高精度针孔检测设备
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2023-01-06 15:15:18 精质视觉
虽然中国已然是一个印刷大国，然而中国确乎不是印刷强国。记者曾对北京周边五十家规模不等的印刷企业做了一个简单调查，得出的结论是：82%的企业仍在使用人眼检测，16%的企业使用频闪灯，2%的企业准备采用和已经采用机器视觉。他们的印刷质量对于经验丰富的“领机师傅”(印刷业对印刷机械主操作者的称呼)普遍有着不可思议的依赖，98%的企业老总没听说过机器视觉，38%的技术人员知道有这么一种技术，但是不知道机器视觉这个概念，也没见过。那么，机器视觉技术在印刷业的应用空间到底有多大?机器视觉在目前的印刷业发展到底存在哪些阻力?带着这个疑问，记者采访了拥有30余年从业经验的北京快客印刷厂厂长王晓庆先生。王晓庆先生之前从未听说过机器视觉，他也没听任何同行谈起过。记者简单向他做了“培训”之后，他说：“看来，中国印刷业想真正发展起来，必须借助先进的检测‘利器’。”但他认为，目前印刷业对机器视觉的需求肯定存在，只是尚没有形成规模需求，因此，机器视觉在印刷业的发展并非象大家认为的只和资金有关。而此正是中国印刷业冷脸相对机器视觉的根本原因。
纵观中国印刷业的兴起历程，王晓庆说，目前普通印刷机械价格不高且产能过剩，印刷设备寿命长，二手设备市场火爆，几万元甚至几千元就能买到，行业技术门槛较低，印刷企业普遍规模较小，市场竞争激烈，是造成印刷厂普遍重印刷设备、轻视检测技术现象的根本原因。
自1975年进入北京印刷一厂至今，王晓庆在印刷行业已经缠绵了31年。据王晓庆介绍，印刷业的重大技术革命有二：一是上世纪70年代胶印机的出现，为印刷业插上了自动化的翅膀。当时的胶印机主要依赖进口，也有将老式印刷机改造的情况，即将滚桶印刷机、活字印刷机改造成业内俗称的“土自动”，其供纸部分仍是手动，印刷部分全自动化。二是上世纪80年代中期王选教授发明的第四代激光照排技术，将印前排版系统彻底带入信息化时代。据王晓庆回忆，当时北京印刷一厂还专门组织一个车间的人员学习排版。自动化与信息化技术结束了中国印刷业“铅与火”的时代，印刷市场包括印刷机械市场从此走上了快速发展的道路。海内外的印刷机械一时间在中国大地上发起了总攻，各种规模的印刷厂乘势而起，从业人员连年增加。
1986年，王晓庆调入北京电子工业管理干部学院印刷厂担任厂长，即现在的北京快客印刷厂。上任之后便主持采购了两套设备，一种是活字注字机，第二种是老式圆盘印刷机。由于人工操作效率低下，不久他们又采购了一台基仕德耶小型胶印机，配合手工排版系统。直到1993年左右，他们才配备了北大方正排版系统。随着一代代印刷机的彻底淘汰，王晓庆和他的印刷厂一步步发展到今天。王晓庆告诉记者，1993以前平均年增长能达到30%。然而，随着市场的发展，印刷厂日益增多，目前年营业额300万左右规模的小型印刷厂就占了全国印刷厂的50%以上，各家年增长能达到10%就算不错，生产周期区别不大，印刷质量同质化也非常严重，普遍不太好也不太坏，从业人员过满为患，因此市场竞争异常激烈。
王晓庆说，从2000年起，中国印刷业打起了价格战。除了以上原因，印刷机械普遍寿命很长，一套设备用二三十年根本不是问题，如果维护保养得好，使用时间还会延长，国产印刷机械价格不贵，行业准入门槛不高，客户对印刷的要求多集中于价格及印刷周期，质量要求通常排在第三位，因此目前各种印刷机械、包括二手设备市场异常活跃，而大量的印刷厂业务量并不饱满。具体到检测这一块，他说，以前有经验的领机师傅特别少，而现在熟悉印刷机械又拥有熟练质量检测的高级蓝领非常好找，人工越来越便宜，不少企业宁可上人也不采用新技术。正因为这一系列的原因，大多数印刷厂普遍重印刷设备，轻视检测技术的了解与引进。
但记者与王晓庆算了一笔帐，以中型印刷厂一般拥有5台彩色印刷机计算，平均一台机器需要两班倒，那么就需要两个领机师傅，5台机器就需要10个领机师傅，一个师傅工资再低也不会低于每月5000元，那么一年下来，印刷厂用于支持领机的工资就是60万元。以这个数字推算，大型印刷厂一般拥有彩色10台机器，事实上支付的工资并不算少。王晓庆笑笑说，这么一算是这样，可是印刷厂面临的并不只是检测这一个环节，对他们来说，印刷周期和印刷成本的权重更大一些，质量目前还不是决定一个印刷厂生死存亡的关键。而这也许正是目前印刷企业普遍不重检测的根本原因。
然而价格战毕竟是“杀人一千，自杀八百”的战术。说到价格战还将持续多久，王晓庆说，以目前的情况，一时半会停不下来。“目前中国印刷企业还没有经历最后的洗牌,但是快了。价格战的主要原因是大家都没有核心竞争力。目前效率提高依赖的是人多和设备多，成本节节增高，可是不降价的话，客户就跑光了，所以最后挣的钱未必真多，因此大多数印刷企业都是维持生存。这已经成为印刷业走不出的怪圈。而目前这一怪圈也影响到了印刷机械业，设备保有量越来越高,同时也影响了新技术的推广和应用，印刷企业以及印刷机械企业的利润也会越来越低。”
看来价格战叫停的可能性一时半会也不太可能，我们只能依靠市场这只无形的手，而印刷企业也只能在这场价格战的硝烟中自生自灭了。王晓庆说，如果有办法，那就是靠管理降低管理成本，采用更先进的印刷设备和检测设备，尽量减少人工干预，靠提高生产效率降低生产成本。然而市场容量有限，大部分企业面对的都是区域市场，如果想进入更大的市场，销售成本也会相应提高。面对印刷企业普遍在技术与利润边缘徘徊的现状，几乎也能够想象印刷机械制造商的日子也不会好过太多，那么机器视觉在印刷业的市场发展，面临的阻力还将继续存在。
印刷厂目前的印刷品质检测普遍是一种什么样的现状呢?通过王晓庆的介绍，我们看到的是人眼检测事实上已经远远不能满足市场的需求。然而市场需求其实也并不十分严苛。
王晓庆说，目前北京市的大中印刷企业普遍依靠更多的印刷设备和更多的人力成本来获取更快的生产周期和更好的质量保证，这也是他们获得
市场的主要竞争策略，而小规模企业则限于资金，由于设备有限，保生产周期就没办法接更多的业务，在缺少人工检测的情况下，他们的印刷质量便只能是根据客户的具体要求去实现。他说，高端的印刷要求主要出现在包装领域以及高档画集、名人字画等，为了还原本色满足客户的需求，现在比较常见的解决办法就是客户直接去印刷厂盯着印刷的整个过程，业内俗称“盯活”。“盯活非常辛苦。因为有时语言根本无法准确表达出对色彩的要求，只能靠感觉获取，所以客户不满意的情况非常多，而厂家也费时费力。”
王晓庆说，经常出现的问题比如，有些机器对某些颜色不适应，某些颜色就印刷不出来;有些德国机器对蓝色不敏感，总是出现条杠，印刷墨底浓重的印品时就特别困难。这些就全靠肉眼去感觉是否跑色，或者用机器对给墨量进行控制，设计网点形成颜色对比。印前制版时还要打孔，也叫定位，打上孔后实际印时还得微调，微调靠每套版上的规矩线，在制版时或设计时就已做好角线及猫眼。具体操作时就靠眼睛或放大镜定位，看线套得准不准，而这个环节对于印刷来说意义重大，印品的好坏全得看四套版是不是印在一个位置。
谈及目前国内印刷厂的检测手段，王晓庆坦言，目前多数印刷厂根本不存在检测技术，全是凭感觉。“质量控制就是靠感觉，领机师傅觉得好就是好，并没有量化的标准，也没有采取任何技术手段。我接触到的印刷厂家，确有技术较先进的，但也无非是采购了先进的印刷设备。近几年出现的印刷机器自动化程度已经相当高了，但是‘机器视觉’我还是头一次听说。”
王晓庆告诉记者，由于受历史条件的限制，中国的印刷业虽然已经过了多年的发展历程，但在印品质量检测方面，仍没能摆脱人眼目测的传统模式，这种最原始的目测依靠“师傅带徒弟”的传统方法沿袭很久，几乎已经形成某种传统。据王晓庆介绍，目前大部分印刷厂都是由“领机”专门负责印品质量，一般一套机器一个领机，领机即师傅，下面依次是大助、二助和三助，各负责一块，级别越低，负责的环节越次要。比如看颜色是领机负责，调整就由大助负责，二助负责擦滚筒，另外还有专门上纸的、上版的。因为有的印刷厂为了控制成本，去除了自动洗车系统这一环节，印滚的墨痕试印的时候需要调整时改用人工去掉旧墨痕。
深入探究这种“领机”现象后，我们就会发现，正是由于目前国内现有的印刷学校都不开设相关课程，而社会也缺失对印刷工人的专业培训环节，教育上出现了脱节和真空，才使得“领机”这行显得紧俏火爆。而领机们的从业经验几乎完全与工作资历相关，从业时间长，经验就丰富，对新机器的适应能力也比较强。这是由于这种“传帮带”模式的原因，这种师傅所带的徒弟往往学艺结束后便会跳槽。因为他们的平均工资一个月基本都在五千以上，最好的能有一万左右。而印刷企业也很看重他们的地位，由于现在领机们逐渐增多，其普遍工资水平也有所下降，一般大的工厂，一台机器有几班就有几个领机，最大的画中画，有二十个领班，一个班平均每天工作十二个小时，劳动强度极大，待遇也很优厚。
完美的网点配色不但需要优秀的设计人员，同样还必须借助于印刷设备完美的给予实现，然而从设计稿到机器实现的过程存在很大的难度。首先是是出菲林，胶片质量影响印刷效果。普通印刷采用传统打样方式，印刷时师傅根据印样调整颜色，达到所要的效果;目前还出现了数码打样，既降低了成本，也提高了速度，色彩还原性也好，但这种打样方法与印刷还是有距离，与印刷基本是脱节的。目前这二者已可以结合起来，就是采用直接制版系统CTP。CTP是印前设备的一种，与传统印刷设备相配套完成整个印刷周期，由于该设备可以省略定位校准的麻烦，且不用生成胶片，从某种程度上缩短了晒板和看样的时间，然而由于设备过于昂贵，收费自然水涨船高，因此并没有真正解决整个生产成本居高不下的问题。
王晓庆还介绍了数码印刷的情况。目前数码印刷自动化程度较高，与网络化完全结合在一起，可以实现按需印刷。但由于中国本土技术水平的限制，大部分进口是美国和日本或德国设备，因此成本较高，适合印刷小批量、多品种、页码较多的印品，然而印刷质量非常之高，对于设计原色的还原非常好，基本不需要人眼检测。
在王晓庆看来，要求严格的客户不是没有，但是客户对印刷质量的要求普遍不高，客户更多看重的还是价格。目前在整个印刷成本中，对于大批量印刷而言，纸张成本占有相当的比例;少批量印刷中印刷费的成本才会稍高。由此看来，终端用户的印刷质量需求偏低是一个不争的事实。当然，对于偌大个印刷行业，高端需求并非不存在。
王晓庆说，不同的行业对于印刷的需求也不尽相同。他说，包装行业对印刷要求较高，对色彩的要求比较特殊。包装印刷不同于普通印刷，有的不能采用四色，必须使用专色机，或五色机、六色机，红塔山就是专色印刷出来的。包装印刷厂必须具备独特的产能优势、技术优势和质量优势，才能满足客户对于印量、周期和质量的要求。专门针对烟草行业提供印刷服务的烟印企业的出现，即是一例。食品包装则必须采用以环保为主要特点的柔印方式，因此食品包装印刷对于纸张和油墨也都有着特殊的环保要求。由于我们食品工业发展迅猛，柔印市场潜力很大。券钞印刷应该是印刷的特殊领域，目前已经不属于印刷行业，虽然他们在工艺流程上与印刷无二，但由于行业的特殊性，使得他们成为对精度要求最高的印刷企业。
透过王晓庆的介绍，我们其实不难发现，目前中国印刷业对机器视觉的需求虽然没有出现大的规模化趋势，但在特殊的印刷领域，小的规模化需求实际上已经存在。而印刷企业本身的技术水平，从自动化的角度上理解，对于机器视觉而言，基础条件并不象想象中的那么落后。
面对这种事实存在的规模需求，为什么众多的印刷厂却对更好的检测技术如此漠视呢?王晓庆分析认为，人工成本较低，新的印刷技术使用时间短，技术改造难度大，机器视觉的市场宣传不够以及成本较高，是影响机器视觉在中国印刷业大力普及的根本原因。
那么，为什么广大的印刷企业对于检测技术的创新如此漠视呢?又是什么理由使得他们对于机器视觉技术熟视无睹呢?王晓庆对这个问题有着自己的认识，“目前印刷行业的人工成本很高，但不少企业宁可添人也不添设备，把已有的机器当成印钞机一样不停运转。而一旦机器出现故障，维修成本也不算高昂。印刷机本身通常属于比较耐用的机械，一台印刷机足可以使用30年，要是保养得好，更换磨损件之后继续使用是一点问题没有的。”面对这种事实存在的规模需求，为什么众多的印刷厂却对更好的检测技术如此漠视呢?王晓庆分析认为，人工成本较低，新的印刷技术使用时间短，技术改造难度大，机器视觉的市场宣传不够以及成本较高，是影响机器视觉在中国印刷业大力普及的根本原因。
王晓庆在采访中透露了印刷企业普遍存在的采购习惯。一般的印刷企业宁可买原本带有视觉检测功能的设备，一般不会愿意在原有的设备上进行改造。主要原因有二，一是印刷机械相当复杂，涉及到光、机、电各种技术，一旦打开，是一项非常复杂的事情，改造难度相当之大，很多
印刷企业怕损坏机器，一般都会拒绝改造;其次，印刷企业老客户居多，生产周期必须保证，停机改造对他们来说是一个非常艰难的决定。
王晓庆也表示，印刷企业对于新技术的关注一般集中于印刷本身，而机器视觉技术对于他们来讲，目前的宣传力度太小了，包括象他这样从事了30多年印刷行业的“老人”，都从没听说过机器视觉，对这个技术连起码的认知都没有，何谈改造或者应用?这种状况下，即使向印刷企业推介机器视觉技术，想让印刷企业经营者在很短时间内就了解和掌握它，那几乎是天方夜谭。“装在哪里、怎么安装、如何达到效果、能达到什么样的最好效果、能带来什么具体效益，这都不是一朝一夕就可以传授和学习到的。”王晓庆这样对记者说。
正是由于这些原因，王晓庆认为，机器视觉供应商如果想在印刷业找开市场，与印刷设备制造商合作应该是比较合适的方式。本土印刷机械制造企业数量不少，而且相对集中，比如华北以北人集团为代表，华东以上海紫光印刷机械厂、海润印机为代表，山东威海、大连营口也有在大批注重新技术应用的印刷机械制造商，这些企业对于新技术的采用比较关注，市场销售也做得非常到位。“如果机器视觉厂商能与他们合作开发适合印刷企业检测需求的产品，相信一定是广大印刷企业乐于听到的福音。”
但是选择什么样的印刷机型合作也必须多加考虑。比如有的切纸机本身就拥有非常先进的电脑程控，自动检测功能完全可以解决定位的问题，机器的准确度则靠机器本身就可以实现，而且价格也不贵。而柔性印刷机上则空间比较大，国产柔印机的市场也不错，为他们提供机器视觉系统应该是不错的选择。目前胶印机依然是市场的主流设备，包装印刷业对于这种设备的需求量并没有降低，而且胶印机的改造这么多年来也不是没有，应该也有发展的空间。
王晓庆说，也许以深圳为代表的珠三角印刷企业在以上各方面的情形会比华北好些，但从他的了解来看，好不了太多。由此看来，那些准备进入印刷市场的机器视觉供应商还需要在技术推广、技术改造等各方面加大力度。通过对王晓庆的采访我们不难看出，中国机器视觉市场远还没有走出艰难的培养教育期，更为乐观的估计机器视觉在各行业的发展，也许能够带给我们一些激情，然而冷静的观察市场，寻找最适合的切入点，方是我们在这个没有形成规模需求的市场中立足的根本。作为旁观者，我们更希望看到的是，无论印刷企业还是机器视觉产品供应商，都应该进一步明确自身的责任与使命：前者应更新观念，将创新思想引入企业发展实践，后者则应努力将技术转化为易实施掌握的市场产品，为我国的印刷业注入新的生机与活力。相信会有一天，机器视觉技术在中国印刷业的应用能够变得象海外印刷业一样普通和实用。
