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方正电子:智能制造时代印刷产品创新与实践

更新日期:2018-11-09

10月23日,2018世界印刷与传播论坛暨中国印刷论坛在上海浦东嘉里大酒店成功举办。论坛以“与世界对话:面向印刷智能新时代”为主题,WPCF主席、美国印刷工业协会会长Michael Makin、印刷发行司司长刘晓凯、中国印刷技术协会理事长王岩镔及来自日本、印度、澳大利亚等国家印刷行业组织的领导,来自惠普、高斯、方正电子等印刷行业知名企业的代表出席会议并发表演讲。

“绿色化、数字化、智能化、融合化”是中国“十三五”、乃至“十四五”时期印刷业坚持的主要发展方向,“把握印刷业发展新方位新坐标,在产业变革中谋求新飞跃”,印刷发行司司长刘晓凯在论坛讲话中强调。

中国印刷业面对新窗口期可能带来的新的发展机遇,在以智能制造为重点的科技创新不断催生印刷新技术新模式新业态的大背景下,进一步延续和深化智能化发展主题,推动行业高质量发展,成为了全行业高度关注的议题。

自上世纪八十年代成功研发出彩色激光照排系统开始,三十余年来方正电子陪伴着中国印刷业从“光与电”走到今天的“智能时代”。论坛上,方正电子副总裁兼CTO朱子玉以《智能制造时代印刷产品创新与实践》为主题,分享了对智能印刷的看法与观点,以及方正电子在印刷出版领域软件、硬件、云平台等方面的实践案例与成果。

智能印刷的历史沿革与发展路径

智能制造方面,无论是欧洲的工业4.0,美国的工业互联网,还是“中国制造2025”,概念大体相似。工业4.0的制造系统,是基于CPS(Cyber-physical system)技术,把制造系统的物理世界和计算机世界连接在一起,实现信息互通,并产生智能。

对比印刷行业的发展历程和脉络,从人力驱动到以蒸汽为动力,再从电力驱动到应用计算机技术和自动化技术的印刷机及自动仓储等其他设备,直到今天应用CPS技术和IIoT技术的智能印刷机,其沿革与整体工业发展是相辅相成的。可以说,印刷行业一直在吸收和利用其他行业发展的最新科技成果和成功经验。朱子玉说:“这个历史告诉我们,在当下和未来的智能制造时代,我们也应该根据自身需求,结合其他行业的最新技术和经验,发展我们的智能印刷。”

“要实现智能印刷,需要产业内参与者的多方合作,包括版权部门、印企、硬件设备供应商、软件系统供应商、服务商等等”,朱子玉表示,智能印刷的实现本质上是行业的整合,需要上下游企业间的整合,需要企业和用户之间的整合,甚至需要商业模式的改变。

政府主管部门层面,行业整合需要政府主管部门的政策支持,特别是在法规、标准、版权保护及生态联盟体系建设等方面的支持。在政府引领下,发挥“官产学研用”的整体力量,才有可能建设起中国的智能印刷体系。

企业层面,核心问题是要促进企业的发展。在智能制造时代,“企业发展是制胜法则”,重要的是建立符合企业自身发展的管理制度,引入与企业需求相适应的技术,并不一定要遵循从 “工业2.0”到“工业4.0”的顺序,也并不一定要样样都是“工业4.0”技术。

“智造魔方” 解构智能印刷

朱子玉提出的“智造魔方”,即是通过多个维度来解构智能印刷的方法。以最简单的三个维度的“智造魔方”来解构智能印刷,一个维度是技术层面、管理层面、生态层面;一个维度是企业内、企业间;一个维度是垂直整合、水平整合。通过智造魔方的这三个维度,可以组合出12种组成部分,对每个组成部分进行仔细分析都能带来非常丰富的内容。朱子玉表示,除了这三个维度,其实还有很多其他更复杂的维度,比如说生产流程的维度、生产要素的维度、人力的维度、财务的维度等,通过这些维度的组合可以构成一系列的智造魔方。

在技术水平整合的部分,朱子玉认为,水平整合与发展智能印刷的原因有关。“少量多样”的订单需求需要频繁换线来满足,并且要求生产线快速反应;制造行业的人力资源短缺使生产线升级刻不容缓;客户要求的交付时间缩短,需要生产线的生产速度提升……凡此种种,均在提醒着水平整合的重要性,要对生产线上“人机料法环”等多种要素进行整合,甚至往前要整合R&D,往后要整合销售、售后和维修。只有做好这些整合,才能够做到核心指标的提升,即“PDQCS”的提升。这不仅涉及企业内部的整合,还需要在企业的上下游之间进行整合,做好供应链。

而技术垂直整合,是要把底层的设备、中间的现场软件、企业管理软件、到云端等部分整合在一起,形成智能印刷的整体系统。在系统整体架构方面,有MES(制造执行系统)或者称为MOM(制造运营管理)的国际标准ISA95。在这个标准中,level 0到level 4包含了物理世界到企业管理系统。这部分系统可以运行在企业内部,也可以运行在云端。在智能制造中,有数字双胞胎(Digital Twin)的概念,朱子玉把其背后的机制总结成“把设备用好”与“使设备好用”,它不仅仅局限于单台设备,也可以扩展到多台设备,扩展到整条生产线,甚至扩展到整个供应链。方正电子在硬件和软件系统中,正逐步应用数字双胞胎技术。

智能印刷技术案例

以智能制造、智能化数字资源流转为牵引,方正电子一直在持续进行技术研究与开发,探索从生产流程到生产设备再到应用软件的全面升级,逐步构建起软件、硬件、互联网一体化的图书按需印刷(POD)生态环境。

方正电子构建的POD体系综合解决方案,具体包括:智能印刷软件体系、喷墨印刷生产线、书刊制作云平台。智能印刷软件体系重点是打造印厂的智能管理系统。方正云舒书刊制作云平台,是出版社、排版公司和印厂之间的水平整合和协作平台。

1 方正电子印刷智能生产体系

智能生产是整个智能工厂的核心。方正电子新一代印刷智能生产体系是一套灵活高效的生产系统,整合水平和垂直系统,利用数字印刷、信息与通讯等技术,按照可持续性、自适应、实时应对及学习等特征,形成多路径、多层次、多维度的智能单元,帮助印刷企业实现柔性、高效、智能化的工业范式。

印刷智能生产体系的价值体现于生产车间横、纵向技术整合,可消除孤岛,提高生产效率、减少简单重复的劳动,节约了大量的时间与成本。实现精益与智能化生产,使印企有更多的精力去研究产品工艺、产品最优生产路径、服务质量的改进。

2 方正云舒书刊制作云平台

方正云舒书刊制作云平台是以方正电子在新闻出版领域30多年积累的文件处理核心技术为基础,利用互联网+出版思维、数字技术等最新技术,围绕出版单位图书编、排、印工作特点搭建的数字生产管理云平台,可使出版单位图书编辑工作的效率大为提升,同时也会有效降低成本。

3 方正电子喷墨印刷机

自2005年开始,方正电子就集中资源发展喷墨印刷机,先后研制成功H300、L1000、H500等众多喷墨设备,也形成了L、W、H、K、P等系列。特别是近年来发展的P系列喷墨印刷机,引领着行业的发展。

方正桀鹰P5600是方正电子近期投向市场的智能喷墨印刷设备。该设备中应用了大量工业4.0技术,是典型的智能设备。其应用的智能技术是方正电子在喷墨印刷机方面的核心技术,包括动态补偿喷射缺陷技术、动态印刷质量监测技术、精准墨水温度控制和负压控制技术、文字控制技术等。

朱子玉表示,方正电子一直与中国印刷行业、出版传媒行业紧密相伴,与用户间形成了“产用协同促进”的关系。在智能印刷和智能出版时代,方正电子也将凭借领先的理念和技术,继续为行业提供端到端的字库、编辑、出版、印刷、喷墨技术和产品。“客户的成功才是我们的成功”,他说,“我们会尽最大的努力,促使整个行业的技术进步和产品进步,为客户创造更多更大的价值,与客户一同创造属于中国的印刷新价值。”

关于世界印刷与传播论坛

世界印刷与传播论坛是全球印刷业的重要行业组织,中国印刷技术协会经批准代表中国政府成为创始成员国。多年来,世界印刷与传播论坛密切联系各国印刷业,关注形势、了解动态,推动交流互信、促进对话合作,其国际影响力和行业知晓度日益扩大,已经成为促进全球印刷业协商协作、共享共赢、创新发展的重要力量。

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