前沿自动化技术与人工智能人工智能设备将传感器、计算机技术、数控技术和机器视觉系统联系在一起，组成印前、印刷、印后的无缝联接，形成无间隙的自动线，将会大大提高印刷的生产效率。

在不同的节点上，使用机器人作为连接工具，进一步实现无人化生产也会是一种不二的选择。

•文/全国印刷机械标准化技术委员会顾问韩晓良卩动化技术是基础技术、综合性技|［术和现代信息技术的融合，它与|—-控制技术、信息技术、系统工程、I-----1计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制技术等都有着十分密切的关系，其中控制技术（或数控技术）和计算机技术对自动化技术的影响最深远。

人工智能是自动化技术的一个支脉，它实现对人的意识、思维、判断和学习等功能的模拟。

人工智能不是人类的智能，而是在人类智能创造下，像人类那样思考，甚至可能超过人的智能。

有些动物也具有智能，如能学会制造和使用工具，以适应环境需要和改善生存条件。

人类具有学习和适应各种环境的能力，不但能制造工具延长人的四肢功能，还能在不断学习、理解、创造中，改变人类生存状态和适应能力，并以聪明才智、理解能力和学习功能不断创造发明，创造人类更美好的生活。

具备人工智能的自动化具有适应性，能够在复杂环境，它通过训练可以获得超常的计算和判断能力，并远远超过通过编程实现的自动化。

传统的自动化以程序控制的各种电气元件，包括开关、顺序阀、继电器来控制自动化，以实现自动化加工过程。

这个过程完全由人来进行程序设计,按编程进行有规律的工作，因此很难适应变化的环境和通过学习提高解决问题的能力。

传统机械设备的自动化，按程序设计原则通过大量的常开和常闭的行程开关、换向开关、各种液压程序阀51I技术市场I TECHNOLOGY&MARKET『等零部件实现设备的自动化控制。

人工智能能以代码控制，甚至没有代码，完成自动化过程，并通过机器视觉、数控技术、大数据和监控元件实现高度自动化。

印刷设备通过自动化设计可以提高生产效率，减少人工的体力劳动。

如报刊印刷机通过自动化设计，可以实现从给纸、印刷、折页、龙骨传送、发行，包装，到装车全过程的自动化。

切纸机通过前端的闯纸机、上纸机，后端的卸纸机,实现除切纸外的自动化，还可以设置机械手，完成切纸过程的纸张推进、旋转等无人操作，并可以与酒标标签模切机联结，实现标签的自动化生产。

还有一次成书的书刊印刷生产线，纸袋生产线、天地盒生产线等自动化设备。

这些自动化设备增加人工智能，就会实现自动监测印刷质量、不合格品剔除、设备故障检测报警等功能，进一步提高印刷质量、工作效率和故障提前预报等功能，实现这些功能就需要多种传感器、数控技术、计算机技术、机器视觉等技术的支持。

一、人工智能元件：传感器传感器可以代替人工对机器运行状况进行监控，如印刷机主要滚筒支撑部件的温度检测，可以预先根据温度的变化知道轴承的磨损情况，做到在机器还没出问题的时候，发现潜在或预期问题，并在非工作时间予以处理，这个传感器就是温度传感器。

另外，在印刷机的油箱或酒精湿润水箱安装液面位置传感器，可以知道是否需要加润滑油和润版液。

还可以在水箱中设置润版液配比传感器，按时按量添加酒精或水，并实现自动补酒精补水作业，实现人工智能控制。

在机器上设置光电传感器或压力传感器，可以在单张纸印刷机进行双张识别等功能。

按被测物理量划分的传感器，包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等，还可以和报警装置连接，发出声音报警，提醒人们预防危险。

按工作原理可划分的传感器有许多种，主要52前沿有以下五大类：1.电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。

电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。

电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。

电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。

这种传感器在印刷机张力控制和液面控制系统广泛采用。

电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。

主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。

电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。

主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。

这种传感器在磁粉制动器或磁粉离合器控制的张力系统中采用。

磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。

主要用于流量、转速和位移等参数的测量。

电涡流式传感器是利用金属在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理制成。

主要用于位移及厚度等参数的测量。

2.谐振式传感器谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成，主要用来测量压力。

3.光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。

它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。

印刷设备上有较多的应用，如双张控制监测、复卷机构、安全防护检测等。

4.半导体传感器半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成，主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。

5.其他类型传感器磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的，主要用于位移、转矩等参数的测量。

电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。

电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。

电化学式传感器是以离子导电为基础制成，根据其电特性的形成不同，电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等。

电化学式传感器主要用于分析气体、液体或溶于液体的固体成分、液体的酸碱度、电导率及氧化还原电位等参数的测量。

传感器的创新与发展取得了辉煌成就，并走53I技术市场I TECHNOLOGY&MARKET r过数字化、智能化、网络化的发展阶段。

数字化阶段的主要特点是在不改变传感器本身的制造、补偿、调整工艺前提下，仅将属于仪表的放大和A/D变换电路转移至传感器壳内或附近的接线盒中，从而实现数字信号的传输。

由于输出是数字信号，克服了模拟传感器信号传输距离短、抗干扰能力差等缺点。

数字变送不能提升传感器的性能，如果其电路的设计和器件的选择不当，反而会导致性能下降。

智能化阶段其主要特点是引入了微处理器（MCU）和温度传感器，利用软件实现零点、线性、温度、滞后、蠕变等补偿。

该阶段技术核心是智能化软件补偿技术，它主要是建立在数学、人工智能等理论基础上，利用合理的数据处理方法来实现各种补偿。

数字变送部分包括放大、滤波、A/D转换、微处理器（MCU）、温度传感器等硬件电路，并将它们封装于传感器壳内或封装成独立的组件。

该类智能化传感器可极大提高传感器的稳定性、准确性、可靠性，同时使传感器的生产工艺变得更加简单，传感器的成品率大大提高。

网络阶段其主要特点是在前面发展的基础上，引入了网络支持和智能化传感器控制软件，从而把智能化传感器的特点得到发挥。

该阶段的技术核心是在第二阶段的基础上，引入微操作系统和网络通信技术、建立人机互动界面、建立智能化传感器的标准硬件和软件体系。

该阶段的智能化传感器具备一种或多种敏感能力（复合传感器），可完成信号的检测和处理、逻辑判断、双向通信、闭环控制、自检和自诊断、智能校正和补偿、功能计算、网络通信等功能。

智能化传感器技术是建立在这个阶段，已经推出诸如气体、压力、加速度、温湿度等类的系列产品。

最近有的企业推出光切传感器，利用激光和LED测量原理，实现高效测量物体尺寸、工具和机器人精确定位、高效检查和分选，如高效测量边缘位置、物体宽度、高低尺寸和间隙尺寸，还能测量金属薄板和塑料带的厚度、圆柱直径和中心及边缘位置等应用。

超高精度激光位移传感器CDX系列，釆用ATMOS感光元器件，实现精度比以往高2.7倍以上，完成透明体表面和厚度测量，可测量玻璃厚度MimO.06mm»智能3D激光轮廓传感器是机器视觉产业的核心部件，由激光器、控制电路板、CMOS成像系统组成，可以完成物体任意轮廓尺寸测量，如高度差、宽度、角度、半径等，也可以实现缺陷检测、外观尺寸扫描、表面特征跟踪等功能。

该装置采用非接触，同时可以扫描4096测量点，测量重复精度0.0002mm。

SRF安全传感器是一种非接触式传感器，用于监控活动安全防护装置，如门襟、门、防护罩等场合。

N30长距离超声波传感器可以侧量最高可达8米54液体液位（包括固体），与光电传感器不同，对物体的颜色、透明度和光泽属性不影响距离的检测。

这些新型传感器在印刷设备行业应该得到应用。

二、人工智能和计算机技术应用近年来，随着计算机技术的迅猛发展和日益广泛的应用，人类智力活动由计算机来实现的问题逐步拓展。

过去，人们只把计算机当作办公机械化和数字运算的工具，当今世界要解决的问题向语言的理解和翻译、图形和声音的识别、决策和大数据管理方向发展。

计算机能够从“数据处理”扩展到"知识处理”的领域。

计算机能力转化已经成为导至“人工智能”快速发展的重要因素。

人工智能技术是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作，即人工智能在研究人类智能活动规律的同时，还建造具有一定智能的人工系统，研究如何应用计算机技术来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

人工智能是计算机技术应用的重要领域，二十世纪七十年代以来，被称为世界尖端技术的空间技术、能源技术、基因工程、纳米科学、人工智能，其中包括人工智能。

近三十年来，人工智能获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的领域，无论在理论和实践上都己自成体系。

人工智能是研究使计算机来模拟人的思维过程和智能行为，如学习，推理、思考、规划等的内容，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。

人工智能将涉及到计算机技术、心理学、哲学和语言学等学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。

从思维观点上看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展。

数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言和思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。