
在標簽印刷過程中,由于印制工藝、原材料及印制設備等原因,印刷品通常會出現一定的缺陷,從而產生次品甚至廢品。如何檢測出這些次品和廢品,是標簽印刷行業中的一個重要問題,因此,印刷品質量檢測技術必不可少。隨著印刷設備的自動化程度越來越高、速度越來越快,印刷行業對檢測技術提出的要求也越來越高。
方興未艾的印刷品質量檢測技術
傳統的印刷品質量檢測方法主要有主觀目測法、密度檢測法和色度檢測法。
主觀目測法由于受檢測人員的經驗和心理因素等影響,無法進行定量描述,從而導致檢測結果不準確,容易產生較大的誤差;密度檢測法采用彩色反射密度計,它能直觀地反映CMYK四色印刷的密度、網點百分比、油墨疊印率等,已被廣泛用于顏色和墨層厚度控制,但對于密度的等差變化,人眼的敏感程度并不均勻,所以此方法也有一定的局限性;色度檢測法也被用于印刷過程控制,但由于儀器自身以及原理方面存在的誤差,使得顏色檢測值的絕對精度不夠理想,不能達到高精度印刷品的檢測要求。
伴隨著圖像處理技術的發展,上世紀八九十年代出現了基于圖像處理技術的印刷品質量檢測系統。通過行業專家多年的努力,經過近30年的發展,目前該技術已經達到了比較成熟的水平,憑借檢測精度高、檢測效率高等優點,此類檢測系統已經在全世界的印刷行業得到了廣泛使用,也贏得了廣大用戶的普遍認可。
不過,隨著印刷企業競爭加劇和終端客戶對印刷品質量要求越來越高等因素的影響,印刷企業的壓力與日俱增,已經不再滿足于單純的檢測需求,對印刷品質量檢測系統提出了更多期望,如期望檢測系統在實現100%缺陷檢測的基礎上,對缺陷進行準確分類和統計分析;能實現準確、高效的缺陷定位和剔除;能對多臺檢測系統進行集中控制,并與企業的相關管理系統實現實時通訊等。
另外,就像任何技術都存在一定的缺點和局限性那樣,目前的印刷品質量檢測系統也存在著一些待改進之處。不過,隨著計算機硬件和云計算理念的發展,我們應該相信這一技術會愈加完善,其也必將為印刷行業的發展提供強大的質量保證引擎。
印刷品質量檢測技術的未來發展趨勢
印刷品質量檢測技術經歷了多年的發展已日趨成熟,目前廣泛應用于與印刷相關的紙張、鈔票、票據、不干膠標簽、薄膜軟包裝、煙草包裝等細分行業。同時,隨著印刷技術的不斷提升和數字化圖像處理相關技術的不斷發展,基于圖像處理的印刷品質量檢測技術也未停下發展的腳步。
筆者認為,未來該技術的發展將主要聚焦在如下幾個方面。
1.檢測能力和速度的不斷提升
檢測能力的提升主要關注兩個方面,一方面是成像精度不斷提高,相機分辨率和幀率不斷提高,為檢測能力的提升提供了可能;另一方面則是檢測缺陷類型的不斷增多,該方面能力的提升則主要依賴光學技術的進步,能夠檢測一些低反差的缺陷,從而最終實現對所有印制缺陷的100%的檢測能力。
檢測速度的提升則主要依靠檢測算法和硬件系統的提升。
2.準確的缺陷分類能力
雖然當前的大部分檢測系統能實現高效的缺陷檢測,但在實現準確的缺陷分類上都比較欠缺。比如,用圖像檢測只能看出來某個地方是個黑點,但這個黑點到底是什么,還不能準確判斷。這需要從很多方面進行改進,算法上的提升就是途徑之一。通過算法進行形態分類和形態識別后,應該可以判斷這個黑點到底是什么。
這將是一個比較漫長的過程,但隨著軟件算法和計算機性能的不斷提升,這一目標是可以實現的。
3.檢測系統將覆蓋整個印刷工藝
當前大部分企業都是將檢測系統應用到質量離線終檢或在線印刷檢測這兩個環節,但隨著檢測技術的不斷提升,該類檢測技術將滲透到印前、印中和印后各個環節。同時,國內外一些優秀的印刷企業對印刷品質量檢測系統提出了更高的要求,主要集中在系統的信息化方面。這些企業希望檢測系統未來能跟他們的ERP系統進行信息通信,能將檢測系統的檢測信息即時傳輸到企業的管理系統中,從而方便企業進行生產和質量管理,方便管理層能通過該系統提供的報表功能實時了解生產和質量檢測情況,為其決策提供準確有效的數據和報告,從而大大提高企業管理的便捷性和效率。
此外,對于涉及可變信息和防偽信息的印刷企業,在提供信息的存儲、傳輸和驗證方面,印刷品質量檢測系統能夠提供非常便捷的管理方式,并大大提高其可靠性,從而將以前相對獨立的檢測系統、生產管理系統等完美地融合在一起,大大減少傳統管理環節的信息傳遞工作和繁雜的統計分析工作。如北京凌云光技術有限責任公司在國內推出的基于卷盤煙包的GrandMaster Quality Management系統,就是響應了廣大印刷企業的這一需求,其基本架構如圖1所示。
該套系統前段各子系統,如“燙印在線檢測系統”、“印刷在線檢測系統”,能及時檢測印刷和燙印過程中的缺陷,并提供聲光報警,提醒操作人員進行相應處理,防止連續產生廢品,從而避免原材料的浪費,同時還可以將實時的檢測數據結果保存到檢測系統中,并上傳至缺陷數據庫管理服務器。服務器提供相關的統計分析軟件和報表功能,并可與后端工藝進行通訊,從而充分發揮了各環節檢測的價值,使得各檢測系統不再孤立存在。這樣一來,該系統在為印刷企業提供檢測的同時,也提供了生產管理工具、質量管理工具和分析工具,大大促進了企業的管理效率。另外,由于該系統采用了網絡化的通訊方式,實現了檢測數據的共享,從而避免了印刷企業對檢測系統的重復投入。
該套系統雖然孕育于煙包領域,但也適用于所有的標簽細分領域。北京凌云還將對該套系統進行不斷優化,以期能為廣大印刷企業提供更方便、快捷的檢測和管理工具。
4.實時閉環控制
使用印刷品質量檢測技術的目的是為印刷加工全過程的質量提升提供保障。為了更好地控制印刷品質量,檢測技術所涉及的環節也必然會從現在的出廠終檢逐步延伸到過程檢測,并最終實現與印刷、印后設備的完美融合,即待檢圖像傳輸給現場,與標準圖像進行對比分析,找出有質量問題的圖像,從而發現該幀圖像所對應印刷品的質量問題,最后自動調節相應的設備部件,實現對印刷品質量的實時閉環控制。
可以預見,未來的所有印刷、印后設備都會配有類似的印刷品質量檢測系統,從而大大降低對印刷操作工人的依賴性,并最終實現真正的全自動化生產。
印刷品質量檢測技術的發展從誕生到成熟,都與整個行業的發展進步緊密相關。相關技術在不斷發展,印刷企業對印刷品質量檢測技術也提出了超出純粹檢測意義范圍之外的更高要求。伴隨著這樣的發展趨勢,印刷品質量檢測技術也一定會攀上新的發展高度,從而為推動印刷行業的持續發展提供強大支撐。
(作者任職于北京凌云光技術有限責任公司)