世界進入信息化時代,創(chuàng)新成為經(jīng)濟發(fā)展的第一動力,尤其是一些顛覆性創(chuàng)新的出現(xiàn)和產(chǎn)業(yè)化,不但改變了產(chǎn)業(yè)格局,還使一些產(chǎn)業(yè)被徹底顛覆。如液晶顯示屏的出現(xiàn),顛覆了顯像管制造業(yè),很快使計算機、背投電視、離子電視顯示屏更新?lián)Q代;數(shù)碼照相機的出現(xiàn),顛覆了膠片和模擬相機制造業(yè)行業(yè),促使大型企業(yè)破產(chǎn);手機攝像功能的突破,又顛覆了傻瓜照相機行業(yè);CD、VCD、DVD光盤和相關(guān)設(shè)備的出現(xiàn),顛覆了錄像機、光碟機制造行業(yè);計算機和計算器的出現(xiàn),顛覆了算盤、打字機、手工計算機等行業(yè);電子商務(wù)的發(fā)展,又對百貨商店這種商業(yè)模式帶來威脅。
在印刷設(shè)備制造行業(yè)也是如此,數(shù)字印刷機的產(chǎn)業(yè)化,顛覆了以曬版機、曬圖機、名片機和小型平版膠印機為主的快印店設(shè)備配置,使近百家小型設(shè)備制造企業(yè)退出、轉(zhuǎn)行、轉(zhuǎn)型或升級。數(shù)字打印機的應(yīng)用拓展,已經(jīng)使超市、商店、醫(yī)院、飯店、庫房管理、物流等的消費、管理、結(jié)算發(fā)生很大變化,顛覆了印刷票據(jù)、賬簿的使用;網(wǎng)絡(luò)和手機等電子媒體的應(yīng)用,改變了人們獲取信息的渠道,印刷媒體開始萎縮,影響到印刷設(shè)備制造行業(yè)的生存和發(fā)展。數(shù)字直接制版機的創(chuàng)新和發(fā)展,已經(jīng)開始對照相機、激光照排機、曬版機等設(shè)備產(chǎn)生影響。據(jù)印刷機械分會發(fā)布的10家單張紙膠印機制造企業(yè)統(tǒng)計數(shù)字表明,2007~2011年,最高的年銷售總額曾達到24.78億元,而2013年僅完成銷售總額11.86億元,僅是最高年銷售總額的52%,萎縮了將近一半。2014年1~3季度這10家企業(yè)僅完成銷售總額的7.48億元,還不到2013年全年銷售額的63%,銷售總額又萎縮了12個百分點,繼續(xù)呈下行的趨勢。出現(xiàn)這種嚴(yán)峻的市場銷售形勢,有著多種影響因素,其一就是產(chǎn)品的競爭力仍落后于世界一流企業(yè),因為近4年來進口的單張紙膠印機銷售額仍在50億~62億元,而國產(chǎn)的單張紙膠印機銷售額僅為11億~18億元,并呈現(xiàn)下降的趨勢。再從進口單張紙膠印機規(guī)格對比,可以看出大幅面(對開以上)單張紙膠印機進口銷售額占到80%以上,小幅面(四開以下)單張紙膠印機占到58%左右,這種競爭力的差距還沒有解決。其二是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的創(chuàng)新仍起著顛覆效果,國產(chǎn)印刷設(shè)備已經(jīng)失去部分短版印刷、個性化印刷、廣告印刷、票據(jù)印刷和新聞出版印刷設(shè)備的銷售市場,傳統(tǒng)印刷設(shè)備銷售凝滯。三是外資的退出和印刷市場設(shè)備過度投資泡沫顯現(xiàn),隨著市場的萎縮,大批閑置設(shè)備有待消化,沒有新的增長力支持。
印刷設(shè)備發(fā)展該向何處去?首先是縮小與國際市場產(chǎn)品的差距,提高在國際市場上的競爭力,如單張紙膠印機應(yīng)該在提高質(zhì)量、減少故障率、節(jié)約紙張、擴大功能、提高自動化、拓展聯(lián)線化和短版印刷方面下功夫,還應(yīng)該在實現(xiàn)綠色印刷、加強安全功能、節(jié)能減排、向食品包裝領(lǐng)域進軍方面有所作為,全面提高印刷設(shè)備在包裝印刷領(lǐng)域中的作用。最近,包裝印刷業(yè)市場呈現(xiàn)如下的新形勢,制造企業(yè)應(yīng)予以關(guān)注。
1. 電子功能印刷的主要表現(xiàn)形式
①傳感器主要部件是芯片電路組件,電路可由印刷來實現(xiàn)。
②有機薄膜晶體管取代了體積很大的真空管。有機薄膜晶體管芯片是核心組件,是所有顯示器、液晶顯示器、電子紙必備的驅(qū)動組件,也可采用印刷工藝生產(chǎn)。
③RFID無線射頻識別系統(tǒng)由讀寫器和標(biāo)簽組成,射頻標(biāo)簽不但應(yīng)用于傳統(tǒng)印刷,其標(biāo)簽由芯片和RFID天線組成,也靠印刷來實現(xiàn),RFID天線采用絲網(wǎng)印刷,印刷的厚度為0.01~0.04mm。射頻標(biāo)簽廣泛應(yīng)用與IC卡、電子門票、地鐵票、高速公路上的ETC通道、書籍管理、藥品流通、煙酒防偽以及餐飲自助賬務(wù)和管理。
④銅銦鎵硒四元化合物薄膜太陽能電池,一般以真空蒸鍍方式生產(chǎn),美國公司將這4種原料以適當(dāng)?shù)谋壤{(diào)成納米離子油墨,采用印刷的方式實現(xiàn)量產(chǎn)。還有一家公司可以在一般的印刷廠實現(xiàn)在印刷機和涂布機上完成印刷。
⑤有機發(fā)光二極管OLED,采用有機材料,如塑料基材產(chǎn)品,實現(xiàn)卷材印刷。
2. 3D技術(shù)的廣泛應(yīng)用
噴墨印刷不但在印刷業(yè)廣泛應(yīng)用,而且在工程上顯現(xiàn)廣泛用途,其中主要表現(xiàn)在3D打印的廣泛應(yīng)用。噴墨印刷是將墨水噴在載體上,而工程上的3D印刷,其墨水應(yīng)該是一種工程材料,一種與工程零部件所需材料制成的所謂“墨水”,通過一層一層的噴涂固化,形成所需的零部件形狀,大大縮短加工周期和加工成本?,F(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)金屬零部件、人體器官等方面的應(yīng)用,今后將替代部分?jǐn)?shù)控機床的成型加工工藝。
最近惠普推出新型大型工業(yè)3D打印機和3D打印技術(shù)——多射流熔融技術(shù),這項技術(shù)比選擇性激光燒結(jié)技術(shù)打印速度提高10倍,精度也超過現(xiàn)在的水平。
最近,清華大學(xué)的一個研究生自主創(chuàng)新一臺3D打印機,以3000元的售價在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)銷售,并實現(xiàn)幾百萬元的現(xiàn)金收入,正在進行產(chǎn)業(yè)化設(shè)計和制造。這臺3D打印機的噴墨頭以三根圓柱式導(dǎo)軌為支撐,所謂噴墨材料是一卷線材,通過輸送裝置輸送融化,并堆積成一個零件或一種造型,自動化過程實現(xiàn)數(shù)字化和數(shù)控化,成為一個新的創(chuàng)意。海德堡公司在2014年也推出4D印刷裝置實現(xiàn)在球體上印刷的效果,開辟在體育用品上印刷的市場。
我國在3D工程方面也取得不小的成就,已經(jīng)實現(xiàn)航空、航天和軍事上的應(yīng)用,大大縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)速度。但還沒有印刷設(shè)備制造企業(yè)轉(zhuǎn)型進入這個領(lǐng)域。
3. 期待進入的包裝印刷領(lǐng)域
①國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)單雙色金屬板的膠印機和烘干箱的制造,而且烘干箱成為出口的產(chǎn)品,但多色機仍需要依賴進口,還沒有企業(yè)進入這個領(lǐng)域。
②與食品包裝印刷有關(guān)的印刷設(shè)備,如牛奶、果汁、小食品、熟食等直接入口食品的紙包裝印刷設(shè)備,要求設(shè)備在無菌環(huán)境下生產(chǎn),設(shè)備制造應(yīng)該執(zhí)行《ISO14159∶2008設(shè)備安全 設(shè)備設(shè)計的衛(wèi)生要求》標(biāo)準(zhǔn),無菌車間應(yīng)該執(zhí)行《GB/ T22000-2006/ISO22000∶2005食品安全管理體系 食品鏈中各類組織的要求》標(biāo)準(zhǔn),這方面的設(shè)備是符合今后發(fā)展方向的產(chǎn)品。
在這些印刷包裝領(lǐng)域,雖然有卷筒紙凹印機、機組式柔性版印刷機、淋膜機、卷筒紙分切機、粘盒機、包裝機等設(shè)備在國內(nèi)市場銷售,但國外進口設(shè)備仍是該市場的主導(dǎo),尤其包裝材料的印刷國內(nèi)只占一小部分,據(jù)統(tǒng)計75%以上的市場掌握在國外企業(yè)手中。無菌灌裝設(shè)備可以看作印后設(shè)備,因為包裝材料印刷復(fù)合完成以后,灌注和最后包裝成型一次完成,因此也可以將無菌灌裝設(shè)備看成印刷設(shè)備的另一種形式,然而高端的 10000~24000包/時的無菌灌裝設(shè)備全部依賴進口。
國內(nèi)能夠生產(chǎn)無菌灌裝設(shè)備和液體食品無菌包裝用紙基復(fù)合材料的企業(yè)有20多家,但技術(shù)實力和發(fā)展?fàn)顩r非常不平衡,設(shè)備和包裝材料只能進入一些小型乳制品和飲料制造企業(yè)。具有一定規(guī)模和技術(shù)水平的無菌灌裝設(shè)備及包裝材料制造企業(yè)有北京紛美、青島利康、廣州利慧、上海普利特、山東碧海、臺州威立等企業(yè),這些企業(yè)在銷售無菌灌裝設(shè)備的同時,每年銷售包裝材料約160億包,主要市場在中小乳制品和飲料企業(yè),而大型的乳制品生產(chǎn)企業(yè)仍然以利樂和康美的灌裝設(shè)備為主,這些灌裝設(shè)備為高速機,灌裝速度達到24000包/時,而國內(nèi)制造的無菌灌裝設(shè)備的灌裝速度僅能達到7500包/時。
4. 卷筒紙單面多色膠印機仍然是空白
將大幅面單張紙膠印機改進成為卷筒紙單面多色印刷機,取消輸紙機、收紙機、傳紙滾筒、遞紙機構(gòu)等部件,增加給紙機、收紙機、張力控制系統(tǒng)等,可以實現(xiàn)紙塑鋁復(fù)合包裝材料的卷筒紙膠印,取得與凹印、柔印的競爭優(yōu)勢,膠印的高速度、高質(zhì)量、低成本將會發(fā)揮優(yōu)勢,這項創(chuàng)新應(yīng)該是填補市場空白的產(chǎn)品。
卷筒紙單面膠印機還有更廣泛的用途,如彩色瓦楞紙可以在瓦楞紙生產(chǎn)過程中實現(xiàn)與印刷后的白卡紙覆合,大大提高原來單張紙印刷后覆合的效率,還可以與凹印機競爭印刷的高效率和高質(zhì)量,使印版的制造和管理成本大大降低,這也是一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。
5. 傳統(tǒng)膠印制造企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
①數(shù)字印刷成像技術(shù)的種類很多,目前有靜電成像,即惠普收購Indigo以后開發(fā)電子油墨靜電成像的印刷機。高端卷筒紙數(shù)字設(shè)備應(yīng)該是HP Indigo W7200數(shù)字印刷機,這臺11.8米長的卷筒紙數(shù)字化印刷機,可以以每小時14400頁、28800頁、57600頁的速度完成四色、雙色和單色印刷A4圖像,印刷圖像規(guī)格為317mm×980mm,印刷機還可賦予每頁各不相同的可變數(shù)據(jù)批量印刷,可以印刷與膠印品質(zhì)相當(dāng)?shù)亩贪鏁?、報刊印品。在高清晰度模式下,圖像質(zhì)量可以達到2438dpi,加網(wǎng)線數(shù)可以達到180線,還可以實現(xiàn)專色、亮色的裝飾印刷。這種設(shè)備的印刷采用電子油墨的原理,實現(xiàn)無版印刷,傳動過程采用雙引擎。輸出方式可以實現(xiàn)切割單頁、復(fù)卷和錯位輸出收頁。這種設(shè)備的高效率和高質(zhì)量將再一次對傳統(tǒng)印刷設(shè)備提出挑戰(zhàn),一批諸如以膠印為主的辦公和書刊印刷設(shè)備市場將遭到切割。
②近日,曼羅蘭和全球最大的數(shù)字與信息技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)商富士施樂(中國)結(jié)成戰(zhàn)略合作聯(lián)盟,至此曼羅蘭為客戶提供的專業(yè)服務(wù)不僅局限在膠印,將延伸至數(shù)字印刷領(lǐng)域。
③海德堡公司的創(chuàng)新過程代表了印刷設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展方向,1995年推出DI46-4和Speedmaster74DI數(shù)字直接制版印刷機以后,世界主要印刷設(shè)備制造商小森、利優(yōu)比、網(wǎng)屏等國外企業(yè)相繼推出該種設(shè)備,并在快速印刷領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)資料發(fā)布的信息,海德堡在推出這兩款直接制版印刷機以后僅7年,全球的銷售量已經(jīng)達到2200臺,其中DI46-4銷售1200臺,Speedmaster74DI銷售600臺。這種設(shè)備是印刷機制造企業(yè)進入數(shù)字印刷領(lǐng)域最好的過渡產(chǎn)品,在研發(fā)中還可以對直接制版技術(shù)、無水膠印技術(shù)、卷筒印版盒技術(shù)等取得突破,不但解決了該設(shè)備的技術(shù)需要,而且對傳統(tǒng)設(shè)備的數(shù)字化改造產(chǎn)生了深遠影響。
2003年筆者有幸參觀了海德堡公司,這一年海德堡已經(jīng)開始與柯達合作,在實驗室試制直接制版機、黑白數(shù)字印刷機和彩色數(shù)字印刷機,并很快推向市場,成為在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進入數(shù)字印刷設(shè)備制造最成功的企業(yè)之一。
2013年末,海德堡又實施重大舉措,先后與理光、富士膠片達成合作伙伴關(guān)系。富士膠片在耗材和噴墨技術(shù)領(lǐng)域極具創(chuàng)新的優(yōu)勢,這標(biāo)志著在戰(zhàn)略合作方面邁出了重要的一步。他們提出的目標(biāo)是在數(shù)字印刷應(yīng)用市場將業(yè)務(wù)遍及全球,預(yù)計3年內(nèi),海德堡的數(shù)字業(yè)務(wù)銷售額將超過兩億歐元。2014年,海德堡的噴墨標(biāo)簽數(shù)字印刷設(shè)備亮相,這是海德堡、捷拉斯(1999年海德堡收購30%股份,現(xiàn)在又收購其余的70%的股份)和富士之間三方合作研發(fā)的成果。作為不折不扣的數(shù)字印刷設(shè)備,它擁有超高的速度和1200dpi×1200dpi的高精質(zhì)量,以及良好的靈活性能,并且可以在所有常規(guī)標(biāo)簽基材上進行印刷。憑借這項新的研發(fā)技術(shù),海德堡將會在競爭日益激烈的市場中取得成功。最近,海德堡推出Linoprint C751全能型數(shù)字印刷系統(tǒng),為短版印刷和可變印刷提供一個新的選擇。
高寶公司的主要精力仍在傳統(tǒng)印刷設(shè)備領(lǐng)域,并將大幅面膠印機的幅面推向1420mm、1650mm、1850mm、2050mm。在創(chuàng)新方面也沒有落后,高寶首家推出Genius 52UV小幅面多色印刷機,采用衛(wèi)星式滾筒排列、網(wǎng)紋輥定量出墨、聯(lián)機實現(xiàn)上光印刷等特點,并且占地面積小,印刷材料的厚度可以達到0.8mm,可以適應(yīng)PVC、PC、PS、ABS、PET等印刷材料的印刷,是短版印刷的首選機型。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、僅用7分鐘就可以完成一次換版和印刷過程,在試印刷時僅產(chǎn)生10張過版紙;采用網(wǎng)紋輥短墨路輸墨裝置,實現(xiàn)無墨鍵、無水印刷,使印刷過程的操作簡化。高寶Genius52 UV是最早使用網(wǎng)紋輥、短墨路輸墨方式的膠印機,在drupa 2008展會上高寶又展示了3款無水膠印機,分別是單張紙多色印刷機利必達74 Gravuflow、74Karat DI以及卷筒紙印刷機Cortina,這種技術(shù)在國內(nèi)設(shè)備上尚未采用。
2012年高寶在德魯巴展會推出了一種用于個性化書籍、雜志和商業(yè)印刷的高速RotaJET 76數(shù)字噴墨卷筒紙印刷機。這臺設(shè)備使用水溶性油墨和京瓷公司的噴墨頭,設(shè)置兩排共112個噴墨頭,可以進行個性化的雙面四色印刷或小批量的印刷。該機印刷長度可調(diào),最大紙帶寬度可達762mm,最小寬度為203mm,在雙面四色印刷時,走紙速度可達150米/分。經(jīng)過幾個月的優(yōu)化后,在瑞士的一次展會上,該機器印刷質(zhì)量受到用戶的好評,高寶是當(dāng)時唯一一家開始生產(chǎn)四開數(shù)字印刷設(shè)備的企業(yè)。
2013年高寶并購了意大利柔性包裝印刷設(shè)備制造商,吹響了向柔性包裝印刷市場進軍的號角,并購成立的新公司KBA-Flexotecnica專門制造衛(wèi)星滾筒式柔性版印刷機,適用于各種包裝材料的印刷,從而又拓展了一個印刷包裝設(shè)備制造領(lǐng)域。
2012年德魯巴展會,以色列蘭達公司的納米油墨技術(shù)橫空出世,又帶來一輪新的數(shù)字化風(fēng)暴。蘭達公司選擇多家合作公司以后,決定用小森的設(shè)備平臺打造納米數(shù)字印刷機,小森也就此獲得使用蘭達公司納米數(shù)字圖像印刷技術(shù)和納米油墨的權(quán)利,從而進入數(shù)字化設(shè)備制造行列。
上海紫光在2011年11月舉辦的全印展上展出首款和北大方正合作制造的數(shù)字印刷機——PM520噴墨數(shù)字印刷機、北人集團2014年推出DP32數(shù)字噴墨標(biāo)簽機,標(biāo)志著大型企業(yè)吹響進入數(shù)字印刷設(shè)備領(lǐng)域的號角。
6. 一家成功轉(zhuǎn)型的企業(yè)
上海新星曾是一家制造印刷制版設(shè)備的公司,是印刷機械和印機行業(yè)協(xié)會的成員,曾參與多項制版設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的制定,為印刷機械設(shè)備行業(yè)活躍的成員之一。曾幾何時,在計算機直接制版機進入市場以后,企業(yè)預(yù)料到曬版機等制版設(shè)備將會走向末路,毅然開始轉(zhuǎn)型器材制造領(lǐng)域,開始了橡皮布的制造和研發(fā)。經(jīng)過10個年頭的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,他們從低速膠印機需要的普通膠印橡皮布,轉(zhuǎn)而開發(fā)出高速機所需的氣墊膠印橡皮布,還開發(fā)出UV印刷的橡皮布。在印刷設(shè)備下行壓力的沖擊下,絕大多數(shù)制造企業(yè)發(fā)生年度虧損,而上海新星卻實現(xiàn)2014年2%以上的增長,尤其在出口方面,較2013年增長31.2%,其中大部分是對歐洲出口的增長。有統(tǒng)計表明,上海新星在全國12家制造橡皮布的企業(yè)中力拔頭籌,已經(jīng)達到國內(nèi)第一位的銷售量。由于市場供不應(yīng)求,下一步將在江蘇擴建新廠,用世界最新的制造工藝提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量,以適應(yīng)國內(nèi)外的市場需求。