基于5G時代智能制造下印刷色標(biāo)的應(yīng)用研究

錢文武

進(jìn)入20世紀(jì)以來，隨著對外貿(mào)易全球化，中國人民經(jīng)過近半個多世紀(jì)的努力，經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成績。未來隨著人口紅利的消失，傳統(tǒng)制造業(yè)的競爭優(yōu)勢弱化?；谠袃?yōu)勢的用工成本和資源成本，靠放大規(guī)模獲取利潤的擴(kuò)張模式正在消失，若還是抱殘守舊，必然被市場淘汰。今年筆者在對一些企業(yè)進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí)時，發(fā)現(xiàn)一個驚喜的變化，很多中小型企業(yè)在一些勞動強(qiáng)度大、重復(fù)率高的工位都嘗試引進(jìn)機(jī)器人代替人工，智能化生產(chǎn)的基礎(chǔ)正在慢慢形成。隨著5G技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，移動互聯(lián)下的智能工廠才剛剛拉開帷幕。面對新時代的技術(shù)革命，您準(zhǔn)備好了么？

智能印廠建設(shè)與印刷色標(biāo)的應(yīng)用

5G時代如何把傳統(tǒng)印企變成智能印廠，除了必要的設(shè)備升級外，還要借助于5G網(wǎng)絡(luò)把企業(yè)里面的材料、設(shè)備、人力、運(yùn)輸有機(jī)地連接起來。如何做到有機(jī)連接，很多觀點(diǎn)認(rèn)為借助5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ERP系統(tǒng)進(jìn)行資源整合，安排生產(chǎn)計劃。把所有預(yù)生產(chǎn)的產(chǎn)品信息集中于中央處理系統(tǒng)，人工去下達(dá)指令，智能是形式上的智能化。智能工廠好比是一個智能機(jī)器人，它所得到的指令就是印刷制作出一個出色的產(chǎn)品。接到印刷樣品色彩信息指令之后，智能中心自動匹配紙張的白度和克重，紙張進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。印版車間根據(jù)指令使用CTP輸出印版，印刷車間根據(jù)印刷機(jī)的性能、印刷色域以及印刷效率進(jìn)行匹配，上機(jī)印刷，通過色標(biāo)進(jìn)行在線質(zhì)量監(jiān)控，印后加工根據(jù)產(chǎn)品的要求選擇不同的加工工藝，通過顏色傳感器分配印張到覆膜、模切、配帖、裝訂等工序，全程無人工干預(yù)，只有人工輔助。綜上所述，如果讓一個工廠智能起來，光有各個工序的自動化是不夠的，就像人沒有靈魂。因此在加工流程中引入色標(biāo)因子，通過顏色傳感器形成智能印廠的視覺系統(tǒng)，通過系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)智能印刷。

印刷色標(biāo)在智能印刷中的新功能

印刷色標(biāo)的研究可以追溯到20世紀(jì)50年代，最早色標(biāo)是用來檢測膠片的密度和相紙上圖像的色彩。對印刷色標(biāo)的定義各個國家存在著差異，比如有定義稱色標(biāo)是用來檢測印刷質(zhì)量的條狀樣品，可以檢測膠印網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大、重影、套印精度等參數(shù)。

如何讓色標(biāo)成為智能印廠的靈魂，唯一可行的辦法就是擴(kuò)大印刷色標(biāo)的使用范圍，拓展色標(biāo)在印品加工流程中的新功能。對比曾經(jīng)的目測法，印刷技術(shù)的進(jìn)步，印刷設(shè)備的自動化，各個工序融入色標(biāo)檢測變?yōu)榭赡?。舉例來說，印前制作從“鉛與火”轉(zhuǎn)換成“光與電”，印前色彩管理到模擬成品打樣，色域由大到小。隨著VR技術(shù)仿生視覺的發(fā)展，印前虛擬打樣必將成為現(xiàn)實(shí)?；谟∷⑸珮?biāo)的色彩管理系統(tǒng)在確定樣品之后，色彩信息隨即被保留。智能印刷要做的便是把色彩信息通過色標(biāo)的形式記錄傳遞? ? 下去。

基于智能印刷印前色彩信息確定之后，紙張的印刷適性隨即確定，物料庫根據(jù)備貨情況，匹配相應(yīng)紙張在預(yù)定的時間到達(dá)預(yù)定的印刷機(jī)臺。在印版制作方面注入相應(yīng)的色標(biāo)信息，可以檢測控制印版的曝光時間，網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)以及印版質(zhì)量。色標(biāo)信息在印刷設(shè)備新功能比如預(yù)調(diào)印刷壓力、油墨品種、潤版液成分。在印刷過程中檢測并控制油墨墨量大小、網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)，避免人工過多干預(yù)。在一線生產(chǎn)的師傅都知道人類對色彩的感覺因人而異，表現(xiàn)在融入個人感情的視覺系統(tǒng)對色彩的色相，明度和飽和度感受不一。智能印刷基于網(wǎng)點(diǎn)顯示的電子信息，依據(jù)電子信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、高效的生產(chǎn)。印后加工過程只需在印張上注入相應(yīng)的色標(biāo)信息，并不是為了監(jiān)測產(chǎn)品質(zhì)量，更多的是給印張以身份信息，實(shí)現(xiàn)印張在工廠內(nèi)智能化傳送到相應(yīng)的印后加工工序。智能印刷時代，色標(biāo)已經(jīng)不僅僅是色彩監(jiān)測的工具而是連接整個印刷流程的橋梁，我們需要對傳統(tǒng)的色標(biāo)重新設(shè)計、重新定義、賦予新能。

印刷色標(biāo)要想在智能印廠中發(fā)揮作用，目前有很多亟需解決的問題。首先，印刷色標(biāo)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)龐大，需要印廠各個部門進(jìn)行數(shù)據(jù)測量并匯總。智能印刷的色彩管理系統(tǒng)是基于各工序的原始標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)色彩控制，智能印制。物資材料供應(yīng)部門及時檢測并發(fā)送紙張的品牌、種類、克重、白度、印刷適性等信息;油墨的品牌顏色性能、觸變性、干燥性;印版的品牌、網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性、曝光時間控制等數(shù)據(jù)。印刷流程中印刷機(jī)品牌、印刷壓力、印刷速度、印刷機(jī)色彩特征等數(shù)據(jù);印后加工設(shè)備的相應(yīng)參數(shù)等。數(shù)據(jù)收集整理更新會變成印廠工人新的工作內(nèi)容。

其次，如何設(shè)計能夠貫穿整個生產(chǎn)流程的印刷色標(biāo)及配套的顏色傳感設(shè)備。盡管色標(biāo)在傳遞色彩信息方面有強(qiáng)大的功能，但是如何讓這些信息在智能生產(chǎn)過程中快速有效地傳遞是現(xiàn)在根本要解決的難題。色標(biāo)和識別設(shè)備有機(jī)統(tǒng)一才能構(gòu)成智能印廠完整的視覺體系。手持檢測設(shè)備檢測印品的方法雖然避免了目測法受主觀因素影響的不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，所測量的理論數(shù)據(jù)也能夠很好地控制印刷質(zhì)量。但是智能印廠的崛起、自動化印刷設(shè)備的普及，如果還依靠離線檢測技術(shù)，將不能滿足我們對印刷質(zhì)量的控制。由于人工檢測不可能像機(jī)器那樣迅速，人腦也沒有那么強(qiáng)大的處理系統(tǒng)去作出快速準(zhǔn)確的判讀。當(dāng)印刷操作人員手動去修正時，印刷機(jī)可能已經(jīng)生產(chǎn)出大量的廢品，造成印刷成本過高，利潤降低。智能印刷時代，在線檢測、在線控制、自動化印刷成為趨勢?，F(xiàn)階段對印刷質(zhì)量在線檢測理論的研究，主要是基于CCD數(shù)碼相機(jī)。通過相機(jī)對印刷設(shè)備上生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行頻閃拍照，將拍攝的圖像信息傳遞到數(shù)據(jù)中心經(jīng)過分析對比，找出印刷樣品質(zhì)量缺陷，并找出造成質(zhì)量缺陷的原因，指引參與者找出合理解決方法。但是CCD相機(jī)本身昂貴，數(shù)據(jù)獲取和傳輸時間都有一定的滯后性。另外最近使用較多的顏色傳感器，雖然響應(yīng)速度，數(shù)據(jù)傳輸都能達(dá)到要求，但是對色彩信息記錄不夠完整，這是我們面對的硬件問題。

最后，希望廣大科技工作者和印刷人士集思廣益，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)設(shè)備替代，破解各種難題完成智能印廠的建設(shè)，相信這些問題在不久的將來都會得到完美解決。

作者單位：安徽新聞出版職業(yè)技術(shù)學(xué)院

責(zé)任編輯：薛金萍