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    高速喷墨印刷生产线的搭建

    日期:2020-8-14 阅读60次

      高速喷墨印刷的崛起
      1.高速喷墨印刷开始挑战传统胶印的成本优势,且其优势日渐显著
      宽幅卷筒纸高速喷墨印刷机的出现,将彻底改变数字印刷机的耗材按张收费模式,市场上很多高速喷墨印刷机都采用了相对灵活自由的数字印刷耗材自采购模式。比如惠普的高速卷筒纸喷墨印刷机的墨水等就完全采用了自购方式,使用多少就购买多少,墨水的用量和页面内容相关,使用印刷特性曲线还能够进一步节省墨水。所以如果碳粉数字印刷机的活件单页成本是几分钱,那么高速喷墨数字印刷机的活件单页成本则在几厘的数量级上。
      我们知道,卷筒纸Indigo数字印刷机可以将数字印刷与传统印刷的平衡点提高到500册,而卷筒纸高速喷墨印刷机已经可以将数字印刷与传统印刷的平衡点推高到几千册。这就在相当大的范围内使数字印刷替代传统胶印,进而变为印刷企业短单生产的新宠儿成为可能。
      2.高速喷墨印刷机产能大幅提升
      高速喷墨印刷机与普通喷墨印刷机相比,最大的优势便是产能巨大。以惠普T400系列为例,该设备适用的纸幅宽度为42英寸(1067毫米),最大打印宽度为41.75英寸(1060.4毫米);每分钟打印800英尺(244米)单色,月打印负荷接近2亿张A4,每分钟打印600英尺(183米)彩色,月打印负荷为1.4亿张A4;结合在线自动换卷器选件,可以大大节省印刷机更换纸卷所消耗的时间。
      T400系列设备可装入的纸卷宽度为1067毫米,在此我们仅以使用889毫米宽幅卷筒纸粗略计算,T400系列每小时的产能在18300张全彩色正背对开张以上,如果是黑白印刷,则产能可达24400张对开张以上。
      3.高速喷墨印刷品质的提升,使其在不同领域的应用得到深入发展
      以往喷墨印刷设备的色彩再现能力一直为业界诟病,如今很多主流高速喷墨印刷设备的颜色再现空间已经大于传统油墨色空间,在专业喷墨介质上的打印质量可以媲美胶印,其环保特点也优于传统印刷工艺。
      4.短单需求渐成主流
      以图书印刷为例,据不完全统计,新华印刷企业都普遍面临短版活儿增加的压力,全年3000册以下的订单数量从原先的20%~30%提高到50%~60%;出版社中涉及科技、法律、医学等领域的书籍短版化需求也越来越强烈,相当多的订单正在向国内具有喷墨印刷能力的企业
    转移。
      国外新型商业模式也悄然推动着新型印刷业务市场,比如基于库存优化的短单按需印刷。这种印刷方式是通过标准化的数据接口、自动化流程,将库存图书和销售渠道进行连接,设定小库存预警,自动向印刷企业发送小批量订单。更有多家地区性小型数字印刷企业通过云技术、云印刷平台分解长单,实现就近分销和递送,降低物流成本的同时缩短投放到目标市场的时间。
      高速喷墨印刷的短单、快捷和低成本实现了崭新的生产和服务模式,会很快成为行业的大趋势。
      1.高速喷墨印刷系统根据应用需求而搭建
      高速喷墨印刷技术对于行业来说并不陌生,较为常见的是被用于信用卡账单的生产,但这种应用多为低精度的单色数据印刷服务,它是在传统胶印的预印页面上采用喷墨打印方式实现可变信息印刷。这里我们讲到的高速喷墨印刷生产系统是指全彩色印刷,已经完全可以替代胶印,直接实现印刷成品,其具有灵活、快捷、短单、可变数据、地区分布式印刷等优势。
      除直邮、信用卡账单印刷外,目前采用高速喷墨印刷的业务领域涉及图书、报纸、商业广告和包装材料等,高速喷墨印刷在每一种应用中都有着其相对独立的系统构成。
      如信用卡账单、直邮的生产系统,需要把个人信息数据库作为数据源,通过软件流程连续自动生成具有信封和信纸格式的、含有个人信息和内容的标准PDF文件。信封、信纸采用同一台喷墨印刷机分别生产出不同的成品卷,成品卷分别装入各自的印后生产线,两条生产线的末端对接,完成信封、信纸自动配对、插页、糊封等加工。
      再如软皮图书喷墨印刷系统,其中书芯页的喷墨印刷、折页、堆叠、胶装上封、三面切等工序能自动在一条生产线上完成;图书以标准的非拼版PDF文件被传送至印刷流程软件中,拼版软件根据图书成品尺寸和卷筒纸的打印幅宽、印后设备的折页方式等信息进行自动拼版,将一整本图书所有内文页拼在连续纸的纸幅内。当图书转单,要印刷一个新的规格时,流程软件控制生产线上的各个功能单元通过标准化的JDF接口自动改变其设置,转单过程可以缩短到几分钟到几十分钟,充分提高了生产效率,实现了短单的密集生产。广东东莞中编印刷厂的惠普T300高速喷墨印刷机与马天尼西格玛自动软皮书生产线协同生产就是一个典型的应用案例。
      很明显,高速喷墨印刷系统是一个日趋成熟的系统,它不是一台印刷机、一条装订生产线,它是以应用为规划、以产品为导向,根据对应的工艺、自动化效能、灵活性、品质产能等不同因素和要求建立的不同特点的生产系统。
      2.系统流程的规划
      对比传统印刷流程,高速喷墨印刷流程已经发生了革命性的变化,以图书生产的印前工艺为例。
      传统胶印印前工艺流程包括:图文处理、预飞、标准化、拼版、打样和签样、制版等。高速喷墨印刷的印前处理的是一册书,拼版是做一本书的拼版;拼版软件内置在高速喷墨印刷系统的流程软件之中,图书的标准非拼版PDF文件置入流程后,便已经在高速喷墨印刷机的打印队列里了,就像办公用的桌面打印机一样便捷。
      传统胶印的每日订单处理量在几单到十几单,而高速喷墨印刷的短单处理量则在几十到几百单。文件处理标准化尤为重要,印刷企业和客户的文件传递不再是人工干预,而是按照标准进行、文件传递自动完成的,具体如下。
      (1)印刷企业把相应的可印刷文件的要求(包括格式、分辨率等)放到网络平台中,客户选取格式、提交文件同时自动预飞和检查,判断是否提供了标准无误的文件。
      (2)印刷企业将相应的制作和转化软件装载到客户电脑中,通过辅导,使客户提供的文件能满足印刷标准,客户在下单时自动贴入处理后的标准文件。
      (3)喷墨印刷的颜色一致性非常好,打样签样的流程都在客户端完成,或被省去。
      (4)客户可以通过印刷企业的按需印刷部门索取样品,了解喷墨印刷的品种和观感。
      (5)数据库的建设尤为重要,短单或超短单的交付对时效要求较高,活件的标准数据可以理解为虚拟的电子版面或电子图书文件,在印刷企业的服务器中不断积累,一旦需要再版,直接调用送往印刷服务器的打印队列即可。
      (6)版权控制。喷墨印刷企业因自身拥有客户的电子文件库,其电子文档能否用于印刷生产,需要受客户的监管或版权控制,否则不容易得到客户信任。图书生产中有两种版权控制方法。
      ①出版资源方集中管控。其安全策略如印与不印、什么时候印、印多少等版权控制信息将通过网络即时授权给喷墨印刷企业。但整个处理过程需要实时网络互联。
      ②版权控制通过购买授权单独授予。活件订单与本地授权相联系,活件没有拿到相应授权就不能印刷,数量上授权了多少印多少。但这个过程需要特殊的应用支持(包括硬件加密等)。
      3.印刷成本掌控
      传统印刷的变动成本主要来自于制版,比如书籍折手数目越多,制版量就越大;而喷墨印刷系统的生产变动成本主要来自于耗材,一本颜色丰富的图书就会比一本文字图书使用更多的墨水,费用也就高一些。很多高速喷墨印刷机不再采用以往的数字印刷机的按张收费形式,而是采用自购耗材的方式,那么活件的成本怎么掌握呢?
      以惠普的T系列高速喷墨印刷设备为例,其配置了InkEstimator服务器软件,内置了和印刷机服务器相同的光栅处理器,将活件的PDF文件在该软件下运行,就能够计算出一本书一个页面中每一滴墨水的使用情况,同时还包括除墨水外其他耗材的使用成本,能够精确地得到该书籍喷墨印刷生产的总成本,从而用于报价、备料、新品开发等。
      4.印后设备与生产管理自动化
      高速喷墨印刷的数字印后设备日趋完善,高速喷墨印刷机与印后设备在统一的生产管理软件的监控下运行,又简称后台软件系统。
      生产管理软件必须具备以下功能,以确保密集型、多样化的印刷短单得以大批量生产,保证生产的效率。
      (1)自动化功能。这主要体现在从多种数据源收集作业;制定相应工艺要求的生产计划,使生产得以逐步实施;按照设计的生产计划,自动推进生产进程。
      (2)生产监控功能。主要包括:跟踪作业的印前、印刷及印后整个生产流程;对需要操作员干预的作业预警;持续的设备性能监控与管理。
      (3)作业流程控制。主要包括:作业控制贯穿印前印刷及印后整个生产过程;为每一步生产环节制定规则、队列;具有条码或二维码跟踪功能。
      (4)生产优化功能。主要包括批量处理相同类型的作业;提高紧急作业的优先权;在相同设备上均衡负载。
      (5)客户自定义功能。主要包括:高度灵活和客户自定义配置,以及按实际生产环境定制生产流程和参数。
      (6)开放的环境一体化集成功能。主要包括能与已有或其他W2P系统集成,自由提交作业;提供软件开发标准接口(SDK),便于其他系统软件的接入。
      以惠普在全球安装数十套的“SmartStream生产管理中心”软件为例,生产管理系统可以处理大量短单作业的生产和运送,减少周转时间并增加收益。其具有以下特点。
      ①每天处理几十至几千个短单作业,适合拥有多台印刷机的客户。
      ②能够有效地生产来自多种数据源的大量短单作业。
      ③“可视化”生产,自动绘制所有生产步骤,控制作业的优先级,跟踪每一个生产步骤和使用有效工具来识别和管理异常情况。
      ④一个定制的生产管理系统,可以集成到PSP的生产环境,专注于处理大量的短单作业。
      市场上有些MIS系统,只能管理少量作业,对预先计划的作业管理能力薄弱;其数字印前系统,主要针对印前,对印后无法跟踪;直邮分配软件系统,只集中于直邮产品的生产;专业流程系统类,只针对非常大量的作业,不灵活且昂贵。印刷企业在选择时应仔细考量。
      1.喷墨印刷系统的数据处理能力
      通常指喷墨印刷系统的数字前端服务器(DFE),选型时应从两个方面来考量。一是软件能力,包括可变数据处理能力、流程管理、自动拼版、图像图文的光栅处理(RIP)、颜色处理和系统状态、报告等。二是硬件配置,诸如内核性能、图形界面(GUI)、网络、非RIP服务器、RIP服务器性能与数量、存储空间的扩展能力以及印刷机控制服务器等。
      惠普的高速喷墨印刷机使用SmartStreamProductionElitePrintServer,其是个非常成功的数字前端服务器(DFE),可以灵活地增加各种服务器的数量,支持每分钟244米(接近8000张A4页)全部连续可变内容的印刷。
      2.设备的升级换代
      电子产品更新换代周期短,新一代产品的性能远远高于最初的产品,数字印刷机也不例外。当客户投资一款设备,还没有收回成本时,他们发现新一代设备已经来到市场,自己的设备生产出的产品从印刷质量、精度和产能等各方面都明显落后新一代设备生产的产品了,产品的销售也会变得非常困难。所以当前投资的设备是否具有新一代数字印刷机的设备升级能力,一定是考虑设备选型的重要环节。
      惠普的优势在于从打印头、墨水、纸路设计、纸张到图像计算处理全部采用自己的专有技术,核心能力集中在打印头和墨水之中。如果设备有升级的需要,只需更换耗材(打印头和墨水)即可实现设备性能的更换代。
      3.纸张媒介的兼容性
      高速喷墨印刷机的使用需要考虑纸张适应范围。哪些可以使用,哪些不可以,纸张的类别、定量也影响喷墨印刷质量,采用喷墨专用纸张或进行纸张预处理会影响产品成本、交付周期等。
      惠普的高速喷墨印刷机增加了一个黏合剂BA打印单元,可将无色透明的液体喷洒在有图文的位置形成潜影,这样几乎市场上所有品牌的普通胶版纸都可以在惠普的高速喷墨印刷机上使用。
      在铜版纸上进行高速喷墨印刷一直是禁区,这是因为铜版纸表面的涂布层是封闭且光滑的,喷墨印刷的墨水不能很好地固着在其表面。惠普已经研发出铜版纸表面涂布液,通过一定的预涂工艺,使得铜版纸的彩色喷墨印刷很快就能成为现实。