Сейчас на рынке существует несколько программных продуктов CAD/CAM, которые являются основой всех описанных автоматизированных программно-техничеких комплексов.
Программный продукт для создания упаковки Impact
Одной из них является программа Impact, принадлежащая английской компании Arden Software. Она представляет собой программный продукт, позволяющий обеспечивать выполнение полной технологической цепочки, начиная от разработки кроя и заканчивая изготовлением штампов (плоских или ротационных). Этот продукт включает в себя все необходимые процедуры работы с кроем, с раскладкой, а также со штампами для удаления отходов, с доской штампа, контрматрицей, резиной, выводом на различные исполнительные устройства (плоттеры, лазерные резаки, фрезерные станки, водорезки). При этом она обладает целым набором фильтров импорта-экспорта.
Очень много базовых концепций, которые были заложенные еще в DOS-версии, были очень удачными до такой степени, что их следы можно встретить даже в самой последней версии программы Impact 2.1. Например, вся работа идет в единой пользовательской среде, у которой базой служит очень хороший графический редактор; также программа «разделена» на ядро и функциональные блоки.
При этом у нее база данных «простая», но при этом технологически ориентированная. Организация вывода информации на исполнительные устройства позволяет настроить процесс нужным для пользователя вариантом. У нее также все функционирование программы настраивается с помощью множества различных настроек.
В графическом редакторе применяют различные примитивы: точка, прямая линия и отрезок, дуга, окружность и кривые Безье. У каждого примитива имеется технологический признак — то есть палитра для того, чтобы определить, что эта, например, линия высечки, а другая линия – линия биговки. Выполняя в этой программе различные процедуры, если были правильно выбраны типы палитр, то пользователь всегда может получить помощь или справку от самой программы в виде подсказок, или же автоматизируя определенные этапы обработки чертежа.
Создание эскиза картонной коробки
Блок раскладки кроя на листе картона
С помощью графического редактора можно легко построить любой крой у новой конструкции коробки. Способ разработчики у Impact считается основным. Хотя у них есть и обширная библиотека со стандартными коробками, которой очень легко пользоваться, для этого следует просто выбрать требуемый крой, а затем задать несколько размеров. После этого крой автоматически рассчитается для заданных параметров, при этом учитывается тип выбранного материала. Следует при этом сказать, что для того, чтобы обеспечить эту «легкость», предварительно необходимо правильно сделать настройку программы по типам картона, которые предполагаются для использования.
Мастер создания раскладки коробки
Для того, чтобы создать нужный крой, можно также использовать отсканированный эскиз и же применит функцию преобразования растрового изображения в изображение векторное. При этом независимо от способа построения коробки, ее всегда можно редактировать, а также сохранить при этом предшествующий вариант. Одной из важных положительных черт программы Impact можно назвать возможность сделать любой чертеж параметрическим. Проставляя определенным образом размеры и при этом заменяя часть из них на параметры, любой пользователь может легко превратить чертеж кроя в нечто подобие стандарта из имеющейся библиотеки: то есть изменяются значения параметров, а после пересчета коробка перестраивается автоматически.
Расстановка ножей
Блок раскладки кроя на картонном листе (или доске штампа) делает все свои задачи автоматически. Пользователь при этом может в случае необходимости влиять на конечный результат, подставляя соответственные параметры и значения. На листе можно разложить несколько типов кроя, учитывая тиражность каждого. При этом есть настройки, определяющиеся типом используемого высечного пресса, что дает возможность влиять на размер передней и задней кромок, а также на «запасы» по бокам листа. В случае, когда на предприятии есть несколько типов прессов, нужно провести настройки для каждого из них, а затем в процессе раскладки указать их программе. Естественно, в раскладке крой может укладываться «нож в нож» или с заданным зазором.
Все перечисленные функциональные возможности идут в пакете Impact Designer, предназначенным для пользователей, которые занимаются только разработкой картонных коробок и заказывающих штампы «на стороне». Для компаний, вовлеченных в весь процесс изготовления (различная оснастки для высечки), следует использовать пакет Impact Diemaker, который при этом в дополнение к функции конструктора имеет и блоки создания доски штампа, а также штампов для удаления отходов, для разработки контрматрицы и размещение резины. Такие процедуры являются автоматизированными, и их поведение при работе зависит от многочисленных настроек, которые при необходимости можно легко изменять. Следует перечислить процессы, возможные с помощью этих процедур: 1) удаление «общих ножей»,
2) размещение ножей для разделения на части краевых и внутренних отходов,
3) формирование форм самих досок (верхней и нижней) для удаления отходов,
4) размещение служебных символов,
5) создание всех элементов контрматрицы (каналы на основе бигов, внешние «отрезные» контуры с учетом использования двух типов фрез, с углами 160 и 120° при вершине),
6) размещение разной резины на штампе,
7) редактирование профилей резины,
8) раскладка одного типа резины на листе для кроя.
При этом программа может легко подготовить файлы, необходимые для автоматизированного оборудования изготовления ножей штампа. С помощью блок вывода можно управлять плоттером для простого выведения чертежа или для изготовления образца коробки из обычного или гофрирокартона. С помощью соответствующих настроек вывода можно легко обеспечить правильную процедуру фрезерования контрматрицы на оборудовании или же сделать «раскрой» доски (роторной заготовки) на лобзике или же на лазерном резаке.
Предварительный просмотр готовой коробки
В конструкторском пакете есть модуль трехмерной графики, с помощью которого можно экспортировать (отсканировать) изображение и затем разместить его как следует на чертеже кроя коробки. Потом такую коробку можно легко «сложить», при этом вся графика будет видна в полном соответствии с ракурсом объекта. Также сложенную коробку можно затем подсветить с помощью одного или нескольких источников света, а также переместить, повернуть в плоскости или же разместить в пространстве, «положить» в нее будущий «товар», который был создан в соответствующем программном обеспечении и затем импортирован. Наиболее удачные для него сцены пользователь может легко «сфотографировать», и даже больше – записать анимацию, например, как происходить процесс складывания коробки. То есть с ее помощью можно легко создавать презентационные сцены или изготавливать небольшие ролики.
ArtiosCAD
С помощью ArtiosCAD можно легко конструировать любые виды упаковки, которые могут быть затем изготовлены из различных материалов, а также производить оснастку для создания высекальных форм. Пакет ArtiosCAD включает в себя несколько программных модулей, которые организованы затем в разветвленную структуру. Созданные в Style Maker раскрои затем могут быть легко добавлены в общую библиотеку стилей.
Connection – это базовый компонент любой конфигурации ArtiosCAD, который позволяет тем дизайнерам упаковки, не участвуют в создании и смене дизайна, подключаться к системе, при этом открывать работы, проводит их проверку и отправлять на вывод. Инструмент Connections позволяет легко открывать раскрои упаковки, подготовленные в ArtiosCAD, а также делать электронные монтажи, проводить открытие трехмерных изображения упаковки и т.д. Открытый файл можно затем печатать на принтере или отправлять его непосредственно на режущий плоттер для последующего изготовления оснастки штампа. Оператор, при изготовлении образцов картонной упаковки, в Connections может легко выполнять довольно тонкую настройку раскроя, учитывая при этом правила изготовления высекальных форм, в частности, высекания в углах во избежание неприятных зацепов при сборке готовой упаковки.
Главной задачей модуля Layout является оптимальное размещение раскроя. Модуль Builder позволяет довольно быстро создать новый раскрой для картонной упаковки или упаковки из гофрокартона на базе уже имеющейся библиотеки упаковочных раскроев и стилей. Библиотеку также можно пополнять новыми стилями из StyleMaker. Модули Connection и Builder часто дают все возможности, требуемые от CAD-систем для разработки картонной упаковки, исключением является лишь те случае, когда создается какая-то принципиально новая конструкция. В библиотеке имеются все распространенные в мире типы раскроя. При этом стандартные стили довольно просты в использовании, а с помощью разветвленной справочно-информационной системы можно легко задать основные параметры, на основании которых система рассчитается все остальные автоматическим путем.
Модуль Designer необходим для создания новых раскроев. При этом модуль Designer в сочетании с модулем Builder может добавлять новые элементы или же легко изменять геометрию раскроев в выбранном стиле. После того, как создан раскрой в Designer, можно с помощью нескольких движений кнопки мыши задать запечатываемые участки и участки выборочной лакировки для обработки оформительского дизайна и форм для лакирования с помощью модуля DieMaker. Модуль StyleMaker способен создавать настраиваемые раскрои упаковки, применяя при этом любой инструмент ArtiosCAD. При этом параметры формы и размеров можно легко задать в виде переменных, при этом количество будет неограниченным. Мощным программным инструментом является Rebuild Playback, который автоматически может разбирать порядок и последовательность действий конструктора-дизайнера раскроя, который создает анализируемую картонную упаковку. С помощью этого инструмента можно понять логику создания раскроя, а также упростить внесение нужных изменений.
Изготовление высекальных форм при этом можно легко ускорить с помощью модуля DieMaker. Каждый стиль в случае создания корпоративной библиотеки стилей картонной упаковки должен обязательно сопровождаться самодокументированием того, какие параметры могут быть использованы, а какие – нет для конкретного стиля. Такое документирование способен обеспечить специальный модуль Advanced StyleMaker. Благодаря использованию созданного стиля он может быть доступен множеству других пользователей, уровень профессиональной подготовки которых различен. С помощью графического редактора можно даже по умолчанию задавать алгоритмы вычисления параметров. Например, размеры клапана, необходимого для нанесения клея, можно вычислить автоматически, основываясь на задании длины и ширины стороны коробки в виде рекомендованных минимальных и максимально возможных размеров клапана. При этом конструктор-дизайнер принимает предлагаемые программой размеры или же задает свои размеры. С помощью Information Enhancement можно легко оснастить среду ArtiosCAD разлчиными спомогательными инструментами управления информацией. В этом случае создают различные фильтры, которые затем позволяют сортировать информацию о стилях, об оформлении, о заказчиках, раскроях и содержать другую информацию, которая собрана в банке данных. Информацию, полученная с помощью Cost/Estimating, выводят в виде отчетов.
Собственный модуль ArtMaker — модуль графического дизайна у системы ArtiosCAD позволяет изготавливать и затем совмещать графическое оформление с уже готовым раскроем упаковки. При этом раскрой упаковки – это отправная точка для графического дизайна с помощью ArtMaker. Также возможна и другая последовательность действий – обратная. Например, первоначально создается графический дизайн, после модуль AutoTrace создает геометрический раскрой, соответствующий ему. При этом использование опции трехмерной «сборки» картонной упаковки позволяет легко проверить соответствие графического дизайна раскрою на каждой стороне поверхности упаковки. В итоге полученный файл с трехмерной «сборкой» можно либо отправить заказчику по электронной почте, при этом заказчик может сам сфальцевать, собрать, а также разобрать проектируемую упаковку, или использовать для других целей. Часто один и тот же раскрой делают с различным дизайном. Например, каждый раскрой картонной упаковки может быть применен в отдельных случаях (для шоколадного, ванильного или клубничного мороженого).
Каждый заказчик упаковки и каждый пользователь CAD-системы может благодаря модулю Artios3D увидеть трехмерное изображение упаковки вместе с оформительской графикой. Можуль ArtiosCAD Layout нужен для клонирования готового раскроя и для того, чтобы создать монтаж для изготовления высекального инструмента. На одном печатном формате можно легко с помощью мыши разместить несколько различных раскроев для того, чтобы максимально полно заполнить картонный лист. В случае необходимости с помощью модуля Layout вычисляют координаты позиций единичных раскроев на картонном листе, а также формат самого листа. Модуль Layout автоматически при этом учитывает тип картона или же тип бумаги, а также сторону, направление бумажных волокон и направление движения. Раскрой автоматически позиционируется на листе с учетом параметров материала.
Модуль Intelligent Layout представляет собой программу по оптимизированию раскроя упаковки и размещению на листе с точки зрения снижения производственных расходов. Программа для каждого варианта графического дизайна после задания модели печатной и высекальной машины и тиража предлагает несколько наиболее подходящих вариантов на выбор. Оператор в этом случае может поставить в соответствие каждому из вариантов перечень правил-ограничений в печати или обработке. Вместе с модулем Cost/Estimating программа Intelligent Layout принимает во внимание все расходные статьи и высчитывает расходы для определения оптимального варианта. Оператор сравнивает калькуляции расходов на печать и высечку каждого варианта, выбирая при этом наиболее оптимальный вариант. Выбранное решение идет на производство. Иногда оптимальное решение, позволяющее выполнить заказ, размещая раскрои на одном листе, отсутствует. Тогда эта программа на одном листе выполняет два разных заказа.
База данных ArtiosCAD позволяет зарегистрировать все версии графического оформления, которые были использованы для каждого раскроя. То есть можно понять, печатался ли уже этот заказ в прошлом? Какая тогда была версия графического дизайна для этого заказчика? Это хранит база данных. С помощью модуля DieMaker можно очень быстро делать высекальные формы и формы для выборочной лакировки: то есть определяются края ножей, проводится их балансировка, далее рассчитывают отверстия под монтаж ножей. С помощью функции Autorepeat можно следить за тем, чтобы высекальные формы для одного и того же раскроя картонной упаковки были в итоге одинаковыми. Модуль DieMaker использует определенный набор параметров, позволяющий запоминать самую подходящую из всех возможных конфигурацию высекального инструмента, а модуль Rotary DieMaker – это удобный программный инструмент, необходимый для изготовления форм для ротационных высекальных машин.
Модуль Cost/Estimating с помощью интеллектуальных алгоритмов может проводить подсчеты производственных расходов, необходимых для проведения различные вариантов размещения раскроев картонной упаковки на листе. Для работы модуля Cost/Estimating важно обязательно задать параметры расходных статей. Программа при этом сделает калькуляцию всех расходов на подготовку и на выполнение этого заказа, в зависимости от его тиража для каждой статьи расходов. Она, например, может рассчитать расход каждой краски в зависимости от запечатываемой площади. Также редактор интеллектуальных алгоритмов может легко задать производственные параметры, нудные для расчетов, путем выбора из таблиц. Например, скорость работы офсетной машины задают в зависимости от красочности заказа и тиража. Или степень сложности высекальной оснастки влияет на скорость высекальной машины. Программа может при этом легко подсчитать расходы в зависимости от тиража, а это часто требуется для подготовки коммерческого предложения на изготовление упаковки. Окончательная калькуляция расходов позволяет увидеть общую стоимость или с разбивкой по статьям расходов.
С помощью модуля ReportMaker можно подготовить шаблоны отчетов по заказу. Такой отчет включает в себя раскрой, а также любой вид собранной упаковки, представленный в трех измерениях, размеры, все параметры калькуляции цвет, графику оформления, любую специфическую информацию из банка данных о заказчике и заказе, логотипы и т. д. Модуль Esko-Graphics Plato представляет собой мощный программный инструмент, необходимый для реализации функции step-and-repeat, используемый для размещения макетов этикетки или упаковки на печатной форме. С его помощью можно импортировать файлы в форматах CFF, DDES, ArtiosCAD, CFF2, PostScript 3, PDF и др. При изготовлении монтажа все особенности берутся во внимание, включая и такие параметры, как step-and-repeat, формат печатного листа, а также особенности изготовления высекального инструмента и инструмента для выламывания облоя. Plato позволяет пользователям учитывать все особенности изготовления картонной упаковки, высечки этикетки на плосковырубных или ротационных машинах, а также особенности изготовления гибкой упаковки. Начинают монтаж с задания шаблона, а после идет импорт файлов CAD-файлов раскроя, задание отступов, полей, клапанов, импорт файлов графического дизайна, меток, затем — контроль, пробная печать и экспонирование.
Если идет изготовление электронного монтажа, и следует запретить печать на каких-то отдельных участках, например, на клапанах для нанесения клея, то в этом случае Plato автоматически выполнит метки сигнатуры которые автоматически будут изменяться с изменением формата листа бумаги или картона, номера принятой во внимание краски (например, контроль печати, метки углов, центральные и метки реза). Приложение Esko-Graphics Plato позволяет задавать параметры наложений (overlapping) раскроев. Оно после определения правила наложения автоматически применяется по всему формату монтажа. В современном упаковочном производстве стали часто выполняется печать с оборота. Plato при этом позволяет создавать монтаж не только лицевой стороны, но и также делать оборот в полном соответствии друг другу. Esko-Graphics Plato поддерживает при этом любые комбинации красок, позволяя задавать линиатуру, угол растра, применять таблицы компенсации растискивания, подсчитывать расход краски, задавать выборочную лакировку или применять другой вид отделки. Возможности всех компонентов, которые входят в ПО Esko-Graphics, очень часто пересекаются. Каждый из пакетов может использоваться как автономно, так и быть в связке с общеизвестными издательскими системами. С помощью такой политики фирмы позволяет разработчику упаковки создавать систему дизайна, приобретя лишь те программы, которые ему необходимые. Можно также, подобрав, небольшой начальный набор программного обеспечения, добавлять какие-то новые дополнительные модули уже позже по необходимости.
MarbaCAD
MarbaCAD представляет собой довольно разветвленную систему проектирования упаковки и всей сопутствующей оснастки (штанцформ, контрматриц, оснастки для удаления отходов и разделения заготовок (начиная с 3-й версии)). Она также содержит встроенную настраиваемую базу данных по оборудованию, пользователям, клиентам, материалам и т.д. Традиционным основное окно этой программы выглядит так: большое рабочее поле и ряд выпадающих меню и настраиваемых кнопочных панелей. При этом программа MarbaCAD, как и любая другая программа редактирования векторной графики, предоставляет в распоряжение пользователя довольно большой набор самых разных инструментов, используемых для создания и изменения графических примитивов (окружность, дуга, линия, эллипс, гладкая, кривая, многоугольник). Широко также используют и система привязок (аналогично программе AutoCAD) для указания отдельных координат (окончание, середина, центр примитива; пересечение объектов, привязка к сетке и начальной точке блока). В случае необходимости точно ввести координаты, применяют специальный инструмент – «ввод с клавиатуры», а начиная ужн с 3-й версии этой программы можно просто вводить относительные приращения координат с одновременным использованием полярной привязки, что значительно ускоряет процесс рутинной прорисовки по сравнению, например, с CorelDraw. Благодаря имеющемуся опыту непосредственного проектирования можно сделать вывод, что предлагаемые инструменты для отрисовки вручную отдельных элементов располагаются на уровне лучшего представителя из лагеря САПР общего назначения – AutoCAD 2002. Также существует целый ряд преимуществ, проявляющихся при дальнейшей работе, которые мы рассмотрим далее. Для дальнейшего наращивания производительности необходимо активно учиться использовать «быстрые клавиши» – для каждой часто используемой команды можно назначить свою удобную комбинацию. Главными преимуществами САПР специального назначения, к каким можно отнести и MarbaCAD, считается набор специализированных программ и утилит, особенных для данной конкретной отрасли. Начать описание этих возможностей стоит с упоминания о том, что 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). Преимуществами такого подхода являются:
1) можно быть всегда уверенным, что все специалисты понимают под определенной линией вполне конкретную технологию обработки материала;
2) аналогично поступает и оборудование (например плоттеры);
3) пользователю всегда доступна исчерпывающая статистика по линиям, используемым на чертеже. Любой тип линии несомненно можно редактировать, а также добавлять недостающие новые типы и т.д. Все это будет затем сохранено в основной базе данных и далее будет доступно для использования. В сам чертеж помимо прочего заложены и такие понятия, как лицо печати или лицо штанц-формы, а также понятие направления волокна на листе, направление движения листа в машине. За счет всех этих удобств можно легко избежать лишней устной информации, в случае использования чертежа на разных этапах работы.
Чертеж – это иерархическая «слоистая» структура, в которой каждый слой соответствует процессам производства (чертеж отдельной упаковки, раскладка на листе, штанцформа, 3-х мерный вид и т.д.). При этом таких слоев может быть множество, а одновременно можно открыть несколько чертежей. После того, как выбор необходимых параметров сделан и запущен макрос, вычерчивается соответствующая коробка, у которой совпадают проставленные размеры и указанные места склейки. Полученный чертеж представляет собой обычный набор линий, окружностей, дуг, который затем можно редактировать дальше, используя другие специализированные макросы. Ведь кроме стандартных конструкций существуют еще и стандартные элементы, например, замки, евродырки, различные распространенные варианты дна и т.д. Для того, чтобы их было также удобно отрисовывать, предусмотрены свои программы. Также наборы встроенных макросов можно легко настраивать под какие-то конкретные нужды, например под изменившуюся толщину материала.
После того, как новый материал был добавлен каждому макросу (типу коробки), можно добавить соответствующие допуска и отступы в предназначенных для этого диалогах. В случае, когда необходимой конструкции нет среди уже существующих, и её необходимо часто чертить с разными размерами. В этом случае предусмотрено два выхода из этой ситуации:
1) писать свой макрос в любом удобном редакторе (практически программировать диалог от и до). Такой вариант подойдет больше продвинутым пользователям или большим компаниям, содержащих в штате программистов.
2) использовать функции параметрического проектирования. В этом случае один раз начертив нужную конструкцию и расставив при этом все соответствующие связи можно легко получить аналогичные конструкции уже с другими линейными размерами.
Программа MarbaCAD по сути располагает очень большим инструментарием для проектирования упаковки, но при этом не менее важно проверить конструкцию, представив ее перед клиентом в привлекательном виде. Для того, чтобы это было удобно сделать, служит отдельный, специально разработанный модуль, позволяющий смоделировать модель в трехмерной графике. С помощью этого модуля можно легко проверить складываемость конструкции до момента вырезания макета на плоттерном оборудовании.
В 3-D режиме существуют достаточно удобные варианты для создания качественной трехмерной сцены. При этом можно легко накладывать на объекты самые различные текстуры, а также управлять источниками света, проводить обмен моделями с такими пакетами, как 3D Studio, а также сохранять файлы в VRML-формате для дальнейшей их публикации в сети Интернет. Существует также возможность записи несложных видеороликов, показывающих конструкцию со всех её сторон. Это также может служить и для наглядных инструкций по сборке многосоставной сложной упаковки.
Следует также остановить свое внимание на коммуникационных возможностях пакета, поскольку это немаловажно для конструктора упаковки, так как довольно часто приходится сталкиваться с электронными исходными данными, при этом клиенту электронная версия необходима всегда. Эти возможности достаточно широки, то есть поддерживается импорт векторных файлов во всех наиболее распространенных форматов (*.ai, *.eps, *.dxf, *.dwg, *.hpg, .cf2), а также растровых изображений. Для растровых изображений предусмотрена возможность получать их напрямую со сканера, а затем переводить их в векторный вид. Экспортировать изображения можно также в аналогичных форматах. Формат CFF (.cf2) особенно важен, поскольку его распознают большинство программ верстки. Также может предоставляться самая полная информация о чертеже: его площадь, расход линеек, количество отходов, его габаритные размеры и т.д. Также необходимо учесть и возможности исправления неграмотных исходных чертежей, то есть возможность устранять двойные линий, улучшать совпадения концов отрезков и сглаживать ломаные линии.
Программное обеспечение MarbaCAD является одним из наиболее полных и сбалансированных пакетов, позволяющих удобно и быстро проектировать упаковку и сопутствующую оснастку из представленных на рынке. С помощью этой программы можно гораздо быстрее и надежнее, чем, например, при использовании САПР общего назначения, спроектировать довольно сложные конструкции. Это позволяет сделать автоматическое выполнение рутинных операций и возможность накопления собственных наработок в наиболее удобном для пользователя виде. Немаловажную роль играет также возможность 3-D проверки чертежа, без вырезания макета. Такой пакет программного обеспечения определенно будет очень полезен крупным производителям и разработчикам картонной упаковки.