谈到纺织行业，你会想到什么？是高排放量的废水废料？还是千篇一律的图案设计？
　　近日，中国第一台Single-Pass超高速数码印花机在杭州投产，正式开启中国纺织行业高速数码印花之门。其中，这种印花机的核心技术——数字喷墨印花控制技术由中科院自动化所先进制造与自动化团队自主研发。它具有无需制版、环保绿色等优点，还能实现柔性制造、按需生产，完全具备工业4.0的特点。
　　从陶瓷到纺织物
　　数字喷墨印花技术被誉为印花行业的第三次革命。为了让这种技术能够用于纺织行业，先进制造与自动化团队克服诸多技术难题，研发了这种印花机控制系统。事实上，早在2000年左右，该团队就着手于数字喷墨技术的研发，在该领域有着雄厚的技术积淀。
　　2012年左右，广东一家瓷砖印花行业的龙头企业找上门来，希望帮助其升级改造，替代传统的丝网及辊筒印刷流水线。经过潜心攻关，该团队成功将数字喷墨技术应用于陶瓷印花行业，为陶瓷印刷工业带来了革命性变革。采用该装备的瓷砖生产企业显著提高了产品质量与档次，装备市场需求强劲。
　　2015年，一家纺织行业的设备生产商找到先进制造与自动化团队，希望将这种技术用于印花领域。于是便有了中国第一台Single-Pass超高速数码印花机的诞生。
　　克服诸多技术障碍
　　尽管有着一定的技术共性，但纺织物和陶瓷的质地并不相同，对图案、颜色等的要求也不一样。在研发过程中，先进制造与自动化团队也做了许多创新。
　　团队成员、中科院自动化所助理研究员胡建华告诉记者，在研发过程中，他们攻克了高速光栅数据处理、高精度同步控制、分布式数据处理等技术难题，提出了基于令牌队列的分布式高速并行数字印刷控制架构，并形成完整解决方案。其中，衣服的图案有很多种，打印时对表现力、色彩鲜艳度和纹理的要求都很高，这就需要高速光栅数据处理技术。
　　同时，超高速数码印花机往往需要数十个彩色喷墨头进行精准喷墨上色。如何对这么多的喷墨头进行精准控制，也是一大技术难点。经过攻关，该团队研发的印花机能同时控制200多个喷墨头。
　　目前，英国的数字喷墨印花技术在国际上属于领先水平。先进制造与自动化团队研发的技术和产品则在性能上与其旗鼓相当，甚至在本土化、一体化方面胜过前者。
　　助力工业4.0时代
　　在先进制造与自动化团队看来，他们的技术和产品对于传统印染行业有着重要意义。
　　据介绍，使用该团队的技术和产品对纺织物进行印染时无需制版，杜绝了制版过程中的废水、废料污染。由于采用非接触打印法，企业还可制作三维立体图案。同时，和传统的滚筒印花或圆网印花技术相比，高精度的数字喷墨能打印更多颜色，成品率高，坯布、染化料消耗易于控制，从而减少了废料的产生，环保程度明显增强。
　　工业级高速数码印花装备花型富有变化，迎合了“小批量、多品种、短交期”的快时尚之风。消费者可通过电脑下单，将图案传到服务器上。厂家能通过电脑直接下达指令，让机器开工印刷。应该说，利用该项技术可实现真正的柔性制造以及个性化的按需生产，符合工业4.0的要求。
　　下一步，先进制造与自动化团队打算将这种技术扩展到包装、标签等行业，助力传统行业实现数字化、绿色化生产。
　　（原载于《中国科学报》 2016-09-13 第4版 综合)