印刷世界的數(shù)字化——與宋華振的對話

貝加萊工業(yè)自動化(中國)有限公司

技術(shù)傳播經(jīng)理宋華振

印刷工業(yè)：打印機是一個典型的

數(shù)字化系統(tǒng)嗎?

宋華振：是的，打印機是個非常典型的數(shù)字化系統(tǒng)。以一臺噴墨打印機為例，它不僅擁有完整的機電系統(tǒng)，其本身還是一個數(shù)字化連接系統(tǒng)。

首先，打印機是一個完整的機電系統(tǒng)，包括紙張的精準(zhǔn)送入機構(gòu)、噴墨打印頭、烘干裝置、翻轉(zhuǎn)打印機構(gòu)、紙張輸出裝置。它可以配置的包括紙張的尺寸(如 A3/A4/A5)、打印模式(單色 / 彩色、增強)、橫向 / 縱向打印、正反面打印、打印頁數(shù)選擇，都是由相應(yīng)的機構(gòu)配合才能實現(xiàn)。

其次，打印機本身是一個數(shù)字化連接系統(tǒng)，它包括了應(yīng)用軟件，像每個計算機上的軟件如Word、PDF、CAD/CAE 等都有打印功能，可以通過 Wi-Fi、以太網(wǎng)、USB 等多種物理方式連接打印機，而軟件(應(yīng)用層)和會話表示、網(wǎng)絡(luò)層等本身就是一個典型的 ISO/OSI 參考架構(gòu)下的系統(tǒng)。

盡管不同品牌的打印機有著不同的應(yīng)用軟件，但都有一個統(tǒng)一的接口，打印時用戶僅需在軟件中配置自己的打印需求。不管什么品牌的打印機，都可以為用戶提供打印服務(wù)，也可以通過網(wǎng)絡(luò)，甚至通過 Web 直接打印。打印機的這個規(guī)范，使得應(yīng)用層和設(shè)備層實現(xiàn)了“關(guān)注點分離”，只要遵循統(tǒng)一的規(guī)范，每個應(yīng)用都可以使用不同品牌的打印機來完成作業(yè)。

所以，我們說，打印機是一個典型的數(shù)字化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)我們今天所講的各種數(shù)字化應(yīng)用。而印刷機要比普通的打印機更大且價格更為昂貴，其高端的數(shù)字印刷系統(tǒng)價值甚至可達(dá)千萬級。

印刷工業(yè)：印刷這個行業(yè)看上去十分傳統(tǒng)，它對社會的貢獻主要體現(xiàn)在哪些方面?

宋華振：印刷是知識與文明的載體，它的發(fā)展是整個社會文明推進的基礎(chǔ)動力。印刷技術(shù)的發(fā)展對于文化的傳播至關(guān)重要。在古代的中國，讀書對于平民來說是一件很難想象的事情，科研也不是人人都能參與的。而歐洲歷史上的那些科學(xué)家，也是大多來自有錢有閑的階層。據(jù)推算，現(xiàn)今一本普通的書籍，如果放在宋朝，其價值將高達(dá)   2000 元人民幣左右，按照等值購買力來算，這不是一個小數(shù)目。顯然，只有書的價格便宜了，才能將知識傳播到社會的各個角落，廣大人民才可能讀到書。

印刷機的出現(xiàn)，加速了知識的傳播，促進了文化的多樣性，推動了西方的文藝復(fù)興，對西方的宗教改革產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。印刷機迅速在歐洲各地普及，成為傳播知識的關(guān)鍵工具，后來又經(jīng)歷了“輪轉(zhuǎn)印刷”，即采用手搖轉(zhuǎn)動滾筒，大大提高了送紙、印刷、出紙的速度，然后陸續(xù)涌現(xiàn)出多色印刷、卷筒紙連續(xù)印刷機。隨著印刷技術(shù)的不斷進步，書刊的成本大幅下降，讀書逐漸成為全民的一種生活方式。

印刷工業(yè)：您如何看待“印刷已成為一種夕陽行業(yè)”這一觀點?

宋華振：我記得全國印刷機械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書長彭明老師曾經(jīng)講過這樣一句話，“作為一個行業(yè)，印刷是夕陽的，但作為一項技術(shù)，它并未沒落”。我認(rèn)為，印刷即使作為一個行業(yè)，也不能說它沒落了。因為，在   2018年以前，最大的印刷市場是書刊報紙這類傳統(tǒng)的紙制品市場，但自 2018   年后，包裝印刷成為了印刷的第一大市場，可印制的材料變得多種多樣。以軟包裝材料為例，你會發(fā)現(xiàn)，在商品包裝越來越精美的背后，是印刷技術(shù)與各種復(fù)合材料、微發(fā)泡工藝相結(jié)合的成果。

我認(rèn)為，彭明老師所說的“印刷作為一項技術(shù)”這句話十分關(guān)鍵。他說：“印刷就是滿版的涂布，涂布就是不均勻的印刷。”作為一項技術(shù)，涂布在鋰電池的電極制造、電池隔膜的后道處理、光伏鈣鈦礦電池的生產(chǎn)、氫燃料電池質(zhì)子交換膜等新興的能源領(lǐng)域都有應(yīng)用，還有像現(xiàn)在的消費電子也更多采用柔性混合電子。顯然，當(dāng)作為一項技術(shù)的時候，印刷并沒有沒落，而是在各種領(lǐng)域發(fā)揮著更大且重要的作用。

印刷工業(yè)：為什么說印刷技術(shù)充滿著高科技?

宋華振：俗話講“失之毫厘，差之千里”。在機械系統(tǒng)里，速度是一個非常重要的指標(biāo)。隨著速度的不斷提升，機械系統(tǒng)里就會產(chǎn)生各種機械的“不對稱”“質(zhì)量分布不均”“變慣量的機械系統(tǒng)”“摩擦力”“材料的彈性模量”等問題。這些問題會給材料工藝參數(shù)帶來較大的影響，例如印刷速度提升了，油墨的附著力、烘干的溫度都會隨之發(fā)生變化，且不是簡單的線性變化。

就印刷技術(shù)而言，涉及的因素很多，在此重要講述以下幾方面：

首先就是色彩問題。印刷的核心就是在于對“色彩”的控制，這本身就是一個專業(yè)領(lǐng)域。大家都了解，我們在電腦屏幕上看到的顏色與現(xiàn)實中的油墨和印刷出來的成品顏色，完全不是一回事。比如，噴墨打印機噴出的墨滴滴到紙上，按照正常的油墨混合得到的應(yīng)該是藍(lán)色，但油墨通過折射后到呈現(xiàn)在人眼中的顏色會出現(xiàn)偏差，這就需要做一些色彩的“補償”，以使得我們眼里看到的顏色是自己想要的。

然后就是“油墨”。這種材料的復(fù)雜性，在于它要考慮機器的速度、材料的吸附、油墨的擴散、烘干的變形……它的顆粒必須是非常精細(xì)的，這又是一個專業(yè)領(lǐng)域。我們擅長控制的比如最為核心的“套色”，其復(fù)雜性則在于“材料復(fù)雜性”，紙張本身就有上千種，軟包裝印刷的塑料薄膜也有上千個品種，這些材料被一個個壓印輥給壓變形，再被烘干加熱變形，在   600m/min 的高速下，還要確保 ±0.02mm的顏色套印精度。仔細(xì)想想，這個系統(tǒng)復(fù)雜不復(fù)雜?

從機械速度來看，目前最快的是報紙印刷，通常可以達(dá)到 1200m/min   的速度。高端的機器肯定是高速的，因為，高速機械系統(tǒng)如何控制工藝穩(wěn)定、生產(chǎn)出良品，這里面充滿了高科技。相對于現(xiàn)在很多的新興產(chǎn)業(yè)，如光伏、鋰電，就機械系統(tǒng)的速度、精度、良品率等來說，都沒有傳統(tǒng)的印刷機械速度高。而機械速度越高，其對于機電檢測、傳動控制的響應(yīng)能力的要求會更高，且“高”得可能不是一點點。

印刷技術(shù)是高科技，我之所以認(rèn)同這一觀點，原因十分簡單，這些行業(yè)的印刷技術(shù)經(jīng)歷了百年的迭代，已經(jīng)非常成熟。它的每個細(xì)節(jié)都被研究過，橫跨材料(油墨、紙張 /   薄膜)、機械、控制、數(shù)字化……這里讓我聯(lián)想到，今天所謂的數(shù)字化，如 IT 和 OT   融合，其實在很多行業(yè)還只是“兩張皮”，并沒有得到深化。但是，在印刷行業(yè)的“JDF- 作業(yè)定義格式”這個規(guī)約里，當(dāng)產(chǎn)品的作業(yè)單被發(fā)送給機器的控制器，它的XML   文件是可以被解析執(zhí)行的，這才是真正的“IT與 OT”的融合。而且，在油墨的“AI 學(xué)習(xí)”上，印刷行業(yè)也有了一定的進展。

印刷工業(yè)：數(shù)字印刷，并不會完全替代傳統(tǒng)印刷，是這樣的嗎?

宋華振：在最近 10 多年里，印刷行業(yè)最大的發(fā)展是“數(shù)字印刷技術(shù)”，它的最大優(yōu)勢是對“小批量訂單”的處理能力，可以實現(xiàn)“1   本起印”的極限個性化。數(shù)字印刷和卷筒紙機械系統(tǒng)結(jié)合，就能產(chǎn)生“大規(guī)模定制”，比如，印刷品的整體部分是基準(zhǔn)，可以通過卷筒紙快速印刷，而其中的“個性化部分”，例如印刷不同的二維碼、日期或者個性化的圖案等，是可以實現(xiàn)大批量與個性化的平衡的。

數(shù)字印刷的優(yōu)點很多，但是在印刷品質(zhì)、速度方面，傳統(tǒng)印刷則優(yōu)勢明顯，尤其是大批量的印刷品，凹印的速度、色彩品質(zhì)、單位成本都是數(shù)字印刷所無法比擬的。因此，這個世界的運行法則并不一定是“你死我活”，而是各自擁有更好的生存空間，從而共同構(gòu)成了一個多元化的世界。