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2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI

已更新:2023年8月29日

在疫情過後,由印刷人雜誌社發行人陳政雄領隊,20多位台灣印刷先進共同前往日本,本次考察的主軸在數位印刷上,由於數位印刷經常與無人自動化、智慧化、環保低碳等議題牽連,因此本次考察也能從這些不同面向觀察。


數位印刷書籍整合製程

傳統印刷書冊,因為頁數多,需求非常多印刷版,且後段還需經過繁複的揀紙作業(Collating),大量的印刷版是個垃圾污染,多台印刷機與揀紙機會耗用大量的電能與人工。數位印刷的解決方案一改大紙平張印刷的邏輯,用卷對卷印刷,以一次印一本書而非一次印一版的方式作業,結合後段的裁張、折紙、膠裝、刀車等製程,5本尺寸頁數各不同的書冊從白紙到成品只需要15分鐘的時間。

紙本電子化的結果導致同款大量書籍的需求銳減,但同時近年大量的一人出版社創立,意味著會有大量的少量多樣書籍需求,若能集結這些多樣化的需求,搭配無版數位化的生產製程,必然是現在碎片化需求的重要課題。事實上,台灣的印刷巨擘健豪印刷也已引進這樣的製程與設備,並聲稱100本就可以下訂的宣傳口號。

2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI

一次生產五本不同頁數、尺寸規格的書冊,只需15分鐘

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CIP4的標準JDF檔

印刷內容的同時印上變動性的條碼與DM碼,以利後段銜接的各項設備辨識,對應的頁碼、翻折方式、裁切尺寸等資訊,均可由電腦自動讀取判斷。而不同設備,甚至是不同廠商出產的設備如何串聯互相溝通?這就需要仰賴CIP4的標準JDF檔,CIP是由多間印刷設備企業公同組成的組織,而CIP4是由這組織規劃統一的溝通代碼標準,可以想像成各個機台統一使用英文作為共通語言,那麼機台彼此間就容易互相溝通。說起來簡單,實際上各家廠商寫出來的JDF檔還是有所出入,真的要整合運作還是需要經過人為的修正調整。

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卷對卷印刷的翻面結構,又稱X bar、叉巴

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刀車修邊

書冊的修邊通常都要修三刀,因此有專門的三面刀設備,一次裁三刀,加快作業速度。但是若封面有做書折,需將封面封底先撐開再裁修內頁,這種有書折的書冊就不能用三面刀了。

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自動揀紙(Collating)

自動揀紙可以省去大量的人工,也可以避免人為揀紙的疏失,但是頁數愈多需要愈多進紙座或需分多次作業。

2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI
2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI

機械手臂

多數廠商都積極導入機械手臂,協助自動化作業,速度或許還無法像人工那麼快,但是可以全年無休,也無人才培訓的問題。機械手臂其實都大同小異,主要在多軸與精度的等級差異,不過各家廠商的技術核心其實是在「動作設計」。FUJIFILM就開發了一台「令包裝紙皮切割機」,有別於常見機械手臂單一的動作或簡單的取物、置物,這台紙皮切割機可以精準的割開紙皮而不傷到包裝內的紙張,這靠的的不是「精準」而是許多仿人的細微動作、角度控制、鬆紙等等。相信這些仿生細節也是機械手臂未來發展的重點方向。

2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI

AGV自走車

幾乎每間工廠都導入AGV(Automated Guided Vehicle)系統,可以自動搬運貨物到下一站或者倉儲,透過工單上的條碼辨識輸送的站別,並經地板上的DM碼導引行走的方向,也有不同機型是利用整條有色膠帶來作為方向導引。

2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI

螢光套色數位印刷

日本各間廠商都積極在開發噴墨技術,不過彼此之間的企業文化都有所不同,HORIZON主軸在印後加工設備,然其整合SCREEN等其他印刷設備廠,做整條生產線的規劃設計,表現出其高度的整合能力,如前述的CIP4標準規範串連不同設備,HORIZON在此間也下足了功夫。


RICOH投入不少心血在客戶導向的技術研發,包含其修改碳粉式雷射數印機,使能夠印刷1mm厚的卡紙、自動平衡擺動的送紙匣可送高低不齊的信封、配合印刷放電的正負極修改的除靜電裝置等。最令人驚豔的是其整合原有隱形紅油墨,再開發出隱形綠、隱形藍,做隱形三原色的套色印刷開發,這種看不見市場但卻話題性十足的開發項目,足見其對研發投入的心力。


事實上淩雲科技也已做出隱形三原色的套色印刷,不過是用傳統的平版印刷方式製作,未來是否可能透過數位印刷實現這樣的特殊表現,印刷人看在眼裡著實感到興奮。

2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI

分享交流會

回到台灣後,由財團法人印刷創新科技研究發展中心,以及印刷人雜誌社,舉辦此行的分享交流會,印刷人雜誌社的陳政雄發行人,為大家分享印刷工業的0.0到工業5.0的智慧印刷演進。一飛印媒體資訊的黃煒峻總經理、卡樂彩色製版印刷的黃明杉總經理、興台彩色印刷的吳智民資訊工程師,分別和大家分享日本數位印刷參訪考察的精華。印研中心的張進旺協理為大家分享製造業升級轉型提案攻略。淩雲科技的黃逸民設計總監為大家分享防偽與全像印刷在數位化的進程。

2023年日本數位印刷與智慧工廠考察 | HORIZON、FUJIFILM、RICOH、KOMORI
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可變印紋QR Code串連紙本與電子化

無紙化對印刷業產生莫大的威脅,運用數位印刷可變印紋的特色,可以在每張印刷品上印製變動性QR Code,使用者掃描QR Code即可享受各種電子化的服務,透過可變印紋QR Code,印刷品即可同時擁有紙本與電子化的好處,這或許是印刷業面對無紙化衝擊的一線光明,同時也是數位印刷的重要優勢。

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無論是AI或淨零碳排,都與本次交流會習習相關,在先進製程的道路上,印刷人不落人後,此等盛況可見印刷界未來整合創新的無限可能。

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