摘 要:工業新時期迎來工業新形式,在工業4.0的時代大趨勢之下,印刷工業的數字化與自動化首當其沖。將自動化、環?;?、數字化、流程化貫穿于生產,指導著未來印刷工業的發展。具體來說,印刷方式自動化、系統環?;?、訊息數字化、銜接流程化將是未來印刷工業的發展方向,而其中,通過建造無人車間可以促成印刷方式自動化的實現,印刷包裝設備、工作站機器人、智能傳感器等設備是自動化的技術應用。
關鍵詞:工業新形勢;印刷工業;自動化技術;研究分析
2016年我國進入“十三五”規劃發展時期,就印刷工業而言也進入到了“五化”建設時期——環?;底只?、網絡化、智能化、自動化。其中,自動化作為印刷工業發展中的重要一環,在工業4.0帶來的新形勢下,需要尋找其巨大的應用價值與空間。通過計算機、網絡、智能元器件等技術的更大范圍應用來實現設備自動化水平的提高,從而降低所需要的人工成本以及非智力勞動強度。
1工業4.0時代下印刷工業新形勢簡述
德國學界和業界認為,工業4.0作為一種新型的生產方式,以智能制造為主導或革命。其核心是連接,即是將工業生產的各個環節緊密地連接在一起,而中國也沒有錯過工業4.0這一歷史新進程,《中德合作行動綱要》的簽訂也意味著我國進入到了工業生產的新時期。在這個新時期之下,呈現出的“萬物互聯”的發展趨勢對印刷工業也作出了自動化的要求。就目前來說,我國的印刷工業呈現出業務競爭越發激烈,市場供大于求、訂單成本難以及時掌握、利潤額下降、人員管理尚未形成系統化、色彩控制以人眼判斷為主要方式、色彩一致性的控制力有待加強等問題,在工業新形勢下,這些問題或多或少可以通過自動化技術得到初步解決。
2自動化技術概述及發展狀況
從一定程度上來看,可以從自動化水平窺見一個國家的工業生產能力。而作為新興技術,自動化技術吸收了眾多先進技術并在此基礎之上進行融合和升級。與傳統勞力勞動與制造模式相比,自動化技術擁有的安全性和高效性更強,不僅能夠提升印刷生產效率,也能極大地提升生產質量。而印刷自動化技術即是以印刷設備為主體,將微電子技術、計算機信息技術、傳感器技術、機電一體化技術等先進技術相融合來構建現代化、自動化的應用系統,最終投放于印刷設計和生產制造中,從而推動自動化印刷制造的升級。伴隨著流水線自動化模式,勞動力數量減少,勞動強度也呈現下降趨勢,在少量人員的操控下,安全穩定地推進生產流水線。
自動化技術整合了多項先進技術,賦予了印刷制造技術更加完善的功能,使得印刷設計與制造業具備了更加強大的發展動力,引領了印刷設計制造業發展新領域、新方向。同時,我國科學技術水平總體上處于世界領先水平,自動化技術也隨之走向成熟,其替代了一部分傳統勞力勞動模式,在印刷工業領域中實現了全過程印刷設計與制造。
3自動化技術在印刷工業中的應用
3.1印前、印時、印后自動化
自動化編輯可以以版式、文字、圖片、音視頻等形式逐步推進,包括動態生成版式的多個選擇方案、版式格式的調整以確定最優的視覺呈現,企業名片、業務介紹、官方網頁等多種企業形象識別直接轉換成相應出版物,也可以做到通過自動化學習系統來代替人工完成收集、編輯和修正內容。除此之外,自動尋找所有相關參數并進行選取后自動識別并標記印刷內容,最終通過智能計算的方式合成印刷中班,這種情況下,成本以及價格能夠做到數字可視化,印刷內容和印刷數量也可以隨時修改。
自動化技術同時也可以應用于生產車間,不僅只是作為印刷和印后加工設備,還可以具備倉庫系統化管理系統和物流數字化系統,使配備傳感器處于聯網狀態,設備使用及資源狀態、資源利用率、生產進度數據的獲取也變得極為便利。機器人可以代替部分勞力支出,數字工具如平板電腦、可視化眼鏡也可以為印刷工作者提供一定的協助,當然,印刷工作者也需要提前為機器人進行技能設定,如自動執行小范圍的維修任務。除此之外,數字工具做到移動和監控同時進行,保障多個生產系統有條不紊地運作,這將一定程度上降低目前對印刷機控制臺的依賴程度。
3.2過程控制自動化
如果不需要每個印刷品都具備可追溯性,可以通過拍攝印刷的主題并通過與存儲的數據對比,即使沒有明顯的標識也可以識別正在印刷的中間產品。在高質量要求時,對印完的單件印刷品進行連續圖像分析檢查,必要時將其剔除和補印,為了評估復雜的錯誤圖像,盡可能通過有針對性地調整過程參數進行糾正,為此也需要采用人工智能。
另外,為了達到調高生產與工具設備匹配度的目的,也可以考慮使用在線自動測量技術。例如,在非固定印版的印刷過程中在首張印刷測試頁中進行測試,使用在線色彩測量推算出結果,便可立即自動化選擇承印物的色彩配置文件,并提供配置選項進行選擇或者設置采用優先方案,在持續的印刷工序中增加色彩再現的可能。
數字控制命令和反應在閉環控制中多數情況下發揮自主生產過程的決定作用,印刷作業能夠在自動化印刷過程中自動尋找匹配度最高的印刷方式并持續生產,而一個通用的數據工作程序中能夠反應所有的技術以及商業的各個過程,實時調取數據和提供解決方案,還能夠通過人工提前設置和操作自動更改作業數據。眾所周知,憑“直覺”作出決定難免會有偏差,因此更多人會選擇從多個領域收集大量數據借助人工智能進行自動分析,在此之上再作出決策,而ERP系統則是一個自動生成、管理和存儲數據的優秀工具,再印刷生產作業中,通過開放的互聯接口隨時隨地調取大數據為決策提供支撐。
4結語
雖然目前在我國第一、二產業的發展紅利已經開始消散,服務業、創意產業等第三產業開始推進國民經濟呈中高速發展,但印刷工業仍然是國民經濟的重要產業之一。除了印刷方式自動化、系統環?;?、訊息數字化、銜接流程化,從印前、印時、印后三方沒實現智能化之外,還需要加快降低低端設備的使用率,加大出口量,提高綠色印刷設備的使用率,生產設備數字化,增強國內藍海市場和基礎零部件的資金支持,使中國自動化印刷業在國際市場中加速站穩腳跟。
參考文獻:
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作者簡介:
代楠,男,本科,印刷工程師,研究防偽票據印刷,以及傳統印刷與信息化結合方向。
(深圳市東鵬科技發展有限公司,廣東 深圳 518049)