornimmt, insbesondere auch die speziellen Einstellungen, die der
Drucker, wie weiter oben beschrieben, autonom vornimmt.
Die aufgrund des Freigabesignals als erfolgreich definierten eingespeicherten Werte bilden einen
Datensatz, der eine erfolgreiche Einstellung der Druckmaschine im Hinblick auf die
zugrundeliegenden Eingangsgrößen beschreibt. Die Erfindung besteht im Prinzip darin, die
Eingangsgrößen und die hierzu aus der Sicht des Druckers erfolgreichen Maschineneinstellungen
der Steuerung zur Verfügung zu stellen, so dass diese eingespeicherten Werte bei späteren
Druckaufträgen mit entsprechenden Eingangsgrößen Verwendung finden können. Dies schafft die
Voraussetzung, dass die mit erheblichen Kosten vom Drucker zum Erreichen eines guten
Druckergebnisses geschaffenen Werte bzw. Korrekturwerte auch für spätere vergleichbare
Druckwerke zur Verfügung stehen.
Um auf möglichst einfache Weise ein Freigabesignal zu erhalten empfiehlt sich in Weiterbildung
der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Danach wird entweder vom Drucker
ein Signal gegeben, durch welches er die von ihm autonom eingestellten speziellen
Maschinenwerte (Maschineneinstellungen) zur weiteren Behandlung durch die Steuerung
freigibt. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass durch die Steuerung die vom Drucker
eigenständig eingestellten speziellen Maschinenwerte für verbindlich erklärt werden, nachdem
der Drucker hinsichtlich einer hinreichend großen Anzahl von Druckvorgängen bzw. gedruckten
Bögen keine neuen eigenständigen speziellen Maschinenwerte eingegeben hat. Auch in diesem
Falle werden dann die offenkundig erfolgreichen Maschineneinstellungen der Steuerung zur
weiteren Anwendung auf spätere neue Druckerzeugnisse zur Verfügung gestellt. Als vielfach
glatt übernehmbare Eingangsgrößen haben sich die Parameter gemäß Anspruch 3 herausgestellt.
Typische, vom Drucker autonom eingestellte oder abgeänderte Maschineneinstellungen werden
in Anspruch 5 angegeben, die dann in Abhängigkeit von einem Freigabesignal der Steuerung zur
Verfügung gestellt werden.
Eine wichtige Weiterbildung der Erfindung besteht in der Merkmalskombination nach Anspruch
6. Danach ändert die Steuerung bei der Einrichtung der Druckmaschine für ein neues
Druckerzeugnis die Maschineneinstellungen unter Berücksichtigung der sich früher als
erfolgreich erwiesenen Maschineneinstellungen in geeigneter Weise ab oder macht zumindest
der einrichtenden Bedienungsperson entsprechende Vorschläge. Auf diese Weise steht der
Erfahrungsschatz, der durch die erfolgreichen Maschineneinstellungen bei vergleichbaren
vorangegangenen Druckerzeugnissen unter erheblichen Kosten gewonnen wurde, auch für neuere
Maschineneinstellungen zur Verfügung.
Entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 7 sucht die Steuerung nach einer früheren
Kombination von Eingangsgrößen, die den aktuellen Eingangsgrößen eines neuen Druckjobs
möglichst ähnlich sind. Aufgrund der gefundenen früheren ähnlichsten Kombination von
Eingangsgrößen wird dann auf erfolgreiche aktuelle Maschineneinstellungen geschlossen. Damit
wird aus den gespeicherten Datensätzen (aus Eingangsgrößen und erfolgreichen
Maschineneinstellungen) auf aktuelle erfolgreiche Maschineneinstellungen für neue
Konstellationen von Eingangsgrößen geschlossen.
Die Anforderungen an die Steuerung sind somit beim Einstellen der Druckmaschine für ein neues
Druckerzeugnis sehr vielfältig. Es muß geprüft werden welche frühere Kombination von
Eingangsgrößen mit den Eingangsgrößen des neuen einzurichtenden Druckjobs hinreichend
vergleichbar sind. Es muß geprüft werden, welche Toleranzen bei einer Abweichung der neuen
Kombination von der früheren Kombination zulässig sind und bei welchen Eingangswerten nur
geringfügige Abweichungen toleriert werden können. Aufgrund der so gefundenen Ergebnisse
werden dann die neuen Maschineneinstellungen von der Steuerung basierend auf den gelernten
Zusammenhängen in den gespeicherten Datensätzen abgeändert oder dem neu einrichtenden
Bedienungspersonal entsprechende Vorschläge gemacht.
Eine Druckmaschine mit einer hierfür besonders geeigneten Steuerung wird in Weiterbildung der
Erfindung in Anspruch 8 vorgeschlagen. Neurale Netze sind hervorragend geeignet, um der
vorliegenden Aufgabenstellung gerecht zu werden, da sie lernfähig sind. Sie bilden somit den
wachsenden Erfahrungsschatz eines Druckers nach.
Bevorzugt wird das neuralen Netz der Druckmaschine gemäß Anspruch 9 derart ausgestaltet, dass
die parallel arbeitenden Prozessoren bzw. Knoten aus der Vielzahl der im Laufe der Zeit
gespeicherten Datensätze Zusammenhänge zwischen bestimmten Eingangsgrößen mit
erfolgreichen Maschineneinstellungen erkennen. Dabei lernt das neuronale Netz über eine
Vielzahl von Datensätzen, welche Eingangsgrößen in welcher Konstellation für bestimmte
Ausgangsgrößen (Maschineneinstellungen) von besonderer Bedeutung waren. Darüber ist es in
der Lage, bestimmte Eingangsgrößen entsprechend ihrer Bedeutung zu gewichten. Die
zunehmende Ausprägung zentraler Zusammenhänge zwischen den Eingangs- und
Ausgangsgrößen ( = Maschineneinstellungen) stellt gleichsam den wachsenden Erfahrungsschatz
des neuronalen Netzes dar, durch den die Erfahrung des Druckers simuliert wird.
Entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 9 gibt das neuralen Netz in
Abhängigkeit von der augenblicklichen Kombination von Eingangsgrößen im Vergleich zu
ähnlichen vorangegangenen Kombinationen von Eingangsgrößen die erfolgversprechendsten
Maschineneinstellungen aus oder macht entsprechende Vorschläge. Die ausgegebenen Werte sind
dabei nicht zwangsläufig mit früher eingestellten Maschineneinstellungen identisch, da durchaus
eine noch nie dagewesene Konstellation von Eingangsgrößen vorliegen kann.
Bei dem Aufbau des neuralen Netzes sind gemäß Anspruch 10 als zu gewichtende
Eingangsgrößen besonders die Papierparameter (wie Format, Grammatur, Dicke, Steifigkeit)
sowie Farbparameter (wie Zügigkeit, Emulsionsfähigkeit), die Feuchtmitteleigenschaften, die
Umweltparameter (Luftfeuchte und Lufttemperatur) sowie Sujetparameter (wie Farbverteilung
und Flächendeckung) zu nennen. Als Ausgangsgrößen sind die Maschineneinstellungen wie
Farbzoneneinstellung, Feuchteeinstellung, Blaslufteinstellungen etc. zu wählen.
In Weiterbildung der Erfindung empfiehlt sich für die Steuerung der Druckmaschine gemäß
Anspruch 11, dass die Steuerung tolerant gegenüber geringen Abweichungen von gewissen
Eingangsgrößen aufgebaut wird. Das bedeutet, dass die Kombination der Eingangsgrößen auch
dann zur Ausgabe von gelernten Maschineneinstellungen führen kann, wenn die neue
Kombination von Eingangsgrößen mit einer vorangegangenen Kombinationen nicht identisch,
sondern gegenüber dieser nur innerhalb bestimmter Toleranzen vergleichbar ist.
Eine weitere Möglichkeit zur Vereinfachung der Eingabe der Eingabewerte insbesondere der
Eingangsgrößen bei einer Druckmaschine beschreiben die Ansprüche 12 bis 15. Das bislang
übliche Verfahren zur Eingabe der Eingangsgrößen besteht darin, dass der Drucker aus der
Beschreibung der angelieferten Materialien die entsprechenden Kennwerte herausliest und diese
über ein umfangreiches Eingabemenü in die Steuerung eingibt. Aufgrund dieses aufwendigen
Eingabeverfahrens werden bisher nur vergleichsweise wenige Eingangsgrößen durch den Drucker
in die Steuerung eingegeben, so dass die Einstellung der autonom vorgenommenen
Maschineneinstellungen besonders wichtig wird. Zur weiteren Lösung der gestellten Aufgabe
wird daher für eine Druckmaschine die Kombination der Merkmale nach Anspruch 12
vorgeschlagen. Diese Lösung besteht im Prinzip darin, mittels eines Barcodelesers die auf einem
Etikett des betreffenden Materials befindliche und die Eigenschaft des Materials beschreibende
Kodierung zu lesen und die gelesenen Werte als Eingabewerte unmittelbar der Steuerung der
Druckmaschine zuzuführen. Die Steuerung stellt dann die betreffenden Einrichtungen der
Druckmaschine entsprechend ein. Dieses Verfahren setzt allerdings voraus, dass das Material mit
einem geeigneten Barcode versehen ist. Das Material kann dabei nicht nur die Farbe oder das
Papier betreffen, sondern es kann auch die Art des verwendeten Feuchtemittels, Gummituches
oder Reinigungsmittels für die Maschine durch einen entsprechenden Code beschrieben werden.
Die Verbindung des Scanners mit der Steuerung kann durch eine elektrische Leitung aber auch
über einen geeigneten Informationskanal wie beispielsweise einen Infrarotstrahl, einen Funkkanal
oder einen anderen Übertragungsweg geschehen.
Entsprechend den Merkmalskombinationen nach Anspruch 13 und 14 kann der Codeleser
transportabel oder in die Steuerung bzw. an Einrichtungen der Druckmaschine fest eingebaut
sein. Ist ein transportabler Codeleser vorhanden, so hat der Drucker die Möglichkeit, sich zum
Material zu begeben und dort die Ablesung vorzunehmen, die dann über einen geeigneten
Übertragungskanal zur Steuerung gebracht wird. Ist der Codeleser fest eingebaut, so kann das
Etikett mit dem Barcode zu dem Codeleser gebracht werden und dort gelesen werden. Eine
andere Möglichkeit besteht vorteilhaft darin, den einen bestimmten Material zugeordneten
Codeleser derart an einer Aufnahme für das jeweilige Material an der Druckmaschine
anzuordnen, dass beim Zuführen des Materials bzw. der Einrichtung der Druckmaschine der
jeweilige Codeleser das betreffende Etikett ohne weiteres lesen kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn entsprechend der Merkmalkombination nach Anspruch 15 das
Material mit einem sogenannten "Smartlabel" versehen ist. Ein Smartlabel hat den Vorteil, dass
auch Änderungen des Materials während des Druckvorgangs berücksichtigt werden können. So
kann beispielsweise die Verminderung eines Papierstapels während eines vorausgegangenen
Druckvorgangs durch einen geeigneten Codeleser und -schreiber in das Smartlabel
eingeschrieben werden. Das Smartlabel wirkt so ähnlich wie eine Kreditkarte, in die der letzte
Stand der Eigenschaft des Materials eingetragen wird. Auf diese Weise können auch leicht
Änderungen der Eigenschaft eines Materials von einer Druckmaschine bei einem Wechsel der
Druckmaschine erkannt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In
der Zeichnung ist eine zwei Farben druckende Druckmaschine für Offset-Druck dargestellt. Die
Erfindung ist aber durchgehend für alle Arten von modernen Druckmaschinen geeignet. Die
Druckmaschine 1 gemäß der Zeichnung wird nachfolgend nicht näher erläutert. Nähere
Einzelheiten zu Offset-Druckmaschinen können beispielsweise dem Buch "Der Offset-Druck",
DuMont Buchverlag Köln, 1991 entnommen werden.
Die Druckmaschine 1 ist mit einer Reihe von Verbindungen 2, 3 zu einer zentralen oder mehreren
dezentralen Steuerungen 4 versehen. Stellvertretend für weitere Verbindungen sind die Leitungen
2, 3 gezeigt. Über Leitung 2 werden Informationen, die die Farbgebung eines Druckwerks 13
beziehungsweise 14 betreffen über Sensoren erkannt und der Steuerung 4 mitgeteilt. Diese
Informationen können beispielsweise die Stellung der einzelnen Farbzonen bzw. -messer längs
einer Duktor-Walze beschreiben, die entsprechend der Farbverteilung eingestellt werden. Die
über die Verbindung 2 laufenden Informationen können auch die Höhe des Farbstandes in einem
Farbkasten oder andere für die Farbgebung wichtige Daten betreffen. Über die Verbindung 3
können zum Beispiel Informationen in die Steuerung 4 laufen, die die Feuchte beschreiben,
welche beim Offset-Druck den entsprechenden Walzen zugeführt wird. Wesentlich ist, dass
stellvertretend für alle anderen Daten über die Verbindungen 2, 3 Daten laufen, welche die
Einstellung einzelner Werte in der Druckmaschine beschreiben, wobei es sich insbesondere um
Maschineneinstellungen handelt, die von dem Drucker vielfach nachgestellt werden müssen bzw.
von Druckjob zu Druckjob verändert werden müssen. Die über die Verbindungen 2, 3 laufenden
Daten stehen daher stellvertretend für autonom von dem Drucker einstellbare und/oder
nachstellbare Daten.
Über die Leitungen 8, 9 gelangen Informationen in die Steuerung 4, welche Art und Eigenschaft
der in den Farbwerke 13, 14 verwendeten Farben betreffen. Dabei kann es sich beispielsweise um
die Zähigkeit, Zügigkeit, die Emulgierfähigkeit oder den Temperaturwert der jeweils
verwendeten Farbe handeln. Diese Werte können beispielsweise mit Hilfe eines Codes von der
Verpackung der jeweiligen Farbe abgelesen und dann entweder manuell oder automatisch (z. B.
über Smartlabels automatisch einlesbar) in die Steuerung 4 eingegeben werden. Über die
Leitungen 10, 11 gelangen Informationen in die Steuerung 4, welche die Art und die
Eigenschaften des verwendeten Papiers beschreiben. Dabei kann es sich beispielsweise um das
Format, die Grammatur, die Steifigkeit und das Wegschlagverhalten des Papiers handeln. Die
Daten, die über die Leitungen 8 bis 11 in die Steuerung 4 gelangen betreffen somit
Einganggrößen welche den Druckjob und seine Bedingungen (z. B. Luftfeuchte im Drucksaal
bzw. Druckwerk, Lufttemperatur im Druckwerk etc.) objektiv beschreiben und stehen
stellvertretend für derartige Werte.
Schließlich ist in der Zeichnung noch ein Steuerpult 20 angedeutet, über welches der Drucker die
Druckmaschine 1 bedienen kann und über welches er die Einstellungen an der Druckmaschine 1
ablesen aber auch in Form einer Fernbedienung einstellen kann. Diese Informationen wie z. B. die
Druckgeschwindigkeit, Farbzoneneinstellungen oder Gebläseeinstellungen der Bogenführung
gelangen von dem Steuerpult 20 über eine Leitung 14 in die Steuerung 4.
Der Drucker kann z. B. über das Steuerpult 20 die Eingangsgrößen ablesen und wählt über die
Steuerung die Maschinenwerte gemäß dieser Eingangsgrößen (z. B. aus Tabellen bzw. auch durch
Vermessung der Vorlage) aus. Während des Andrucks oder des Fortdrucks entnimmt der Drucker
Probebögen und bewertet das Druckergebnis. Anschließend nimmt er autonom Einstellungen der
Maschinenwerte vor, indem er beispielsweise die Farbzonen oder die Feuchte nachstellt. Diese
eingestellten Maschinenwerte werden in der Steuerung 4 gespeichert, wobei diese Speicherung in
Verbindung mit der Kombination der vorliegenden Eingangsgrößen geschieht. Die gespeicherten
Werte können allerdings nur dann als erfolgreicher Datensatz aus Eingangs und Ausgangsgrößen
Einfluß auf die Auslegung künftiger Maschineneinstellwerte nehmen, wenn der Drucker über das
Steuerpult 20 entweder einen entsprechenden Befehl (Freigabesignal) gibt oder wenn seit der
letzten Einstellung eine vorgegebene Anzahl von Bögen ohne erneute Änderung durch den
Drucker hergestellt wurden.
Um die für die Einstellung der Maschinenwerte durch den Drucker jeweils notwendige Zeit
abzukürzen ist die Steuerung 4 mit einem nicht näher dargestellten künstlichen "neuralen
Netzwerk" versehen, in welchem die Eingangswerte und die als erfolgreich identifizierten
Ausgangswerte gespeichert werden und welches die Bedeutung gewisser Eingangswerte bzw.
ihrer Kombinationen für die einzustellenden Ausgangswerte über eine große Zahl von
Datensätzen lernen kann. Geeignete neuralen Netze sind beispielsweise in folgenden
Literaturstellen beschrieben. "An Introduction to Computing with Neural Nets", IEEE ASSP
MAGAZINE; April 1987, Seite 4 bis 22 und weitere Literaturangaben dort auf Seite 22. Wichtig
ist es, dass derartige neurale Netze in der Lage sind, die Bedeutung einer Konstellation von
Eingangswerten für entsprechend erfolgreiche Ausgangswerte zu erkennen und aus diesem
gelernten Zusammenhang für geeignete Maschineneinstellungen Vorschläge oder Vorgaben
machen können. Hat beispielweise eine geringe Veränderung eines einzelnen Eingangswertes bei
ansonsten konstanten Eingangswerten stets eine große Bedeutung für bestimmte Ausgangswerte,
so wird dieser Zusammenhang als bedeutsam gelernt und der betreffende Eingangswert
entsprechend gewichtet. Umgekehrt kann eine bestimmte Eingangsgröße z. B. trotz großer
Schwankungen in weiten Bereichen keine Änderungen von Ausgangsgrößen
(Maschineneinstellungen) erfordern, wird jedoch ein bestimmter Schwellenwert überschritten,
sind schon kleine Veränderungen der Eingangsgröße bedeutsam. Auf diese Weise entsteht
innerhalb des neuralen Netzes quasi ein Erfahrungsschatz an erfolgreichen
Maschineneinstellungen für bestimmte Eingangsgrößen, der dazu führt, dass dem Drucker vom
neuralen Netz entweder geeignete Vorschläge für eine von ihm vorzunehmende
Maschineneinstellung gemacht werden können oder dass schließlich das neuralen Netz in
gewissem Umfang die Nachstellungen des Druckers ersetzt. Hierdurch können beispielsweise
bestimmte Eigenheiten einer Druckmaschinen ausgeglichen werden, welche sich nicht genau
entsprechend der vorgegebenen Kennlinien verhält.
Das Einrichten der Druckmaschine läßt sich für den Drucker durch die Verwendung eines oder
mehrerer Barcodeleser (beispielsweise am Ende der Leitungen 8 bis 11) stark vereinfachen.
Durch die Codeleser kann eine vergleichsweise große Anzahl von Eingangsgrößen ohne
Schwierigkeit direkt von dem für den Druck bestimmtem Material in die Steuerung der
Druckmaschine eingelesen werden. So kann beispielsweise ein Codeleser (Leitungen 10, 11) am
Anleger für den Papierstapel derart angebracht sein, dass er beim Einfahren des Stapels oder bei
eingefahrenem Stapel die geeigneten Werte aus einem Etikett auf dem Stapel abliest. Auf diese
Weise können beispielsweise nicht nur die Grammatur und das Format des Papiers einfach in die
Steuerung eingegeben werden, sondern noch zusätzliche geeignete Eingangsgrößen, wie
beispielsweise die Steifigkeit des Papiers. Andere Größen kann der Drucker beispielsweise mit
einem transportablen Codeleser a (Leitungen 8, 9) von dem Etikett des Farbbehälters ablesen,
wobei die abgelesenen Werte durch eine Funkstrecke oder optische Übertragungsstrecke ohne
mechanische Verbindung zwischen dem Codeleser und der Steuerung zu dieser direkt übertragen
werden können.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei der Ablesung der Eingangsgrößen ein sogenanntes
Smartlabel verwendet wird, welches mit einem geeigneten Codeleser (der auch beschriften kann)
zusammenwirkt. Ein derartiges Smartlabel ist in der Lage, durch einen entsprechenden Codeleser
ähnlich wie eine Kreditkarte neu beschrieben zu werden, so dass auch Veränderungen an dem
Material (z. B. bezüglich seiner Menge) festgehalten werden können, die dann bei dem Einsatz
des Materials bei einem neuen Druckauftrag ohne weiteres zur Verfügung stehen.
1
Druckmaschine
2
,
3
Verbindungen
4
Steuerung
8
,
9
Leitungen
10
,
11
Leitungen
14
,
13
Druckwerk
20
Steuerpult
Claims (15)
1. Verfahren zur Einstellung von Maschineneinstellungen einer Druckmaschine (1) vor oder
während des Drucks eines Druckerzeugnisses insbesondere eines Auflagendruck an einer
Druckmaschine, vorzugsweise Offset-Rotationsdruckmaschine, wobei von dem
Bedienungspersonal der Druckmaschine bzw. Drucker das im Auflagendrucks oder Andruck
hergestellte Druckergebnis eines Druckerzeugnisses bewertet und Maschineneinstellungen
gegebenenfalls nachgestellt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass vorgegebene Eingangsgrößen (8 bis 11) und Maschineneinstellungen (14), welche einen
Druckauftrag charakterisieren in eine Steuerung (4) der Druckmaschine (1) in Abhängigkeit
von einem Freigabesignal (14) eingespeichert werden und dass die eingespeicherten Werte
künftige Einstellungen der Druckmaschine (1) auch bei anderen Druckaufträgen beeinflussen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Freigabesignal von der Anzahl der seit der letzten Einstellungsänderung der
Maschineneinstellungen (14) ohne erneute Einstellung gedruckten Druckerzeugnisse und/oder
einem manuell eingegebenen Auslösesignal abhängt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vorgegebenen Eingangsgrößen (8 bis 11) durch Bedruckstoffparameter wie
Papierformat, Grammatur, Papierdicke, Steifigkeit, Wegschlagverhalten und/oder
Sujetparameter wie Kontraste, Farbverteilung, Farbbelegung und/oder Farbparameter wie
Zügigkeit, Emulgierfähigkeit und/oder Feuchtmittelparameter und/oder Umweltparameter wie
Temperatur, Luftfeuchtigkeit vorgegeben sind.
4. Verfahren nach einem in der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Eingangsgrößen (8 bis 11) des Druckerzeugnisses mittels automatisch arbeitender
Meßgeräte gemessen werden oder über eine geeignete Codierung der Druckmaterialien wie
Papier, Farbe, Feuchte von diesen übernommen werden.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von den Drucker eingestellten, in die Steuerung (4) eingespeicherten
Maschineneinstellungen (14) durch die Einstellung der Farbverteilung und/oder der Feuchte
und/oder die Lufteinstellung für den Papiertransport gegeben sind.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Einrichtung der Druckmaschine (1) für ein neues Druckerzeugnis von der
Druckmaschine Maschineneinstellungen zur Verfügung gestellt werden, die von
entsprechenden Werten beeinflußt sind, welche bei der Einrichtung bzw. Korrektur
vorangegangener Druckerzeugnisse in die Steuerung (4) eingespeichert wurden.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zur Verfügung gestellten Maschineneinstellungen von den vorgegebenen
Eingangsgrößen des neuen Druckauftrages abhängen.
8. Druckmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerung (4) der Druckmaschine (1) mit einem lernfähigen, neuralen Netz versehen
ist, in welches in die Eingangsgrößen (8 bis 11) und die Maschineneinstellungen (14)
eingespeichert werden.
9. Druckmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gewichtung der in dem neuralen Netz parallel arbeitenden Prozessoren (Knoten)
durch die Einstellung der Maschineneinstellungen (14) bei einer bestimmten Konstellationen
der Eingangsgrößen (8 bis 11) beeinflußt ist.
10. Druckmaschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gewichtung der Prozessoren (Knoten) zusätzlich durch vorangegangene
Maschineneinstellungen wie Feuchte und/oder der Farbverteilung und/oder Lufteinstellung für
den Papiertransport beeinflußt ist.
11. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass von dem neuralen Netz unveränderte Maschineneinstellungen zur Verfügung gestellt
werden solange zumindest eine der Eingangsgrößen (8 bis 11) innerhalb eines bestimmten
Toleranzbereiches bleibt.
12. Druckmaschine, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Barcodescanner vorgesehen ist, mit dem Eigenschaften des für einen Druckauftrag
benötigten Materials wie z. B. Papier oder Farbe gescannt werden und dass der Scanner
vorzugsweise mit der Steuerung (4) der Druckmaschine (I) verbunden ist, die die gescannten
Daten des Barcodelesers übernimmt.
13. Druckmaschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Barcodeleser ein tragbares Gerät ist.
14. Druckmaschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Barcodeleser an einer Steuerung (4), einem Bedienpult (20) oder an einer Aufnahme
der Druckmaschine (1) für zum Druck benötigter Materialien angeordnet ist.
15. Material zum Druck mit einer Druckmaschine (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es mit einem Smartlabel versehen ist.
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