劉琳琳 傅建芳 李凱凱

印刷行業(yè)受到新興媒體興起以及互聯(lián)網(wǎng)帶來的沖擊，導致原有的書報刊印刷業(yè)務市場縮小，人們的生活、工作方式的改變，個性化定制消費需求流行，使得以大量復制為標志的傳統(tǒng)印刷雪上加霜。在此背景下，工業(yè)4.0的出現(xiàn)以及互聯(lián)網(wǎng)+的提出，為印刷企業(yè)的轉型升級和打造基于信息驅動下的智慧型印刷生產(chǎn)開辟新方向。智慧型印刷生產(chǎn)指在信息驅動技術和數(shù)字裝備基礎上，運用物聯(lián)網(wǎng)技術、人工智能技術、傳感器技術、大數(shù)據(jù)技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術以及智能機器人，實現(xiàn)印刷生產(chǎn)智能化、業(yè)務網(wǎng)絡化、制程標準化、管理高效化的生產(chǎn)模式。

印刷生產(chǎn)流程的智能化建設

隨著印刷技術工藝流程和設備制造的不斷發(fā)展，設備向自動化、智能化發(fā)展，設備功能向模塊化、復雜化發(fā)展。印刷加工設備兼容JDF文件，設備接口的不斷開放，為企業(yè)各種管理系統(tǒng)與設備之間進行信息傳遞架起了橋梁。印前數(shù)字工作流程中的數(shù)據(jù)將直接控制印刷機進行生產(chǎn)，印刷以及印后設備之間實現(xiàn)聯(lián)線生產(chǎn)。

1.印前智能化

印前處理從半智能到全智能化的建設，即客戶文件從進入到數(shù)字化工作流程中，系統(tǒng)自動執(zhí)行各環(huán)節(jié)工作，自動切換到下一處理環(huán)節(jié)，自動進行信息傳遞，最終完成產(chǎn)品的加工，人員的參與只是起到了一個監(jiān)控的作用。全自動印前處理流程如圖1所示。

客戶稿件、網(wǎng)絡DIY文件以及設計文件通過網(wǎng)絡印刷平臺，傳送到全自動數(shù)據(jù)處理平臺服務器，服務器自動生成標準化的PDF文件以及包含所有訂單ERP數(shù)據(jù)，PDF文件以及ERP數(shù)據(jù)被一起傳送到數(shù)字工作流程中，全自動數(shù)據(jù)處理平臺中的智能識別器根據(jù)訂單判定該訂單是采用傳統(tǒng)印刷還是數(shù)字印刷方式，判定完后，全自動數(shù)據(jù)處理平臺自動完成PDF文件的精煉、色彩的自動校正以及自動拼版。處理完成后，識別為傳統(tǒng)的印刷方式，則將文件輸送到CTP制版設備，進行制版輸出；識別為數(shù)字印刷機則將文件直接輸送到數(shù)字印刷機進行輸出。

2.印刷生產(chǎn)智能化

在印刷機上安裝智能化控制系統(tǒng)，通過各種智能傳感器檢測輸紙、傳紙、印刷、烘干、收紙等印刷過程中各類信號，能夠實時、準確地獲取紙張傳遞、油墨供給、顏色套準、缺陷檢測、故障預測與診斷等各類信號；自動分析數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，然后給印刷機的各個單元發(fā)出合理的指令，實現(xiàn)智能化控制印刷全過程的目的。

3.印后生產(chǎn)智能化

智能印后設備能根據(jù)程序指令自動選擇相關工藝并設置參數(shù)，自動配置集成相應生產(chǎn)設施，實現(xiàn)一鍵完成整個印后加工工序。當更換活件時，設備能通過伺服電機自動調整設備相關參數(shù)，縮短活件更換時間。同時，自動捕捉和反饋生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為管理者提供決策依據(jù)。

4.印刷物料智能化管控

與ERP系統(tǒng)連接，運用AGV和在智能化的倉庫管理系統(tǒng)的指導下，實現(xiàn)連續(xù)的物料控制。同時在印刷生產(chǎn)過程中應用二維碼技術實現(xiàn)原材料出入庫、半成品入庫、成品入庫以及成品出庫標識。應用射頻識別技術，實現(xiàn)半成品與加工設備之間的交互、物流追蹤、原材料檢索與校核、庫存管理，實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的智能化。運用智能機器人，實現(xiàn)企業(yè)內部物流的的自動化、智能化，實現(xiàn)機器人、設備、人之間的協(xié)同合作。

企業(yè)信息系統(tǒng)的建設

1.信息系統(tǒng)的互聯(lián)

在智慧印刷廠中，生產(chǎn)設備可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，機臺之間互聯(lián)，同時連接到同一網(wǎng)絡。在信息化系統(tǒng)應用不斷深入的過程中，ERP信息系統(tǒng)將與電子商務平臺互聯(lián)，ERP與MES系統(tǒng)的互聯(lián)，MES系統(tǒng)與生產(chǎn)設備互聯(lián)。以MES系統(tǒng)與生產(chǎn)設備互聯(lián)如圖3所示。

MES系統(tǒng)與生產(chǎn)設備互聯(lián)的優(yōu)勢：

①機臺可以將生產(chǎn)的完成情況及時上報給MES系統(tǒng)，以便在最短的時間實現(xiàn)下一生產(chǎn)任務的切換，縮短了生產(chǎn)周期，并且方便生產(chǎn)管理人員對實時生產(chǎn)任務進度的全面把握。

②由于是機器自動化生產(chǎn)，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且產(chǎn)品質量的一致性得到了保障。

③節(jié)省了勞動力成本，隨著人口紅利的消失，勞動力成本不斷上升，勞動密集型型企業(yè)不斷遷往勞動力成本更低的東南亞國家，設備的自動化生產(chǎn)，在一定程度上緩解了印刷制造企業(yè)招工壓力。

④由于設備與MES系統(tǒng)是互聯(lián)的，可以實時監(jiān)控和反饋設備生產(chǎn)狀態(tài)，出現(xiàn)故障能及時得到解決，降低了停機造成的損失。

2.企業(yè)信息化策略

對于信息化水平不高的印刷企業(yè)，應盡早樹立企業(yè)信息化建設意識，結合企業(yè)的業(yè)務需要以及目前的信息化水平，積極引進信息化管理系統(tǒng)。從單個部門出發(fā)，初步實現(xiàn)部門級的信息化，提高企業(yè)生產(chǎn)、管理、運營效率，增強企業(yè)競爭力。

對于有一定信息化基礎的印刷企業(yè)，則重點應放在打破企業(yè)信息化孤島，注重信息化系統(tǒng)之間的互聯(lián)。不僅實現(xiàn)從訂單生成，到生產(chǎn)訂單的自動下達，再到生產(chǎn)一條鏈的信息化，還要實現(xiàn)企業(yè)、客戶、供應商之間信息化的互通。使客戶在網(wǎng)絡印刷平臺下單的同時，印刷企業(yè)進行生產(chǎn)的準備工作，供應商根據(jù)客戶訂單以及印刷企業(yè)原材料庫存現(xiàn)狀及時供應所需物料，實現(xiàn)原材料供應及時、訂單生產(chǎn)及時、成品送貨及時，進一步實現(xiàn)豐田汽車的準時生產(chǎn)管理思想。

智慧型印刷生產(chǎn)的必要條件

智能生產(chǎn)的前提是設備自動化、智能化的實現(xiàn)。對于印刷行業(yè)來說，要實現(xiàn)智能生產(chǎn)有賴于印刷設備制造商與印刷生產(chǎn)企業(yè)共同努力。

對于印刷設備制造商來說，需要運用當前最先進的機械制造技術，人工智能技術、物聯(lián)網(wǎng)技術結合印刷產(chǎn)品加工工藝，制造出滿足印刷企業(yè)生產(chǎn)個性化、多樣化產(chǎn)品的自動化智能化生產(chǎn)加工設備。印刷設備具有更多的開放接口，實現(xiàn)設備與設備之間，設備與企業(yè)內部軟件系統(tǒng)之間的互聯(lián)。

對于印刷生產(chǎn)企業(yè)來說，應從生產(chǎn)力、購買力、新舊設備銜接方面全面考慮，引進自動化、智能化設備。綜合考慮自身生產(chǎn)力，規(guī)劃近期和遠期業(yè)務發(fā)展方向，購置相應的智能設備；可以預見，未來勞動力市場會越來越緊張，用工成本會持續(xù)增加，印刷行業(yè)實現(xiàn)機器換人也是必然趨勢，在購買力允許的情況下，盡可能購買智能化程度高、穩(wěn)定性能更好的品牌設備；同時，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)階段以及未來業(yè)務需要，淘汰不適用的設備，或對現(xiàn)有設備進行改造以使之適應新的發(fā)展需求，或者新購自動化、智能化設備開展企業(yè)新的業(yè)務。

智慧型印刷生產(chǎn)的實現(xiàn)

印刷企業(yè)生產(chǎn)流程的智能化如圖4所示。全自動化的智能生產(chǎn)線可通過信息系統(tǒng)控制的智能設備、智能機器人、AGV智能小車；印前中心通過對訂單以及客戶文件進行分析處理，轉換為生產(chǎn)指令信息；信息系統(tǒng)接收生產(chǎn)指令，并作出分析，指導控制智能設備開始啟動生產(chǎn)；智能設備通過信息提示智能機器人，使之完成初始材料的搬運以及上料生產(chǎn)。

生產(chǎn)過程中的半成品，通過信息系統(tǒng)自動控制的地板鏈和輸送帶，使半成品進入到下一生產(chǎn)工序；同批次的產(chǎn)品制造信息設置在芯片或者二維碼中，這個具有“大腦”功能的芯片或者二維碼提前告知包裝印刷設備印刷；顏色、模切、形狀以及后道工序要求等生產(chǎn)信息。印刷廠的生產(chǎn)員工以及管理人員可有借助智能手機或中央控制系統(tǒng)進行查詢或者全程操控。

智能印刷廠根據(jù)具有代表性的產(chǎn)品集成配置相應的自動化、智能化生產(chǎn)線，達到設備的最大利用率。在生產(chǎn)過程中，信息系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)指令，自動配置生產(chǎn)工藝，并指導相應的設備提前做生產(chǎn)準備工作，提高生產(chǎn)效率。在印刷廠內部，智能產(chǎn)品的實現(xiàn)過程如圖5所示。

印刷行業(yè)一次次上演智能化發(fā)展變革與網(wǎng)絡、IT技術的融合，與工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)模式不謀而合。印刷設備中智能化模塊，帶動印刷過程中的智能化生產(chǎn)，更有企業(yè)引入高速全自動化設備、智能化機器人。印刷企業(yè)作為以知識傳播文化傳承的重要產(chǎn)業(yè)，在社會智慧化發(fā)展的潮流中，也將全面實現(xiàn)印刷生產(chǎn)過程的智慧化。