一、引 言

上世纪90年代中期，计算机集成制造（加工）系统CIMS开始成为国外印刷杂志的热门话题之一，行业对此的重视程度从罗彻斯特理工学院于1996年组建CIMSPrint工业研究中心可见一斑。从印刷业数字技术应用的发展历史看，印刷品生产的{dy}波具备CIMS特征的工艺步骤连接发源于桌面出版技术的进步，印前功能从传统印刷代理商和印刷公司代表的服务领域转移到内容创建者和客户；队伍日益壮大的内容创建者们逐步集成到印刷品生产流程中，代替了印刷工作流程的某些控制功能。

由于计算机集成控制的概念首先在印前领域实现，而印刷业真正实现CIMS概念不能停止在印前，必须扩展和渗透到印刷和印后加工，包括与印刷品加工全过程有关的全部生产活动和商务活动，因而后来对于CIMS的讨论转移到了数字化工作流程上，这种称呼一直延续至今。因此，目前印刷产业的数字化工作流程应用、印刷设备的自动化和智能化以及工艺和管理信息的综合利用等，本质上属于CIMS技术的范畴。

二、简 要 回 顾

从1993年底开始，海德堡就与德国Fraunhofer研究所合作开发印刷生产格式PPF，初始目标用于扩展海德堡产品Data Control的功能，利用数字印前操作产生的数据集成为印刷和印后加工系统。后来，海德堡的战略伙伴、切纸设备制造商Polar/Mohr和折页机制造商Stahl也参与到该开发项目。1995年，海德堡邀请其他印刷设备制造商参加研讨会，介绍PPF的开发现状和计划，于是派生出联合开发支持PPF标准的合作机构，形成了印前、印刷和印后加工集成国际合作组织CIP3。

由于PPF的重点是印刷工艺的纵向集成，对管理集成考虑得不够充分，因而海德堡还与Adobe、爱克发和罗兰四家公司发起并成立了JDF联盟，作业定义放弃PPF的PostScript而改用XML语言，力图达到印前、印刷和印后加工的水平集成，并考虑到管理因素，实现生产和商务活动与因特网结合，以使整个印刷生产过程具有更高的集成度。

随着时间的推移，CIP3联盟意识到该组织成立时确定的工作目标已基本完成，以后要做的主要工作是格式定义的定期更新、在印后加工领域加速PPF格式的商品化和推广应用。当联盟成员们在探讨下一代PPF格式以及组织发展方向时，却发现CIP3联盟与JDF联盟所希望进一步发展的内容是一致的。与此同时JDF联盟也同意让更多的厂商参与，使制定出来的格式成为未来的通用格式标准，于是两大联盟于2000年7月14日达成合并为CIP4联盟的协议，联盟的全名在原来三个P外增加了一个P（Process），从而演变为“印前、印刷、印后加工和生产过程集成国际合作组织”，并制定了现在的JDF标准。

三、印刷品加工的流程特点与集成要素

根据工业产品的制造/加工特点，工业企业有流程工业和（机器）制造工业。流程工业的主要特点是生产的连续性，通过管道和传送带等实现物流的连续供应，若任何工艺步骤发生断点，则导致整个生产系统瘫痪。制造（加工）工业以离散工艺为主要特征，零部件以单机形式加工，最终在零部件互换性的基础上装配成整机。印刷品加工兼具连续型和离散型过程的双重特点：由于现代印刷机已演变成高度自动化和智能化的机器，因而从输纸开始到收纸结束的整个印刷过程是连续进行的，不允许出现断点；印刷品加工的其他过程具备离散的典型特征，例如印前阶段的原稿扫描和处理、排版、印版输出，印后加工的装订和表面处理等，必须按定单要求实现处理时间的最小化和产品输出的{zd0}化，xx有可能导致工艺与生产目标的冲突。考虑到印刷品加工的流程特点，需要强大的数字工作流程软件支撑，计算机集成控制的实现方式必然不同于典型流程工业和加工工业。

四、CIMS的现代概念

早在20世纪80年代时就已经出现了以计算机为中心的过程控制，以及稍后出现的计算机辅助设计和计算机辅助制造系统等，但很少或没有从系统的角度考虑，因而各子过程是相互独立的。信息技术和机电一体化技术的发展推动了机器制造业和其他产业结构的不断变革，生产过程的自动化水平进一步提高，从而对原来在各生产子过程中孤立地使用计算机的状态提出了变革要求，实现企业生产过程的整体数字化、集成化和标准化，以高效率的方式组织和管理生产。CIM和CIMS就是在这样的背景下出现的。

美国约瑟夫?哈林顿博士（Joseph Harrington）于1973年针对机器制造业面临的激烈市场竞争形势，总结了以往在工业生产中的计算机应用水平和程度，预测了计算机在机器制造业中的发展趋势，提出了计算机集成制造CIM这一概念，其基本思想和核心内容体现在系统集成和信息流的串联作用两方面。哈林顿博士提出的CIM概念是一种新的生产管理模式，也是计算机与生产技术手段和组织管理相结合的全新技术形态。

当前，我国的CIMS已经从计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufaturing System）演变为现代集成制造（Contemporary Integrated Manufacturing）与现代集成制造系统，在深度和广度上拓展了原来的CIM/CIMS内涵。吴澄院士将这种系统定义为：以信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，按系统技术的理论与方法应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段，通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成。以加强企业新产品开发的T（周期）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）、E（环境），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。

五、印刷设备的CIMS概念体现

国外印刷设备制造企业很早就引入了CIMS的概念，主要体现在设备制造过程和提供的产品两个方面。关于印刷设备制造过程的CIMS技术应用无需多说，下面举几个例子说明现代印刷设备的集成特点。高斯于2003年推出轮转印刷机数字输墨系统，可根据CIP3墨区数据、轮转印刷机速度和印刷适性等参数xx地控制给墨量，与预先设定好的输墨数据结合后可形成{zj0}的印刷密度控制；小森于2003年发布的Lithrone S40多色胶印机除支持JDF标准外也提供自动化和数字化的界面串接上下游工作流程，集成了自动换版和自动冲洗等功能，现在已普遍推广；海德堡2004年推出的SM52胶印机是组合模切功能的在线印刷和印后加工集成设备，配置模切、计数、分切和打孔等功能，在线模切子系统跟得上每小时15000印张的{zg}速度；高宝2005年生产的Rapid 205超大规格单张纸四色胶印机包括橡皮布和压印滚筒自动清洗系统、自动换版和连线压花辊上光系统等。上述印刷设备堪称计算机集成控制的典范，机器本身贯穿了系统集成的基本思想。

六、管理部件对实现CIMS印刷的重要性

或许是数字化工作流程软件的供应商过于强调这类产品的技术性，导致许多人误认为数字化工作流程属于纯粹的技术产品，而忽略了数字化工作流程的管理本质，忽略了一个有效的数字化工作流程软件必须有强大的信息管理系统（MIS）支持的基本要求。事实上，处理工作流程中所有单元间关系的“工头”正是管理信息系统，负责指令和监视工作流程执行的各个方面，它站在更高的层次上监视生产过程的执行流程和状态。每一个要求建立、修改、例行检查、解释和执行的JDF作业包含中介器、控制器、设备和机器四种部件。从工作流程的总体结构看，由上述部件建立的工作流程即形成信息管理系统，因而信息管理系统又是宏观控制器，正是MIS定义了合适的解决方案，才能满足局部约束条件的要求。

现代制造行业已很少提到MIS，这并不意味着信息管理不重要，而是以新的形式——企业资源规划ERP来体现，因为ERP是面向供应链（Supply Chain Management）的管理信息集成。一般来说，企业资源规划系统对物料的控制通过MRP（物料需求计划）实现，可以说MRP是EPR的核心模块。生产计划编制解决了企业要加工什么产品的问题，物料清单表明产品的构造特点，工艺路线表示产品如何加工，而库存管理则需要解决加工目标产品的已有材料、缺乏的材料、必须加工的材料（例如印版）、加工和采购的时间和数量等问题。后来，美国xx管理专家奥列弗?怀特在物料需求计划的基础上提出制造（加工）资源计划，由于英文缩写与MRP相同称之为MRP II，这是以物料需求计划为核心的企业生产管理系统，也是一种生产管理的计划和控制模式，因其效益显著而当成标准管理工具在当今世界制造业普遍采用。MRPII实现了物流与资金流的信息集成，是CIMS的重要组成部分，也是企业资源规划ERP的核心主体；目前普遍认为，MRPII是以工业工程的计划与控制为主线的、体现物流与资金流信息集成的管理信息系统。

七、数字化工作流程的发展前景

就数字化工作流程的名称看，“数字”两字占据主要地位，容易令人误解为现代印刷的最终归宿就是数字化工作流程，而忽略了其计算机集成管理的本质。

数字化工作流程未来的发展方向应该是：按印刷工艺定义工作流程，配置企业的全部生产资源，以CIMS原理控制、管理和改进工艺；战略性的作业流程自动化程度{zd0}化，无需手工处理数据；必须考虑由智能投资驱动生产“发动机”，专家意见和专门技术自然有用武之地；数字化工作流程的MIS功能强化，能快速地找到故障发生位置，并告诉操作人员如何处理故障；集成范围进一步扩大，所有生产要素均需纳入数字化工作流程。

从数字化工作流程的CIMS体系结构角度考虑，企业应该选择有跨度和深度CIMS体系结构、能反映印刷品加工涉及商务范围的产品；以供应链活动范围为目标，通过服务或产品建立与终端用户的界面；了解增值的约束条件，根据增值范围的宽或窄确定如何开展商业活动；技术、设备、人和材料等生产要素集成到成本效益{zd0}化，各种集成界面之间必须有充分的灵活性，这需要强大的MIS体系支撑；功能和应用的集成深度代表生产要素连接达到的水平，包括通过管理指令和因特网实现更有效的信息沟通；大规模的复杂系统需要过滤器，目的在于分析信息，使工艺和管理信息能用于多种记录介质。

元数据（Metadata）号称关于信息的信息，由于是真正能够使XML生效的技术，因而将在工作流程中发挥更大的作用。元数据与作业传票的有效结合有利于更xx地发现问题，建立基于多目标文档单元的新商业模型。

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                                                                                            转自：《印刷技术》 by 逍遥遊