【案例】如何構(gòu)建完整的智能無人化印刷車間？
我國第二個百年奮斗目標(biāo)已經(jīng)催動了各行各業(yè)實現(xiàn)“智能智造”的步伐，為印刷包裝行業(yè)提供無人化智能工廠設(shè)備的任務(wù)已經(jīng)擺在印刷機械行業(yè)的面前。
目前印刷包裝行業(yè)中，印中、印后智能化設(shè)備已經(jīng)具備一定的智能水平，特別是印后設(shè)備初具智能無人化操作能力，但圍繞印刷機的周邊配套設(shè)備，還不具備與印刷機前后對接的無人化智能運行的能力。
什么是真正意義的智能無人化印刷車間?
印刷車間實現(xiàn)智能無人化操作的首要任務(wù)是解決切紙機開料、紙張運送與智能印刷機進(jìn)行對接的操作設(shè)備的智能無人化，然后是智能印刷機下來的印刷品的后續(xù)智能無人化裁切成品，以及印刷成品的輸送與智能印后設(shè)備的對接。由于還沒有能與智能印刷機匹配的智能開料裁切中心和智能成品裁切中心產(chǎn)品出現(xiàn)，目前的“智能無人化印刷車間”還僅局限于印刷過程，智能紙張供給系統(tǒng)和成品裁切系統(tǒng)被分離在“智能無人化印刷車間”之外，智能印刷機的紙張供給與智能印刷機下來的印刷品的裁切成品，依舊單獨自成一體，成為三個相對獨立的生產(chǎn)單元。印廠需要對三個生產(chǎn)點進(jìn)行協(xié)作管理，這樣的“智能無人化印刷車間”是不完整的。
只有做到從原紙進(jìn)入到印刷成品輸出的全過程實現(xiàn)了無人化操作，才能夠稱為“智能無人化印刷車間”。
建設(shè)智能無人化印刷車間的關(guān)鍵
目前市面上較為普及的智能化裁切生產(chǎn)線產(chǎn)品，基本上都是居于“取紙機—切紙機—卸紙機”組合而成的以切紙機為中心的裁切生產(chǎn)線，并且需要配置一名裁切工人。智能化裁切生產(chǎn)線產(chǎn)品的運用，雖然提高了生產(chǎn)效率、減少了操作工的數(shù)量、降低了工人勞動強度，但仍然沒有實現(xiàn)無人化操作。智能無人化裁切生產(chǎn)線產(chǎn)品雖有面世，但只是在切紙機基礎(chǔ)上附加智能機械手來替代操作工，取紙和卸紙仍然是在取紙機和卸紙機基礎(chǔ)上，增加紙張智能傳輸系統(tǒng)來鏈接的。
這樣的智能無人化裁切生產(chǎn)線產(chǎn)品還局限于印前紙張開料階段，對于印刷品裁切成品的復(fù)雜操作工序，無法做到無人化操作，并不能納入完整的“智能無人化印刷車間”范疇。此外，這種智能無人化裁切生產(chǎn)線因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作效率低、體積龐大、設(shè)備價格昂貴，會導(dǎo)致印刷成本上升，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了印刷廠的投資預(yù)期，推廣極為困難。智能無人化裁切生產(chǎn)線需要同時為 4臺左右的印刷機提供紙張，如果設(shè)備體積過于龐大，不僅會給“智能無人化印刷車間”布局帶來困難，還會造成印刷廠的生產(chǎn)車間面積利用率下降、印刷成本上升等問題。
從印刷機下來的印刷品，大都需要裁切成品后才能夠進(jìn)入印后下道工序。目前，印刷品的智能無人化裁切生產(chǎn)線上的裁切工藝復(fù)雜，特別是數(shù)字印刷制版技術(shù)和印刷機排版技術(shù)的提升以及云技術(shù)的運用，令印刷拼版愈加復(fù)雜，裁切成品時需要反復(fù)地移動、旋轉(zhuǎn)印刷品。印刷品分切后的取出、分類、合并，印刷品重新移入裁切，印刷品整理后重新疊碼，以及印刷品的分類輸出等復(fù)雜操作過程，給切紙機的智能無人化裁切機構(gòu)、控制系統(tǒng)的設(shè)計和制造帶來了很大的困難。加上成本控制等因素，目前智能成品裁切中心還在研制中，沒有適合推廣的產(chǎn)品面世。
無人化智能配套設(shè)備研發(fā)思路及特點分析
為印刷廠提供“智能智造”產(chǎn)品的任務(wù)，已經(jīng)擺在了我國切紙機制造行業(yè)面前。為實現(xiàn)全方位的“智能無人化印刷車間”提供無人化智能配套設(shè)備，不僅要研發(fā)一款結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、適合直接在智能印刷機前端使用的無人化“智能開料裁切中心”，而且還要研發(fā)一款與智能印刷機出口對接的印后無人化“智能成品裁切中心產(chǎn)品”。在產(chǎn)品設(shè)計時要嚴(yán)格控制制造成本，以滿足印刷廠投資的經(jīng)濟效益預(yù)期。這樣才能成為入市的產(chǎn)品，具備為印刷廠推廣“智能智造”產(chǎn)品的價值。
早在 2016 年，德陽市利通印刷機械有限公司(簡稱“利通公司”)就嘗試了智能開料裁切中心的研發(fā)，并取得了一些成果，后因利通公司為跟上我國企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐，工作重心轉(zhuǎn)移，放緩了對智能開料裁切中心的研發(fā)工作。隨著公司轉(zhuǎn)型工作進(jìn)入尾聲，研發(fā)智能開料裁切中心和智能成品裁切中心的任務(wù)，已經(jīng)列入利通公司的“十四五”發(fā)展規(guī)劃之中。
1. 方案設(shè)計
智能開料裁切中心和智能成品裁切中心，摒棄了以“取紙機—切紙機—卸紙機”組合而成的方式，創(chuàng)新的將取紙機、切紙機和卸紙機融為一體，極大地縮小了整機體積。智能開料裁切中心，創(chuàng)新了一套按照裁切程序進(jìn)行智能紙張旋轉(zhuǎn)、紙張輸送和紙張定位的機構(gòu)，能夠完成全張紙修邊，以及全張紙對開開料的全部工作，并能夠根據(jù)需要將對開紙分開重新疊碼，實現(xiàn)智能無人化操作。智能開料裁切中心，為物流智能化紙張輸送線提供了輸入 / 輸出接口，方便與智能印刷機進(jìn)行對接，為智能無人化印刷車間提供智能無人化供紙系統(tǒng)。
2. 設(shè)備特點
1)需要在智能開料裁切中心基礎(chǔ)上，增加按照排版的裁切控制程序，對印刷品進(jìn)行移動、旋轉(zhuǎn)，對分切出來的印刷品進(jìn)行取出、分類、合并，對印刷品重新移入再裁切，以及印刷品整理后重新疊碼，或直接對接到印刷成品包裝生產(chǎn)線等復(fù)雜操作過程中。
2)需要具備能夠為客戶量身定做的能力，滿足與印刷品印后工序不同的智能生產(chǎn)線進(jìn)行對接的需求。
3)需要配備 CIP4 技術(shù)支持，保證與智能印機設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)運行與管理。
本文分析了印刷行業(yè)的現(xiàn)狀，闡述了利通公司對于構(gòu)建完整的智能無人化印刷車間的完整思路。繼往開來，利通公司將對智能開料裁切中心和智能成品裁切中心產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)行攻關(guān)，為印刷行業(yè)的“智能智造”提供完整的“智能無人化印刷車間”配套產(chǎn)品，為印刷行業(yè)構(gòu)建“智能無人化印刷工廠”做出貢獻(xiàn)。
文章內(nèi)容摘自于：
《構(gòu)建完整的智能無人化印刷車間》
德陽市利通印刷機械有限公司 熊浩名
