基本信息
- 项目名称：
- 印刷数字化工艺探研
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 目前印刷数字化技术的资料大多来自于欧美发达国家，对我国印刷的数字化进程有很大的阻碍，因此本文就行深入分析印刷数字化的有关问题和获得实验的的第一手数据，并进行分析。 主要介绍了数字化流程并进行了一个实验分析。最后对目前最为成功的案例进行介绍。
- 详细介绍：
- 1.1 简述 20世纪末，科技的进步，特别是近几十年计算机及计算机相关产业的发展给了印刷业很大的发展机遇，1974年王选教授发明汉字激光照排技术，让汉字的复制和传播冲出了瓶颈，誉为汉字印刷术的“第二次革命”，数字化这个名词也变得不那么陌生，数字化的实现也向前迈进了一大步，时间效率更高，印刷质量更高，是改革永恒的目标。。 数字化工作流程包括一大一小两个范围的含义： 1） 从小的范围来说，数字化工作流程可以理解为对传统的以胶片照排机输出终端的印前系统升级。使具有拼大版、色彩管理、CTP输出、数码打样，PDF流程及JDF传票通信与应用等高端特征，流程的结构与功能围绕着印前系统，包括各种先进的版面输出技术与系统 2） 从大的范围来讲，数字化工作流程概念可以扩展到这样的范围，将以印前为核心的“小”数字化流程为中间层，以客户关系管理（CRM），印刷企业资源管理（应企ERP），印刷企业制造执行系统（MES）等为上层的信息控制层，印前，印刷和印后设备控制系统与信息终端作为流程的底层 1.2 数字化工作流程 1.2.1 基于激光照排（CTF）为标志的印前数字化流程 它以传统胶片发排为标志，即使广泛应用多年的激光照排系统或电子出版系统，到目前仍然有着市场，因为它有一定的成本优势和手工工艺使用需求，但处于中低端的印前输出服务！ 1.2.2 基于CTP的数字化工作流程 它以CTP系统为标准配置，以PDF文件为流程的加工文件，以局部JDF传票应用为特点。系统具有必须配置的色彩管理，拼大版，数码打样等配套功能和陷印处理，作业的网络传输，远程打样等附加功能。 1.2.3 基于JDF工作传票的全程数字化工作流程 1.2.3.1 流程基本特点 这流程是以CIP4（The International Cooperation for the Integration of the Processes in Prepress, Press and Postpress，英文缩写CIP4）、PDF为基础的全程数字化工作流程。其核心内容包括1）MIS系统功能软件2）印前处理与排版处理3) 全自动印刷和印后加工生产过程。其流程最大特点是三个组成部分是精密结合在一起的，相互之间是完全特别的，能真正实现业务管理，生产管理与印前（Pre-Press），印刷（Press）,印后（Post-Press）,实际生产过程一体化，实现信息化企业和全自动流程。 1.2.3.2 JDF标准构成体系及工作 1）构成体系 CIP4的首席执行官jim.harvey 认为JDF首先是用于印刷作业描述的共享描述语言，然后是共同的机器语言，最后是设置，控制与监视工作流程的一种柔性方法。为了实现这些功能，JDF标准主要包含了三个方面标准：印刷作业描述、系统内实时消息通讯描述和工作流程组织。 JDF标准的体系应该拥有三个子集：JDF、JMF和ICS，JDF为作业定义格式，属于“印刷作业描述”方面的标准；JMF是作业消息格式，属于“系统内实时消息通讯描述”方面的标准。ICS是协作互通性规范，属于工作流程，ICS基于JDF和JMF，JDF和JMF统称为JDF JDF对作业和作业生产的描述是一个JDF树形结构，逻辑单位是JDF节点。作业的产品结构和作业生产的处理过程与树形结构中节点间的等级关系是一一对应的。 下面就以一“小纪念册的生产为例”讲述JDF工作及JDF的树形结构定义的步骤和包含的内容。对一个作业的定义，在数字化流程中，客户是以电子数据形式对产品进行描述。例如：一个A4大小的小册，包含20面得色彩页面和4面黑白页，印量是5000份，一般产品的描述在产品订单中早就已经包含了，然后我们可以在JDF树形结构中添加元素。主要步骤有：1） 首先，在作业询问中，客户相关的主数据被添加到名为“CoustomenIfomation”的JDF元素中。一般主数据都包括客户的地址，联系人，电话号码，邮箱地址等。 2） 通过客户的作业咨询可以初步创建一个产品的描述文件，即所说的“产品结构”，主要是反映客户对产品的需求意图，描述什么样的产品将要被生产。有些则更为详细，如：纸张的规格，所需印刷的质量，装订方法等。客户通过互联网互联网传过来的JDF文件也就组成了JDF流程中树形结构的产品节点这一部分。 3）在订单管理系统中，“产品描述”是发展成为下一层，也就“处理过程的节点”，它主要描述如何去生产产品。在订单管理系统中我们根据产品描述建立所需信息。 4）接下来，各种各样的输入与输出，“过程资源则被配置到单个处理过程上，对号入座，完成自己该指令完成的工作。 5）在所有的处理过程和过程资源都定义后，就该定义制造产品所需的逻辑关系，也就是去描述一个连续而且畅通的“工作流程“ 6）完成一个处理过程后，执行过得且重要的历史记录就会被记录到JDF“的Auditpool“稽核池中。 1.2．3．4 基于JDF流程优秀的商业实验研究 2010年11月8日，国 际CIP4组织在美国印刷工业会员大会的午宴期间，公布了2010年度尤尔根-绍哈特CIP4国际印刷生产创新大奖（CIPPI）的获奖名单。这个大奖授予三大类别四个区域中，在自动化建设方面表现最为突出的印刷企业、出版商或印前服务公司。 其中数字自动化技术最具创新奖为荷兰梅珀尔的Ten Brink/Hooiberg Haasbeek，基于JDF数字化工艺开发出更高效的工艺自动化技术。 就荷兰梅珀尔的Ten Brink/Hooiberg Haasbeek做分析 一、 实施JDF数字化工作流程 实施前的JDF / JMF应用工作流程驱动程序Ten Brink驱动柯达公司的印能捷作为独立的工作流程解决方案。用Xgram信息管理系统(MIS)或其它管理信息系统用来工作计价的估算和工作准备。当印刷工作开始时，工作传票信息打印在纸上传送到公司。工作人员再通过印能捷系统把这些数据与信息管理系统中的管理数据进行整合。而当我们把印件打印出来后总能发现到错误，我们经常从订单管理上去找出错误的地方，以及考虑由印前部门人员的技术问题，和没有很好的控制机制进行工作匹配,形成正确的印版与正确的工作方式。在平时印刷中印刷机器停止下来的原因我们也认为是在准备工作时得到了一块不是很好的印版。所有的数据采集,工作分析,都依赖于订单的描述，取决于输入参数的操做人员,而不是基于直接到印刷机器的工作流数据流。 1） Xgram MIS(管理信息系统)和柯达Prinergy集成的印前的工作流程 使用Xgram信息管理系统的最新版本，就是包含cip4折叠特性功能的版本。培训管理者如何很好的使用这个软件，利用软件在JDF印前工作流程这一部分创建出一份印刷剥离参数。于此同时，把一份印刷工作计划好，通过JDF传送到印能捷系统中。这必须是一个完整的JDF工作票信息如包含客户号码,印件描述、纸张类型参数以及剥离参数。 2) 整合Xgram MIS(管理信息系统)、柯达印能捷和高宝Logotronic，进行数据组合，然后制版！然后管理信息系统和印能捷系统都向印刷机发出数据信息核实印版是不是正确，正确则进行印刷。 3） 最后一步的高宝数据控制中心发回了一个JMF格式文件，回馈工作的进展以及材料的消耗情况。 4） 最后的结果是基于JDF工作流程完全整合的JMF 二、 成果 实验生产后细节进行了分析 相同时间高宝利必达106印刷机的产出量高了50%或更高，超过其中的28%其来自于成功实施了JDF/JMF整合。 使用错误的版和在错误的时间系数降低为0 订单管理成本下降数大于5% 平均交货时间比以前提前了2天多 经过对此案例的分析，可以看出JDF数字化流程不但解决了印刷过程时间问题还能够高效率的控制印刷的质量，更重要的是降低了生产成本这使得JDF数字化流程的推广十分有利，从而促进更多公司对自己的印刷方式的改变，全面促进行业数字化的发展 2 数字工作流程实例 2.1 简述 海德堡公司作为世界印刷行业具有一定影响力的企业，它一直对印刷的高效化和数字化有着长期的研究，经过不断的改善和修推出了目前唯一对印刷全程进行管理的印通数字化工作管理流程。印通对包装印刷和商业印刷工作流程进行了无缝的集成。印前、印刷和印后的设备集成到同一个端到端流程中，同时让生产变得更快捷，灵活而可靠，而且成本更加透明化。 海德堡的印通是集成并控制整个印刷工序的印刷企业工作流程。基于中央JDF文件，它可以优化并自动执行工作流程，使变得简单透明。系统包括软件和硬件模块，这种设计灵活地定制印刷企业工作流程，以满足每个企业的独特需要。集成到印通印刷企业工作流程中所有的印刷机、制版机和印后加工设备都能实现“印通连接” 2.2 印通的全程系统控制 2.2.1 印通印前管理系统 2.2.1.1 印前工作流程 它的主要功能有： 全流程PDF处理：全流程采用国际标准的PDF，可通过标准PDF处理工具或海德堡PDF工具箱进行编辑处理 模块化可扩展配置：跨平台设计，可在PC或苹果平台操作客户端，并可以扩展到印刷及印后工序以及多服务器配置。 作业及生产管理：工单作业的相关文件及所有工作处理历史记录，文件存档及各种相关模板设定都可以有效查询和备份。、 JDF支持：中央唯一JDF数据库，可支持第三方ERP，JDF工单输入输出，实现信息无缝集成。 PDF/x国际标准支持：支持PDF/x-1a,PDF/x-3. 全自动预检功能：对客户输入的文件可以自动进行检查和修正，并生成预检报告，通过点击自动连接到有问题的图文部分。 自动的色彩匹配及管理：基于海德堡色彩管理系统，支持从RGB到CMYK，LAB到CMYK，CMYK到CMYK，以及专色映射处理，并可扩展到高保真颜色转换。 自动陷印：荣获GATF印艺大奖的自动PDF陷印功能。 自动生成光油版：可自动根据需要生成上光光油版。 自动拼大版：通过规则规定，对于期刊、杂志等重要性活件可以自动拼版。 从上面的功能清单可以看出印通的印前作业控制功能很强大，正应正了高效生产起始于印前这句话，不管是系统与任务的相适性和流程控制的透明程度、可靠及方便等方面，印通都做的十分成功，印前控制系统的功能如此强大主要是印通系统中的三个流程产品解决了很多问题。这三个产品是：印通PDF工具箱、印通满天星、印通拼大版/包装拼版系统。下面我们就对着三个软件做简单介绍。 2.2.1.2 印通印前流程产品 1）印通PDF工具箱 海德堡最新编辑软件套装包含Adobe Ascobat 这些插件：PDF助手、色彩编辑器、上光编辑器、陷印编辑器、组版编辑器、版本助手、加网选择器。其中色彩编辑器其实就是能够提供交互式色彩管理；上光编辑器可以根据PDF文件对产品生成完美匹配的上光文件；陷印编辑器是一个专业的陷印工具于经典InRIP相比有一项明显的优势即能够在监视器上即刻显示陷印作业；组版编辑器是一个标准的组版工具包含手动生成双联页面的全部主要功能；版本助手为适用于多版本文档的专业工具；加网选择器可以根据印通满天星得加网参数，给予不同的网点组合。 2）满天星服务器. 3）拼大版软件. 2.2.2 印通印刷控制系统 印通印刷控制系统主要由印通图像控制系统和印刷车间控制系统组成，通过这两个系统的强大功能组合以及其它协助系统共同对印刷给予最优化。下面就对这两个主要控制系统进行描述。 2.2.2.1印通图像控制系统 印通图像控制系统是世界上最先进的图像控制系统，可以再测量整个图像的同时，为所有的印刷单元提供在线色彩控制。系统测量约160，000个测量点仅需25秒，还可以为每个测量点保存一份完整的光谱曲线。操作人员只需按一下按钮就可以获得全部的测量结果，并且所有测量结果可以通过网络为印前阶段调用，用于生成和校正ICC特性曲线。 图像控制系统包含的色标控制系统是确保印刷质量的标准测量和控制系统。根据分光光度测量值，对所有印刷单元同时进行色彩控制。使用印通色表控制系统后，印刷机上墨速度更快，而且印刷准备期间产生的浪费更少。 2.2.2.2 印通印刷车间管理系统 印通印刷车间管理系统在印刷机上采用嵌入的分光光度法测定了系统的最大生产率。印通印刷自动控制措施和控件颜色管理和注册信息都可以即刻进行无论此时的印刷速度有多块。这测量单位的措施颜色和网点颜色都记录再测控条里，任何修正要求都可以直接向印刷机给予调整，系统所采用的NetProfiler校准软件是分光光度负面效应影响最小的软件。当需要垫版或者对印刷生产进行检测时都此时不需要停机，使得达到最大的生产率。 2.2.3 印通印后控制管理系统 印通印后管理系统是第一个允许全方位服务的印刷工作点整合利用精加工设备完全进入他们的工作流程，工作与印通的主模块完全融合。使得印通真正称得上是一个独特的独树一帜的工作流程。利用印后加工管理系统，可以让印后加工透明的显示给所有的有关人员，并且能够把特定作业分配给特定的机器去完成，从而有效的加快了速度。中央采集机也会同时把实际成本核算后给出一个精确的数据。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的是完善国内对印刷数字化研究的欠缺和分散性，以及让印刷行业了解现代印刷流程的最新技术情况。基本思路是先从计算机集成制造大的方面逐步引伸到细节流程，然后对涉及的最新技术进行详细分析。
科学性、先进性及独特之处
- 该作品独特之处是引用了当今行业最先进的流程和对最新的成功案例来对新技术进行剖析，用实验来论证所提倡的技术可行性和优越性。
应用价值和现实意义
- 对国家目前淘汰低效率的所涉及的印刷企业转型需改进工作方法和技术能够提供借鉴意义。从而从激烈竞争的行业内降低生产成本创造更大的利润空间。对推广和普及JDF技术有着直接影响，对有向这一方面研究的行业人员提供最新的知识参考。
学术论文摘要
- 21世纪社会的发展相当迅速，科技也在不断进步，各行各业都在科学技术的冲击下都改变原来的生产方式。印刷数字化也成为了国际领域上广泛研究的热点，本文介绍了印刷数字化的主要流程以及对技术推广价值进行验证和对具有代表性的商业案例研究
获奖情况
- 5月8号在上海出版印刷高等专科学校校内选拔赛获得优秀奖
鉴定结果
- 真实可靠
参考文献
- 【1】 周世生，罗如柏，赵金娟.印刷数字化及JDF技术[M].北京.印刷工业出版社.2008-10-1 【2】 姚海根.计算机集成印刷.上海.上海科学出版社.2003-09 【3】 CIP4 orginzation, 2010 CIPPI Award-winning Case Study [R],11-08 【4】 Anna Andersson,CIP4 JDF Editor redigeringsdelen[C],2003-06-16 【5】 【6】
同类课题研究水平概述
- 计算机集成印刷在国外已开始流行起来，国内尚处于起步阶段，但不少企业已认识到它的重要性，且已经有少量企业开始付诸实施。新技术、新工艺、新设备和新材料总是有巨大的魅力，发展趋势是不可阻挡的，应用前景也是美好的，我们没有任何理由拒绝。据已在实践计算机集成印刷的企业介绍，这种新的生产模式在提高企业经济效应和劳动生产率等方面发挥了很好的作用。 国际上现在的CIP4组织就是致力于推进这种技术的主导力量，特别是对JDF的研发和推广。 从计算机集成制造分出的作业控制工作流程在今天已经得到了很好的发展，如国内的方正畅流和爱克发的Apogee以及现在属于柯达的印能捷都是全程数字化管理工作流程，但上面所说的数字化管理工作流程都只涉及到印刷，成熟的只有到出印版，均没有达到本篇论文所介绍系统的全面和成熟。 因此，印刷数字化将一直被印刷领域研究下去。
