論印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展研究（上）

印刷數(shù)字化技術(shù)是印刷業(yè)與印刷裝備制造業(yè)融合的綜合技術(shù)。數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化已成為當前印刷及設備器材行業(yè)的關鍵詞，也是行業(yè)技術(shù)發(fā)展最受關注的議題。何謂數(shù)字印刷、印刷數(shù)字化？發(fā)展前景、發(fā)展趨向如何？眾說紛紜。因此，如何發(fā)展印刷數(shù)字化技術(shù)成為筆者近幾年一直在思考的問題。本文介紹了對數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化技術(shù)的理解、區(qū)別以及發(fā)展前景，論述了其發(fā)展研究的共性關鍵技術(shù)和具體的措施建議。希望設立“印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷技術(shù)發(fā)展研究”課題，通過深入調(diào)查研究作出科學發(fā)展專項規(guī)劃，以指導印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷技術(shù)快速、健康發(fā)展。

數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化

2.數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化的區(qū)別

數(shù)字印刷就像膠版印刷、凸版印刷、柔性版印刷、絲網(wǎng)印刷和鉛字印刷等傳統(tǒng)印刷一樣，是一種印刷方式。而印刷數(shù)字化是基于傳統(tǒng)印刷或數(shù)字印刷工藝流程基礎上，對印刷全過程的數(shù)字技術(shù)的應用；印刷數(shù)字化所得到的終端產(chǎn)品沒有變化，仍是紙質(zhì)等承印材料出版物或包裝裝飾用品等；而數(shù)字印刷的終端產(chǎn)品得到了擴展，既可以是紙、塑料、金屬、陶瓷、玻璃或其他材質(zhì)載體，也可能是磁、光、電等各類介質(zhì)，還可以在紙介質(zhì)、電子介質(zhì)與網(wǎng)絡三者間實現(xiàn)跨媒體轉(zhuǎn)換。因此，印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷既有區(qū)別又有聯(lián)系，區(qū)別在于數(shù)字印刷的載體更廣泛，印刷方式發(fā)生了新變化；聯(lián)系就是數(shù)字印刷包含在印刷數(shù)字化流程技術(shù)之中，傳統(tǒng)印刷工藝采用了數(shù)字化技術(shù)。比如印前領域采用數(shù)字化技術(shù)后，即可用于數(shù)字印刷，包括電子出版與網(wǎng)絡出版，又能通向傳統(tǒng)印刷制版，還可進入數(shù)字化資料數(shù)據(jù)庫，以備進一步利用。

在內(nèi)容表達方面，印刷數(shù)字化已經(jīng)通過數(shù)字化生產(chǎn)流程、各種數(shù)字印刷設備、傳統(tǒng)印刷設備的數(shù)字技術(shù)改造以及ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)了全彩色、高精度和準實時的軟硬拷貝內(nèi)容表達。在功能表達方面，印刷數(shù)字化正在通過印刷過程的數(shù)字控制和多種數(shù)字成像，實現(xiàn)著多功能印刷，如電路印制、RFID智能標簽、薄膜太陽能電池以及各種顯示屏幕、電子功能組件等印刷電子的功能表達。

3.關鍵技術(shù)

①印刷數(shù)字化

印刷數(shù)字化是建立在數(shù)字化信息和自動化技術(shù)基礎上的，包括整個印刷全過程的數(shù)字自動控制技術(shù)。相對印刷設備而言，是數(shù)字印刷機不可缺少的技術(shù)；是傳統(tǒng)印刷機械技術(shù)改造、升級的技術(shù)基礎。解決印刷設備JDF（CIP3/CIP4）接口，通過CTP制版技術(shù)、電子軸傳動技術(shù)、墨量自動控制技術(shù)、自動換版、自動清洗、套準自動調(diào)節(jié)控制、色彩質(zhì)量檢測與控制技術(shù)和自動折、訂。裁等數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)整個印刷數(shù)字化工藝流程。比如，CTP甩掉膠片和曬版，為膠印全程印刷數(shù)字化創(chuàng)造條件，實現(xiàn)在機直接制版或自動上版，在數(shù)字化系統(tǒng)控制下自動完成印刷仝過程。

以CIP3為基礎的數(shù)字化工作流程采用PPF格式在印前、印刷、印后加工過程中傳遞信息。以CIP4為基礎的仝印刷數(shù)字化工作流程采用JDF格式實現(xiàn)從計劃生產(chǎn)到整個印刷任務完成仝自動化的過程。JDF規(guī)范的國產(chǎn)印刷設備通信兼容性標準的應用研究是印刷數(shù)字化的系統(tǒng)工程，涵蓋了整個印刷及設備器材生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，既要考慮印前、印刷和印后加工設備的工藝能力和控制性能參數(shù)等的數(shù)字化，還要考慮不同設備、材料間匹配和協(xié)同工作的流程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和設備間的通信標準。

②數(shù)字印刷

前面已提到數(shù)字印刷的種類，這里主要以噴墨數(shù)字印刷技術(shù)來闡述，它也是市場上發(fā)展最快、最具方向性的數(shù)字印刷技術(shù)。

噴墨數(shù)字印刷是一種無接觸、無印版的印刷。噴墨頭是噴墨數(shù)字印刷機的核心技術(shù)之一，也是噴墨數(shù)字印刷系統(tǒng)的關鍵部件。噴墨頭研發(fā)設計制造技術(shù)、噴墨控制技術(shù)和噴墨水、紙張及其自動輸送、接收技術(shù)是噴墨數(shù)字印刷機的關鍵技術(shù)。

噴墨控制技術(shù)在我國已經(jīng)有不少企業(yè)正在研發(fā)，并已有產(chǎn)品投入使用；紙張自動輸送、接收技術(shù)對我國印刷設備制造企業(yè)也不是大問題，關鍵是噴墨頭還沒有涉足，直靠進口，而且國外的高精度噴墨頭幾乎不對中國開放，限制了我國高端噴墨數(shù)字印刷的發(fā)展，導致我國數(shù)字印刷技術(shù)與設備落后于國際水平。因此，噴墨頭研發(fā)、設計、制造及其控制技術(shù)是我國發(fā)展噴墨數(shù)字印刷的關鍵。

印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展前景與狀況

印刷數(shù)字化工作流程的技術(shù)水平和應用體現(xiàn)著國家印刷技術(shù)的發(fā)展狀況，在某種程度上反映信息化與工業(yè)化的融合水平。它是在信息數(shù)字化系統(tǒng)和技術(shù)的基礎上，對整個印刷工藝過程中的圖文信息、生產(chǎn)控制信息、包括市場信息進行集合，納入計算機控制管理，使數(shù)字化的所有信息完整、準確，最終完成整個印刷加工生產(chǎn)、甚至包括營銷過程。全印刷數(shù)字化工作流程是管理系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的交互連接，是貫穿印刷管理、生產(chǎn)控制全過程的巨大系統(tǒng)工程。它將印前處理、印刷、印后加工工藝過程中的多種控制信息，用數(shù)字化控制信息流整合成一個緊密的系統(tǒng)，排除其中許多人為因素的影響，達到生產(chǎn)與管理的有機結(jié)合，管理者可以隨時監(jiān)控產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的狀況。數(shù)字化工作流程技術(shù)在設計、輸入、文件處理、校樣、輸出或印刷、印后加工等各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理及交換中都發(fā)揮著重要作用，引領整個印刷領域的技術(shù)變革。這已經(jīng)成為許多印刷企業(yè)、裝備制造企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)改造，優(yōu)化工藝路線，提高生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)型升級、獲得最大客戶群、可持續(xù)發(fā)展的新途徑。近幾年數(shù)字化工作流程發(fā)展很快，國外廠商不斷推出數(shù)字化工作流程解決方案。與傳統(tǒng)印刷工作流程相比，數(shù)字化工作流程不僅在工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等方面有優(yōu)勢，更重要的是印刷數(shù)字化工作流程是印前、印刷、印后加工，包括生產(chǎn)和客戶管理發(fā)展的必然要求。

印刷數(shù)字化工作流程技術(shù)在我國的推廣應用是以實現(xiàn)CTP輸出和數(shù)字印刷為基礎展開的，印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷是建立在印前數(shù)字化基礎上的。印前數(shù)字化推動了印刷業(yè)的進步，同時印刷業(yè)的每一次進步，又都離不開印前科技的發(fā)展。就像漢字激光照排技術(shù)的發(fā)展樣，以CTP為基礎的印前數(shù)字化工作系統(tǒng)已廣泛應用，在實際生產(chǎn)中發(fā)揮著很大作用，印刷質(zhì)量、生產(chǎn)效率都比傳統(tǒng)工藝有了很大提高，印刷企業(yè)充分感受到這項新技術(shù)帶來的效率、效益和高品質(zhì)。CTP及其數(shù)字化工作流程涵蓋從圖文掃描輸入、文件處理、數(shù)字打樣、直接制版到上機印刷等各個環(huán)節(jié)之間數(shù)據(jù)的處理及交換過程。一套完整的CTP系統(tǒng)，不僅僅是一臺制版機，最關鍵的是建立與之匹配的數(shù)字化工作流程。直接制版機、數(shù)字打樣機或數(shù)字印刷機只不過是輸出設備不同而已，都是由印前數(shù)字化工作流程來決定它如何工作。僅僅幾年時間，CTP及其數(shù)字化工作流程改變了傳統(tǒng)的制版工藝，印前領域的數(shù)字化技術(shù)已在取代或改變許多傳統(tǒng)印前、甚至印刷工藝，實現(xiàn)了向純數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。

數(shù)字印刷設備的發(fā)展也推動了印刷全數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2010年數(shù)字印刷占全球印刷市場的總份額達4%，其中全球噴墨數(shù)字印刷產(chǎn)值約為280億美元。預計到2015年，數(shù)字印刷份額將增加到14%，而全球噴墨數(shù)字印刷產(chǎn)值將達到465億美元，3年將增長66.1%。從我國《印刷業(yè)十二五時期發(fā)展規(guī)劃》了解到，以數(shù)字印刷、數(shù)字化工作流程、CTP和數(shù)字化管理系統(tǒng)為重點，在全行業(yè)推廣數(shù)字化技術(shù)，到“十二五”期末，數(shù)字印刷產(chǎn)值占我國印刷總產(chǎn)值的比重將達到20%。

據(jù)近幾年數(shù)字印刷機進口數(shù)據(jù)統(tǒng)計，數(shù)字印刷發(fā)展勢頭的確迅猛，2012年與2007年相比，數(shù)字印刷機進口額增長了98.95%，其中噴墨數(shù)字印刷機進口額增長了121.94%。但從我國印刷數(shù)字化技術(shù)實際發(fā)展狀況來看不容樂觀。數(shù)字印刷機除靠進口外，就是靠引進核心技術(shù)組裝，如噴墨頭、控制系統(tǒng)等。2012年進口熱敏噴墨頭就達到404267千克。我國印刷數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展還處在起步階段，主要問題還比較突出：

①規(guī)范化、數(shù)據(jù)化作業(yè)管理的基礎薄弱，缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和技術(shù)標準的規(guī)范、協(xié)調(diào)。標準落后，甚至無標準；

②沒有系統(tǒng)化地進行印刷數(shù)字化的技術(shù)改造，缺乏對核心技術(shù)、關鍵共性技術(shù)的攻關隊伍和研發(fā)資金。處在單個企業(yè)孤軍奮戰(zhàn)，小打小鬧、技術(shù)信息不能共享的狀態(tài)；

③國產(chǎn)印前，印刷。印后軟硬件設備相互匹配性差，大部分單機還不能完全實現(xiàn)數(shù)字控制，而且形成大大小小的“孤島”，嚴重制約了印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展；

④綜合能力不足，不僅印刷企業(yè)的信息管理系統(tǒng)還有差距，設備制造企業(yè)s也還沒有完全納入印刷數(shù)字化技術(shù)系統(tǒng)之中，設備數(shù)控水平低，缺少通用的標準輸入輸出口，缺乏具有良性循環(huán)的。能夠共享的標準信息系統(tǒng)，缺乏能掌握印刷數(shù)字化技術(shù)的高技能人員。因此。我國印刷數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展有待引起企業(yè)、協(xié)會和政府的重視，有待規(guī)范化地加快發(fā)展。（未完待續(xù)）

作者單位：中國印刷及設備器材工業(yè)協(xié)會發(fā)展規(guī)劃部