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  印藝技術

高速噴墨印刷生產線的搭建

眾印印務    2019/3/21 16:28:56   來源:福州彩印廠


  drupa2008以后,高速噴墨印刷技術受到業內越來越廣泛的關注。各廠商也紛紛推出高速噴墨印刷系統,怎樣選擇這些系統成為印刷企業關心的話題。
  高速噴墨印刷的崛起
  1.高速噴墨印刷開始挑戰傳統膠印的成本優勢,且其優勢日漸顯著
  寬幅卷筒紙高速噴墨印刷機的出現,將徹底改變數字印刷機的耗材按張收費模式,市場上很多高速噴墨印刷機都采用了相對靈活自由的數字印刷耗材自采購模式。比如惠普的高速卷筒紙噴墨印刷機的墨水等就完全采用了自購方式,使用多少就購買多少,墨水的用量和頁面內容相關,使用印刷特性曲線還能夠進一步節省墨水。所以如果碳粉數字印刷機的活件單頁成本是幾分錢,那么高速噴墨數字印刷機的活件單頁成本則在幾厘的數量級上。
  我們知道,卷筒紙Indigo數字印刷機可以將數字印刷與傳統印刷的平衡點提高到500冊,而卷筒紙高速噴墨印刷機已經可以將數字印刷與傳統印刷的平衡點推高到幾千冊。這就在相當大的范圍內使數字印刷替代傳統膠印,進而變為印刷企業短單生產的新寵兒成為可能。
  2.高速噴墨印刷機產能大幅提升
  高速噴墨印刷機與普通噴墨印刷機相比,最大的優勢便是產能巨大。以惠普T400系列為例,該設備適用的紙幅寬度為42英寸(1067毫米),最大打印寬度為41.75英寸(1060.4毫米);每分鐘打印800英尺(244米)單色,月打印負荷接近2億張A4,每分鐘打印600英尺(183米)彩色,月打印負荷為1.4億張A4;結合在線自動換卷器選件,可以大大節省印刷機更換紙卷所消耗的時間。
  T400系列設備可裝入的紙卷寬度為1067毫米,在此我們僅以使用889毫米寬幅卷筒紙粗略計算,T400系列每小時的產能在18300張全彩色正背對開張以上,如果是黑白印刷,則產能可達24400張對開張以上。
  3.高速噴墨印刷品質的提升,使其在不同領域的應用得到深入發展
  以往噴墨印刷設備的色彩再現能力一直為業界詬病,如今很多主流高速噴墨印刷設備的顏色再現空間已經大于傳統油墨色空間,在專業噴墨介質上的打印質量可以媲美膠印,其環保特點也優于傳統印刷工藝。
  4.短單需求漸成主流
  以圖書印刷為例,據不完全統計,新華印刷企業都普遍面臨短版活兒增加的壓力,全年3000冊以下的訂單數量從原先的20%~30%提高到50%~60%;出版社中涉及科技、法律、醫學等領域的書籍短版化需求也越來越強烈,相當多的訂單正在向國內具有噴墨印刷能力的企業
轉移。
  國外新型商業模式也悄然推動著新型印刷業務市場,比如基于庫存優化的短單按需印刷。這種印刷方式是通過標準化的數據接口、自動化流程,將庫存圖書和銷售渠道進行連接,設定小庫存預警,自動向印刷企業發送小批量訂單。更有多家地區性小型數字印刷企業通過云技術、云印刷平臺分解長單,實現就近分銷和遞送,降低物流成本的同時縮短投放到目標市場的時間。
  高速噴墨印刷的短單、快捷和低成本實現了嶄新的生產和服務模式,會很快成為行業的大趨勢。
  
搭建高速噴墨印刷系統
  1.高速噴墨印刷系統根據應用需求而搭建
  高速噴墨印刷技術對于行業來說并不陌生,較為常見的是被用于信用卡賬單的生產,但這種應用多為低精度的單色數據印刷服務,它是在傳統膠印的預印頁面上采用噴墨打印方式實現可變信息印刷。這里我們講到的高速噴墨印刷生產系統是指全彩色印刷,已經完全可以替代膠印,直接實現印刷成品,其具有靈活、快捷、短單、可變數據、地區分布式印刷等優勢。
  除直郵、信用卡賬單印刷外,目前采用高速噴墨印刷的業務領域涉及圖書、報紙、商業廣告和包裝材料等,高速噴墨印刷在每一種應用中都有著其相對獨立的系統構成。
  如信用卡賬單、直郵的生產系統,需要把個人信息數據庫作為數據源,通過軟件流程連續自動生成具有信封和信紙格式的、含有個人信息和內容的標準PDF文件。信封、信紙采用同一臺噴墨印刷機分別生產出不同的成品卷,成品卷分別裝入各自的印后生產線,兩條生產線的末端對接,完成信封、信紙自動配對、插頁、糊封等加工。
  再如軟皮圖書噴墨印刷系統,其中書芯頁的噴墨印刷、折頁、堆疊、膠裝上封、三面切等工序能自動在一條生產線上完成;圖書以標準的非拼版PDF文件被傳送至印刷流程軟件中,拼版軟件根據圖書成品尺寸和卷筒紙的打印幅寬、印后設備的折頁方式等信息進行自動拼版,將一整本圖書所有內文頁拼在連續紙的紙幅內。當圖書轉單,要印刷一個新的規格時,流程軟件控制生產線上的各個功能單元通過標準化的JDF接口自動改變其設置,轉單過程可以縮短到幾分鐘到幾十分鐘,充分提高了生產效率,實現了短單的密集生產。廣東東莞中編印刷廠的惠普T300高速噴墨印刷機與馬天尼西格瑪自動軟皮書生產線協同生產就是一個典型的應用案例。
  很明顯,高速噴墨印刷系統是一個日趨成熟的系統,它不是一臺印刷機、一條裝訂生產線,它是以應用為規劃、以產品為導向,根據對應的工藝、自動化效能、靈活性、品質產能等不同因素和要求建立的不同特點的生產系統。
  2.系統流程的規劃
  對比傳統印刷流程,高速噴墨印刷流程已經發生了革命性的變化,以圖書生產的印前工藝為例。
  傳統膠印印前工藝流程包括:圖文處理、預飛、標準化、拼版、打樣和簽樣、制版等。高速噴墨印刷的印前處理的是一冊書,拼版是做一本書的拼版;拼版軟件內置在高速噴墨印刷系統的流程軟件之中,圖書的標準非拼版PDF文件置入流程后,便已經在高速噴墨印刷機的打印隊列里了,就像辦公用的桌面打印機一樣便捷。
  傳統膠印的每日訂單處理量在幾單到十幾單,而高速噴墨印刷的短單處理量則在幾十到幾百單。文件處理標準化尤為重要,印刷企業和客戶的文件傳遞不再是人工干預,而是按照標準進行、文件傳遞自動完成的,具體如下。
  (1)印刷企業把相應的可印刷文件的要求(包括格式、分辨率等)放到網絡平臺中,客戶選取格式、提交文件同時自動預飛和檢查,判斷是否提供了標準無誤的文件。
  (2)印刷企業將相應的制作和轉化軟件裝載到客戶電腦中,通過輔導,使客戶提供的文件能滿足印刷標準,客戶在下單時自動貼入處理后的標準文件。
  (3)噴墨印刷的顏色一致性非常好,打樣簽樣的流程都在客戶端完成,或被省去。
  (4)客戶可以通過印刷企業的按需印刷部門索取樣品,了解噴墨印刷的品種和觀感。
  (5)數據庫的建設尤為重要,短單或超短單的交付對時效要求較高,活件的標準數據可以理解為虛擬的電子版面或電子圖書文件,在印刷企業的服務器中不斷積累,一旦需要再版,直接調用送往印刷服務器的打印隊列即可。
  (6)版權控制。噴墨印刷企業因自身擁有客戶的電子文件庫,其電子文檔能否用于印刷生產,需要受客戶的監管或版權控制,否則不容易得到客戶信任。圖書生產中有兩種版權控制方法。
 、俪霭尜Y源方集中管控。其安全策略如印與不印、什么時候印、印多少等版權控制信息將通過網絡即時授權給噴墨印刷企業。但整個處理過程需要實時網絡互聯。
 、诎鏅嗫刂仆ㄟ^購買授權單獨授予;罴唵闻c本地授權相聯系,活件沒有拿到相應授權就不能印刷,數量上授權了多少印多少。但這個過程需要特殊的應用支持(包括硬件加密等)。
  3.印刷成本掌控
  傳統印刷的變動成本主要來自于制版,比如書籍折手數目越多,制版量就越大;而噴墨印刷系統的生產變動成本主要來自于耗材,一本顏色豐富的圖書就會比一本文字圖書使用更多的墨水,費用也就高一些。很多高速噴墨印刷機不再采用以往的數字印刷機的按張收費形式,而是采用自購耗材的方式,那么活件的成本怎么掌握呢?
  以惠普的T系列高速噴墨印刷設備為例,其配置了InkEstimator服務器軟件,內置了和印刷機服務器相同的光柵處理器,將活件的PDF文件在該軟件下運行,就能夠計算出一本書一個頁面中每一滴墨水的使用情況,同時還包括除墨水外其他耗材的使用成本,能夠精確地得到該書籍噴墨印刷生產的總成本,從而用于報價、備料、新品開發等。
  4.印后設備與生產管理自動化
  高速噴墨印刷的數字印后設備日趨完善,高速噴墨印刷機與印后設備在統一的生產管理軟件的監控下運行,又簡稱后臺軟件系統。
  生產管理軟件必須具備以下功能,以確保密集型、多樣化的印刷短單得以大批量生產,保證生產的效率。
  (1)自動化功能。這主要體現在從多種數據源收集作業;制定相應工藝要求的生產計劃,使生產得以逐步實施;按照設計的生產計劃,自動推進生產進程。
  (2)生產監控功能。主要包括:跟蹤作業的印前、印刷及印后整個生產流程;對需要操作員干預的作業預警;持續的設備性能監控與管理。
  (3)作業流程控制。主要包括:作業控制貫穿印前印刷及印后整個生產過程;為每一步生產環節制定規則、隊列;具有條碼或二維碼跟蹤功能。
  (4)生產優化功能。主要包括批量處理相同類型的作業;提高緊急作業的優先權;在相同設備上均衡負載。
  (5)客戶自定義功能。主要包括:高度靈活和客戶自定義配置,以及按實際生產環境定制生產流程和參數。
  (6)開放的環境一體化集成功能。主要包括能與已有或其他W2P系統集成,自由提交作業;提供軟件開發標準接口(SDK),便于其他系統軟件的接入。
  以惠普在全球安裝數十套的“SmartStream生產管理中心”軟件為例,生產管理系統可以處理大量短單作業的生產和運送,減少周轉時間并增加收益。其具有以下特點。
 、倜刻焯幚韼资翈浊短單作業,適合擁有多臺印刷機的客戶。
 、谀軌蛴行У厣a來自多種數據源的大量短單作業。
 、邸翱梢暬鄙a,自動繪制所有生產步驟,控制作業的優先級,跟蹤每一個生產步驟和使用有效工具來識別和管理異常情況。
 、芤粋定制的生產管理系統,可以集成到PSP的生產環境,專注于處理大量的短單作業。
  市場上有些MIS系統,只能管理少量作業,對預先計劃的作業管理能力薄弱;其數字印前系統,主要針對印前,對印后無法跟蹤;直郵分配軟件系統,只集中于直郵產品的生產;專業流程系統類,只針對非常大量的作業,不靈活且昂貴。印刷企業在選擇時應仔細考量。
  
投資軟硬件的注意事項
  1.噴墨印刷系統的數據處理能力
  通常指噴墨印刷系統的數字前端服務器(DFE),選型時應從兩個方面來考量。一是軟件能力,包括可變數據處理能力、流程管理、自動拼版、圖像圖文的光柵處理(RIP)、顏色處理和系統狀態、報告等。二是硬件配置,諸如內核性能、圖形界面(GUI)、網絡、非RIP服務器、RIP服務器性能與數量、存儲空間的擴展能力以及印刷機控制服務器等。
  惠普的高速噴墨印刷機使用SmartStreamProductionElitePrintServer,其是個非常成功的數字前端服務器(DFE),可以靈活地增加各種服務器的數量,支持每分鐘244米(接近8000張A4頁)全部連續可變內容的印刷。
  2.設備的升級換代
  電子產品更新換代周期短,新一代產品的性能遠遠高于最初的產品,數字印刷機也不例外。當客戶投資一款設備,還沒有收回成本時,他們發現新一代設備已經來到市場,自己的設備生產出的產品從印刷質量、精度和產能等各方面都明顯落后新一代設備生產的產品了,產品的銷售也會變得非常困難。所以當前投資的設備是否具有新一代數字印刷機的設備升級能力,一定是考慮設備選型的重要環節。
  惠普的優勢在于從打印頭、墨水、紙路設計、紙張到圖像計算處理全部采用自己的專有技術,核心能力集中在打印頭和墨水之中。如果設備有升級的需要,只需更換耗材(打印頭和墨水)即可實現設備性能的更換代。
  3.紙張媒介的兼容性
  高速噴墨印刷機的使用需要考慮紙張適應范圍。哪些可以使用,哪些不可以,紙張的類別、定量也影響噴墨印刷質量,采用噴墨專用紙張或進行紙張預處理會影響產品成本、交付周期等。
  惠普的高速噴墨印刷機增加了一個黏合劑BA打印單元,可將無色透明的液體噴灑在有圖文的位置形成潛影,這樣幾乎市場上所有品牌的普通膠版紙都可以在惠普的高速噴墨印刷機上使用。
  在銅版紙上進行高速噴墨印刷一直是禁區,這是因為銅版紙表面的涂布層是封閉且光滑的,噴墨印刷的墨水不能很好地固著在其表面;萜找呀浹邪l出銅版紙表面涂布液,通過一定的預涂工藝,使得銅版紙的彩色噴墨印刷很快就能成為現實。

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