印刷质量在线检测 产品质量有保障

孔超

印刷质量在线检测技术是采用机器视觉代替人眼来检查印品质量，克服人眼难以持续、稳定检查之不足的同时，能够记录检测结果，为印刷生产的数字化、数据化、规范化打下基础，实现印刷质量全程可追溯。

笔者所在的深圳光华印制有限公司主要承印增值税专用发票（以下简称“税票”）、银行支票、有价证券、各类鉴定证书等安全防伪印品，这类产品多采用轮转印刷机印刷，对质量要求较高。我公司在产品质量检测上，采用了中钞科信公司自主研发的轮转印刷质量在线检测系统，同时，结合系统功能及生产流程，还引入了信息管理系统、喷墨系统及人工核查系统。

我公司使用的印刷质量在线检测系统基于数字图像处理技术，也就是通过将标准印刷品图像（也称“标准模板”）与在印刷机上用高速照相机采集的待检印刷品图像（也称“目标图像”）进行比对，并根据预设的缺陷指标阈值输出检测结果，判定缺陷是否存在。我公司承印的税票主要包含表格文字、代码及监制章三个产品要素，因此印刷质量在线检测系统应能够全幅面检测三要素的墨色偏差、套印偏差、缺字断线、墨点、杂质、污损、纸洞、显碳、微缩文字残缺、重影及产品核对（工单录入与实际生产产品核对，包含三个产品要素内容及墨色的核对）等；而对支票类产品，除基本的缺陷信息检测功能以外，检测功能还包含支票号码的准确性、号码印刷质量、红水线、底纹及荧光质量检测等。另外，通过印刷质量在线检测系统的质量统计管理功能，还可得到检测全过程的报警记录和详尽的生产报告，根据该报告可对产品有针对性的进行剔废，更有助于认识印品质量变化的规律，从而更加有效地进行生产管理。在此，笔者将我公司应用印刷质量在线检测系统的经验与大家做以分享。

加强内部控制 保证检测质量

1.检测精度的设置

传统印刷过程控制通过在印张上加印印刷控制条，再采用密度法或色度法进行控制。而基于数字图像处理技术的印刷质量在线检测系统是对数字图像进行分析和检测，与传统密度或色度检测方式有很大的不同。另外，即使都采用基于数字图像处理技术的印刷质量在线检测系统，若采用不同的检测原理和方式，其控制参数和精度设定也有很大的差别。

由此，印刷质量在线检测系统应具有各方可接受的、可量化的检测指标，而且这些指标参数设定应尽量有规律。例如，对套印偏差、断线等的描述采用长度单位，对杂质、墨点等的描述采用面积单位，对于此类型质量缺陷可直观地设定检测要求。而对于一些系统不能较好辨识的缺陷类型（如重影、浮脏等），在设定指标参数时，应根据系统特点进行多方面测试，按照产品公差要求和系统检测能力要求，分别确定各参数的控制阈值，保证系统检测能力能够达到实际生产要求。

另外，在检测精度的设定中，可选择适当收紧且有弹性的标准。若精度设定过高，虽然能实时反映产品缺陷，但会加大质量核查人员的工作量，降低工作效率；而精度设定过低则易造成漏检，致使缺陷产品流出。例如，轮转印刷中常出现连续脏版现象，此问题若不及时处理就会越来越严重，最终导致废品产生，如果精度设定适当收紧，则系统在参数达到临界值时就会报警提示，操作人员可及时调整印刷状态，使质量稳定在合理范围内。

2.分区分级控制

对于大部分票证产品，票面的不同区域对质量的要求往往不尽相同。因此，在系统设置中可对检测区域按重要程度进行分等级的质量标准设定，并通过检测精度的差异化予以区分。如对票据中的“金额区”、“密码区”等重要区域进行严格检查，而对不影响产品整体效果的区域则可放宽要求，即使出现轻微缺陷也可视其为合格品，从而大大减少报错数量。

3.检测系统的维护

由于印刷效果受机械、化学、环境等多方面因素影响，在工艺上难以保证每批次印刷效果的完全一致，而检测系统直接影响着产品质量的判定，因此检测系统对印刷质量控制至关重要。

我公司就将检测系统的使用和管理列入到常规的生产管理规程中。例如，定期对检测系统进行检测功能验证，保证不同环境下检测功能的稳定；定时对检测系统相关的光源、镜头等硬件设备进行维护保养，使之处于正常检测状态；在生成和更换标准模板时，质量核查人员要进行检查，保证标准模板不被随意更换。

4.操作人员的培训

虽然印刷质量在线检测系统能够减轻很多工作量，但其作为新事物，在系统认知和操作方面对操作人员提出了较高要求。且在生产过程中，多变的生产环境导致的不可控因素较多，要想有效保证系统稳定、精细的进行检测，就要求操作人员对系统有一定程度的认识。因此，加大对系统相关人员的培训，能使系统更好地服务生产。

提升系统功能 完善生产管理

1.结合信息管理系统，提升管理水平

通过对产品特点进行分类和整合，结合信息管理系统与系统检测功能，可完善产品生产流程管理。具体来说，在印刷之前，印刷机台需根据生产通知单录入相应的产品信息和作业信息；开启印刷质量在线检测系统后，其可核对检测到的作业信息与预设的是否一致，若不一致，系统会报警提示，这样就可避免印刷事故的发生。

以我公司使用的税票印刷质量在线检测系统为例，由于我公司承印的税票涵盖地区较广，每一地区有两类票种，每种票由多个联次组成，每个联次的代码又包含不同内容的编码信息，生产时很可能出现装错版、上错墨等质量问题。例如，预备生产2013年第2季度的三联票时，但上错版使得实际生产的为2013年第2季度的六联票，由于系统中引入了产品核对功能，系统就可自动识别出错误并报警提示，确保产品信息准确。

2.引入喷码系统，方便废品定位

轮转印刷产品具有连续性，若出现质量问题，机台人员翻查废品只能凭借记忆和经验确定大概位置，剔废非常麻烦。而采用喷码机、贴标机或打标机等在纸边做出标记，这样机台人员翻查、剔废就非常方便。图1为印刷质量在线检测系统和喷码系统示意图。

我公司之所以引入喷码系统也正是出于以上考虑，根据生产需要设定喷码标志和位数，在每一份产品上喷印唯一的识别码，当发现缺陷时，印刷质量在线检测系统将报错产品与相应的喷码号一并记录，从而提高了废品的标记精度和剔废效率。

3.人工核查系统，确保产品无漏废

轮转印刷机生产速度较高，而机台配置人员较为固定，当产品报废较多时就会非常忙乱，从而对报错产品处理不及时，使之流入下一工序，易造成较大的质量事故。

为避免这种情况的发生，可借助印刷质量在线检测系统实时保存检测记录的优势，结合数据库技术将检测记录传送到人工核查系统（如图2）。机台人员着重对严重废品和连续废品进行在线核查，将废品抽出并于系统中标记剔废状态；后端质量核查人员则通过翻查剔废记录，根据其剔废状态，核查机台未处理的检测记录，确定最终的废品，确保所有检测记录都能得到有效处理，从而大大降低废品流出风险。

排查系统弱项 探寻弥补方法

1.误报

高速运转的轮转印刷机往往会因纸张偏移、张力不稳等原因或目标图像亮度不均匀，造成照相机采集的目标图像出现位置偏移、伸缩、扭曲或颜色失真等问题，从而导致检测系统在检测过程中不可避免地产生误报现象。误报不仅影响机台人员对产品质量的判断，还会增加后续核查的工作量。因此，应尽可能避免误报现象。

根据我公司的使用经验，标准模板设置不当或检测精度设置不合理都会造成大量的误报。因此，质量核查人员应定期对标准模板、检测精度设置等进行检查，加强检测系统的管理。

2.检测盲区

由于照相机对颜色、灰度的识别能力有限，因此印刷质量在线检测系统存在一定的盲区，光源、照相机的成像精度以及检测方式不同也会影响检测效果。例如产品浮脏不易察觉，印刷质量在线检测系统对这类质量缺陷的检测效果并不理想。而且大多数在线检测也都是针对灰度图像的形状检测，即油墨溅污、墨点、起皱、套印不准、漏白等，对于彩色的检测效果还需要进一步提升。

另外，由于印刷机在停、开机和调机阶段速度会发生变动，这对基于逐行扫描的检测系统的图像采集会产生一定影响，因此需等印刷机运行较平稳后方可进行有效检测。

我公司在引入印刷质量在线检测系统后，对检测盲区等质量风险进行了分类评估，结合检测系统功能优化了产品生产工艺。例如，通过人工按比例抽检产品、翻查指定数目的停开机过程产品、统计人工检查过的产品存在的用机检漏废情况，把握机检盲区带来的风险，杜绝严重废品流出。

3.缺陷分类

缺陷分类工作对统计分析生产中的质量问题十分重要。印刷质量在线检测系统可将很大一部分缺陷进行分类，而对于少数类型的质量缺陷仍无能为力，因此，我公司引入人工核查系统，通过人工查看，对质量缺陷进行分类，分析废品产生的原因，确定质量责任区间，为更精细的生产管理和质量分析提供有力支持。

目前，从我公司的使用情况来看，印刷质量在线检测系统基本能够满足产品生产质量要求，同时，由于与信息管理系统及人工核查系统等结合，将产品的整个生产工艺流程纳入到数字化生产管理中，不仅印刷质量得到有效控制，而且生产管理也更加科学有效。然而虽然印刷质量在线检测系统能够大大提升产品的质量水平，但要用好该系统，还需要结合生产实际和系统功能特点，全面评估质量风险，有针对性地采取相应弥补措施。