基于5G時代智能制造下印刷色標的應用研究

錢文武

進入20世紀以來，隨著對外貿易全球化，中國人民經過近半個多世紀的努力，經濟發展取得了舉世矚目的成績。未來隨著人口紅利的消失，傳統制造業的競爭優勢弱化。基于原有優勢的用工成本和資源成本，靠放大規模獲取利潤的擴張模式正在消失，若還是抱殘守舊，必然被市場淘汰。今年筆者在對一些企業進行調研學習時，發現一個驚喜的變化，很多中小型企業在一些勞動強度大、重復率高的工位都嘗試引進機器人代替人工，智能化生產的基礎正在慢慢形成。隨著5G技術的進步，工業機器人的應用，移動互聯下的智能工廠才剛剛拉開帷幕。面對新時代的技術革命，您準備好了么？

智能印廠建設與印刷色標的應用

5G時代如何把傳統印企變成智能印廠，除了必要的設備升級外，還要借助于5G網絡把企業里面的材料、設備、人力、運輸有機地連接起來。如何做到有機連接，很多觀點認為借助5G網絡技術、ERP系統進行資源整合，安排生產計劃。把所有預生產的產品信息集中于中央處理系統，人工去下達指令，智能是形式上的智能化。智能工廠好比是一個智能機器人，它所得到的指令就是印刷制作出一個出色的產品。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，紙張進入準備狀態。印版車間根據指令使用CTP輸出印版，印刷車間根據印刷機的性能、印刷色域以及印刷效率進行匹配，上機印刷，通過色標進行在線質量監控，印后加工根據產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，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因子，通過顏色傳感器形成智能印廠的視覺系統，通過系統優化實現智能印刷。

印刷色標在智能印刷中的新功能

印刷色標的研究可以追溯到20世紀50年代，最早色標是用來檢測膠片的密度和相紙上圖像的色彩。對印刷色標的定義各個國家存在著差異，比如有定義稱色標是用來檢測印刷質量的條狀樣品，可以檢測膠印網點擴大、重影、套印精度等參數。

如何讓色標成為智能印廠的靈魂，唯一可行的辦法就是擴大印刷色標的使用范圍，拓展色標在印品加工流程中的新功能。對比曾經的目測法，印刷技術的進步，印刷設備的自動化，各個工序融入色標檢測變為可能。舉例來說，印前制作從“鉛與火”轉換成“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技術仿生視覺的發展，印前虛擬打樣必將成為現實。基于印刷色標的色彩管理系統在確定樣品之后，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，物料庫根據備貨情況，匹配相應紙張在預定的時間到達預定的印刷機臺。在印版制作方面注入相應的色標信息，可以檢測控制印版的曝光時間，網點再現以及印版質量。色標信息在印刷設備新功能比如預調印刷壓力、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、網點再現，避免人工過多干預。在一線生產的師傅都知道人類對色彩的感覺因人而異，表現在融入個人感情的視覺系統對色彩的色相，明度和飽和度感受不一。智能印刷基于網點顯示的電子信息，依據電子信息進行標準化、統一化、高效的生產。印后加工過程只需在印張上注入相應的色標信息，并不是為了監測產品質量，更多的是給印張以身份信息，實現印張在工廠內智能化傳送到相應的印后加工工序。智能印刷時代，色標已經不僅僅是色彩監測的工具而是連接整個印刷流程的橋梁，我們需要對傳統的色標重新設計、重新定義、賦予新能。

印刷色標要想在智能印廠中發揮作用，目前有很多亟需解決的問題。首先，印刷色標的相關信息數據龐大，需要印廠各個部門進行數據測量并匯總。智能印刷的色彩管理系統是基于各工序的原始標準數據為基礎，實現色彩控制，智能印制。物資材料供應部門及時檢測并發送紙張的品牌、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、網點再現性、曝光時間控制等數據。印刷流程中印刷機品牌、印刷壓力、印刷速度、印刷機色彩特征等數據;印后加工設備的相應參數等。數據收集整理更新會變成印廠工人新的工作內容。

其次，如何設計能夠貫穿整個生產流程的印刷色標及配套的顏色傳感設備。盡管色標在傳遞色彩信息方面有強大的功能，但是如何讓這些信息在智能生產過程中快速有效地傳遞是現在根本要解決的難題。色標和識別設備有機統一才能構成智能印廠完整的視覺體系。手持檢測設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定等缺點，所測量的理論數據也能夠很好地控制印刷質量。但是智能印廠的崛起、自動化印刷設備的普及，如果還依靠離線檢測技術，將不能滿足我們對印刷質量的控制。由于人工檢測不可能像機器那樣迅速，人腦也沒有那么強大的處理系統去作出快速準確的判讀。當印刷操作人員手動去修正時，印刷機可能已經生產出大量的廢品，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。現階段對印刷質量在線檢測理論的研究，主要是基于CCD數碼相機。通過相機對印刷設備上生產的產品進行頻閃拍照，將拍攝的圖像信息傳遞到數據中心經過分析對比，找出印刷樣品質量缺陷，并找出造成質量缺陷的原因，指引參與者找出合理解決方法。但是CCD相機本身昂貴，數據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，雖然響應速度，數據傳輸都能達到要求，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，實現國產設備替代，破解各種難題完成智能印廠的建設，相信這些問題在不久的將來都會得到完美解決。

作者單位：安徽新聞出版職業技術學院

責任編輯：薛金萍