全自動印刷品質(zhì)量檢測技術(shù)

今天，在印刷、包裝行業(yè)，越來越多的生產(chǎn)商有經(jīng)濟能力購買各類先進的印刷及印后加工設(shè)備，且隨著印刷設(shè)備檔次的提升, 各類高檔印刷品也日益增多。而縱觀國內(nèi)的印刷廠商，一部分已擁有先進且類似的設(shè)備，具備了相同的生產(chǎn)技術(shù)能力，但結(jié)果是產(chǎn)品雷同，企業(yè)缺少競爭力。今天，中國紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家了解一下相關(guān)內(nèi)容。

印刷廠如何能在同行業(yè)中保持領(lǐng)先地位、進而獲取合理的利潤，其關(guān)鍵還是在于企業(yè)本身是否能提供非同質(zhì)性的特色。例如：獨特的新技術(shù)和良好、穩(wěn)定的印刷質(zhì)量。但獨特的新技術(shù)和良好、穩(wěn)定的質(zhì)量是很難用金錢衡量的，況且在質(zhì)量方面，要使企業(yè)長期擁有良好且持續(xù)穩(wěn)定的總體質(zhì)量，必須擁有一個合理的、完善的質(zhì)量管理體系。

無論是生產(chǎn)商還是最終用戶，大家都希望得到良好的、穩(wěn)定的質(zhì)量。從理論上講，一個好的印刷品的質(zhì)量應(yīng)該是制造商和最終用戶就某一特定印刷品經(jīng)過協(xié)商，確認的一個協(xié)議，必須要有明確的、可量化的合理描述。雖然目前國內(nèi)在品刷品“質(zhì)量”的定義上有一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是因為印件的不同而標(biāo)準(zhǔn)不同，更有可能因為具體執(zhí)行者的不同，在對印刷品進實際檢測的時候，檢測結(jié)果受到過多外界因素、人為因素的制約，難以達到統(tǒng)一的、可量化的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。如何才能達到統(tǒng)一的、可量化的穩(wěn)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)呢？業(yè)內(nèi)人士迫切希望早日建立一個這樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并正在積極地尋找一個合理的、最佳的檢測途徑。

在印刷質(zhì)量檢測方面，歐美及日本等國家都已經(jīng)取得了很大的進步。 早在20世紀(jì)70年代，就已經(jīng)有廠商積極致力于采用圖像處理系統(tǒng)，對視覺信息數(shù)碼化，通過電腦實現(xiàn)印刷質(zhì)量的“看見”和“認知”，對印刷品進行高速度、高精度的、100%的實時檢測，徹底消除人為的失誤，建立統(tǒng)一的、可量化的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。目前能提供全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備的有瑞士的BOBST、美國的PROIMAGE、日本的DAC和TOKIMEC。

全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備

1.工作原理

全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備采用的檢測系統(tǒng)多是先利用高清晰度、高速攝像鏡頭拍攝標(biāo)準(zhǔn)圖像，在此基礎(chǔ)上設(shè)定一定標(biāo)準(zhǔn)；然后拍攝被檢測的圖像，再將兩者進行對比。CCD線性傳感器將每一個像素的光量變化轉(zhuǎn)換成電子信號，對比之后只要發(fā)現(xiàn)被檢測圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像有不同之處，系統(tǒng)就認為這個被檢測圖像為不合格品。印刷過程中產(chǎn)生的各種錯誤，對電腦來說只是標(biāo)準(zhǔn)圖像與被檢測圖像對比后的不同，如污跡、墨點色差等缺陷都包含在其中 。

2.檢測精度

最早用于印刷品質(zhì)量檢測的是將標(biāo)準(zhǔn)影像與被檢測影像進行灰度對比的技術(shù)，現(xiàn)在較先進的技術(shù)是以RGB三原色為基礎(chǔ)進行對比。全自動機器檢測與人眼檢測相比，區(qū)別在哪里？以人的目視為例，當(dāng)我們聚精會神地注視某印刷品時，如果印刷品的對比色比較強烈，則人眼可以發(fā)現(xiàn)的、最小的缺陷，是對比色明顯、不小于0.3mm的缺陷；但依靠人的能力很難保持持續(xù)的、穩(wěn)定的視覺效果�？墒菗Q一種情況，如果是在同一色系的印刷品中尋找缺陷，尤其是在一淡色系中尋找質(zhì)量缺陷的話，人眼能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷至少需要有20個灰度級差。而自動化的機器則能夠輕而易舉地發(fā)現(xiàn)0.10mm大小的缺陷，即使這種缺陷與標(biāo)準(zhǔn)圖像僅有一個灰度級的區(qū)別。

但是從實際使用上來說，即便是同樣的全色對比系統(tǒng)，其辨別色差的能力也不同。有些系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)輪廓部分及色差變化較大的缺陷，而有些系統(tǒng)則能識別極微小的缺陷。對于白卡紙和一些簡約風(fēng)格的印刷品來說，如日本的KENT煙標(biāo)、美國的萬寶路煙標(biāo)，簡單地檢測或許已經(jīng)足夠了，而國內(nèi)的多數(shù)印刷品，特別是各種標(biāo)簽，具有許多特點，帶有太多的閃光素，如金、銀卡紙，燙印、壓凹凸或上光印刷品，這就要求質(zhì)量檢測設(shè)備必須具備足夠的發(fā)現(xiàn)極小灰度級差的能力，也許是5個灰度級差，也許是更嚴(yán)格的1個灰度級差。這一點對國內(nèi)標(biāo)簽市場是至關(guān)緊要的。

標(biāo)準(zhǔn)影像與被檢印刷品影像的對比精確是檢測設(shè)備的關(guān)鍵問題，通常情況下，檢測設(shè)備是通過鏡頭采集影像，在鏡頭范圍內(nèi)的中間部分，影像非常清晰，但邊緣部分的影像可能會產(chǎn)生虛影，而虛影部分的檢測結(jié)果會直接影響到整個檢測的準(zhǔn)確性。從這一點來說，如果僅僅是全幅區(qū)域的對比并不適合于某些精細印刷品。如果能夠?qū)⑺�得到的圖像再次細分，比如將影像分為1024dpi×4096dpi或2048dpi×4096dpi，則檢測精度將大幅提高，同時因為避免了邊緣部分的虛影，從而使檢測的結(jié)果更加穩(wěn)定。

3.檢測參數(shù)

在質(zhì)量檢測參數(shù)設(shè)定后，利用高速度、自動化質(zhì)量檢測設(shè)備是否會帶來超標(biāo)的廢品率呢？廢品率的提高，無疑會導(dǎo)致利潤降低。但是實際上所有的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都是相對的，如一般無法接受的微小缺陷，如果是在某些特定的區(qū)域（上膠、糊口部位）卻是可以接受的。采用人工檢測的情況下，可以自動形成一個適當(dāng)放寬的、具有彈性的標(biāo)準(zhǔn)，那理性的、數(shù)據(jù)化的檢測怎樣完成檢測呢？比較合理的做法是印刷商與最終用戶達成協(xié)議， 對印刷品采取分區(qū)域的、分等級的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。這僅是一個硬性的規(guī)定，而必須是可以操作的、被各方所接受的、可量化的標(biāo)準(zhǔn)。而且這些標(biāo)準(zhǔn)必須是用戶自行設(shè)定的各類數(shù)據(jù)，如需要檢測的區(qū)域、每個區(qū)域的檢測等級、每個檢測等級執(zhí)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)等。

首先，我們對被檢測的印刷品進行分區(qū)，如圖2所示。圖中，A為最嚴(yán)格檢測區(qū)——印刷品最重要部分（商標(biāo)、產(chǎn)品）;B為嚴(yán)格檢測區(qū)——重要部分（產(chǎn)品）;C為普通檢測區(qū)——背景;D為忽略 區(qū)——隱蔽部分（上膠翼、糊口部分）

然后，對每個檢測等級進行設(shè)定。這一點非常關(guān)鍵，會直接關(guān)系到發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，也直接關(guān)系到廢品率的多少，所以客戶必然會要求設(shè)定一個可以接受的、合理的公差范圍，包括設(shè)定可接受的、缺陷大小的范圍公差，可接受的、缺陷灰度公差。

印刷品質(zhì)量檢測技術(shù)的應(yīng)用

1.全自動印刷品質(zhì)量檢測技術(shù)的應(yīng)用

從設(shè)備的角度來說，全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備必須能夠適應(yīng)不同的生產(chǎn)過程，尤其是必須適應(yīng)國內(nèi)印刷工藝的復(fù)雜性、多樣性，因此，必須有不同的設(shè)備來滿足不同客戶的檢測要求。如果以印刷過程來分，必然有用戶可選擇的連線檢測設(shè)備和離線檢測設(shè)備，更理想的情況是再把離線檢測設(shè)備細分為單張紙檢測設(shè)備或盒片檢測設(shè)備。對于連線檢測設(shè)備，應(yīng)能在生產(chǎn)過程中及時發(fā)現(xiàn)問題、提醒操作工采取措施解決問題、減少廢品，給企業(yè)增加利潤；對于離線檢測設(shè)備，是對印刷品進行事后的篩選，對生產(chǎn)流程進行分析，幫助企業(yè)的管理層得到更多的信息，協(xié)助企業(yè)的內(nèi)部管理。依托設(shè)備供應(yīng)商的能力，最終用戶可以選擇離線檢測設(shè)備，而印刷生產(chǎn)商可以在多種選擇中自由組合，達到100%全檢。   

以日本的包裝印刷生產(chǎn)廠商為例，經(jīng)濟合理的質(zhì)量控制方式是，首先選用連線檢測設(shè)備，剔除有缺陷的印刷品；其次配合其他離線檢測設(shè)備對剔除出來的印刷品做針對性的檢測。連線檢測用于過程控制，發(fā)現(xiàn)問題、減少問題，盡量減少相同問題重復(fù)發(fā)生的可能性。而與其配合的離線檢測設(shè)備則是進一步的完善質(zhì)量體系，達到100%的全檢。

另一種選擇是首先依靠單張紙檢測設(shè)備的速度，從整個印刷品中挑選出有缺陷的單張印刷品，這些印刷品中應(yīng)該還有好的印品混雜其中，可用檢測設(shè)備從其中挑出那些好的印品。

為滿足客戶更復(fù)雜的要求，檢測設(shè)備必須有足夠的靈活性。如果只是進行了“檢”(發(fā)現(xiàn)缺陷)的工作，而沒有“分”（區(qū)分合格品與次品）的功能，那么“檢”的意義會大大降低，因此要求檢測設(shè)備必須同時能執(zhí)行“檢”和“分”的功能。當(dāng)然，還有更多的、更實際的考慮，比如連線檢測設(shè)備是否可安裝得更靈活、機動些？是否可以按客戶的實際情況有更多的選擇？有的客戶會要求雙面檢測，有的客戶會要求攝像頭的檢測精度提高到0.05mm，還有客戶會要求只檢測特定的顏色等。

２.管理效益提升

雖然國內(nèi)已經(jīng)有一部分印刷廠開始關(guān)注全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備，但也有人認為全自動檢測設(shè)備的檢測與人工檢測意義差別不大。其實不然，人力檢測，雖然檢測結(jié)果可以接受，但缺乏具體的數(shù)據(jù)，甚至無法判斷是哪道工序產(chǎn)生的廢品。這樣的檢測結(jié)果對于一個企業(yè)的管理是相當(dāng)不利的。而采用檢測設(shè)備進行質(zhì)量檢測可提供檢測全過程的實時報告和詳盡、完善的分析報告。現(xiàn)場操作者可以憑借全自動檢測設(shè)備的及時報警，根據(jù)實時分析報告，及時對工作中的問題進行調(diào)整，或許減少的將不僅僅是一個百分點的廢品率，管理者可以依據(jù)檢測結(jié)果的分析報告，對生產(chǎn)過程進行跟蹤，更有利于生產(chǎn)技術(shù)的管理。因為客戶所要求的，高質(zhì)量的檢測設(shè)備，不僅僅是停留在檢出印刷品的好與壞，還要求具備事后的分析能力。某些質(zhì)量檢測設(shè)備所能做的不僅可以提升成品的合格率，還能協(xié)助生產(chǎn)商改進工藝流程，建立質(zhì)量管理體系，達到一個長期穩(wěn)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.市場需求增加  

是什么原因使日本企業(yè)首先采用了全自動印刷品質(zhì)量檢測設(shè)備?在日本，食品包裝及醫(yī)藥品、化妝品包裝行業(yè)，行業(yè)協(xié)會嚴(yán)格規(guī)定了包裝印刷廠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，除直接的容器以外，更嚴(yán)格地規(guī)定了內(nèi)外包裝上相關(guān)的產(chǎn)品名稱、使用方法、特別是標(biāo)簽的印刷質(zhì)量等。因為曾經(jīng)發(fā)生過由于藥品外包裝上印刷的藥品服用劑量處漏印了小數(shù)點而造成病人誤服藥品，導(dǎo)致死亡的事故。可見，標(biāo)簽印刷質(zhì)量的重要性，此外，在食品包裝行業(yè)，除了在生產(chǎn)過程中有嚴(yán)格管理外，也要對所有的包裝物進行檢測，以防小小的疏漏讓企業(yè)失去良好的信譽。當(dāng)然，降低人工檢測所需的大量費用也是原因之一。