基于智能化的印刷企業升級改造現狀分析

付婉瑩?王彩虹

摘要：基于對智能化的印刷相關文獻研讀及實地調研，闡述當前印刷企業所面臨的困境，從印刷企業智能化改造的必要性及基礎和前提條件著手，介紹了智能印刷工廠的建設內容及關鍵技術。

關鍵詞：印刷；智能化；改造；升級；信息化

“中國制造2025”明確了中國制造業未來的發展方向。印刷業作為制造業的一個分支，也在尋求轉型升級之路。如何改善大而不強，效率、管理水平和經濟效益都不高的境況，是整個印刷行業都在思考的問題。

一、印刷企業所面臨的困境

（一）電子媒體對紙質媒體的沖擊

電子閱讀、電子出版給印刷行業帶來了巨大的沖擊，印刷周期越來越短，小批量、多品種、個性化產品日益增多，印刷利潤在不斷下降。

（二）用工成本居高不下

印刷企業工資不斷上漲，而從業人員數量卻逐年下降。“用工難”、“用工荒”的局面呈常態，一線操作工崗位人員流動較大，而高級生產技術及質量管理人員更是十分緊缺。

（三）生產過程流程復雜，高端設備與低端手工并存

印刷、包裝流程環節多，需要手工操作的工序也多。常常是高端設備、低端設備與手工并存，導致設備利用率和生產效率的降低，產能利用不足。很多印刷廠不得不在旺季依靠大量臨時工來滿足生產需求，這就給企業人員管理和產品質量埋下諸多隱患。

（四）大多數企業仍以傳統粗放式管理為主

大部分印刷企業還是傳統的粗放式管理，主要表現在信息化水平比較低，管理環節太多，流程繁瑣，效率不高。

二、印刷企業智能化改造的必要性

印刷智能化通俗地講就是讓計算機軟件和智能設備來代替人工，以實現質量、效率和成本的優化。傳統的印刷工藝流程分為印前、印刷、折頁、堆碼、裝訂和物流六大環節，這些環節各自獨立，如同孤島，需要大量的人工來完成流轉運行。多次轉運及銜接不僅大大提高了勞動強度，也使質量滑坡、效率下降等問題日益突出，成為困擾印刷行業整體水平提高的主要瓶頸。這些環節如果能通過數字化、智能化的印刷智能工廠串聯起來，實現數字化、智能化控制設備，自動化的轉運和物流，無人化的操作，信息化的生產管理與實時交互，則可以提高產品質量和生產效率，降低損耗和勞動強度，減少用工成本。

智能印刷工廠不是單一的某種設備和技術的升級，而是整體、系統全面升級，是信息技術與制造業的深度融合和集成創新。集現代的信息通訊技術、網絡技術、人工智能技術于一體，通過智能的生產、物流和綠色節能設備、工業機器人系統集成、云服務平臺、倉庫管理系統、制造執行系統等關鍵技術的配合，升級改造傳統印刷生產的集中式管理模式為分散式的、增強控制型的管理模式，降低過程消耗，提高生產效率，最終建立起一個高度靈活，高效運轉的數字化、個性化、規模化的全新業務模式。在智能印刷工廠中，設備與設備、人與人、人與設備之間相互互聯，即系統中的所有物理對象都會在信息系統中進行通訊，并可以進行跨界信息交流。

三、印刷企業實現智能化的基礎及前提條件

（一）數字化和標準化是實現智能化的基礎

1.生產層面的標準化

印刷要走向智能化首先要解決標準化的問題，包括印刷工藝的標準化，印刷耗材以及紙張的印刷適性標準化。建立紙張耗材的印刷適性標準，要設立什么參數？確定多少合理的容差范圍？這些都必須要用數據來表達。

2.經營管理層面合理性

建立合理的業務管理流程是ERP管理的范疇，業務、生產、財務以及物控等橫向和縱向部門之間如何建立科學的標準作業流程，精益生產已經為眾多企業所重視，精益水平將是未來衡量一家企業的標準，有了數字化和標準化的基礎，進而才能實現自動化和智能化。

（二）裝備智能化是實現印刷智能化的前提條件

印刷智能化的前提條件就是印刷裝備的智能化，要實現印刷裝備的智能化需要滿足以下三個方面的要求：

1.設備互聯，自動驅動

設備的狀態、生產效率和載荷等信息要實時向MES等生產管理軟件系統反饋，即所有設備是一個系統而不是信息孤島，并且具有自動預設功能，能被自動驅動。智能化設備需要根據PPF或JDF的指令自動完成預設，縮短生產準備時間，快速進入生產狀態。

2.客戶遠程信息共享，企業多地點協同生產

隨著網絡技術的快速發展，印刷企業的經營管理活動已經不再局限于單個區域，企業內部跨區域多地點協同生產將成為常態；外部消費者或客戶也需要與工廠進行遠程信息交互，以實現更高效的溝通和更佳的消費采購體驗，真正將設備融入到物聯網。

3.實現遠程設備管理

從裝備制造角度，除了所制造的裝備能滿足客戶實現智能化的需求，同時自身也需要進行智能化改造，從而提升效率降低成本。當設備實現了智能化，設備的遠程監控管理、遠程診斷、預防性保養等都可成為現實，這也將為用戶帶來更多的價值。

四、智能印刷工廠的建設內容

印刷企業要實現智能化是一個龐大的系統工程，涉及到很多板塊。具體可以從幾個方面的內容去做：

（一）管理全流程信息化

從業務訂單到生產計劃、物流控制以及進銷存和賬款，這是ERP涉及的范疇；由生產主計劃生成作業傳票到計劃排程到切紙、印前、印刷、印后，這是MES管轄的范疇。要實現生產經營整個過程完全信息透明，就要自動計算生產中的任務，智能安排生產計劃，利用人工智能技術實現產能平衡，保證精準的交貨期。

（二）印前制版及業務自動化

印刷機是印刷企業的資產重心，也是企業的效益與效率的決定因素。目前，企業在調整套準、調整顏色、擦橡皮、洗印版等環節還存在大量時間浪費。要實現智能化的管理流程，就要利用電子商務技術，實現自動處理業務訂單，提高與客戶的溝通效率，優化客戶體驗，還要利用智能化的軟件系統實現電子稿件的轉檔、校對和自動拼版，以及電子文件與印前數字化流程自動對接；同時，在制版環節需要實現自動裝版、自動除襯紙、聯機精準打孔、聯機沖版、沖版藥液的自動控制等工序，大大提高印刷效率，最終實現物流自動化，包括物料和在制品的自動搬運以及智能倉儲等。

（三）中央控制中心

中央控制中心是智能工廠的信息集成處理平臺和各生產單元的指令發布中心，負責生產的組織應變協調，相關信息以電子看板集群的形式展現。集成處理并合理安排企業人力資源、設備狀況和負載、生產技術要素、業務訂單、企業庫存、資金等動態信息。

五、實現印刷智能化的關鍵技術

（一）消滅印刷工廠內部的信息孤島

目前，印刷企業中設備與設備之間、設備與軟件系統之間大都孤立存在，要實現智能化必須要先消滅這些信息孤島。為此，CIP3組織應運而生，所有的印刷裝備和軟件系統都將用統一的格式文件PPF（印刷生產格式文件）進行信息的交互，集成印前色彩管理、補漏白、拼大版、打樣、墨量控制以及印后裁切裝訂等信息，實現更加高效的生產協同。

（二）跨平臺整合工廠業務管理信息流和生產技術信息流

工廠中的業務管理信息通常是指某個訂單隸屬于哪個客戶、交貨時間、送貨地址、價格等等，目前這些信息孤立的存在于企業的ERP系統中，而生產技術信息則存在于PPF文件中。CIP3組織與“JDF聯盟”合并升級為CIP4組織，目的就是為了實現兩大信息流的跨平臺整合。印刷行業走向智能化的重要技術支撐將是JDF（Job Definition Format）技術的應用。

（三）生產過程的信息智能處理和自動化控制

企業各種管理系統會產生海量的數據。如何將數據再次分析利用，以實現最高效的生產安排？該問題有三個層面：第一層是指海量數據的實時反饋收集；第二層是指數據的人工智能分析，自動形成精準的任務指令；第三層是發布指令、自動控制生產。

（四）結合實際實施印刷企業智能化升級改造

印刷企業智能化升級改造是走向未來的必經之路。不同企業所處的競爭環境及基礎設施也不同，要根據自身經濟實力和技術基礎，所處的競爭環境及所處的發展階段，適時引進新技術，進行智能化升級改造，降低成本，提高生產效率，實現穩定的質量管理體系。

總體來講，實現印刷行業的智能化是一個龐大的系統工程，不僅需要印刷行業前沿的數字化技術應用，還需要利用和集成互聯網、物聯網、云計算大數據等先進技術。要實現智能化印刷，不但需要裝備生產廠家和信息技術開發商的參與，也需要有印刷企業積極參與，共同探索。走向智能化不是目的，而是企業實現更大效益的手段。在整個行業智能化水平不高的當下，誰率先實現了智能化就意味著掌握了核心競爭力。

專業教育與創新創業人才教育有機融合機制建設和實施項目主體研究成果。印刷電子商務骨干專業建設項目主體研究成果。行業企業與高職創新人才培養有效結合雙向發展模式研究項目研究成果；論文受“上海高等職業教育創新發展行動計劃”項目資助。