理解工艺自动化背后的概念

　　过去人们常将整个计算机网络理解成一个大型的计算机系统，而今随着互连网和局域网技术的不断成熟，将所有设备连网已是大势所趋。我们可以将由网络联系在一起的各个实体看成是一个大的机器--资源输入，产品输出（resources in, product out）。对于工艺比较复杂的印刷行业来说，网络化即是生产加工工艺。

　　网络化、自动化能给生产带来哪些好处呢？

　　1． 精简数据信息；
　　2． 改善销售到生产过程中商业信息的流动；
　　3． 获取更加精确的生产信息、库存信息和时间计划安排表；
　　4． 提高作业的产量；
　　5． 将企业前端的办公系统和生产以及工作流程紧密集成在一起。

　　更重要的是，你可以通过工艺连网减少成本的消耗，增加利润。如今，你可以使用支持JDF文件格式的产品，便可达到以上所说的种种好处。

　　JDF是作业定义文件格式（Job Definition Format）的简称，JDF对过去几年间在工艺自动化领域获得的经验有一定的影响，它将便携式作业传票格式（Portable Job Ticket Format-PJTF）与CIP3印刷生产格式（PPF）结合于一体，摆脱了死路一条的专用控制语言，采用一种被行业广泛支持的开放式标准语言。该语言允许每种基于　JDF文件的产品都可以彼此交流和沟通，利用JDF软件对设备进行优化，可以达到更好的效果。

　　现在有很多制造商和开发商都支持JDF文件，可以说2004年是JDF年，许多产品都将在即将召开的Drupa展会上展出，印刷行业将出现越来越多的基于JDF的产品。

　　这不是一个一蹴而就的事情，只能循序渐进。而且并不是选用的每台设备都支持JDF文件，就实现了一整套的JDF参数，而是每台支持JDF的设备只能部分实现JDF工艺参数。例如，装订设备只能实施一小部分适合装订的JDF工艺参数与另一小部分常规的JDF工艺，这要求有一个常规的JDF工艺软件，并可以与其他的设备共享。

　　为了确保将来自不同制造商的支持JDF的产品无缝地连接在一起，实现整个生产工艺的自动化，要求不同的开发尚和系统集成商都要遵守一定的标准。对于用户而言，尽管不必详细地了解JDF参数然后才去使用它，但如果能对其中一些关键的概念有所理解将有助于对智能化设备的购买做出决策。这样无论你是从一个制造商手里买的设备，还是从100家制造商手里买的设备，都可以放心地将它们集成在一起形成一套完成高效的工艺流程。

　　理解JDF模型

　　当我们在谈论JDF印刷生产工艺自动化模型的时候，常用到这样一些术语来描述：印刷作业、JDF作业传票、JDF工作流程、管理信息系统（MIS）、作业消息格式（Job Messaging Format-JMF）、以及设备性能定义（Device Capability Definition）。下面让我们仔细了解一下这些概念。

　　印刷作业：一个前后连接的工作流程，始于客户的要求，终于印刷品。

　　JDF作业传票：是一组信息的集合，贯穿作业生产加工的整个过程。与PJTF作业传票不同，JDF传票不只只是一个生产加工的工艺列表，它更像是贴有多个“即时贴”的菜谱，每个即时贴都是对该工艺过程的观测，包括处理和事件的日志，一个印刷作业从头到尾的加工过程。事务处理信息包括客户RFQ以及企业的报价，事件日志会详细地列出资源消费或被加工的数量，每个工艺的起始时间，错误的出现以及每个工艺的最后状态等。

　　作业传票描述的是一组加工出符合质量的印刷品的工艺过程，每一种工艺，如传统印刷有一组称为资源的输入和输出，资源包括物理材料，如油墨和印版，也包括与作业相关的各种数据，如订书钉的类型。一个工艺过程的输出资源可能是其他一些工艺的输入资源，如数字印刷工艺的输出资源是印刷页面，这写印刷页面又是装订工艺的输入资源。

　　我们可以将工作流程看成是一组积木，不同的积木是可以吻合在一起的。JDF作业传票由一个或几个JDF结点组成，每个结点定义一个独立的工艺或几个工艺，如“数字印刷”、“装订”等，同时也定义了资源，如载体、装订参数等。每个资源由一组属性组成，分别用不同的名称表示，如重量或订书钉的形状等。

　　JDF工作流程：一个JDF工作流程由5个部分组成：机器、设备、控制器、MIS和软件。

　　1． 机器：印刷生产过程中，完成某种物理工作的器械，如骑马订书机或印刷机等。
　　2． 设备：一种支持JDF功能执行某种软件的设备，通过专用的电子连接，按照JDF作业传票的JDF结点完成某个任务。这样的设备可嵌入到机器之中，也可从中分离出来。对于其他一些机器，尤其是一些老的机型，设备会通过计算机终端告诉操作者如何来控制相关的机器。
　　3． 控制器：一种支持JDF的仪器，用来控制和监视设备，以及其他的控制器。
　　4． MIS：是整个印刷作业生产工作流程的主控制器/监视器。在商业印刷领域，MIS通常指的是一套客户关系管理系统或其他的一些相关功能。但JDF工作流程中，它被定义为一套工作流程和生产管理的系统，尽管它也可能包括一些MIS系统常规的功能。利用JDF传票，MIS可以通过控制器将JDF结点发送给设备。每一个设备执行一个由　JDF结点描述的工艺。
　　5． 软件：创建或修改作业传票的软件。

　　JMF：一种用来发送和接收消息的语言。工作流程以及管理系统，甚至其他的一些设备可以利用这种语言查询设备或者提供处理的指令。MIS利用各种JMF消息来管理工作流程，如MIS可能发送一条JMF消息给一台设备通知它执行某个JDF结点。或者，MIS也可能利用JMF消息查询某台设备或控制器的状态或性能。发送JMF消息的方式有几种：一种是通过HTTP（超文本传输协议），这种方式与WEB浏览器使用相同的协议；另一种是通过一个热文件夹。HTTP是一种发展趋势。

　　设备性能定义：描述一台设备是如何在计算机内对某台设备性能进行编码的。如一台骑马订书机的性能会包括订书钉的形状。图一是在JDF参数中5种订书钉的形状，是订书机参数资源属性中StapleShape的值。如果某种特殊的订书设备在这里找不到对应的数值怎么办？可以查询一台设备的性能，并由专用软件创建一个适合的JDF结点。

图一，5种订书钉形状

　　作业传票是如何工作的？

　　在一个作业的开始，软件系统，通常为MIS系统将生成一个JDF传票。一开始，该作业传票可能只包括客户的基本信息和加工意向，没有任何工艺细节的介绍。例如，客户打算加工一个纸张克重为70g/m2和90 g/m2的白纸，可以用MediaIntent资源和重量属性进行编码。

　　在准备印刷作业的阶段，JDF软件在人的操作下，通过加入JDF结点在作业传票中加入各种生产细节，每台设备一个结点，也可能由几个设备组成一个组结点。每个设备的结点指定该设备要完成的工艺，以及工艺（输入或输出）的资源。属性用来描述每个资源的细节。

　　生产过程

　　在生产阶段，MIS负责印刷作业中每个工艺环节的计划和安排，MIS可以同时处理多个JDF作业传票。确定什么时候安排每个作业传票上的每个结点，需用哪台设备来处理这个结点。然后在适当的时候，通过控制器流程，　MIS将每个结点发送给适当的设备。设备执行JDF结点的命令，意味着用适当的机器来完成指定的工作任务。

　　当设备执行JDF结点的时候，它在结点的AuditPool中加入了适当的事件。AuditPool中的信息允许软件来监控印刷作业的进展情况，提供帐单信息，并对成本、性能、质量控制和故障进行分析。

　　MIS系统按照一定的顺序来确定现在应该应用的资源是什么，什么时候输出资源可利用，如果可利用资源的　　Status属性变为“Available”。只有当所有的输入资源结点都变为可利用的时候，MIS系统才能执行JDF结点。

　　JDF工艺和资源

　　JDF参数可以描述90多种工艺，以及每个工艺的输入和输出资源。其中有31个参数说明是关于印前的，如照排；3个为印刷机的，如传统印刷；47个为后加工，如裁切；另外还有11个是针对常规应用的，如校样。

　　JDF参数还描述了90多种独立的资源，以及每种资源的属性。资源分类包括物理的、心理需求的以及参数变量：

　　1． 物理资源表示一个具体的物理对象
　　2． 心理需求资源表示一个意图
　　3． 参数变量资源表示一些数据。以Param为结尾，如数字印刷Param和装订Param等。

　　下面举两个例子进行说明：

　　数字印刷工艺举例

　　数字印刷利用一台激光打印机进行印刷，应用的资源有几种。如图二。

图二 数字印刷工艺

　　输入资源为“Media（介质）”，描述具有一些属性的未印刷的纸张，如“克重=80”。另一个输入资源为“数字印刷参数”，指定一些属性信息，如“OutputBin=Top”。当纸张在印刷的时候，“Component（组件）”输出资源被生成。在工艺开始之前，必须确认两个输入资源都已具备，用JDF的说法，就是“Status=Available”。工艺完成之后，“Component（组件）”输出资源可利用。

　　装订工艺的例子

　　装订工艺将一些印刷好的散页订在一起，也需要利用一些资源。一个输入资源，“Component（组件）”，描述由数字印刷机印好的一些印刷品；另一个输入资源（StitchingParams）描述属性信息，如“StapleShape=Butted”等。

　　一个输出资源“Component”是已经被装订好的产品，当工艺完成之后，就获得了最终的输出资源。

　　JDF是未来的发展方向

　　网络化的下一步方向是什么？毫无疑问是JDF，利用网络进行信息的沟通变得越来越重要，它可以代替人力做许多事情，可以节省资源，提高工作效率。让我们从现在开始逐渐接近PDF吧。

[时间：2004-04-30  作者：Bisenet  来源：Bisenet]