基于5G时代智能制造下印刷色标的应用研究

钱文武

进入20世纪以来，随着对外贸易全球化，中国人民经过近半个多世纪的努力，经济发展取得了举世瞩目的成绩。未来随着人口红利的消失，传统制造业的竞争优势弱化。基于原有优势的用工成本和资源成本，靠放大规模获取利润的扩张模式正在消失，若还是抱残守旧，必然被市场淘汰。今年笔者在对一些企业进行调研学习时，发现一个惊喜的变化，很多中小型企业在一些劳动强度大、重复率高的工位都尝试引进机器人代替人工，智能化生产的基础正在慢慢形成。随着5G技术的进步，工业机器人的应用，移动互联下的智能工厂才刚刚拉开帷幕。面对新时代的技术革命，您准备好了么？

智能印厂建设与印刷色标的应用

5G时代如何把传统印企变成智能印厂，除了必要的设备升级外，还要借助于5G网络把企业里面的材料、设备、人力、运输有机地连接起来。如何做到有机连接，很多观点认为借助5G网络技术、ERP系统进行资源整合，安排生产计划。把所有预生产的产品信息集中于中央处理系统，人工去下达指令，智能是形式上的智能化。智能工厂好比是一个智能机器人，它所得到的指令就是印刷制作出一个出色的产品。接到印刷样品色彩信息指令之后，智能中心自动匹配纸张的白度和克重，纸张进入准备状态。印版车间根据指令使用CTP输出印版，印刷车间根据印刷机的性能、印刷色域以及印刷效率进行匹配，上机印刷，通过色标进行在线质量监控，印后加工根据产品的要求选择不同的加工工艺，通过颜色传感器分配印张到覆膜、模切、配帖、装订等工序，全程无人工干预，只有人工辅助。综上所述，如果让一个工厂智能起来，光有各个工序的自动化是不够的，就像人没有灵魂。因此在加工流程中引入色标因子，通过颜色传感器形成智能印厂的视觉系统，通过系统优化实现智能印刷。

印刷色标在智能印刷中的新功能

印刷色标的研究可以追溯到20世纪50年代，最早色标是用来检测胶片的密度和相纸上图像的色彩。对印刷色标的定义各个国家存在着差异，比如有定义称色标是用来检测印刷质量的条状样品，可以检测胶印网点扩大、重影、套印精度等参数。

如何让色标成为智能印厂的灵魂，唯一可行的办法就是扩大印刷色标的使用范围，拓展色标在印品加工流程中的新功能。对比曾经的目测法，印刷技术的进步，印刷设备的自动化，各个工序融入色标检测变为可能。举例来说，印前制作从“铅与火”转换成“光与电”，印前色彩管理到模拟成品打样，色域由大到小。随着VR技术仿生视觉的发展，印前虚拟打样必将成为现实。基于印刷色标的色彩管理系统在确定样品之后，色彩信息随即被保留。智能印刷要做的便是把色彩信息通过色标的形式记录传递    下去。

基于智能印刷印前色彩信息确定之后，纸张的印刷适性随即确定，物料库根据备货情况，匹配相应纸张在预定的时间到达预定的印刷机台。在印版制作方面注入相应的色标信息，可以检测控制印版的曝光时间，网点再现以及印版质量。色标信息在印刷设备新功能比如预调印刷压力、油墨品种、润版液成分。在印刷过程中检测并控制油墨墨量大小、网点再现，避免人工过多干预。在一线生产的师傅都知道人类对色彩的感觉因人而异，表现在融入个人感情的视觉系统对色彩的色相，明度和饱和度感受不一。智能印刷基于网点显示的电子信息，依据电子信息进行标准化、统一化、高效的生产。印后加工过程只需在印张上注入相应的色标信息，并不是为了监测产品质量，更多的是给印张以身份信息，实现印张在工厂内智能化传送到相应的印后加工工序。智能印刷时代，色标已经不仅仅是色彩监测的工具而是连接整个印刷流程的桥梁，我们需要对传统的色标重新设计、重新定义、赋予新能。

印刷色标要想在智能印厂中发挥作用，目前有很多亟需解决的问题。首先，印刷色标的相关信息数据庞大，需要印厂各个部门进行数据测量并汇总。智能印刷的色彩管理系统是基于各工序的原始标准数据为基础，实现色彩控制，智能印制。物资材料供应部门及时检测并发送纸张的品牌、种类、克重、白度、印刷适性等信息;油墨的品牌颜色性能、触变性、干燥性;印版的品牌、网点再现性、曝光时间控制等数据。印刷流程中印刷机品牌、印刷压力、印刷速度、印刷机色彩特征等数据;印后加工设备的相应参数等。数据收集整理更新会变成印厂工人新的工作内容。

其次，如何设计能够贯穿整个生产流程的印刷色标及配套的颜色传感设备。尽管色标在传递色彩信息方面有强大的功能，但是如何让这些信息在智能生产过程中快速有效地传递是现在根本要解决的难题。色标和识别设备有机统一才能构成智能印厂完整的视觉体系。手持检测设备检测印品的方法虽然避免了目测法受主观因素影响的不稳定等缺点，所测量的理论数据也能够很好地控制印刷质量。但是智能印厂的崛起、自動化印刷设备的普及，如果还依靠离线检测技术，将不能满足我们对印刷质量的控制。由于人工检测不可能像机器那样迅速，人脑也没有那么强大的处理系统去作出快速准确的判读。当印刷操作人员手动去修正时，印刷机可能已经生产出大量的废品，造成印刷成本过高，利润降低。智能印刷时代，在线检测、在线控制、自动化印刷成为趋势。现阶段对印刷质量在线检测理论的研究，主要是基于CCD数码相机。通过相机对印刷设备上生产的产品进行频闪拍照，将拍摄的图像信息传递到数据中心经过分析对比，找出印刷样品质量缺陷，并找出造成质量缺陷的原因，指引参与者找出合理解决方法。但是CCD相机本身昂贵，数据获取和传输时间都有一定的滞后性。另外最近使用较多的颜色传感器，虽然响应速度，数据传输都能达到要求，但是对色彩信息记录不够完整，这是我们面对的硬件问题。

最后，希望广大科技工作者和印刷人士集思广益，实现国产设备替代，破解各种难题完成智能印厂的建设，相信这些问题在不久的将来都会得到完美解决。

作者单位：安徽新闻出版职业技术学院

责任编辑：薛金萍