基于智能化的印刷企业升级改造现状分析

付婉莹?王彩虹

摘要：基于对智能化的印刷相关文献研读及实地调研，阐述当前印刷企业所面临的困境，从印刷企业智能化改造的必要性及基础和前提条件着手，介绍了智能印刷工厂的建设内容及关键技术。

关键词：印刷；智能化；改造；升级；信息化

“中国制造2025”明确了中国制造业未来的发展方向。印刷业作为制造业的一个分支，也在寻求转型升级之路。如何改善大而不强，效率、管理水平和经济效益都不高的境况，是整个印刷行业都在思考的问题。

一、印刷企业所面临的困境

（一）电子媒体对纸质媒体的冲击

电子阅读、电子出版给印刷行业带来了巨大的冲击，印刷周期越来越短，小批量、多品种、个性化产品日益增多，印刷利润在不断下降。

（二）用工成本居高不下

印刷企业工资不断上涨，而从业人员数量却逐年下降。“用工难”、“用工荒”的局面呈常态，一线操作工岗位人员流动较大，而高级生产技术及质量管理人员更是十分紧缺。

（三）生产过程流程复杂，高端设备与低端手工并存

印刷、包装流程环节多，需要手工操作的工序也多。常常是高端设备、低端设备与手工并存，导致设备利用率和生产效率的降低，产能利用不足。很多印刷厂不得不在旺季依靠大量临时工来满足生产需求，这就给企业人员管理和产品质量埋下诸多隐患。

（四）大多数企业仍以传统粗放式管理为主

大部分印刷企业还是传统的粗放式管理，主要表现在信息化水平比较低，管理环节太多，流程繁琐，效率不高。

二、印刷企业智能化改造的必要性

印刷智能化通俗地讲就是让计算机软件和智能设备来代替人工，以实现质量、效率和成本的优化。传统的印刷工艺流程分为印前、印刷、折页、堆码、装订和物流六大环节，这些环节各自独立，如同孤岛，需要大量的人工来完成流转运行。多次转运及衔接不仅大大提高了劳动强度，也使质量滑坡、效率下降等问题日益突出，成為困扰印刷行业整体水平提高的主要瓶颈。这些环节如果能通过数字化、智能化的印刷智能工厂串联起来，实现数字化、智能化控制设备，自动化的转运和物流，无人化的操作，信息化的生产管理与实时交互，则可以提高产品质量和生产效率，降低损耗和劳动强度，减少用工成本。

智能印刷工厂不是单一的某种设备和技术的升级，而是整体、系统全面升级，是信息技术与制造业的深度融合和集成创新。集现代的信息通讯技术、网络技术、人工智能技术于一体，通过智能的生产、物流和绿色节能设备、工业机器人系统集成、云服务平台、仓库管理系统、制造执行系统等关键技术的配合，升级改造传统印刷生产的集中式管理模式为分散式的、增强控制型的管理模式，降低过程消耗，提高生产效率，最终建立起一个高度灵活，高效运转的数字化、个性化、规模化的全新业务模式。在智能印刷工厂中，设备与设备、人与人、人与设备之间相互互联，即系统中的所有物理对象都会在信息系统中进行通讯，并可以进行跨界信息交流。

三、印刷企业实现智能化的基础及前提条件

（一）数字化和标准化是实现智能化的基础

1.生产层面的标准化

印刷要走向智能化首先要解决标准化的问题，包括印刷工艺的标准化，印刷耗材以及纸张的印刷适性标准化。建立纸张耗材的印刷适性标准，要设立什么参数？确定多少合理的容差范围？这些都必须要用数据来表达。

2.经营管理层面合理性

建立合理的业务管理流程是ERP管理的范畴，业务、生产、财务以及物控等横向和纵向部门之间如何建立科学的标准作业流程，精益生产已经为众多企业所重视，精益水平将是未来衡量一家企业的标准，有了数字化和标准化的基础，进而才能实现自动化和智能化。

（二）装备智能化是实现印刷智能化的前提条件

印刷智能化的前提条件就是印刷装备的智能化，要实现印刷装备的智能化需要满足以下三个方面的要求：

1.设备互联，自动驱动

设备的状态、生产效率和载荷等信息要实时向MES等生产管理软件系统反馈，即所有设备是一个系统而不是信息孤岛，并且具有自动预设功能，能被自动驱动。智能化设备需要根据PPF或JDF的指令自动完成预设，缩短生产准备时间，快速进入生产状态。

2.客户远程信息共享，企业多地点协同生产

随着网络技术的快速发展，印刷企业的经营管理活动已经不再局限于单个区域，企业内部跨区域多地点协同生产将成为常态；外部消费者或客户也需要与工厂进行远程信息交互，以实现更高效的沟通和更佳的消费采购体验，真正将设备融入到物联网。

3.实现远程设备管理

从装备制造角度，除了所制造的装备能满足客户实现智能化的需求，同时自身也需要进行智能化改造，从而提升效率降低成本。当设备实现了智能化，设备的远程监控管理、远程诊断、预防性保养等都可成为现实，这也将为用户带来更多的价值。

四、智能印刷工厂的建设内容

印刷企业要实现智能化是一个庞大的系统工程，涉及到很多板块。具体可以从几个方面的内容去做：

（一）管理全流程信息化

从业务订单到生产计划、物流控制以及进销存和账款，这是ERP涉及的范畴；由生产主计划生成作业传票到计划排程到切纸、印前、印刷、印后，这是MES管辖的范畴。要实现生产经营整个过程完全信息透明，就要自动计算生产中的任务，智能安排生产计划，利用人工智能技术实现产能平衡，保证精准的交货期。

（二）印前制版及业务自动化

印刷机是印刷企业的资产重心，也是企业的效益与效率的决定因素。目前，企业在调整套准、调整颜色、擦橡皮、洗印版等环节还存在大量时间浪费。要实现智能化的管理流程，就要利用电子商务技术，实现自动处理业务订单，提高与客户的沟通效率，优化客户体验，还要利用智能化的软件系统实现电子稿件的转档、校对和自动拼版，以及电子文件与印前数字化流程自动对接；同时，在制版环节需要实现自动装版、自动除衬纸、联机精准打孔、联机冲版、冲版药液的自动控制等工序，大大提高印刷效率，最终实现物流自动化，包括物料和在制品的自动搬运以及智能仓储等。

（三）中央控制中心

中央控制中心是智能工厂的信息集成处理平台和各生产单元的指令发布中心，负责生产的组织应变协调，相关信息以电子看板集群的形式展现。集成处理并合理安排企业人力资源、设备状况和负载、生产技术要素、业务订单、企业库存、资金等动态信息。

五、实现印刷智能化的关键技术

（一）消灭印刷工厂内部的信息孤岛

目前，印刷企业中设备与设备之间、设备与软件系统之间大都孤立存在，要实现智能化必须要先消灭这些信息孤岛。为此，CIP3组织应运而生，所有的印刷装备和软件系统都将用统一的格式文件PPF（印刷生产格式文件）进行信息的交互，集成印前色彩管理、补漏白、拼大版、打样、墨量控制以及印后裁切装订等信息，实现更加高效的生产协同。

（二）跨平台整合工厂业务管理信息流和生产技术信息流

工廠中的业务管理信息通常是指某个订单隶属于哪个客户、交货时间、送货地址、价格等等，目前这些信息孤立的存在于企业的ERP系统中，而生产技术信息则存在于PPF文件中。CIP3组织与“JDF联盟”合并升级为CIP4组织，目的就是为了实现两大信息流的跨平台整合。印刷行业走向智能化的重要技术支撑将是JDF（Job Definition Format）技术的应用。

（三）生产过程的信息智能处理和自动化控制

企业各种管理系统会产生海量的数据。如何将数据再次分析利用，以实现最高效的生产安排？该问题有三个层面：第一层是指海量数据的实时反馈收集；第二层是指数据的人工智能分析，自动形成精准的任务指令；第三层是发布指令、自动控制生产。

（四）结合实际实施印刷企业智能化升级改造

印刷企业智能化升级改造是走向未来的必经之路。不同企业所处的竞争环境及基础设施也不同，要根据自身经济实力和技术基础，所处的竞争环境及所处的发展阶段，适时引进新技术，进行智能化升级改造，降低成本，提高生产效率，实现稳定的质量管理体系。

总体来讲，实现印刷行业的智能化是一个庞大的系统工程，不仅需要印刷行业前沿的数字化技术应用，还需要利用和集成互联网、物联网、云计算大数据等先进技术。要实现智能化印刷，不但需要装备生产厂家和信息技术开发商的参与，也需要有印刷企业积极参与，共同探索。走向智能化不是目的，而是企业实现更大效益的手段。在整个行业智能化水平不高的当下，谁率先实现了智能化就意味着掌握了核心竞争力。

专业教育与创新创业人才教育有机融合机制建设和实施项目主体研究成果。印刷电子商务骨干专业建设项目主体研究成果。行业企业与高职创新人才培养有效结合双向发展模式研究项目研究成果；论文受“上海高等职业教育创新发展行动计划”项目资助。