盡管傳統(tǒng)意義上來說，我們談到印刷通常是指凹版、柔版或膠印技術(shù)，但是，2012的德魯巴給我們最大的沖擊卻是數(shù)字印刷的崛起，盡管過去幾年數(shù)字印刷不斷成為熱點(diǎn)，但是，它畢竟還是一個成本高昂的，并且印刷質(zhì)量尚不能達(dá)到凹版和膠印的品質(zhì)，然而，本次德魯巴上，HP的Indigo,LANDA的帶有沖擊性的視覺效果卻真實(shí)的給了大家震撼，不僅僅是在印刷本身，而且在于其在市場方面的震撼力，掀起了一股不可阻擋的數(shù)字化潮流。
與來自傳統(tǒng)印刷工業(yè)以外領(lǐng)域的廠商如Kodak,HP,Xexor,Adobe與傳統(tǒng)的廠商不同，他們淵源于數(shù)字技術(shù)的PC,數(shù)碼打印、軟件業(yè)務(wù)，現(xiàn)在正在轉(zhuǎn)向大規(guī)模的工業(yè)印刷領(lǐng)域，他們以其在IT領(lǐng)域的技術(shù)積累實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)印刷工業(yè)的改造，從PDF生成到直接印刷，并且借助于數(shù)字技術(shù)將整個工廠實(shí)現(xiàn)為一個整體進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化印刷流程。
數(shù)字印刷的原理分為靜電照相數(shù)字印刷技術(shù)、噴墨數(shù)字印刷技術(shù)、磁成像數(shù)字印刷技術(shù)、熱成像數(shù)字印刷幾種。噴墨印刷技術(shù)則是油墨以一定的速度從微細(xì)噴嘴有選擇性地噴射到承印物上實(shí)現(xiàn)油墨影像再現(xiàn)，這種印刷可以達(dá)到360、600、1024dpi的印刷精度，與傳統(tǒng)印刷如膠印的分界點(diǎn)在10000張，在短版活件方面數(shù)字印刷具有非常大的優(yōu)勢。
2. 每張可以不同-這是數(shù)字印刷相對于傳統(tǒng)印刷最為致命的優(yōu)勢-因?yàn)檎嬲龑?shí)現(xiàn)“按需印刷”，尤其對于變化的如電信賬單、銀行對賬單的打印，這一優(yōu)勢將充分體現(xiàn)。
3. 更為快速響應(yīng)，直接制作完成PDF即可打?。?/div>
4. Web-to-print，直接在網(wǎng)絡(luò)上看到的文件也可以被打??；
當(dāng)然，數(shù)字印刷在品質(zhì)與大數(shù)量印刷方面尚與傳統(tǒng)印刷有一定的差距，例如凹版的幅面和速度可以適應(yīng)大量的高品質(zhì)印刷如煙草行業(yè)，這些目前還是數(shù)字印刷無法達(dá)到的，但是，在未來，數(shù)字印刷可以贏得40%的未來十年市場確是得到了公認(rèn)的。
1.2.新的贏利模式的變革
數(shù)字印刷技術(shù)不僅帶給行業(yè)技術(shù)的變革，也帶來了贏利模式的變革，與傳統(tǒng)印刷制造商銷售機(jī)器不同，數(shù)字印刷制造商通常是以新的方式-提供客戶機(jī)器而收取每張紙和耗材-油墨的費(fèi)用，這降低了初始設(shè)備投資，如果對于客戶而言，運(yùn)行成本是可以接受的，那么-這就意味著一個巨大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的機(jī)械制造商固有的市場將被逐漸蠶食，根據(jù)多個對印刷工業(yè)的調(diào)研顯示，未來，數(shù)字印刷將占據(jù)40%~50%的印刷業(yè)務(wù)市場。
因此，對于傳統(tǒng)印刷機(jī)械制造商而言，將面臨著數(shù)字時代的挑戰(zhàn)：
● 如何將其設(shè)備與數(shù)字化的未來接軌？
● 如何面對來自數(shù)碼印刷廠商的巨大挑戰(zhàn)？
● 如何實(shí)現(xiàn)印刷效率的提升而又提供更為開放的接口？
● 如何滿足End User對于Turnkey交鑰匙工程的需求？
● 如何滿足生產(chǎn)信息與控制的集成？
2按需印刷與按需裝訂
數(shù)字印刷業(yè)被譽(yù)為“按需印刷”的代表，它也通過數(shù)字技術(shù)將整個印刷包含進(jìn)入一個集成系統(tǒng)中來這包含了對于印刷設(shè)計、制版、印刷、印后的全部流程，能夠按照客戶所需靈活的生產(chǎn)，具有最大的個性化。因此，傳統(tǒng)的印刷機(jī)械領(lǐng)導(dǎo)廠商如Heidelberg、KBA、Man Roland也看到了數(shù)字印刷的未來，與數(shù)字印刷的廠商共同推進(jìn)了數(shù)字印刷的發(fā)展，一方面，在其印刷中融入了數(shù)字印刷的設(shè)備研發(fā)，另一方面，將數(shù)字化與傳統(tǒng)印刷融合，提供按需印刷和按需裝訂的整個印刷廠解決方案，在這方面，海德堡、高寶體現(xiàn)了其與時俱進(jìn)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)氣質(zhì)。
2.1 CIP3到CIP4
1995年26家印刷、印后與數(shù)碼印刷企業(yè)共同制定在于將Prepress,Print,Postpress進(jìn)行集成，組建了CIP3聯(lián)盟，在2001年JDF聯(lián)盟加入CIP3將Process概念引入使得整個印刷工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)為CIP4平臺。
CIP3帶給印刷工業(yè)巨大的變革正在于將整個工廠納入統(tǒng)一的管理架構(gòu)之下:
在印前，CIP3可實(shí)現(xiàn)文件的色彩管理、補(bǔ)漏白、字體、文稿、圖像的管理、拼大版及生成ICC Profile以及用數(shù)字打樣機(jī)打樣。
在印刷中，CIP3在印刷機(jī)上實(shí)現(xiàn)油墨量的控制（油墨擴(kuò)大和轉(zhuǎn)換曲線）、套準(zhǔn)控制、顏色質(zhì)量控制（顏色色彩和密度測量）。
在印后，通過傳送裁切和裝訂的參數(shù)和信息，實(shí)現(xiàn)對印刷品的裁切控制和裝訂控制。
PPF文件是在這一階段所使用的采用PostScript腳本寫成的格式文件
它為印刷工業(yè)提供了數(shù)字化的流程需要的數(shù)據(jù)，但是，它無法提供反饋-即，系統(tǒng)運(yùn)行的效果如何？是否達(dá)到了設(shè)計要求，因此，產(chǎn)生了新一代的JDF－JDF作為一種“數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)工作傳票（Job Ticket）”，從一個印刷任務(wù)誕生、執(zhí)行直至終結(jié)的各個階段上，一直伴隨著它，對它的狀況隨時進(jìn)行記錄、跟蹤，為系統(tǒng)、設(shè)備進(jìn)行正確的控制提供信息。
JDF采用XML腳本語言寫成，與原有的PostScript相比具有非常廣泛的適用性。
用JDF將客戶、印刷商務(wù)機(jī)構(gòu)、管理信息系統(tǒng)、印前/印刷/印后生產(chǎn)部門聯(lián)系起來，這種聯(lián)系是緊密而且有機(jī)的。
2.2數(shù)字工廠流程
現(xiàn)代IT技術(shù)及控制技術(shù)使得這一需求得到很好的實(shí)現(xiàn)，從下面這個流程我們可以看到印刷流程的完整運(yùn)行：
設(shè)計室將圖形、照片、文本集成設(shè)計為所需的印刷對象， RIP(柵格圖像處理器)生成照排、打印機(jī)可識別的點(diǎn)陣信息－輸出到打樣，經(jīng)由分色片生成打樣版文件，可以由Computer to Film的方式直接生成版并經(jīng)客戶確認(rèn)提供給印刷單元，同時經(jīng)過掃描的打樣版可提取數(shù)字的油墨信息給印刷控制臺，對油墨的均衡進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.無軸傳動技術(shù)
3.1無軸傳動的市場概要
來自Eltromat的套色系統(tǒng)與驅(qū)動制造商共同構(gòu)成了無軸傳動系統(tǒng)，Bosch Rexroth在1994年開創(chuàng)了”Shaftless”無軸傳動技術(shù)的概念，通過與Eltromat在傳統(tǒng)凹版印刷領(lǐng)域的合作占據(jù)市場領(lǐng)先，在2000年后此項(xiàng)技術(shù)在印刷機(jī)械領(lǐng)域得到了快速發(fā)展，2004年B&R通過集成套色系統(tǒng)方案在北人印刷機(jī)械的應(yīng)用也進(jìn)入了這一市場，2006年SIEMENS在松德機(jī)械獲得了其第一臺無軸傳動機(jī)器的開發(fā)，截至目前，主要是這三家企業(yè)在整個無軸傳動市場占據(jù)了主流。我們以B&R的無軸傳動系統(tǒng)為例介紹該技術(shù)的原理。
3.2貝加萊無軸傳動與集成套色
3.2.1虛軸與實(shí)軸控制
對于貝加萊系統(tǒng)而言，印刷傳動系統(tǒng)為一個可以由多個軸的電子齒輪關(guān)系構(gòu)成的系統(tǒng)，構(gòu)成虛擬主軸關(guān)系，伺服軸都跟隨一個由數(shù)學(xué)模型建立的軸進(jìn)行同步運(yùn)動，這個虛擬主軸使得系統(tǒng)可以近似為一個理論的系統(tǒng)，無偏差、無磨損的系統(tǒng)，保證高精度的印刷控制及張力控制的高速同步控制。
3.2.2運(yùn)動軌跡自動生成
無論對于電子齒輪、電子凸輪CAM而言，系統(tǒng)可智能的設(shè)定參數(shù)，由系統(tǒng)自動按照需要生成最為光滑而高速的運(yùn)動曲線，從而能夠大大降低系統(tǒng)對于機(jī)械的沖擊，保證高品質(zhì)印刷和裁切等任務(wù)的執(zhí)行。
3.2.3自動套色技術(shù)
當(dāng)系統(tǒng)色標(biāo)經(jīng)過第一個光電眼時，系統(tǒng)鎖定一個當(dāng)前伺服相位值，當(dāng)色標(biāo)經(jīng)過第二個光眼時鎖定第二個伺服相位值，兩個相較計算出偏差值，多個色組偏差值計算后，通過高速實(shí)時總線Ethernet POWERLINK傳輸至X20 CPU站的套色軟件系統(tǒng)，考慮系統(tǒng)的速度、張力設(shè)定等因素，經(jīng)過多變量系統(tǒng)耦合和解耦運(yùn)算給出每個軸的調(diào)整值，經(jīng)Ethernet POWERLINK傳輸至每個驅(qū)動軸，進(jìn)行相位調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對偏差的處理。
與傳統(tǒng)的印刷套色系統(tǒng)優(yōu)勢在于：
－獨(dú)立印刷套色系統(tǒng)，由貝加萊獨(dú)立開發(fā)而無需昂貴的第三方套色系統(tǒng)；
－一個處理器、一條總線、一套軟件；
－預(yù)套印技術(shù)降低廢料；
3.3無軸傳動技術(shù)優(yōu)勢
3.3.1.機(jī)械長軸使得機(jī)器的靈活性得到限制，由于機(jī)械系統(tǒng)的固有特性，為了不同的印刷必須設(shè)置不同的齒輪組，這意味著更換訂單將需要非常多的時間來調(diào)整機(jī)器，而對于快速響應(yīng)市場而言，這是致命的，電子軸或無軸傳動僅僅需要通過參數(shù)的設(shè)置即可針對不同長度的印輥提供不同的相位調(diào)整即可進(jìn)入印刷狀態(tài)，其靈活性與傳統(tǒng)的機(jī)械軸大大提升。
3.3.2.提高印刷精度的穩(wěn)定性-無軸傳動采用伺服電機(jī)驅(qū)動，整個印刷系統(tǒng)可以理解為一個理想的齒輪關(guān)系，電子齒輪可以達(dá)到極高的精度，使得機(jī)械的誤差可以忽略不計。
3.3.3帶來維護(hù)成本的下降，由于機(jī)械系統(tǒng)磨損會帶來大量的維修成本，而幾乎可以理解為無磨損的電子驅(qū)動系統(tǒng)將使得這一維護(hù)問題迎刃而解，即使對于印刷過程，也可以對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，使得系統(tǒng)更高的印刷精度。
3.3.4.更多的功能設(shè)計-可以更為方便的工藝配方下載、設(shè)備的I/O級診斷、基于IT技術(shù)的維護(hù)與遠(yuǎn)程診斷等，這些正是數(shù)字印刷技術(shù)所需的接口技術(shù)。
3.3.5其他例如，降低了噪音，減少了占地面積，可以在紙路間更為簡單的機(jī)械設(shè)計，從而空間更加節(jié)省。
4.聯(lián)線生產(chǎn)
4.1傳統(tǒng)印刷
聯(lián)線生產(chǎn)是指將整個工廠的獨(dú)立的機(jī)器單元通過輸送單元進(jìn)行連接，從而將獨(dú)立的機(jī)器孤島連接，降低中間環(huán)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)的能力，這帶來的優(yōu)勢在于：
● 生產(chǎn)可以更加靈活組織，工藝切換更加快速便捷；
● 降低中間切換的浪費(fèi)，傳統(tǒng)意義上的生產(chǎn)從一個單元到另一個單元由于采用人工輸送，必然會產(chǎn)生上機(jī)后的測試方能進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這會帶來這個階段的廢料，而通過聯(lián)線則可以直接實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，從而無需廢料的產(chǎn)生。
● 能夠?qū)崿F(xiàn)整廠的管理－通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)反饋，可以對生產(chǎn)成本、批次、質(zhì)量分布等進(jìn)行統(tǒng)一管理
● 質(zhì)量優(yōu)化－通過基于數(shù)據(jù)的分析整廠建模，可以對生產(chǎn)過程中的工藝相關(guān)參數(shù)進(jìn)行集成，并在線分析和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工藝質(zhì)量的優(yōu)化和未來的持續(xù)改善。
4.2數(shù)字印刷與傳統(tǒng)裝訂的數(shù)字化融合
海德堡就是一個典型，它通過數(shù)字技術(shù)，將整個印刷工廠從印前的CTP、膠印、折頁、配頁、裝訂、切書完全連接，從而實(shí)現(xiàn)整個工廠的連線生產(chǎn)，而印后制造商如Muller Martinni、MBO、Kolbus等也實(shí)現(xiàn)了印后的聯(lián)線生產(chǎn)能力，國內(nèi)的紫光機(jī)械、北人股份也同樣在這個領(lǐng)域的發(fā)展占據(jù)領(lǐng)先，而如MBO、深圳精密達(dá)也分別與HP、Kodak等數(shù)字印刷業(yè)的巨頭共同合作，提供從數(shù)字印刷到裝訂的聯(lián)線能力。
4.3聯(lián)線生產(chǎn)的技術(shù)要求
4.3.1開放的接口連接，這使得控制系統(tǒng)必須支持開放的設(shè)備互聯(lián)，來自不同的制造商的系統(tǒng)采用了不同的現(xiàn)場總線，例如：Profibus/Profinet,POWERLINK,CANopen,Modbus等，控制廠商必須提供更為靈活的接口連接。
4.3.2軟件的模塊化設(shè)計-對于靈活的生產(chǎn)組合而言，軟件必須與之匹配，軟件就像一個開關(guān)一樣，可以組合，根據(jù)生產(chǎn)需要，在本次德魯巴，貝加萊展出了為海德堡所提供的生產(chǎn)靈活性的樣本：當(dāng)機(jī)器變換生產(chǎn)時，系統(tǒng)的配置可以自動識別并重新計算來開始新的訂單生產(chǎn)。