计算机集成印刷计算机集成印刷曾台英Email：zty3130126.comTel：55271220，139186673812021/6/31课程学习构架课程学习构架印刷中的 CIMS（CIP）印刷工业生产（技术角度）技术信息流管理信息流图 文 信 息 流生产控制信息流数字化工作流程生产管理信息流商业管理信息流管理信息系统+什么是计算机集成印刷？2021/6/32CIP课程学习构架课程学习构架管理的理念印刷印刷信息流信息流印后印后印前印前CIMS数据的标准化：PPF、JDF商业信商业信息通讯：息通讯：PrintTalkPrintTalk远程跟踪：IFRATrack具体作业结构描述具体作业结构描述网络、数据库等支撑技术网络、数据库等支撑技术2021/6/33 授课知识点nCIM 与CIMS nCIMS的集成方式 nCIMS的研究的新思路 n计算机集成印刷系统第一章第一章 计算机集成印刷基本概念计算机集成印刷基本概念2021/6/34n计算机集成制造 CIM：Computer Integrated Manufacturing 提出时间：20世纪70年代初期n计算机集成制造系统 CIMS：Computer Integrated Manufacturing System 提出时间：20世纪80年代中期n基础：计算机技术高度发展，应用水平快速提高。n计算机集成印刷 20世纪90年代中期开始成为热门话题，印刷生产流程整体数字化发展成熟的标志和最后归宿。背背 景景2021/6/351.1 CIM与CIMS 一、生产过程从孤立应用到系统应用的演变 生产过程相互独立： 20世纪80年代前，CPC、CAD、CAM等。信息技术和机电一体化技术 导致机器制造业等产业结构的不断变革，生产过程的自动化水平进一步提高。 变革要求 生产过程的整体数字化、集成化和标准化。 1.1.1 CIM概念的产生2021/6/36 二、CIM的基本思想和核心内容 约瑟夫哈林顿于1973年提出CIM，基本思想和核心内容： 1. 系统观点 从系统工程的角度考虑工业生产的组织方式。 2. 信息观点 生产过程：数据利用（采集、传送和处理决策）； 工业产品：生产活动的归宿，数据最终形态的物质表现； 数据利用深度：自动化、集成度和标准化程度； 数据处理和利用结果：信息的有序流动，使各生产和管理子过程串联起来。1.1.1 CIM概念的产生2021/6/37 一、CIM与CIMS的关系 CIM：组织现代化生产的基本思路和哲理。 CIMS：基于CIM哲理构造的企业生产/管理系统。 CIMS核心：信息流和系统集成，信息流：系统集成的基础；系统集成：信息流畅通无阻的外在形态。 二、CIP4解决方案 关键问题：合理安排信息的流动方向和目标。 计算机集成印刷环境的建立：需要一种新的机制，使信息流和系统集成在一个框架下体现出来，上述要求成为CIP4提出JDF标准的基本思路。1.1.2 CIMS是CIM概念的具体实现2021/6/38 三、CIMS的基本内涵 1. CIMS是新的生产和管理系统 生产和经营活动以数据处理和利用为中心展开。 2. CIMS的宗旨是低消耗和高效率 从系统集成的角度组织和管理生产。 3. CIMS是全局优化的系统 强调生产过程的有机联系，信息流使生产过程相互关联；从系统角度出发、以计算机为中心统一调度和处理生产过程，实现全局优化。1.1.2 CIMS是CIM概念的具体实现2021/6/39 三、CIMS的基本内涵 4. CIMS强调人的主导地位 生产活动三要素：人、技术、经营。 CIMS 生产模式：强调人在生产活动中的主导地位， 计算机代替了绝大部分以往只能由人完成的操作。 5. CIMS是信息流和物流的集成 信息流来控制物流，因而CIMS又是信息流和物流的集成。 6. CIMS是综合技术 现代管理技术、计算机技术、信息技术、不同专业领域的生产技术、自动化技术等，体现在生产过程以计算机为核心的实现方式和作业形态。1.1.2 CIMS是CIM概念的具体实现2021/6/310 一、CIMS概念的实施 采用从技术到技术的方法很难获得成功。 集成：人员、信息、管理功能和技术集成等。 要点：处理好人与物的关系；强调过程的关系和全局。 二、集成的定义 英国维斯顿教授对集成的定义：以信息技术为基础 的资源和具体应用集合为协同工作的整体，包括计算 机软件和硬件、实现软件和硬件交互作用的接口技术以 及必须的设备。 1.1.3 集成是CIMS的核心2021/6/311 三、非技术因素的集成 人员、信息和功能集成，后两项包括某些技术性因素。 人员集成：企业管理、产品设计、机器操作、后勤保障、销售、售后服务人员乃至产品用户应该集成为协调工作的整体。 信息集成：生产成本、消耗定额、管理费用、产品核价和定价、生产统计数据、客户信息等。 功能集成：产品开发和设计、生产计划和调度、动力供应、原辅材料采购、工艺参数与产品质量控制、生产成本核算、生产统计、产品销售、运输、仓储和售后服务等管理部门的职能。 1.1.3 集成是CIMS的核心2021/6/3121.1.3 集成是CIMS的核心 四、技术因素的集成 信息集成：产品技术参数、生产设备技术参数、工艺控制数据和产品质量要求，通过软件工具集成数据采集、数据表示、数据组织、数据处理/利用，形成生产过程控制需要的信息流，建立产品信息模型和产品数据管理中心。 功能集成：生产设备性能及相关功能、应用软件功能、原辅材料的性能参数、生产辅助设备功能、动力设施功能以及网络设施的通讯功能等功能集成。 技术性因素的核心成分：计算机。 计算机集成印刷涉及的技术：印刷（复制）工艺、计算机、网络、RIP、数字加网、图像数字化、信息记录、数字打样、色彩测量和管理、材料性能测试、数字控制和远程跟踪技术等。 2021/6/3131.2 CIMS的集成方式 一、全局集成 1. 基本特征 用计算机组合信息技术和生产工艺技术，形成反映特定生产工艺的数字工作流程，各种信息按工作流程的指示组织成有序和定向的信息流，且物流也遵循工作流程的轨迹。 2. 数字工作流程 按标准设计的计算机软件，需体现产品的工艺和使用特征、设备的相互关系，按产品的功能要求组织生产；体现生产流程的统一性和协调性，规范数据处理和数据利用，形成合理的信息流和物流。 1.2.1 局部与全局2021/6/314二、局部集成 生产组织关系表现为功能不同的模块，例如印刷可划分为印前、印刷和印后加工三大模块，还可进一步细分为子模块。 局部集成要求：生产主工艺涉及的生产要素集成，各生产子过程涉及的要素集成；局部集成是全局集成的基础。1.2.1 局部与全局2021/6/315 三、信息集成的层次 1. 物理集成 性质：信息集成的基础和物质形态，物理设备连接后形成物理互联系统。 2. 应用集成 本质：应用软件集成；要求：文件格式标准（例如PDF）统一，与软件的兼容性，分布式处理。 3. 经营集成 要求：提供合理、科学的决策机制和生产指挥机制。1.2.1 局部与全局2021/6/3161.2.2 系统的纵向集成 一、组织层次和管理功能的纵向集成 企业组织关系：垂直领导； 系统纵向集成：企业组织层次和管理功能沿垂直方向的集成，组织层次与管理功能或职能对应；结构：从决策层、管理层、执行层直至生产班组形成塔式结构。2021/6/3171.2.2 系统的纵向集成 三、印刷生产的垂直集成 按生产工艺先后或企业组织生产的次序考虑，同样可产生系统纵向集成的概念，但这种集成不呈现塔式结构。 印刷：计算机集成印刷需解决的基本问题之一是实现印前、印刷和印后加工过程的垂直集成，使原来分散的、互相不关联的生产过程集成为有机的整体。 2021/6/3181.2.3 横向集成 概念：生产系统各功能块按相互关系集成为整体。 意义：各部门均服从统一调度，为完成一个目标各司其职。横向集成目的是并行生产2021/6/319 一、并行工程 基本定义（Winner）：英文名称Concurrent Engineering，产品及其相关过程进行并行和一体化设计的系统化工作模式。 实现：力图使产品开发者从一开始就考虑到产品生命周期中可能涉及的各种因素，包括质量要求、生产成本、生产进度和用户需求等。 1.3 CIMS的发展现状（略）1.4 CIMS研究的新思路2021/6/320二、精良生产 精良生产（Lean Production）由丰田汽车公司首创于20世纪50年代。 基本思想：集单件生产与大批量生产方式的优点，以人为中心，以简化为手段，以尽善尽美为最终目标。 核心：团队合作。1.4 CIMS研究的新思路2021/6/321 三、智能化生产 外在表现形式：人机一体化智能系统。 机制：采用高度柔性和高度集成的方法将生产活动的各个环节组合起来，由计算机模拟人工智能专家的思维活动，在对有关的生产过程进行分析和推理的基础上作出判断，制订生产工艺规程，形成生产决策指令。1.4 CIMS研究的新思路 基本特点： 1. 自我控制 2. 人机一体化 3. 虚拟现实 4. 自主学习和自主优化 5. 自适应能力2021/6/322 四、虚拟生产和虚拟企业 虚拟生产的基础是虚拟企业。 虚拟的含义：在掌握不同地区现有资源和生产能力的基础上，以最快的速度规划产品的高质量、低成本生产方案，虚拟出符合生产要求的企业模式。 虚拟企业：以事实为基础，是不同地区现有资源组合为超越空间约束的生产和经营实体，通过电子手段联系和指挥生产。 虚拟企业的基本特点：生产功能虚拟、组织机构虚拟和生产地域虚拟。 1.4 CIMS研究的新思路2021/6/3231.5.1 CIM概念在印刷领域应用的主要目标 一、信息获取和利用 基本任务：有效地获取和存储印刷生产所需要的全部信息。 工作方式：由于所有生产子过程在计算机集成印刷系统中成为不可分割的统一体，因而数据的采集和利用要考虑到生产过程的前后继承关系。 1.5 计算机集成印刷系统2021/6/3241.5.1 CIM概念在印刷领域应用的主要目标 二、精简生产过程 应用目标：尽可能取消多余或重复的生产子过程，达到生产资源和产品价值的最佳配置，降低生产成本和环境污染。 系统考虑：生产过程精简不能只体现在印前，还应体现在印刷、印后加工乃至产品设计和销售过程中。 2021/6/3251.5.1 CIM概念在印刷领域应用的主要目标 三、生产过程的自动化 目标与基础：目标生产过程的整体自动化，印前、印刷和印后加工设备的单机自动化是实现整体自动化的基础。 问题：设备、管理、人员配置和应用软件的最佳组合，所有生产要素纳入一体化系统，核心是数字工作流程。 2021/6/3261.5.1 CIM概念在印刷领域应用的主要目标 四、追求最佳的生产效益 系统最优化要求：生产过程中涉及的一切因素应该是更好、更快和更廉价。 “软硬兼施”：不仅要采用更好的设备、更优质的材料、更先进的工艺、速度更高的机器，更重要的应该是采用最好的工艺和管理方法、快速而灵活的生产机制、符合生产目标但价格又相对低廉的原材料。2021/6/3271.5.2 关于信息和重复劳动 一、信息组织 印刷直接与信息打交道，生产过程中充满信息表现形式、信息记录载体和颜色的转换，信息组织必须考虑到这些特殊性。 二、数据类型 分类：工艺技术信息和管理信息。 核心问题：保证不丢失需要的信息，扬弃无用信息。2021/6/3281.5.2 关于信息和重复劳动三、重复劳动 消极影响：生产资源浪费和企业效益低下的主要原因之一，不仅涉及生产成本，也涉及信息的采集、处理和利用。 计算机集成印刷避免重复劳动的措施：印刷机供墨控制数据不应该在印刷机上产生，应从印前作业结果直接采集，例如从排版或拼大版产生预视图，再通过预视图计算墨区数据。2021/6/3291.5.3 计算机集成印刷需要的技术 一、数据库技术 外在形态：信息管理系统； 具体要求：建立适合产品特征、印刷生产流程和企业管理模式的专用数据库。 二、数据标准化 PPF和JDF是印刷企业数据标准化的基础平台。 2021/6/3301.5.3 计算机集成印刷需要的技术 三、网络技术 用途：(1)实现合理而有序的信息流； (2)远程控制和跟踪；(3)数据交换和信息共享； (4)全球性生产目标；(5)资源与质量最佳组合。 形式：企业内部网Intranet与国际互联网Internet。 四、数据采集技术 印前作业结果，以及生产设备的附加装置。 五、支持数据标准的生产系统 必须支持通用数据标准，例如PDF、JDF等。2021/6/3311.5.4 系统集成与数字化和标准化的关系p系统集成与标准化的关系 1. 非标准内容的集成 不排斥非标准内容的集成。例如，页面排版还不能做到标准化，各家软件公司仍按自己的习惯和标准来设计排版软件，但这并不影响将排版操作集成在计算机印刷系统中。 2. 不同标准内容的交叉集成 例子：数字技术在印前领域使用后，信号条（测试条）有了新的标准，但原来的标准还在使用。为此可采用交叉集成的方法，使系统可同时接受两种信号条标准。2021/6/3321.5.5 文档和生产数据格式 一、页面描述文件 格式转换：目前技术条件下较容易实现； 版式文件：页面描述的结果，以采用PDF为宜。 二、工作流程文件 CIP3与JDF合并前：PPF和JDF； CIP3与JDF合并后：JDF。 新版本JDF优点：包含JDF、PPF和PJTF的全部功能，兼容于IFRATrack标准和PrintTalk标准，内置作业通讯格式JMF可形成工艺信息和管理信息的有效集成，允许将原来的 PPF 文件、PJTF文件等转换为JDF文件 2021/6/3331.5.5 文档和生产数据格式三、色彩控制文件 应符合ICC国际组织制定的样本文件标准，在硬件支持下形成扫描仪、显示器、打样机和印刷机ICC样本文件。2021/6/334 本章思考题： 1、计算机集成制造概念在印刷领域应用的主要目标是什么？ 2、讨论实现CIP需要的技术？2021/6/335