論印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展研究（上）

印刷數(shù)字化技術(shù)是印刷業(yè)與印刷裝備制造業(yè)融合的綜合技術(shù)。數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化已成為當(dāng)前印刷及設(shè)備器材行業(yè)的關(guān)鍵詞，也是行業(yè)技術(shù)發(fā)展最受關(guān)注的議題。何謂數(shù)字印刷、印刷數(shù)字化？發(fā)展前景、發(fā)展趨向如何？眾說紛紜。因此，如何發(fā)展印刷數(shù)字化技術(shù)成為筆者近幾年一直在思考的問題。本文介紹了對(duì)數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化技術(shù)的理解、區(qū)別以及發(fā)展前景，論述了其發(fā)展研究的共性關(guān)鍵技術(shù)和具體的措施建議。希望設(shè)立“印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷技術(shù)發(fā)展研究”課題，通過深入調(diào)查研究作出科學(xué)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，以指導(dǎo)印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷技術(shù)快速、健康發(fā)展。

數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化

2.數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化的區(qū)別

數(shù)字印刷就像膠版印刷、凸版印刷、柔性版印刷、絲網(wǎng)印刷和鉛字印刷等傳統(tǒng)印刷一樣，是一種印刷方式。而印刷數(shù)字化是基于傳統(tǒng)印刷或數(shù)字印刷工藝流程基礎(chǔ)上，對(duì)印刷全過程的數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用；印刷數(shù)字化所得到的終端產(chǎn)品沒有變化，仍是紙質(zhì)等承印材料出版物或包裝裝飾用品等；而數(shù)字印刷的終端產(chǎn)品得到了擴(kuò)展，既可以是紙、塑料、金屬、陶瓷、玻璃或其他材質(zhì)載體，也可能是磁、光、電等各類介質(zhì)，還可以在紙介質(zhì)、電子介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)三者間實(shí)現(xiàn)跨媒體轉(zhuǎn)換。因此，印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷既有區(qū)別又有聯(lián)系，區(qū)別在于數(shù)字印刷的載體更廣泛，印刷方式發(fā)生了新變化；聯(lián)系就是數(shù)字印刷包含在印刷數(shù)字化流程技術(shù)之中，傳統(tǒng)印刷工藝采用了數(shù)字化技術(shù)。比如印前領(lǐng)域采用數(shù)字化技術(shù)后，即可用于數(shù)字印刷，包括電子出版與網(wǎng)絡(luò)出版，又能通向傳統(tǒng)印刷制版，還可進(jìn)入數(shù)字化資料數(shù)據(jù)庫，以備進(jìn)一步利用。

在內(nèi)容表達(dá)方面，印刷數(shù)字化已經(jīng)通過數(shù)字化生產(chǎn)流程、各種數(shù)字印刷設(shè)備、傳統(tǒng)印刷設(shè)備的數(shù)字技術(shù)改造以及ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全彩色、高精度和準(zhǔn)實(shí)時(shí)的軟硬拷貝內(nèi)容表達(dá)。在功能表達(dá)方面，印刷數(shù)字化正在通過印刷過程的數(shù)字控制和多種數(shù)字成像，實(shí)現(xiàn)著多功能印刷，如電路印制、RFID智能標(biāo)簽、薄膜太陽能電池以及各種顯示屏幕、電子功能組件等印刷電子的功能表達(dá)。

3.關(guān)鍵技術(shù)

①印刷數(shù)字化

印刷數(shù)字化是建立在數(shù)字化信息和自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上的，包括整個(gè)印刷全過程的數(shù)字自動(dòng)控制技術(shù)。相對(duì)印刷設(shè)備而言，是數(shù)字印刷機(jī)不可缺少的技術(shù)；是傳統(tǒng)印刷機(jī)械技術(shù)改造、升級(jí)的技術(shù)基礎(chǔ)。解決印刷設(shè)備JDF（CIP3/CIP4）接口，通過CTP制版技術(shù)、電子軸傳動(dòng)技術(shù)、墨量自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)換版、自動(dòng)清洗、套準(zhǔn)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、色彩質(zhì)量檢測(cè)與控制技術(shù)和自動(dòng)折、訂。裁等數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)印刷數(shù)字化工藝流程。比如，CTP甩掉膠片和曬版，為膠印全程印刷數(shù)字化創(chuàng)造條件，實(shí)現(xiàn)在機(jī)直接制版或自動(dòng)上版，在數(shù)字化系統(tǒng)控制下自動(dòng)完成印刷仝過程。

以CIP3為基礎(chǔ)的數(shù)字化工作流程采用PPF格式在印前、印刷、印后加工過程中傳遞信息。以CIP4為基礎(chǔ)的仝印刷數(shù)字化工作流程采用JDF格式實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃生產(chǎn)到整個(gè)印刷任務(wù)完成仝自動(dòng)化的過程。JDF規(guī)范的國(guó)產(chǎn)印刷設(shè)備通信兼容性標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究是印刷數(shù)字化的系統(tǒng)工程，涵蓋了整個(gè)印刷及設(shè)備器材生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，既要考慮印前、印刷和印后加工設(shè)備的工藝能力和控制性能參數(shù)等的數(shù)字化，還要考慮不同設(shè)備、材料間匹配和協(xié)同工作的流程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和設(shè)備間的通信標(biāo)準(zhǔn)。

②數(shù)字印刷

前面已提到數(shù)字印刷的種類，這里主要以噴墨數(shù)字印刷技術(shù)來闡述，它也是市場(chǎng)上發(fā)展最快、最具方向性的數(shù)字印刷技術(shù)。

噴墨數(shù)字印刷是一種無接觸、無印版的印刷。噴墨頭是噴墨數(shù)字印刷機(jī)的核心技術(shù)之一，也是噴墨數(shù)字印刷系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。噴墨頭研發(fā)設(shè)計(jì)制造技術(shù)、噴墨控制技術(shù)和噴墨水、紙張及其自動(dòng)輸送、接收技術(shù)是噴墨數(shù)字印刷機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。

噴墨控制技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)有不少企業(yè)正在研發(fā)，并已有產(chǎn)品投入使用；紙張自動(dòng)輸送、接收技術(shù)對(duì)我國(guó)印刷設(shè)備制造企業(yè)也不是大問題，關(guān)鍵是噴墨頭還沒有涉足，直靠進(jìn)口，而且國(guó)外的高精度噴墨頭幾乎不對(duì)中國(guó)開放，限制了我國(guó)高端噴墨數(shù)字印刷的發(fā)展，導(dǎo)致我國(guó)數(shù)字印刷技術(shù)與設(shè)備落后于國(guó)際水平。因此，噴墨頭研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及其控制技術(shù)是我國(guó)發(fā)展噴墨數(shù)字印刷的關(guān)鍵。

印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展前景與狀況

印刷數(shù)字化工作流程的技術(shù)水平和應(yīng)用體現(xiàn)著國(guó)家印刷技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，在某種程度上反映信息化與工業(yè)化的融合水平。它是在信息數(shù)字化系統(tǒng)和技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)印刷工藝過程中的圖文信息、生產(chǎn)控制信息、包括市場(chǎng)信息進(jìn)行集合，納入計(jì)算機(jī)控制管理，使數(shù)字化的所有信息完整、準(zhǔn)確，最終完成整個(gè)印刷加工生產(chǎn)、甚至包括營(yíng)銷過程。全印刷數(shù)字化工作流程是管理系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的交互連接，是貫穿印刷管理、生產(chǎn)控制全過程的巨大系統(tǒng)工程。它將印前處理、印刷、印后加工工藝過程中的多種控制信息，用數(shù)字化控制信息流整合成一個(gè)緊密的系統(tǒng)，排除其中許多人為因素的影響，達(dá)到生產(chǎn)與管理的有機(jī)結(jié)合，管理者可以隨時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的狀況。數(shù)字化工作流程技術(shù)在設(shè)計(jì)、輸入、文件處理、校樣、輸出或印刷、印后加工等各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理及交換中都發(fā)揮著重要作用，引領(lǐng)整個(gè)印刷領(lǐng)域的技術(shù)變革。這已經(jīng)成為許多印刷企業(yè)、裝備制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造，優(yōu)化工藝路線，提高生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)型升級(jí)、獲得最大客戶群、可持續(xù)發(fā)展的新途徑。近幾年數(shù)字化工作流程發(fā)展很快，國(guó)外廠商不斷推出數(shù)字化工作流程解決方案。與傳統(tǒng)印刷工作流程相比，數(shù)字化工作流程不僅在工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等方面有優(yōu)勢(shì)，更重要的是印刷數(shù)字化工作流程是印前、印刷、印后加工，包括生產(chǎn)和客戶管理發(fā)展的必然要求。

印刷數(shù)字化工作流程技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用是以實(shí)現(xiàn)CTP輸出和數(shù)字印刷為基礎(chǔ)展開的，印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷是建立在印前數(shù)字化基礎(chǔ)上的。印前數(shù)字化推動(dòng)了印刷業(yè)的進(jìn)步，同時(shí)印刷業(yè)的每一次進(jìn)步，又都離不開印前科技的發(fā)展。就像漢字激光照排技術(shù)的發(fā)展樣，以CTP為基礎(chǔ)的印前數(shù)字化工作系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮著很大作用，印刷質(zhì)量、生產(chǎn)效率都比傳統(tǒng)工藝有了很大提高，印刷企業(yè)充分感受到這項(xiàng)新技術(shù)帶來的效率、效益和高品質(zhì)。CTP及其數(shù)字化工作流程涵蓋從圖文掃描輸入、文件處理、數(shù)字打樣、直接制版到上機(jī)印刷等各個(gè)環(huán)節(jié)之間數(shù)據(jù)的處理及交換過程。一套完整的CTP系統(tǒng)，不僅僅是一臺(tái)制版機(jī)，最關(guān)鍵的是建立與之匹配的數(shù)字化工作流程。直接制版機(jī)、數(shù)字打樣機(jī)或數(shù)字印刷機(jī)只不過是輸出設(shè)備不同而已，都是由印前數(shù)字化工作流程來決定它如何工作。僅僅幾年時(shí)間，CTP及其數(shù)字化工作流程改變了傳統(tǒng)的制版工藝，印前領(lǐng)域的數(shù)字化技術(shù)已在取代或改變?cè)S多傳統(tǒng)印前、甚至印刷工藝，實(shí)現(xiàn)了向純數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。

數(shù)字印刷設(shè)備的發(fā)展也推動(dòng)了印刷全數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年數(shù)字印刷占全球印刷市場(chǎng)的總份額達(dá)4%，其中全球噴墨數(shù)字印刷產(chǎn)值約為280億美元。預(yù)計(jì)到2015年，數(shù)字印刷份額將增加到14%，而全球噴墨數(shù)字印刷產(chǎn)值將達(dá)到465億美元，3年將增長(zhǎng)66.1%。從我國(guó)《印刷業(yè)十二五時(shí)期發(fā)展規(guī)劃》了解到，以數(shù)字印刷、數(shù)字化工作流程、CTP和數(shù)字化管理系統(tǒng)為重點(diǎn)，在全行業(yè)推廣數(shù)字化技術(shù)，到“十二五”期末，數(shù)字印刷產(chǎn)值占我國(guó)印刷總產(chǎn)值的比重將達(dá)到20%。

據(jù)近幾年數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)字印刷發(fā)展勢(shì)頭的確迅猛，2012年與2007年相比，數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)口額增長(zhǎng)了98.95%，其中噴墨數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)口額增長(zhǎng)了121.94%。但從我國(guó)印刷數(shù)字化技術(shù)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來看不容樂觀。數(shù)字印刷機(jī)除靠進(jìn)口外，就是靠引進(jìn)核心技術(shù)組裝，如噴墨頭、控制系統(tǒng)等。2012年進(jìn)口熱敏噴墨頭就達(dá)到404267千克。我國(guó)印刷數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展還處在起步階段，主要問題還比較突出：

①規(guī)范化、數(shù)據(jù)化作業(yè)管理的基礎(chǔ)薄弱，缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范、協(xié)調(diào)。標(biāo)準(zhǔn)落后，甚至無標(biāo)準(zhǔn)；

②沒有系統(tǒng)化地進(jìn)行印刷數(shù)字化的技術(shù)改造，缺乏對(duì)核心技術(shù)、關(guān)鍵共性技術(shù)的攻關(guān)隊(duì)伍和研發(fā)資金。處在單個(gè)企業(yè)孤軍奮戰(zhàn)，小打小鬧、技術(shù)信息不能共享的狀態(tài)；

③國(guó)產(chǎn)印前，印刷。印后軟硬件設(shè)備相互匹配性差，大部分單機(jī)還不能完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，而且形成大大小小的“孤島”，嚴(yán)重制約了印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展；

④綜合能力不足，不僅印刷企業(yè)的信息管理系統(tǒng)還有差距，設(shè)備制造企業(yè)s也還沒有完全納入印刷數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)之中，設(shè)備數(shù)控水平低，缺少通用的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出口，缺乏具有良性循環(huán)的。能夠共享的標(biāo)準(zhǔn)信息系統(tǒng)，缺乏能掌握印刷數(shù)字化技術(shù)的高技能人員。因此。我國(guó)印刷數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展有待引起企業(yè)、協(xié)會(huì)和政府的重視，有待規(guī)范化地加快發(fā)展。（未完待續(xù)）

作者單位：中國(guó)印刷及設(shè)備器材工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)展規(guī)劃部