印刷質(zhì)量在線檢測 產(chǎn)品質(zhì)量有保障

孔超

印刷質(zhì)量在線檢測技術(shù)是采用機器視覺代替人眼來檢查印品質(zhì)量，克服人眼難以持續(xù)、穩(wěn)定檢查之不足的同時，能夠記錄檢測結(jié)果，為印刷生產(chǎn)的數(shù)字化、數(shù)據(jù)化、規(guī)范化打下基礎(chǔ)，實現(xiàn)印刷質(zhì)量全程可追溯。

筆者所在的深圳光華印制有限公司主要承印增值稅專用發(fā)票（以下簡稱“稅票”）、銀行支票、有價證券、各類鑒定證書等安全防偽印品，這類產(chǎn)品多采用輪轉(zhuǎn)印刷機印刷，對質(zhì)量要求較高。我公司在產(chǎn)品質(zhì)量檢測上，采用了中鈔科信公司自主研發(fā)的輪轉(zhuǎn)印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)，同時，結(jié)合系統(tǒng)功能及生產(chǎn)流程，還引入了信息管理系統(tǒng)、噴墨系統(tǒng)及人工核查系統(tǒng)。

我公司使用的印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，也就是通過將標(biāo)準(zhǔn)印刷品圖像（也稱“標(biāo)準(zhǔn)模板”）與在印刷機上用高速照相機采集的待檢印刷品圖像（也稱“目標(biāo)圖像”）進(jìn)行比對，并根據(jù)預(yù)設(shè)的缺陷指標(biāo)閾值輸出檢測結(jié)果，判定缺陷是否存在。我公司承印的稅票主要包含表格文字、代碼及監(jiān)制章三個產(chǎn)品要素，因此印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)應(yīng)能夠全幅面檢測三要素的墨色偏差、套印偏差、缺字?jǐn)嗑€、墨點、雜質(zhì)、污損、紙洞、顯碳、微縮文字殘缺、重影及產(chǎn)品核對（工單錄入與實際生產(chǎn)產(chǎn)品核對，包含三個產(chǎn)品要素內(nèi)容及墨色的核對）等；而對支票類產(chǎn)品，除基本的缺陷信息檢測功能以外，檢測功能還包含支票號碼的準(zhǔn)確性、號碼印刷質(zhì)量、紅水線、底紋及熒光質(zhì)量檢測等。另外，通過印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的質(zhì)量統(tǒng)計管理功能，還可得到檢測全過程的報警記錄和詳盡的生產(chǎn)報告，根據(jù)該報告可對產(chǎn)品有針對性的進(jìn)行剔廢，更有助于認(rèn)識印品質(zhì)量變化的規(guī)律，從而更加有效地進(jìn)行生產(chǎn)管理。在此，筆者將我公司應(yīng)用印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的經(jīng)驗與大家做以分享。

加強內(nèi)部控制 保證檢測質(zhì)量

1.檢測精度的設(shè)置

傳統(tǒng)印刷過程控制通過在印張上加印印刷控制條，再采用密度法或色度法進(jìn)行控制。而基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)是對數(shù)字圖像進(jìn)行分析和檢測，與傳統(tǒng)密度或色度檢測方式有很大的不同。另外，即使都采用基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)，若采用不同的檢測原理和方式，其控制參數(shù)和精度設(shè)定也有很大的差別。

由此，印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)應(yīng)具有各方可接受的、可量化的檢測指標(biāo)，而且這些指標(biāo)參數(shù)設(shè)定應(yīng)盡量有規(guī)律。例如，對套印偏差、斷線等的描述采用長度單位，對雜質(zhì)、墨點等的描述采用面積單位，對于此類型質(zhì)量缺陷可直觀地設(shè)定檢測要求。而對于一些系統(tǒng)不能較好辨識的缺陷類型（如重影、浮臟等），在設(shè)定指標(biāo)參數(shù)時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)特點進(jìn)行多方面測試，按照產(chǎn)品公差要求和系統(tǒng)檢測能力要求，分別確定各參數(shù)的控制閾值，保證系統(tǒng)檢測能力能夠達(dá)到實際生產(chǎn)要求。

另外，在檢測精度的設(shè)定中，可選擇適當(dāng)收緊且有彈性的標(biāo)準(zhǔn)。若精度設(shè)定過高，雖然能實時反映產(chǎn)品缺陷，但會加大質(zhì)量核查人員的工作量，降低工作效率；而精度設(shè)定過低則易造成漏檢，致使缺陷產(chǎn)品流出。例如，輪轉(zhuǎn)印刷中常出現(xiàn)連續(xù)臟版現(xiàn)象，此問題若不及時處理就會越來越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，如果精度設(shè)定適當(dāng)收緊，則系統(tǒng)在參數(shù)達(dá)到臨界值時就會報警提示，操作人員可及時調(diào)整印刷狀態(tài)，使質(zhì)量穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。

2.分區(qū)分級控制

對于大部分票證產(chǎn)品，票面的不同區(qū)域?qū)|(zhì)量的要求往往不盡相同。因此，在系統(tǒng)設(shè)置中可對檢測區(qū)域按重要程度進(jìn)行分等級的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，并通過檢測精度的差異化予以區(qū)分。如對票據(jù)中的“金額區(qū)”、“密碼區(qū)”等重要區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格檢查，而對不影響產(chǎn)品整體效果的區(qū)域則可放寬要求，即使出現(xiàn)輕微缺陷也可視其為合格品，從而大大減少報錯數(shù)量。

3.檢測系統(tǒng)的維護(hù)

由于印刷效果受機械、化學(xué)、環(huán)境等多方面因素影響，在工藝上難以保證每批次印刷效果的完全一致，而檢測系統(tǒng)直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量的判定，因此檢測系統(tǒng)對印刷質(zhì)量控制至關(guān)重要。

我公司就將檢測系統(tǒng)的使用和管理列入到常規(guī)的生產(chǎn)管理規(guī)程中。例如，定期對檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測功能驗證，保證不同環(huán)境下檢測功能的穩(wěn)定；定時對檢測系統(tǒng)相關(guān)的光源、鏡頭等硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，使之處于正常檢測狀態(tài)；在生成和更換標(biāo)準(zhǔn)模板時，質(zhì)量核查人員要進(jìn)行檢查，保證標(biāo)準(zhǔn)模板不被隨意更換。

4.操作人員的培訓(xùn)

雖然印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)能夠減輕很多工作量，但其作為新事物，在系統(tǒng)認(rèn)知和操作方面對操作人員提出了較高要求。且在生產(chǎn)過程中，多變的生產(chǎn)環(huán)境導(dǎo)致的不可控因素較多，要想有效保證系統(tǒng)穩(wěn)定、精細(xì)的進(jìn)行檢測，就要求操作人員對系統(tǒng)有一定程度的認(rèn)識。因此，加大對系統(tǒng)相關(guān)人員的培訓(xùn)，能使系統(tǒng)更好地服務(wù)生產(chǎn)。

提升系統(tǒng)功能 完善生產(chǎn)管理

1.結(jié)合信息管理系統(tǒng)，提升管理水平

通過對產(chǎn)品特點進(jìn)行分類和整合，結(jié)合信息管理系統(tǒng)與系統(tǒng)檢測功能，可完善產(chǎn)品生產(chǎn)流程管理。具體來說，在印刷之前，印刷機臺需根據(jù)生產(chǎn)通知單錄入相應(yīng)的產(chǎn)品信息和作業(yè)信息；開啟印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)后，其可核對檢測到的作業(yè)信息與預(yù)設(shè)的是否一致，若不一致，系統(tǒng)會報警提示，這樣就可避免印刷事故的發(fā)生。

以我公司使用的稅票印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)為例，由于我公司承印的稅票涵蓋地區(qū)較廣，每一地區(qū)有兩類票種，每種票由多個聯(lián)次組成，每個聯(lián)次的代碼又包含不同內(nèi)容的編碼信息，生產(chǎn)時很可能出現(xiàn)裝錯版、上錯墨等質(zhì)量問題。例如，預(yù)備生產(chǎn)2013年第2季度的三聯(lián)票時，但上錯版使得實際生產(chǎn)的為2013年第2季度的六聯(lián)票，由于系統(tǒng)中引入了產(chǎn)品核對功能，系統(tǒng)就可自動識別出錯誤并報警提示，確保產(chǎn)品信息準(zhǔn)確。

2.引入噴碼系統(tǒng)，方便廢品定位

輪轉(zhuǎn)印刷產(chǎn)品具有連續(xù)性，若出現(xiàn)質(zhì)量問題，機臺人員翻查廢品只能憑借記憶和經(jīng)驗確定大概位置，剔廢非常麻煩。而采用噴碼機、貼標(biāo)機或打標(biāo)機等在紙邊做出標(biāo)記，這樣機臺人員翻查、剔廢就非常方便。圖1為印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)和噴碼系統(tǒng)示意圖。

我公司之所以引入噴碼系統(tǒng)也正是出于以上考慮，根據(jù)生產(chǎn)需要設(shè)定噴碼標(biāo)志和位數(shù)，在每一份產(chǎn)品上噴印唯一的識別碼，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)將報錯產(chǎn)品與相應(yīng)的噴碼號一并記錄，從而提高了廢品的標(biāo)記精度和剔廢效率。

3.人工核查系統(tǒng)，確保產(chǎn)品無漏廢

輪轉(zhuǎn)印刷機生產(chǎn)速度較高，而機臺配置人員較為固定，當(dāng)產(chǎn)品報廢較多時就會非常忙亂，從而對報錯產(chǎn)品處理不及時，使之流入下一工序，易造成較大的質(zhì)量事故。

為避免這種情況的發(fā)生，可借助印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)實時保存檢測記錄的優(yōu)勢，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)將檢測記錄傳送到人工核查系統(tǒng)（如圖2）。機臺人員著重對嚴(yán)重廢品和連續(xù)廢品進(jìn)行在線核查，將廢品抽出并于系統(tǒng)中標(biāo)記剔廢狀態(tài)；后端質(zhì)量核查人員則通過翻查剔廢記錄，根據(jù)其剔廢狀態(tài)，核查機臺未處理的檢測記錄，確定最終的廢品，確保所有檢測記錄都能得到有效處理，從而大大降低廢品流出風(fēng)險。

排查系統(tǒng)弱項 探尋彌補方法

1.誤報

高速運轉(zhuǎn)的輪轉(zhuǎn)印刷機往往會因紙張偏移、張力不穩(wěn)等原因或目標(biāo)圖像亮度不均勻，造成照相機采集的目標(biāo)圖像出現(xiàn)位置偏移、伸縮、扭曲或顏色失真等問題，從而導(dǎo)致檢測系統(tǒng)在檢測過程中不可避免地產(chǎn)生誤報現(xiàn)象。誤報不僅影響機臺人員對產(chǎn)品質(zhì)量的判斷，還會增加后續(xù)核查的工作量。因此，應(yīng)盡可能避免誤報現(xiàn)象。

根據(jù)我公司的使用經(jīng)驗，標(biāo)準(zhǔn)模板設(shè)置不當(dāng)或檢測精度設(shè)置不合理都會造成大量的誤報。因此，質(zhì)量核查人員應(yīng)定期對標(biāo)準(zhǔn)模板、檢測精度設(shè)置等進(jìn)行檢查，加強檢測系統(tǒng)的管理。

2.檢測盲區(qū)

由于照相機對顏色、灰度的識別能力有限，因此印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)存在一定的盲區(qū)，光源、照相機的成像精度以及檢測方式不同也會影響檢測效果。例如產(chǎn)品浮臟不易察覺，印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)對這類質(zhì)量缺陷的檢測效果并不理想。而且大多數(shù)在線檢測也都是針對灰度圖像的形狀檢測，即油墨濺污、墨點、起皺、套印不準(zhǔn)、漏白等，對于彩色的檢測效果還需要進(jìn)一步提升。

另外，由于印刷機在停、開機和調(diào)機階段速度會發(fā)生變動，這對基于逐行掃描的檢測系統(tǒng)的圖像采集會產(chǎn)生一定影響，因此需等印刷機運行較平穩(wěn)后方可進(jìn)行有效檢測。

我公司在引入印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)后，對檢測盲區(qū)等質(zhì)量風(fēng)險進(jìn)行了分類評估，結(jié)合檢測系統(tǒng)功能優(yōu)化了產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。例如，通過人工按比例抽檢產(chǎn)品、翻查指定數(shù)目的停開機過程產(chǎn)品、統(tǒng)計人工檢查過的產(chǎn)品存在的用機檢漏廢情況，把握機檢盲區(qū)帶來的風(fēng)險，杜絕嚴(yán)重廢品流出。

3.缺陷分類

缺陷分類工作對統(tǒng)計分析生產(chǎn)中的質(zhì)量問題十分重要。印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)可將很大一部分缺陷進(jìn)行分類，而對于少數(shù)類型的質(zhì)量缺陷仍無能為力，因此，我公司引入人工核查系統(tǒng)，通過人工查看，對質(zhì)量缺陷進(jìn)行分類，分析廢品產(chǎn)生的原因，確定質(zhì)量責(zé)任區(qū)間，為更精細(xì)的生產(chǎn)管理和質(zhì)量分析提供有力支持。

目前，從我公司的使用情況來看，印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)基本能夠滿足產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量要求，同時，由于與信息管理系統(tǒng)及人工核查系統(tǒng)等結(jié)合，將產(chǎn)品的整個生產(chǎn)工藝流程納入到數(shù)字化生產(chǎn)管理中，不僅印刷質(zhì)量得到有效控制，而且生產(chǎn)管理也更加科學(xué)有效。然而雖然印刷質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)能夠大大提升產(chǎn)品的質(zhì)量水平，但要用好該系統(tǒng)，還需要結(jié)合生產(chǎn)實際和系統(tǒng)功能特點，全面評估質(zhì)量風(fēng)險，有針對性地采取相應(yīng)彌補措施。