導航式印刷和自主式印刷已觸手可及

徐世垣

整個生產過程自動化運行，操作人員只在需要時介入或根本不必介入。這是未來的情景嗎？看起來遙不可及的智能生產，實際上近在咫尺。海德堡就是向這個方向發展的印刷系統供應商，其在Drupa 2016上推出了“Push to Stop”（一觸而就）操作理念和新一代的速霸膠印機。其實，海德堡倡導的兩個全新理念是“導航式印刷”和“自主式印刷”，對此我們稱之為工業印刷生產的模式轉換。

這種“Push to Stop”操作理念的背景是，印刷廠通過所有生產過程的數字化可以明顯提高凈生產力。如何能夠充分利用這種技術帶來的可能性？為此需要全新的操作機器的方法，以便印刷工從日常工作中解脫出來，并利用智能系統，將機器的技術潛力轉化為生產力。

工業印刷生產中的模式轉換意味著什么？迄今為止，印刷過程由操作人員主動啟動，未來則由印刷機自己承擔這些工作，只在需要時由操作人員自主介入。因此生產效率可以顯著提高，生產過程可以有計劃地進行，通過連續的過程監控還可以降低誤差率。

海德堡新一代速霸XL 106膠印機上已經采用了“Push to Stop”操作原理，通過現場側試儀記錄顯示，機器性能提升20%。對于爭取減少每一秒鐘的準備時間和每個完美印張而努力的印刷企業來說，這是極大的效率提升。據海德堡單張紙印刷機產品主管Rainer Wolf說：“這僅僅是剛開始，印刷生產的新時代以‘Push to Stop開始，傳統印刷企業將轉型成為采用數字化、智能化、自動化生產過程的智能工廠。因此，我們為客戶在未來幾年內提供了加倍提高凈生產力的機會。”

提出“Push to Stop”理念的背景

如果說15年前一臺膠印機每年生產2000萬～3000萬印張，那么現今這個數值已經增加了1倍，達到4000萬～6000萬印張。雖然每臺機器持續降低印數，但增加訂單數量的趨勢卻有增無減，以前通常是每天完成10份活件，很快變成了每個班次完成10份活件。特別是工業化程度很高的商業印刷廠，在一臺印刷機上每小時己經可以完成10份活件甚至更多。但是，在這種工作量和速度要求下，對于操作人員的身體和心理工作強度已達到了極限。

海德堡董事Stephan Plenz稱：“為了可持續提高潛在的生產力，光自動化是不夠的，整個系統的可操作性和穩定性是關鍵。所以有必要重新考慮印刷機的操作理念，以及處理通過工作流程生成的數字信息。這樣很快就明白了，我們面臨著印刷生產模式轉換，因此海德堡從‘Push to Start（一觸即發）發展成‘Push to Stop（一觸而就）的操作理念。現今操作人員還需主動在機器上啟動印刷過程，那么未來印刷機則能自主完成，自動印完排隊待印的活件。只有當必須改變操作時，操作人員才會介入。這意味著最高的凈生產力。”

“Push to Stop”從哪開始？

如何才能百分之百地提高效率？面對短版活多和頻繁更換活件的情況，印刷廠如何保持生產力？“Push to Stop”正是解決了這些問題。

近期，海德堡進行的一項市場調查表明，生產效率在許多企業都是重要的話題。多數印刷機的整體設備效率（OEE）平均低于25%，這意味著還可以充分利用更大的生產潛力。當OEE超過50%的峰值時，凈生產力可以增加1倍。

上述情況說明，許多印刷廠陷入了兩難境地，雖然印刷機通過自動化生產，生產速度越來越快，但是最終生產速度仍取決于操作人員的效率，因為操作人員必須積極主動介入每個生產步驟。假設在印刷機上每小時完成10個活件，這對于操作人員來說已經達到極限。Rainer Wolf繼續說：“因此我們重新考慮了整個生產過程中出現的問題：如何減輕操作者的負擔，以便使其能夠挖掘設備的全部效率潛力？”海德堡的答案是：借助于數字技術使價值鏈更智能化和簡單化。未來印刷機將自動完成印刷訂單，操作人員將從手工操作中解脫出來，而集中精力監視整個過程。

但是，為了顯著提高印刷廠整個生產過程的生產力，光憑單個機器或生產步驟的自動化是不夠的，還要求整個生產環境都實現智能化、自動化和網絡化。這不僅涉及軟件的自動化組件，而且還涉及整個生產環境。

導航式印刷和自主式印刷

印通（Prinect）工作流程構成了印刷廠智能組織生產過程的基礎。該工作流程可以確保所有參與價值鏈的組成部分通過聯網相互通信。同時印通工作流程可提供信息，因此參與價值鏈的組成部分，指導他們應該做什么以及在生產過程中盡可能地提高效率。例如，海德堡助手系統讀取來自全球各類海德堡產品工作流程的數據，查詢自家設備使用情況，還能展示預測性實時監測的結果，從而減輕了操作人員的負擔。海德堡擁有專利的智能操作導航系統（Intellistart 2）在 Press Center XL 2新型印刷機控制臺上可以計算出最佳的生產流程，與汽車的導航系統相比，它可以指導操作人員選擇從OK樣張到下一個OK樣張的最短路程。此外，該系統可以啟動所有的更換過程并指出何時需要哪些手工操作，對于標準化的訂單甚至完全可以實現自主印刷。因此不僅所有更換過程全部自動化進行，而且也自動啟動生產。“Quality Assist”軟件通過實際和額定的色值對比可以確定，何時達到規定的質量參數和啟動合格印張的生產，完全沒有操作人員介入。

為此，裝備許多創新功能的Press Center XL 2印刷機控制臺需要人機之間的高度配合，這樣操作人員在頻繁更換活件時，可以借助新型XL屏幕墻隨時控制整個生產過程。“Intelliguide”助手系統借助于時況柱形圖實時向操作人員顯示，當前哪些更換過程正在進行中，持續多長時間，操作人員何時必須介入（例如需要換色時）。操作人員在作業單上可以通過拖放功能改變活件順序，可以輕松應對10個、20個或30個活件并自主完成印刷。

綠色印刷

Lokay印刷廠是德國“最綠”的印刷廠之一，其采用兩臺海德堡速霸印刷機，一臺是CD 74，另一臺是帶有Prinect 2017 （自主式印刷） 的CX 102。該廠2016年出版了歐洲第一本《保護資源的紙張選樣》。從那時候開始，這本選樣便成為平面設計師、廣告公司和市場營銷部門的標準參考書。

Lokay印刷廠堅持綠色環保獲得可持續發展的保證，所有紙張都是100%由廢紙再生的或符合FSC認證的紙張。例如，在選樣中收集帶有“藍色天使”的環保紙張，藍色天使被視為全球采用最高制造標準和價值最高的環境標簽。與制造新鮮纖維紙張相比，使用再生紙可以節約大量紙張和能源。

對于Lokay印刷廠來說，采用新型CX 102印刷機替代SM型印刷機，可以減少一個操作人員。但這不是通過裁員達到減人，而是利用改變印刷工的工作計劃來協調。

在Drupa 2016上推出的新一代海德堡速霸印刷機的另一家用戶是Druckpruskil印刷公司，該公司除擁有其他不同的單張紙膠印機外，也使用一臺新一代海德堡速霸XL 106-8P﹢L印刷機 （自主式印刷）。現今這家擁有80名員工的企業每年可獲得約1900萬歐元的銷售額，每年消耗約1萬噸紙張、60噸印刷油墨、140噸水性上光油，同時不斷存取20太字節的數據量。膠印方面除速霸XL 106-8P﹢L之外，還有速霸XL 105-10P、速霸XL 106-10P、速霸XL 106-10LPL （德國第一家用戶，在翻轉之前可以上光） 以及速霸SM 74-2印刷機。

工業印刷的未來

Aumüller工業印刷廠已經使用最新一代速霸XL 106型八色帶翻轉的膠印機。由于效率提高，該廠訂購了兩臺機器并于2017年安裝。該廠廠長說：“由于更換和清洗過程同步進行，我們對于正反面各四色的活件不到3分鐘便準備就緒。操作如此簡單，就像使用智能手機一樣。”

實際上，當操作人員通過Press Center XL 2控制臺保持印刷機的概況時，操作人員只需要介入控制和檢查環節，以及為下一個活件準備印版。當機器將近自動完成付印的活件時，機器可以為下一個活件設置周期。

Aumülle工業印刷廠的案例顯示了，“Push to Stop”如何有力地應用于膠印的未來。其目的是在高度網絡化和自動化的基礎上，實現工業化和最大程度的自主生產，還有附加措施，如對優化過程和確保可用性以及與過程匹配的耗材進行優質的咨詢和服務。

Rainer Wolf最后說：“所有組成部分相互作用，才能為提高整體性能產生必要的潛力，這種整體性能為我們的行業開辟盈利的未來。海德堡就是想利用‘Push to Stop的理念，在與用戶友好的人機界面組合中，達到全面數字化和自動化的目的。”