第三节 印刷技术的发展与延伸

印刷业的技术创新大趋势可以概括为“四化”:标准化,其内涵是作业的规范化、信息描述和传递的数据化以及生产设备的开放化和集成化;网络化,印刷企业生产流程的网络化是必然趋势,其内涵是生产的流程化、远程化以及数据仓库化;人性化,其内涵是设备的智能化、生产的环保化、需求的个性化以及实现各种印刷方式“混搭”生产;数字化,这里是指围绕设备、材料、工艺、管理等全方位、多角度的数字化技术必将成为行业的热点。其中设备、工艺、管理的数字化技术不容易被忽视,而材料并未能引起足够的重视,事实上,电子显示纸等数字化功能性材料的创新应用更值得印刷企业去关注。

一、新模式

在经济全球化背景下,印刷产业发展向绿色、服务、高效、数字化、智能化方向发展,新产品、新技术、新的服务领域,新的商业模式不断涌现,技术研发进程加快,技术和产品生命周期不断缩短,技术交叉融合和技术集成快速发展,这些变化严重冲击着传统印刷产业,大数据时代,印刷行业必须从传统中剥离出来,走向高科技与创新之路。

1.网络印刷

网络印刷并非一种印刷方式,而是一种印刷解决方案,在网络的支持下,印刷企业不但可以突破时空的限制,将营销的触角伸向更广阔的领域,低成本、自动化、高效地为客户提供24小时无间断的服务,还能最大限度地收集来自终端消费者的零散的个性化需求,使之成为现有业务来源的有益补充。在供应市场上,推出网络印刷解决方案的供应商非常多,包括海德堡、惠普、柯达、富士胶片、爱克发、EFI等。在应用市场上,涉足网络印刷的印刷企业数量日益增多,但是必须承认,成功者寥寥无几,如何能够认识到网络印刷的实质,建立企业自动化的印前流程和标准化的作业规范,仍然任重道远,有待印刷企业脚踏实地地去实践和摸索。

(1)互联网+

云印刷和互联网包装正在成为包装印刷行业变革的重要方向,它有效解决了包装行业分散的突出矛盾。互联网包装将产业链条上各方主体连接至同一个平台,信息化、大数据、智能化生产将大幅提高运营效率、降低成本,为客户提供快速便捷、价格低廉、优质的一体化服务。包装印刷产业的互联网化将掀起巨变,行业整合正迎来新的力量。

(2)智能化

随着《中国制造2025》规划的出台,各行各业都想站上工业4.0的风口,通过向智能化转型实现产业升级,降低企业的成本。一些行业龙头企业充分意识到此次工业向智能化转型的革命性意义,纷纷大举进军智能化包装领域。

(3)需求个性化

随着我国居民人均可支配收入的提高,以及年青一代“80后”“90后”作为消费市场新主力军的兴起,消费方式逐步从模仿型排浪式消费向多元化、个性化消费转型,个性化消费已经成为流行的新趋势。显然,将个性化定制生产运用于包装行业是顺应消费市场多元化变革的发展方向。一方面,规模和用户数量庞大的网络购物市场正呈现高速增长态势,催生出海量的包装需求;另一方面,独特的个性化包装更受网购主力军“80后”“90后”消费者的喜爱,为了迎合这部分消费者的心理需求,商家往往具有更为强烈的动机采用个性化定制的包装以求在众多同质同价的产品中脱颖而出。对于包装企业而言,由于网购市场的体量巨大且增长迅猛,其中部分商家的个性化定制需求将孕育出新的利基市场,为包装行业提供新的消费增长点。

(4)绿色环保

为了适应文化产业发展规划,印刷业要重点提升产品的数字化、智能化和自动化水平,实现传统产品的升级换代,达到绿色、节能、环保的要求,重点开发纸张张力控制系统、自动套准系统等共性和核心技术;鼓励印刷企业采用绿色环保的柔性版印刷技术,支持国内印刷装备制造企业继续研发柔性版印刷机及配套器材。

近年来,随着人们环保意识的逐渐提升,绿色印刷正受到前所未有的关注。相关政策法规的相继出台,使得不重视环保的印刷企业举步维艰。因此具有实力的印刷企业提前布局,提出了“印前预防、印刷中规范、印刷末端治理”的绿色标签印刷理念,实现标签印刷生产全流程的绿色治理与规范。

2.印刷机器共享

时下的“共享经济”十分火热,继共享单车后,共享睡眠舱、共享雨伞、共享充电宝等层出不穷。共享经济的诞生是为了让资源得到最大的利用,从而相对地降低了成本。这种拿来共享的资源是多种多样的。企业的机器也是一种宝贵资源,如果出现机器闲置的情况,那么必然是资源的浪费。

现在一种以“分享产能”“共享工厂”的新型生产模式在全国各地兴起。共享工厂的本质就是定制和外包!如今是个性化需求的时代,消费者开始引导供应链。未来的消费关系是:消费者需要什么,生产者就得生产什么,这是一个逆向生产的过程。

以东莞为例,东莞被称为“世界工厂”,包装印刷行业也是东莞的一个支柱产业,二十年前,来东莞的常说“要想发,干印刷”,而现在一些包装行业竞争力大、产业升级原因,其实很多包装工厂的订单量都不是满负荷的,在东莞有一家公司其实早在2014年就尝试把所有的机器都共享出去,自己无任何印刷产品,这家公司也转型成为共享包装生产基地。打个比方,假如有人想创业开包装厂,所有机器要买新的,那么机器的成本对于刚创业的人来说也是一笔不小的数目,但是这个基地共享给创业人使用按成本+人工的价格,这样就不用投资机器了,也不用请师傅了,共享基地的机器也能保证能够排单排满,这样就方便多了。

对于行业来说,有这样一个共享平台能节省不少资源,假如某个企业需要一台流程线的其中一个设备可能都要自己买一台,但是自己一个月可能只用10天,剩下20天就要闲置,而共享经济有一台这样的机器,共享给所有同行使用,这样既能保证机器满负荷使用,同行们也避免买新机器闲置了。目前该共享基地的印刷机、吹膜机、切袋机、淋膜机等都共享给同行加工使用。现在很多小制造业的机器满负荷的很少,如果都使用共享的话,这样不仅能节约社会闲置资源,也能促进大家互相交流探讨行业经验,这种模式是发展的一个重要方向,使得昂贵的机器资源得到充分的利用,各方互惠互利。

二、新技术、新工艺

随着国家对知识产权保护力度的加强,许多印刷企业加大了研发的力度,并在技术创新、工艺创新上取得了可观的成果。

1.印刷电子

印刷电子技术是指采用快速、高效和灵活的数字喷墨打印技术在基板(无铜箔)上形成导电线路和图形,或形成整个印制电路板的过程。

通俗来讲,印刷电子就是在塑料薄膜上印刷电路,这是一种绿色制造技术,具有用材少、成本低、无污染、柔性化等优势。借助在印刷行业已经成熟的丝网印刷或者滚筒印刷技术,只需找到合适的基板和可以导电的“墨水”,工程师就可以大批量地印刷出电路板来。而且由于印刷电子先天性的优势,其具有可降解并随意废弃设备的优越性,通过降低生产成本并开辟新的环保产品市场,将帮助人们逐渐摆脱电子废料的困扰。

随着电子产品呈现小型化、轻薄型的特点,对于电路板就提出了更加严苛的要求。而目前电子设备必定由相关元器件和零件组成,通常是由印制板(PCB)承担了元器件的支撑和连接作用。与传统PCB板相比,印制电子的基材本身就既包含线路又有元件,都由印制完成,成为真真正正的电子电路,这种完整一体性是PCB板无法比拟的。同时,由于印刷电子本身就是由印刷而来,其基材以有机薄膜为主,它将表现出良好的弯曲性和超薄属性,自身良好的可塑性将为电子产品节省更多空间,且可以在外观上带来前所未有的突破。

除了以上两大优势,从成本上看,由于印制电子用有机薄膜和各种油墨材料印刷而成,加工过程简单,印制电子所用生产设备投资也没有PCB和PCBA复杂,因此印制电子适合低成本要求。同时印制电子生产废弃物极少,不需化学蚀刻和电镀工序,几乎没有废水,是一项真正意义上的清洁生产工艺技术。

随着智能产品市场日趋成熟,我们发现消费者对于有创造力的产品设计元素越来越看重,而作为可塑性极强的印刷电子,无疑将在其中扮演极为重要的角色。目前印刷电子的主要用途即是制造柔性电子器件。

2.逆向上光

逆向上光是相对于传统的局部上光而言的。过去,无论用何种上光方式(柔性版印刷、网印或凹印)进行局部上光,最后一道上光工序必定要采用局部上光版印刷,以实现局部图文的高反差效果,因此,上光与印刷的套印精度成为上光工艺的关键。

逆向上光的工艺流程如下。

①上光前必须先完成常规印刷,且确定油墨已彻底干燥或固化。

②以连线或离线方式将设计稿上非高亮光部位以胶印方式印上透明的逆向墨。

③以满版方式在印刷面涂布UV光油并固化。

④此时,光油与逆向上光墨接触区域产生内聚反应而形成小颗粒状墨膜,逆向上光区域则形成镜面。

采用逆向上光工艺,同一印件上将同时存在高亮光与非高亮光效果。而且,因为非高亮光部位是胶印,套印精确,同时也保证了高亮光部分图文的精度。

3.C平方

全息通俗地讲就是全部信息。光的全部信息包括光强和相位,普通照相只能保有前者,因而只是个平面图形,全息照相能把物光的两个信息都表达出来,通过一定手段将能通过底片看到物体的三维立体图,全息利用的是广德干涉的原理。

C平方利用UV上光的原理,在UV固化之前,将激光膜或其他有纹路的材料与载有未干涂料的承印物贴合,再经过光固化之后,将薄膜剥离。剥离下来的薄膜可以反复使用。制作满版或局部C平方激光效果时,一般上光版只能实现几何形状,如矩形或圆形激光效果。C平方工艺在整个工艺流程中利用上光单元,可分别通过柔性版、凹版、橡皮布实现UV上光。上光涂布量的多少直接影响到C平方的亮度。因此,在使用同样的薄膜条件下,我们可以通过简单的上光版变化来达到不同强度的激光效果。但是,如果涂布量过多,会导致光油与激光膜贴合后被挤压导致糊版,这也是目前利用C平方制作“极细线条或密集线条激光”有难度的主要原因,但也并非不能达到。

C平方工艺带来的另一项增值功能就是冷烫印。冷烫印区别于热烫印的最明显之处就是,前者可以先烫后印,后者一般先印后烫。由于热烫印后,图案周边高、中间低,故更适合在印刷完成之后进行烫印。选择冷烫印,不需要使用不同颜色的冷烫箔,只要烫印一次银色箔,配合印刷,便可实现局部的或者大面积的带不同印刷色的金属效果。配合C平方工艺,又增加其美观性。

三、新产品

有这样一句话来形容印刷技术,叫作“除空气和水以外,什么都能印刷”。此外还常听到“大印刷”“交叉企业”“边缘技术”等说法。印刷技术不断延伸,开发出了印刷业过去不可想象的产品。但是,通常来说,印刷对象是产品包装和书刊制作,印刷承印物是纸。伴随高分子化学的进步,玻璃纸一统天下的薄膜材料中出现了聚氯乙烯(PVC),开始通过凹印方式制作各种包装材料,拉开了软包装印刷的帷幕。此外,随着印刷业的发展,各种材质的印刷品不断涌现,甚至让人怀疑这是否为印刷企业的产品。例如,由木纹纸发展起来的建筑物内装饰材料、电子设备的外壳、液晶色板的电子零件、彩色打印机的色带等。从产品品牌的角度来看,印刷行业终究是一个加工行业,加工行业意味着没有自己的产品,更不可能拥有品牌意义上的产品,这决定了其不可能有高附加值,因为高附加值是品牌或者是高新技术转化赋予的。

1.印刷品越来越重视视觉效果

仅以我国图书出版为例,我们参加国际书展的图书,不仅品种大大增加,其中有些精品的印装质量可与发达国家的图书印装媲美。特别值得提出的是,目前有许多印刷企业,印装的精品先后获“美国印刷大奖”“亚洲印刷大奖”“香港印刷大奖”,充分反映出中国书刊印装的质量确实有进步、有提高。

2.商业印刷品实现数据可变的按需印刷

商业印刷品主要是产品目录、小册子、日历、海报、宣传单等广告宣传品,这些产品伴随着经济的高速成长而获得较大发展。特别是随着输出方式和输出精度的提高,不但单张纸多色胶印机可以大量而廉价地印刷高档印刷品,而且更加广泛地采用电子印刷、喷墨印刷以及可变数据按需印刷等。

3.包装材料力求保护环境、节省资源

包装材料随着经济高速成长期消费意欲的膨胀、商品数量的增加而有了很大发展。

包装材料是被包装物的“脸”,同时还要起着保护被包装物品的作用。因此包装材料要求设计上具有创意性、形状上要美观、质量上要稳定,容器还要具有密封性。一般是在容器内表面附着铝箔、PVDC(聚偏二氯乙烯)等,已具备抗氧化性能。另外,因瓶子回收起来比较困难,液体容器更多地使用内表面覆膜的、容易进行废弃处理的纸质容器。软包装材料也是一种功能性材料,通过复合各种树脂膜、铝箔,或涂布特殊的药液,使其具备所需的性能,如无菌、即食食品的包装材料还会有更大的发展。

作为与包装相关的产品种类,还有树脂成型产品。这种产品主要通过吹塑成型、真空成型等。由于客户对象主要是点心生产、乳类、清凉饮料、化妆品等行业,因此,作为派生产品,印刷企业从事这类容器的成型也是理所当然的。

根据环境标准、节省资源的要求,包装材料将面临过度包装、废弃公害等问题。如何在保护环境、节省资源的同时,提供性能更好、更方便的包装材料是今后一大研究课题。

4.印刷品外观接近天然材料

作为软包装印刷的应用发展,还有一大类产品就是建材制品。早期的应用只是利用凹印在合成树脂装饰板上印刷木纹,现在由于很难得到天然材料,因此壁纸、天花板、地板等建筑装饰材料以及衣柜、保险柜、洗手池等所使用的表面材料也可以通过印刷提供。这些产品的特点是:仿造天然材料的逼真度完全靠技术。天花板、装饰板、地板等材料的制作过程是:首先拍摄天然的木材、大理石等,以此为原稿,经过制版、晒版后再印刷及后加工。在后加工工序中,要按照各种用途使其具有各种耐性,同时,为更逼真地模仿实物,还可附着上虫咬痕迹、腐蚀痕迹等,或用发泡油墨使其凹凸不平。

5.光栅立体印刷技术制作的产品

这种印刷品不用任何工具肉眼就可以在二维的平面图像上直接观察出三维立体图像,它广泛应用于包装装潢产品、商业广告、科教卡通、明信片、贺年片、防伪标记、商标吊牌鼠标托、各类信用卡等。还应用于各种产品的装饰、装潢。所印图案连续、无接缝,有极好的仿真性,可以在已成形物体的不规则表面上,同时进行多角度立体印刷。

四、智能印刷(智能制造在印刷业中的应用)

随着《中国制造2025》规划的出台,各行各业都想借助“工业4.0”,通过向智能化转型实现产业升级,降低企业的成本。一些行业龙头企业充分意识到此次工业向智能化转型的革命性意义,纷纷大举进军智能化包装印刷领域。

所谓智能化就是在机械化、自动化、数字化、网络化的基础上更进一步,实现用智力改造工业化生产,保证生产更高效、质量更精湛、品质更高贵、生产更完美。

“工业4.0”是2013年由德国人提出来的,是以智能化生产为要素的工业革命,与“中国制造2025”异曲同工。世界工业化的进程只不过一百多年的历史,却经历了四次工业革命。每次革命带来的变化都是巨大的。第一次工业革命,也就是“工业1.0”,把人们带进了蒸汽机时代。“工业2.0”使工业发展更进一步,进入电气化时代,给人们带来了现代化的生活;“工业3.0”是信息化时代,给人们生活带来更多便利,现代化的程度越来越高。

印刷业也受惠于这几次工业革命。随着数字网络技术的介入,CTP设备解决了长期存在的印刷周期长的难题,极大地解放和发展了生产力,化解了印刷周期长的矛盾。包装印刷经历过手工折盒、手工粘盒的阶段,产量不高,质量不好。第三次工业革命的浪潮滚滚而来,机械化、自动化的变革时代,把机械折盒、机械粘盒推到了人们面前,彻底甩掉了手工操作,提高了生产效率,保证了折盒、粘盒质量。这个演变就是智能化过程,人们用智慧改变了工艺流程,实现了由初级阶段向高级阶段的转变。智能化最大的优势是用机器替代人的操作,自动化程度高,节省了大量劳动力和时间,使劳动力结构得到优化,设备更精良,加速了印刷的现代化。

“中国制造2025”将信息化和智能化制造列为制造业强国战略的第一主题,把智能制造作为传统制造业的转型升级的方向。从国内外大环境分析,中国制造2025,德国的工业4.0及美国的工业互联网等概念其实质异曲同工,都是将信息化与工业化深度融合,这也是智能工厂的核心。

当前,新一代信息技术迅猛发展:互联网、移动通信、大数据、云计算、人工智能等正在给我们的生活带来深刻的影响。近几年来各种新技术的应用层出不穷,很多标志性成果进入产业化:自主无人系统(无人机、无人车、各种机器人)、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等很多国内品牌的工业机器人从性能指标和应用领域上也达到了国际先进水平。这些新技术的日益成熟为智能工厂的实施提供了有力的技术保障,也为行业减轻了成本压力。

1.互联网和物联网

“智能制造”这个概念不仅仅体现在生产这个环节,而应该是贯穿所有的流程,甚至把整个行业的资源整合起来。因此互联网和物联网的技术必不可少,“互联网+”代表着一种新的经济形态,它指的是依托互联网信息技术实现互联网与传统产业的联合,以优化生产要素、更新业务体系、重构商业模式等途径来完成经济转型和升级。“互联网+”计划的目的在于充分发挥互联网的优势,将互联网与传统产业深入融合,以产业升级提升经济生产力。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网的英文名称是“Internet of things(IoT)”,也就是指物物相连的互联网。其包含两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

通过互联网和物联网技术,远程控制所有的印前、印刷、印后设备,并能获得所有相关信息,使得各种资源达到更高的利用率。

2.大数据

现在的社会是一个高速发展的社会,科技发达,信息流通,人们之间的交流越来越密切,生活也越来越方便,大数据就是这个高科技时代的产物。马云曾在演讲中提到,未来的时代将不是IT时代,而是DT时代,DT就是Data Technology数据科技,显示大数据对于阿里巴巴集团来说举足轻重,有人把数据比喻为蕴藏能量的煤矿。煤炭按照性质有焦煤、无烟煤、肥煤、贫煤等分类,而露天煤矿、深山煤矿的挖掘成本又不一样。与此类似,大数据并不在“大”,而在于“有用”。价值含量、挖掘成本比数量更为重要。对于很多行业而言,如何利用这些大数据是赢得竞争的关键。大数据的价值体现在以下几个方面:第一,对大量消费者提供产品或服务的企业可以利用大数据进行精准营销;第二,做小而美模式的中小微企业可以利用大数据做服务转型;第三,面临互联网压力之下必须转型的传统企业需要与时俱进充分利用大数据的价值。

3.云计算

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。

通过云计算,用户可以按需来申请由供应商提供的各种软硬件资源,进行大规模计算。云计算具有超大规模、虚拟化、高可靠性、按需服务、极其廉价等诸多优点,这使它成为企业运营的重要工具。

不少印刷企业面临的问题是客户分散、订单交付时间短、需及时报价、客户个性化需求多,以及订单多而量少等。大多数中小企业接单也是通过网络进行的,W2P与云计算技术的结合,是非常好的方案,能够使得印务快速部署、实施。

4.人工智能

目前在很多领域,机器人代替了机器人可代替或协助人类完成各种工作,凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作,都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外,还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。印刷在人们印象中一直都是“脏、乱、差”的形象,虽然印刷环境已经逐渐改善,但是噪声、异味等问题很难彻底解决,再加上传统印刷需要长时间劳作,用机器代替人工也是必然的趋势。过去的印刷几个人开一台机器,随着技术的进步,现在已经实现了一个人开多台机器。未来的印刷车间将彻底摒弃人工劳作。

机器人虽然已经代替了大部分劳作,但是不等于人工智能,因为目前大部分机器人做的是人设定好的一套动作。人工智能发展的最终目的是要让机器能像人一样去思考、判断、解决各种复杂问题。

5.智能制造的模式

智能制造(Intelligent Manufacturing)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。谈起智能制造,首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家和地区如美国、欧盟、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元,对100个项目实施前期科研计划。毫无疑问,智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计、工艺过程设计、生产调度、故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方、生产调度等,实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但显然的是,要在企业制造的全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题,下个世纪会实现智能自动化吗?而如果只是在企业的某个局部环节实现智能化,而又无法保证全局的优化,则这种智能化的意义是有限的。

智能印刷工厂是印刷行业自动化和信息化发展的新阶段,集智能手段和智能系统等新兴技术于一体,以减少人工、节能减排、精益管理为目标,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。美国、德国、日本等国家现代化的印刷工厂,高效的生产流程和现代的管理模式值得我们借鉴。比如,CHINA PRINT 2017展览中,海德堡在Simply Smart的参展口号下,把整个展位变成了智能印厂的样板车间,“智能印厂”“智能导航式印刷”等一系列理念切实落实在展出的每一台设备、每一个生产环节之中。从接单、制版、印刷、裁切、折页到贯穿全程的印通软件更是显示了强大的威力。杭州科雷公司推出的智能印刷系统以EZcolor数字智能控墨系统为核心,集成印前自动化系统和生产过程管理信息化系统,开启智能印刷新模式。长荣股份推出印刷包装设备智能化解决方案,及智慧印厂整体解决方案,IoT/工业4.0的解决方案更是有很多技术亮点,他们的技术路标就是:以德国标准出品印刷设备、以智能应用服务印包企业;以智慧印厂整体解决方案推动印包行业的工业4.0进程;融合信息科技服务生态链、共筑印刷包装产业云平台。

传统的印刷工艺流程分为印前、印刷、折页、堆码、装订和物流六大环节,这些环节如同孤岛一样,各自独立,中间需要大量的人工进行操作,环节之间的大量损耗、多次转运及衔接带来巨大劳动强度等问题日益突出,成为困扰印刷行业提高质量、效率的主要瓶颈。通过数字化、智能化的印刷智能工厂将这些环节串联在一起,将实现设备的数字化、智能化控制,转运和物流的自动化、无人化操作,生产管理的信息化、实时交互,从而提高质量和效率,降低损耗和劳动强度,减少人员数量,降低成本。

智能印刷工厂不是单一的某种设备、某种技术的升级,而是整体、系统全面升级,是信息技术与制造业深度融合、集成创新的根本性变革。其将现代的信息通信技术和网络技术、人工智能技术相结合,通过智能生产设备、智能物流设备、仓库管理系统、工业机器人系统集成、云服务平台、绿色节能设备、制造执行系统等关键技术的配合,将传统印刷生产的集中式管理模式,升级为分散式的、增强控制型的管理模式,极大地提高了生产效率,降低过程消耗,并使印刷工厂内外的物品与服务相互合作,产生前所未有的价值,形成全新的业务模式,最终建立起一个高度灵活、高效运转的个性化、数字化、规模化的印刷产品和服务的制造和提供者。

6.智能印刷的发展前景

智能印刷工厂将成为印刷行业向智能化、数字化、绿色化方向发展,实现转型升级的必由之路。“中国制造2025”明确了中国制造业未来的发展方向,印刷业作为制造业的一个分支,也在寻求转型升级之路。印刷业转型升级的一个基本诉求,就是如何改善大而不强、效率低、管理水平不高、赚钱不多的问题。在转型升级的过程中,必须紧紧依靠中国印刷机行业和材料生产供应商来实现,如何为印刷业提供有价值的产品,使其提高生产效率、降低成本,减少对人工的依赖将是印机制造行业奋斗的方向。

(1)创新的人机界面

计算机屏幕,甚至是更原始的显示器仍然在工业领域占主导地位,但这种情况正在改变。在查看设备组件时,增强现实应用可以提供更有价值的反馈,并为员工提供有关制造设备的物联网衍生信息,使公司能够更好地进行管理与维护;虚拟现实也可以使用更传统的技术为工作人员提供强大的可视化功能。同时,依托大数据、云计算、物联网等技术,收集的大量数据可能令人咂舌,使得各种机器得到一体化的统一操作、控制。

(2)更好的预测性维护

多年来,预测性维护在工业环境中一直扮演着日益重要的角色,物联网组件的持续增长也提供了比以前更多的信息。印刷机一旦出现问题会对生产带来很大影响,结合机器学习和其他人工智能工具,现代工业软件比过去凭借个人经验判断确定何时需要更换设备部件更加有效。依托物联网和人工智能,对印刷相关设备实时监控,及时维护和保养,使得机器避免出现故障。与其他技术不同,预测性维护的好处很容易计算。作为一种工业物联网技术,预测性维护一定会成为未来工业管理人员的优秀助手。

(3)更高效的自动化技术

自动化一直是工业的核心,数字技术正在推进这一趋势。企业现在可以依靠低成本设备来补充更广泛的制造组件,而不是投资昂贵的重型设备。随着自动化系统继续证明其价值,企业将会投入更多资金,并看到显著的效率提升和更低的劳动力成本。然而,工人招聘仍将保持强劲,因为即使是高度自动化的系统也需要人工监控进度,并寻找最大限度提高效率的方法。由于工业设备停机成本很高,通常情况下,企业会尽可能避免硬件和软件的升级与改造,因此,工业企业的变革有时候会非常缓慢。然而,全面提升效率将迫使企业采取更加灵活的方式进行运营。物联网与人工智能分析有时会导致令人惊讶的结果,因为人工智能对于发现那些人类可能永远不会探索的相关领域非常重要。实体工业的长期转变将会找到更快速适应信息化的方法,而且这一举措在未来几年中将继续增加。

(4)智能生产的行业扩展

对于印刷企业来说,智能化的发展第一阶段是实现一个印刷企业的全智能化。试想一下,未来的一个印刷企业,可能从原材料的管理、制版、印刷生产、印后、印刷质量管理以及出库全部都不需要人工干预。人工要做的可能最后只剩下两个字“选择”,选择用哪种纸张、哪种油墨、哪种工艺等。

而第二阶段的智能生产可能要很长时间才能实现,并且伴随资源的不断整合。依托大数据、云计算、物联网、机器共享等发展,未来不仅仅印刷行业可以整合到一起,避免整个印刷行业机器过剩,利益最大化,效率最大化。而且未来还将出现上下游的资源整合。举个例子,比如通过大数据,行业可以知道未来上小学的学生人数是多少,需要多少教材;那么这些印刷量需要多少纸张、油墨。通过大数据、云计算,能较为准确地知晓市场需求,整合了印刷从上游的造纸、油墨生产,到印后的一整套资源。未来不仅仅是同行,不同的行业也会紧密相连在一起。