淺析印后設(shè)備的數(shù)字化和智能化

燕向暉

今年筆者有幸參觀了四年一屆的德魯巴展會(huì)，發(fā)現(xiàn)本次展會(huì)涌現(xiàn)出了很多新技術(shù)和新裝備，印后方面尤其突出。亮點(diǎn)一是應(yīng)用型印后小型設(shè)備除去了半自動(dòng)化的配置，自動(dòng)化程度明顯提高；亮點(diǎn)二是完全數(shù)字化生產(chǎn)方式的印后設(shè)備品類和品牌都在增加，激光模切機(jī)、數(shù)字模切壓痕平臺(tái)、數(shù)字UV印刷機(jī)以及數(shù)字冷燙設(shè)備都至少有3個(gè)品牌分布在展會(huì)里，也吸引了大量的眼球，這些設(shè)備自動(dòng)化程度高，發(fā)展方向是無(wú)版化印后生產(chǎn)；亮點(diǎn)三是印后設(shè)備引入大量感知檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，智能化水平也有大幅提升；亮點(diǎn)四是適合一個(gè)產(chǎn)品起做、個(gè)個(gè)不同的印后設(shè)備聯(lián)線化初現(xiàn)。本文就印后設(shè)備的數(shù)字化和智能化談?wù)勛约旱囊恍\見。

印后設(shè)備數(shù)字化時(shí)代來(lái)臨

筆者理解的印后設(shè)備數(shù)字化，不是指數(shù)控系統(tǒng)，也不是區(qū)別于傳統(tǒng)大規(guī)模產(chǎn)能型生產(chǎn)設(shè)備，而是原來(lái)完成某項(xiàng)印后生產(chǎn)需要制作輔助版才能完成但現(xiàn)在則無(wú)需制版，類似于從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。其實(shí)這個(gè)數(shù)字化在印刷行業(yè)也是從印前、印刷到印后的，最先實(shí)施數(shù)字化的是印前部分，從模擬的膠片到數(shù)字化電分技術(shù)，從傳統(tǒng)模擬打樣到噴墨打樣，都是轉(zhuǎn)向數(shù)字化的生產(chǎn)方式。隨后，數(shù)字化升級(jí)延伸至印刷環(huán)節(jié)，以惠普Indigo為代表的數(shù)字印刷機(jī)實(shí)現(xiàn)了印刷的數(shù)字化，并且隨著數(shù)字噴墨印刷機(jī)技術(shù)的日漸成熟，印刷環(huán)節(jié)完全數(shù)字化生產(chǎn)將成為必然。印后的數(shù)字化進(jìn)程也發(fā)展比較迅速，現(xiàn)在相對(duì)成熟的技術(shù)主要體現(xiàn)在局部UV上光、模切、燙金等方面，噴墨方式的UV上光方式是完全數(shù)字化的，不需要像原來(lái)絲網(wǎng)方式上光要制作絲網(wǎng)版；模切采用激光方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，無(wú)須再做模切刀版，雖然激光燒蝕還有糊邊問題，但是在打樣環(huán)節(jié)還有部分要求不是很高的產(chǎn)品上應(yīng)用還是很好的；燙金的數(shù)字化也在迅速發(fā)展之中，主流方式通過噴墨上膠和覆膜方式來(lái)實(shí)現(xiàn)燙金，也是不需要再制作燙金版了。

本屆德魯巴數(shù)字化方式印后設(shè)備最極致的當(dāng)屬來(lái)自瑞士的史丹利蒙，它是一個(gè)工業(yè)化的生產(chǎn)平臺(tái)，將靜電處理模塊、電暈處理模塊、砑光模塊、滿版水性上光模塊、數(shù)字化UV特效模塊，數(shù)字燙金模塊，條碼打印和上光模塊和盲文模塊等集成到一個(gè)平臺(tái)上，一臺(tái)設(shè)備就可以完成多種印品表面增強(qiáng)技術(shù)，并且是生產(chǎn)效率最高100米/分（或10000張/時(shí)）工業(yè)化設(shè)備，這個(gè)平臺(tái)上全部集成數(shù)字化的應(yīng)用，主要是數(shù)字UV和數(shù)字燙金單元（見圖1）。

數(shù)字UV和數(shù)字燙金都是采用噴墨的方式進(jìn)行生產(chǎn)，都不需要再做UV版和燙金版，節(jié)省了大量時(shí)間和相關(guān)耗材，同時(shí)作業(yè)轉(zhuǎn)換也變得異常迅速，一張起做，可以張張不同，更重要的是史丹利蒙保持了工業(yè)化的生產(chǎn)速度，是數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備的典型代表。

10年一個(gè)時(shí)代，印刷工業(yè)也不例外，在印前數(shù)字化和印刷數(shù)字化方面先后用了20多年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的升級(jí)變革，印后環(huán)節(jié)也逐漸進(jìn)入數(shù)字化變革時(shí)代，在表面整飾環(huán)節(jié)最先起步。

印后智能化不止于自動(dòng)化升級(jí)

眾所周知，自動(dòng)化是設(shè)備按照設(shè)定的程序，自動(dòng)完成工作，多用于流程性很強(qiáng)的單一重復(fù)性工作，可以簡(jiǎn)單理解為省體力。智能化是通過各種傳感器感知環(huán)境狀態(tài)，將環(huán)境狀態(tài)變化情況數(shù)據(jù)化、變量化。控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的行為規(guī)則參照環(huán)境變量對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行控制，使其自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)完成工作，可以簡(jiǎn)單理解為省腦力。智能化的前提是自動(dòng)化，沒有設(shè)備的自動(dòng)化就談不上智能化。

印后設(shè)備的智能化也是在全面自動(dòng)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，比如膠訂設(shè)備，原來(lái)膠訂的參數(shù)都需要?jiǎng)邮譁y(cè)量和動(dòng)腦計(jì)算，然后將數(shù)據(jù)輸入到設(shè)備中，調(diào)整設(shè)備后再生產(chǎn)，現(xiàn)在智能化提升了，會(huì)自動(dòng)測(cè)量書本厚度或信息管理系統(tǒng)得到參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備完成生產(chǎn)。未來(lái)印后設(shè)備會(huì)按照數(shù)字印刷的生產(chǎn)邏輯組織生產(chǎn)流程，對(duì)設(shè)備的智能化程度要求更好，因?yàn)楫a(chǎn)品生產(chǎn)是個(gè)性化的，隨時(shí)根據(jù)信息系統(tǒng)和訂單變化而變化，訂單切換需要在瞬間完成，如果所有環(huán)節(jié)都需要人工判斷和干預(yù)的話，就很難適應(yīng)數(shù)字印刷的生產(chǎn)需求。

本次德魯巴展會(huì)也有很多設(shè)備廠商做了大量智能化的升級(jí)，幾乎涵蓋了全部印后生產(chǎn)設(shè)備，上文提到的數(shù)字化印后設(shè)備智能化程度做得最好，因?yàn)槠鋽?shù)字化的生產(chǎn)方式更容易根據(jù)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整，而傳統(tǒng)的圖書加工成型設(shè)備也做出很多智能化的提升，這主要體現(xiàn)在大量傳感器和伺服電機(jī)的使用，典型代表是瑞士美達(dá)的精裝包本機(jī)，該設(shè)備在書芯飛達(dá)處安裝了厚度測(cè)量裝置，將測(cè)量書芯厚度的數(shù)據(jù)傳達(dá)到壓書機(jī)構(gòu)，并自動(dòng)調(diào)整滾筒間隙和壓力，同時(shí)配合書殼飛達(dá)處的鐳射傳感器測(cè)量書殼的展開尺寸，自動(dòng)計(jì)算并自動(dòng)調(diào)整上膠位置和寬度，來(lái)保證上膠的準(zhǔn)確性。由于這兩個(gè)飛達(dá)處的感應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)，就對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了智能化升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)了精裝包本的一本起做，本本不同的智能化應(yīng)用（見圖2）。

類似這樣的智能化升級(jí)在新一代印后設(shè)備中處處可見，溫度的循環(huán)控制、壓力的檢測(cè)調(diào)整、圖像品控的檢測(cè)控制系統(tǒng)、基于圖文信息的套印系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)速度檢測(cè)及自適應(yīng)調(diào)節(jié)和重量檢測(cè)剔除系統(tǒng)等，這些機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的加入極大地提升了設(shè)備的智能化程度，相當(dāng)于在原來(lái)只能代替手工的自動(dòng)化設(shè)備上增加了眼睛、鼻子等感官系統(tǒng)，通過感官系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)和信息，然后代替人腦作出簡(jiǎn)單邏輯判斷形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

設(shè)備的智能化升級(jí)還體現(xiàn)在數(shù)據(jù)信息的交互上，在這方面，業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成基于JDF的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，主流的設(shè)備廠商都宣稱支持該標(biāo)準(zhǔn)并提供標(biāo)準(zhǔn)化接口，只是在實(shí)施的深度上有比較大的差異。數(shù)據(jù)信息的交流非常重要，因?yàn)樽龊脭?shù)據(jù)交互，很多檢測(cè)控制系統(tǒng)就可以移除，只要按照訂單或信息系統(tǒng)中的參數(shù)設(shè)置設(shè)備生產(chǎn)即可。

實(shí)現(xiàn)人機(jī)和機(jī)機(jī)的數(shù)據(jù)交流是進(jìn)一步提升智能化的基礎(chǔ)，這樣智能化系統(tǒng)在圖書印刷系統(tǒng)中應(yīng)用最早，到現(xiàn)在即使定制比較的數(shù)字包裝領(lǐng)域也有很多設(shè)備支持JDF方式的數(shù)據(jù)交換，以德國(guó)凱馬包裝設(shè)備體系為例，該公司為提高智能化水平專門研發(fā)了作業(yè)準(zhǔn)備和JDF控制中心（命名為COCKPIT），該系統(tǒng)集成了JDF聯(lián)接實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化作業(yè)傳票和全時(shí)生產(chǎn)縱覽，可以與Prinnect、Smart Stream等工作流程或定制軟件的JDF連接，實(shí)現(xiàn)與客戶網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，上傳和下載作業(yè)關(guān)聯(lián)的設(shè)備數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括訂單相關(guān)的設(shè)備預(yù)設(shè)、溫度、壓力、尺寸、印數(shù)、生產(chǎn)進(jìn)度以及糊盒機(jī)的參數(shù)等。還有就是生產(chǎn)信息的跟蹤反饋，這樣在前端隨時(shí)可以了解作業(yè)的最新狀況，如圖3所示，通過數(shù)據(jù)中心使得設(shè)備之間都能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向交流。

工業(yè)4.0將會(huì)改變產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、經(jīng)營(yíng)和服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)。隨著機(jī)器與人的緊密結(jié)合與互相作用，生產(chǎn)系統(tǒng)的速度將提高30%，效率提高25%，并且將大規(guī)模按需定制提升到前所未有的水平，裝備的數(shù)字化和智能化是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的保證。對(duì)于印刷包裝行業(yè)而言，大規(guī)模按需生產(chǎn)的瓶頸在印后裝備的數(shù)字化和智能化，所以可以斷定，在未來(lái)數(shù)年內(nèi)，印后設(shè)備的升級(jí)空間非常大，并且技術(shù)更新頻率會(huì)超過印刷環(huán)節(jié)，讓我們拭目以待吧。

作者單位：上海悠印數(shù)碼科技有限公司