凹版印刷機以承印材料廣、印刷墨層厚實、色彩精美等特點,在包裝印刷領域發揮著其他印刷方式無法替代的重要作用。近十多年來,我國中高檔凹版印刷機制造業經歷了一個從無到有、從小到大、從弱到強的快速發展過程。今天,國產凹版印刷機已比較先進,工藝比較成熟,具有一定規模,有力地推動了我國凹版印刷業的發展。
發展較晚起點較低
20世紀70年代到80年代中期,我國生產的包裝印刷機械主要是凸版印刷機和膠印機,凹印機僅占極少的一部分,而且制造水平低下,專業生產廠家幾乎沒有,當時機型僅限于低速(<100米/分)的衛星式凹版印刷機,中高端凹版印刷機的生產幾乎是空白。進入20世紀80年代,隨著改革開放和國民經濟的持續快速發展,人們的物質文化生活水平得到提高,消費觀念也隨之發生了轉變,對包裝印刷品的需求量越來越大,對精美度的要求也越來越高,客觀上促進了國內包裝印刷業的快速發展。在此背景下,國內包裝印刷企業開始從臺灣省、日本和韓國等地區和國家引進中高檔凹印設備,從1982年無錫國泰彩印有限公司引進第一臺賽魯迪軟包裝凹版印刷機至今,我國從日本、韓國、意大利、德國等國家近20個制造廠家引進的軟包裝凹版印刷機累計已超過400臺。凹版印刷機市場需求量增大,而進口凹印設備價格昂貴,服務維修難以保證,制約了包裝印刷企業的快速發展,市場呼喚國產凹印設備制造業的進步。在這樣的背景下,國內一些具有凹版印刷機制造基礎的企業開始致力于凹版印刷機的研發。進入20世紀90年代,國產凹版印刷機制造水平得到快速提升,尤其是近10年來,我國印刷包裝機械制造業步入了發展的快車道。
十多年成績斐然
從20世紀90年代開始,國產凹印設備制造業獲得迅速發展。設備功能不斷完善,自動化程度不斷提高,性價比較高,部分產品接近國際水平,競爭優勢日益明顯。國產凹印設備在穩步占領國內市場的同時,部分優秀企業的產品進入國際市場,并呈現快速成長勢頭。2004年以來,我國凹版印刷機制造行業的龍頭企業陜西北人印刷機械有限公司的出口交貨值逐年成倍增長,2006年出口值占全年總產值的1/4強,出口國家由東南亞的發展中國家逐步擴展到歐、美、日等發達地區及國家,就是一個有力的佐證,引起了國際市場對中國設備的極大關注。十多年來,國產凹版印刷機制造業走過了以下里程。
1992~1997年,引進、組裝日本凹版印刷機,標志著中國進入了可以生產自動或半自動中高速(>120米/分)凹版印刷機的時代
1992年11月,具有多年印刷機械制造經驗和較雄厚技術實力的陜西印刷機器廠(陜西北人印刷機械有限公司的前身)以敏銳的技術判斷力和市場洞察力,承擔了國家“八五”計劃印刷專項重大技改項目—引進日本FX-6型凹版印刷機制造技術。當時引進分三步走,第一步,零部件、電氣元器件、標準件全部進口,由陜西印刷機器廠組裝;第二步,部分零部件由陜西印刷機器廠加工制造,大部分主要件尤其是電氣控制系統進口,自行裝配調試;第三步,大部分機械零部件由陜西印刷機器廠制造,電氣部分除套色、張力控制、導向輥外全部在國內配套。這樣做的結果是,一方面進口件價格太高,生產出來的機器性價比沒有市場競爭力,另一方面根本無法掌握關鍵零部件和關鍵控制系統的技術。為取得突破,陜西印刷機器廠加強和國內外有關單位、大專院校的合作,先后解決了張力控制系統、關鍵機械零部件的加工及輔助配套等一系列問題,在1994年8月完成日本散件裝配的基礎上,經過消化吸收,二次創新,1997年生產出當時處于國內領先水平的AZJ601050H型國產首臺機組式凹版印刷機,填補了國內機組式凹印設備生產的空白,可以說這是國產中高檔凹版印刷機生產的里程碑。在此推動下,我國專業生產凹版印刷機的廠家設計制造水平不斷提高,逐步形成一定規模。這一階段可以說是我國凹版印刷機發展的真正起步期。
180m/min印刷速度,第二代國產印刷機1997~2003年,300米/分國產凹版印刷機的誕生,無軸傳動技術的研究,標志著中國進入了制造高速凹版印刷機的新階段
“十五”期間,國內經濟持續快速增長促使國內包裝市場需求旺盛,制版費用迅速降低,制版周期大幅縮短,使凹版印刷日益顯示出較強的競爭力,同時國內各凹印設備制造廠家在設備印刷速度、穩定性、可靠性、經濟性等方面下功夫,張力控制、導向輥、光電對版套色等凹版印刷機相關輔助配套產業也迅速跟上,尤其是張力控制、套準控制系統、制版等配套產業相繼國產化,國產凹版印刷機制造水平得到迅速提高。陜西北人印刷機械有限公司、中山松德包裝機械有限公司等一批凹版印刷機骨干制造企業脫穎而出,凹印設備速度從120~150米/分提高到200~250米/分,2003年成功開發出300米/分的機組式凹版印刷機,部分產品的技術水平快速提升,可與進口凹版印刷機抗衡,并迅速取代進口設備。一些新的關鍵技術日趨成熟,被迅速嫁接到不同產品上,多功能設備如裝飾紙印刷機、雙收雙放、紙箱面紙預印等產品相繼開發成功。尤其是在電子軸傳動技術的研究應用上,與國外機器的差距縮短到幾年時間。1997年,意大利生產的世界上第1臺電子軸傳動凹版印刷機問世,2003年,陜西北人印刷機械有限公司、中山松德包裝機械有限公司先后完成了速度為300米/分的電子軸傳動高速凹版印刷機,主要技術指標達到國外同類產品的水平,且具有更高的性價比。陜西北人印刷機械有限公司生產的無軸傳動高速凹版印刷機出口沙特阿?伯;中山松德包裝機械有限公司的無軸傳動高速凹印機通過了國家包裝產品檢驗中心的檢測和廣東省的項目驗收。這一階段是我國凹版印刷機制造業追趕國際先進水平的快速發展期,不但技術提升快,產品的品種也大大增加,很好地滿足了國內市場快速增長的需求。
200m/min印刷速度,雙收雙放印刷機2003年~2006年,安全、環保、節能、人性化等功能性技術取得突破,無軸傳動技術得到廣泛應用,實現了國產機的全面升級換代,標志著我國印刷設備融入了國際凹印技術新潮流。
近年來,隨著國民安全環保節能意識的不斷增強,加上中國軟包裝設備水平和客戶層次的提高,國產設備在國內市場替代進口設備的同時,迅速進入國際市場,與國外客戶的交流合作越來越多,對凹版印刷機制造業提出新的課題,“安全、環保、節能、人性化”成為關注點。陜西北人印刷機械有限公司圍繞“高效、節能、安全、環保、人性化”等國內凹印設備制造的共性技術難題,成功實施了一系列的技術攻關項目:比如圍繞高效、快捷、人性化,實施高速凹版印刷機上版小車及供墨系統的研究,實現了上版、刮刀、供墨系統一體化設計;刮刀成功實現了三維的位置顯示,為重復訂單的刮刀快速設定提供準確的位置;圍繞節能、高效、環保,實施熱風系統噪聲與殘留溶劑控制的研究,對烘箱、熱風?環的結構進行優化,成效顯著,該科研成果已在凹版印刷機上得到廣泛推廣,使產品殘留溶劑含量低于國家標準;圍繞人性化,開發了語音控制系統;開發了人機界面遠程修改軟件,縮短了售后服務時間;圍繞安全,開發了二氧化碳自動滅火裝置,另外,在產品的結構、標識等方面按照安全認證的要求進行了完善。開發的FR-300型無軸傳動高速機組式凹版印刷機、DL1250高速干法復合機具有國際先進技術水平,設備基材適應范圍廣、自動化程度高、干燥系統采用二次節能利用,節約能源,降低成本,均已通過歐盟CE安全認證。在這個階段中,我國凹版印刷機制造技術逐漸步入成熟期,不但設計水平提升,關注客戶更高層次的需求,而且制造技術也得到快速提高,制造企業實施了大量技術改造,極大地改善了制造工藝水平。
300m/min印刷速度,電子軸高速印刷機2006年以來,以電子軸傳動技術及節能環保等為代表的高水平的科研成果得到了廣泛應用,國產凹印機的性能更優,能夠很好適應國家為了強化“綠色包裝”出臺的許多法規的要求,滿足越來越多包裝企業小訂單的需求,許多跨國企業在華公司也紛紛采購我們國產的凹版印刷機。而且,紙張類凹版印刷機日趨成熟,應用范圍更廣,已經成為國內煙包印刷、無菌包印刷等這一類過去由進口機壟斷領域的替代產品的首選。
近幾年來,圍繞積極推行“綠色包裝”的趨勢,國家出臺了一系列相關的法律法規和標22準,例如像印品的殘留溶劑,綜合殘留溶劑已經由以前的10mg/m降為5mg/m,像苯類已經由222mg/m變為0.01mg/m或不被檢出。再如,印刷機的尾氣排放也進行了相關的規定,在北京地區,五環以內已經不允許印刷機尾氣直接排放,而在其他地區,都做出了限排的規定。與此同時,隨著市場需求的多樣化,包裝印刷市場競爭的進一步加劇,小訂單將成為包裝印刷企業生產經營的常態,印刷企業用戶將需要更加關注成本,努力降低生產過程中的損耗,降低單位產品的成本,以提高自身的市場競爭力。市場的變化對印刷設備的綜合技術性能,尤其是在環保、節能、安全等功能性方面提出了更高的要求?;谏鲜龀霈F的新情況,國內以陜西北人印刷機械有限責任公司為代表的設備制造商積極推進技術進步,加速科研成果的產業化進程,近年來較新研制成功的一系列新技術、新成果被大范圍的應用在凹版印刷機上,形成了一系列品種豐富、規格齊全的高新技術產品,凹版印刷機進入成熟的發展階段,涌現出許多新的主的亮點:國際用戶對印刷速度的需求都在300m/min左右,甚至在400m/min的印刷速度,這樣的速度不再是一個簡單的數字,要實現這個數字,需要大量的科研成果和新技術的支撐,例如高速的接換料,導向輥的高速轉動,水冷輥的高速同步轉動,版輥的防甩墨技術,傳動系統的穩定性,干燥系統的干燥能力,薄型拉伸寬幅材料的走料等等都是需要解決的問題。陜西北人印刷機械有限公司出口美國和馬來西亞的2200寬幅PE印刷機印刷速度就達到400m/min,成功交付用戶使用已經一年,這就意味著國產凹版印刷機高速印刷的技術已經成熟,達到了國際上高速凹版印刷機的技術水平。
400m/min印刷速度,2200寬幅PE高速印刷機
隨著凹版印刷機的國際出口量的增加和國內中高段用戶對產品要求的提高,國際用戶對EHS(環境、健康、安全)的要求也已經在國產凹版印刷機上得到了一定程度的普及,原來對速度和套印精度的追求已經上升為設備要對環境的危害減小或消除,對操作人員的健康和人身意外傷害降到較低,國外用戶要求的EHSFIRST在也慢慢被國內的中高端用戶接受并變為他們對設備的要求?,F在的國產凹版印刷機就是在基于國際國內的這些要求不斷提高。前幾年的高溫大風量的干燥已經被高效節能的干燥方式所替代,陜西北人印刷機械有限公司研制的LEL檢測的循環干燥系統已經與國際水平沒有差距,這項技術打破傳統的干燥方式,不但使整個系統節能50%以上,而且凹版印刷機的廢氣排量也被減少了45%。歐美國家的凹版印刷機廢氣是禁止直接排放的,需要燃燒和回收,而50%的尾氣排量大幅減少后期處理的投資。從減排到禁排,這個過程這也是我們國家即將要實施的政策。近年來,電子軸傳動的凹版印刷機由較初的科研到實現產業化,再到如今的廣泛應用,就如雨后春筍般迅速發展壯大,電子軸傳動的凹版印刷機未來將會有更廣闊的市場。要實現真正的意義上的電子軸,不是簡單的將傳統的機械傳動軸驅動改為電子軸驅動,國際上流行的電子軸驅動不單是傳動方式的改變,而是需要更高的套印精度,也就需要更高精度的傳動齒箱甚至直連驅動;需要高效率低耗能的干燥系統,需要高效率無刀絲的刮刀,需要快速換單的袖套壓輥、版車、油墨循環系統等,這些都是為了實現電子軸凹版印刷機高效、低損耗、低勞動強度缺一不可的要素。電子軸有了這些要素才真正的能為用戶創造價值,這些要素的實現需要凹版印刷機制造商對電子軸優點的清醒認識,而不是簡單的跟風,值得高興的是,作為中國軟包裝龍頭企業的陜西北人印刷機械有限公司已經完成這樣的蛻變,為指導國產電子凹版印刷機的正確發展方向有著積極意義。隨著國產凹版印刷機水平的快速提升,為煙標企業、奶業包裝的行業整合與轉型期設備需求提供的新的選擇機會,陜西北人公司及中山松德等業內領先企業,在煙標印刷機等高技術凹印設備方面取得長足進步,將凹印于橫斷、模切、壓痕打孔包裝技術完美結合,這些技術已經能夠替代進口,在近三年間取得良好好業績,為行業提供了幾十臺高檔煙標印刷機,改寫國產煙標行業清一色的進口設備的歷史。除此之外,陜西北人積極研發,打破國際無菌包裝設備制造商的壟斷,為奶業、果業包裝商提供成套的印刷及輔機成套設備,增強國內無菌包裝生產商在國際上的競爭力。
250m/min印刷速度,煙標高速印刷機
從2006年至今,凹版印刷機的發展已經發生了質的飛躍,從以前的國內市場逐漸向國際市場進軍,我們國家的凹版印刷機更加關注整體的質量,由過去的結果控制演進為過程控制,由過去的簡單模仿演進為自主研發,我們國家的凹版印刷機制造商已經逐漸創建完善了一整套自己的凹印機理論體系,從設計、制造工藝、控制我們已經擁有自己知識產權,我們的設備提供給用戶的是更高的價值,這些成果已經能夠適應國際用戶更嚴格的要求,國際跨國包裝集團將會有更多的國產設備的身影。
國產凹版印刷機發展趨勢
國產凹版印刷機取得了令人矚目的成就,但與歐美發達國家和地區相比還存在差距。歐洲凹印設備已達到了速度更高、智能化控制水平更高、穩定性和可靠性更強的水平。國際水平的凹版印刷機追求的遠不止是高速化和多色化,高速凹版印刷機不等于高檔凹版印刷機,高速只是高檔凹版印刷機的一個特征,目前國產凹版印刷機開發理念正在發生轉變,產品設計追求短版化、人性化、環?;?,產品結構向個性化、模塊化、智能化發展。(1)結構設計標準化、模塊化,有利于形成規模生產,有利于快速地開發出新品。(2)制造過程已經有由結果控制上升為過程控制。(3)控制智能化。在高速凹版印刷機上將配有功能性部件,如遠程診斷系統、聲光報警、語音提示、在線質量檢測系統、生產管理系統等,以減少操作人員或減輕操作人員的負擔。(4)設備功能多元化。包裝印刷設備具有多種可切換的功能,如印刷涂布連線,印刷復合連線,印刷、模切、橫切、壓痕連線等。(5)減少總時間,降低總成本。隨著短版活的增加,控制并不斷減少總時間對于印刷企業而言越來越重要。小推車式的印刷小車、套筒膠輥、快換刮刀、無軸傳動等技術的開發應用為進一步減少總時間、降低總成本起到了很大的推動作用。(6)降低設備的總損耗。進一步降低換單、接換卷、升降速損耗,降低能源的損耗。(7)安全、環保、節能、人性化仍是發展的主題和關注的焦點。噪聲控制、殘留溶劑控制、LEL(較低爆炸濃度)控制、VOC的處理和利用等新技術會越來越多地應用在高檔凹版印刷機上。(8)紙張凹印設備將快速發展。建材類、煙草包裝、乳品包裝、禮品包裝、精美彩報等,將更多地采用凹印方式。目前,我國包裝印刷業正處于高速發展階段,未來10年我國包裝市場被看做是全球較具活力的市場之一,中國凹版印刷機制造業面臨著一個很好的發展機遇。