印刷装备发展创新方兴未艾

韩晓良

回顾改革开放不断深入和计划经济向市场经济转变的过程，为适应国民经济的高速发展，印刷包装业走过高速发展的辉煌历程。在发展历程中，创业者秉持“要想富先修路，要想发搞印刷”的朴素理念，非常清晰地走过了3个技术改造阶段，印刷包装业逐步从低端走向高端。改革开放初期，我国印刷包装市场的主要印刷手段是铅印机，转型胶印设备是当时的主要技术特征。第一阶段印刷设备制造业提供市场的装备主要是小胶印和01S系列的胶印设备，这时民营印刷包装企业快速兴起；第二阶段印刷包装市场对单张纸高速机的需求快速增长，高速机成为市场的短线产品，甚至出现官员批条子才能拿到手的状况。随着社会资本积累完成和产业升级，印刷包装市场的技术改造进入第三个阶段，这个阶段单张纸多色胶印机成为市场的新宠，国产多色机年销售曾达到1200多台，进口胶印设备达到1300多台，印刷包装市场达到发展的顶峰，国产高端设备和进口设备在市场上还能平分秋色。随后美国发生金融危机、欧洲出现债务危机，此时，我国开始建立各种保险制度，国民收入大幅提高，经济发展进入新常态，我国经济增长开始放缓。这时，改革开放初期引进的来料加工业开始退出我国市场；电子媒体和移动媒体的冲击不断强化，出版发行业受到强烈冲击，传统印刷业逐步进入低谷；随着国际数字化设备兴起，数字印刷设备进口稳步增长，并快速占领快印业和个性化印刷市场，国产设备退出快印业市场，经济增长开始下滑，制造业的经济下行压力不断增强，印刷包装业和设备制造业进入市场的疲软期。此时，第一阶段装备制造企业已经退出市场，第二阶段装备制造企业除转型成功者外，其他企业也退出市场，第三阶段在装备制造企业达到销售高峰以后，企业经营开始下滑，又有一批企业被淘汰，甚至一些企业集团开始解体，在市场上仅存的企业也遇到前所未有的经营困境。进入“十三五”计划时期，国家推出“一带一路”“大众创业，万众创新”“供给侧改革”“营改增”和废除约束经济发展的规章制度等政策，国民经济发展环境大大改善，企业的转型也进入了新阶段，这些变化为新时期经济发展打下了坚实基础。

印刷包装业市场回暖

进入“十三五”时期，印刷装备经营依然困难重重，进出口也开始逐年下降，然而好消息也在不断涌现，尤其印刷设备制造业的下游产业，开始出现回暖的迹象。如尼克森统计显示，2015年英国上半年纸质书籍销售增长3.9%，出现7年来的首次增长。在出版业市场增长的影响下，2016年上半年又增长了9.3%的业绩，实现了14年来最快的增长，这种书刊业的增长反映了纸质媒体的回归。有去美国和加拿大的旅游者也反映，在这些国家似乎很少看到时刻看手机的人群，这反映国外关注移动媒体的高峰已过。

2016年8月24日在，北京主办的第23届北京国际图书博览会上，少儿图书市场火爆，成为博览会的最大热点，与其他印刷企业展台形成明显的对照。有统计表明，近10年，少儿图书市场年均增幅10%，年销售额达到10亿元，创造书刊印刷市场的新趋势，也反映重视阅读的氛围在形成。

印刷装备创新技术取得进展

2016年6月，国家出版新闻广电总局在北京召开全国实体书店发展推介会，会议上宣读了中宣部、国家新闻出版广电总局、国家发展改革委员会、教育部、财政部、住房和城市建设部、商务部、文化部、中国人民银行、国家工商总局11个部委联合发布的《关于支持实体书店发展的指导意见》。意见指出：到2020年，要基本建立以大城市为中心，中小城市配套、乡镇网点为延伸、贯通城乡的实体书店建设体系，形成大型书城、连锁书店、中小特色书店及社区便民书店、农村书店、校园书店等合理布局、协调发展的良性格局，这也是国家层面的良性发展回归，在努力创造潜心阅读的良好空气。2016年，北京市投入1800万元扶持实体书店项目，针对70家实体书店予以奖励扶持，单个奖励额高达100万元，扶助资金方式可以以奖励的方式，也可以以购买服务或项目补贴的方式。在移动和网络媒体盛行的今天，纸质图书在实体书店发展建设中，印刷出版业的发展再次遇到有利时机。

2016年，印刷包装业也出现了促进发展的商机。国家对某进口乳品包装品牌进行反垄断调查，经过两年多的不懈努力得到成功解决，并对进口无菌灌装设备搭售包装材料、备件、服务，限制包装原材料产地进口等问题进行处罚。在长期垄断市场行为被消除之后，为国内乳品印刷包装带来70%的市场商机。这些良好的市场机遇将会给印刷设备制造业带来无限发展空间。

在经济下行压力影响下，虽然传统印刷设备制造企业经营困难，但还有一些企业在创新和横向联合上取得了进展。

2016年4月，北京欧菲特科技有限公司发布大幅面轮转胶印机合同签字协议，接收方是新疆库尔勒喀乐西提印刷有限公司，这台设备主要用于水果包装箱的印刷。过去，这家企业主要关注柔性版印刷和瓦楞纸箱印刷设备，胶版大幅面轮转印刷机的问世，同样可以解决他们的需求。大幅面轮转胶版印刷机的最大印刷幅面2100mm×1650mm，第一次将国内只能制造小型和中型卷筒纸胶印机的现状变成历史。大型卷筒纸进料可以节约纸张，还可以实现胶印、柔印、凸印等组合印刷方式，有利于扩展应用范围，并可以联线逆向上光、冷烫印等功能。这台卷筒纸大幅面轮转印刷机不但填补了国内空白，而且使印刷效率成倍提升。欧菲特科技有限公司原是一家标签轮转印刷机制造商，这台设备的推出既是企业技术水平的体现，也是企业将卷筒纸胶印机首次推进到包装印刷领域的尝试。

2016年，青岛美光机械有限公司推出SCL1650单瓦楞覆面生产线，幅宽可达1650mm。生产线包括单面瓦楞机、无轴液压纸架、预热缸、接纸机、储纸张力控制系统、喷雾加湿系统、牵引系统、纠偏系统、修边机、伺服横切机、高速覆面机、压输固化机、翻转堆积机等，这台设备投入使用之后，单班可减少10名操作人员，可以节约纸张、涂胶，还可以进行单张纸复合和卷筒纸复合，满足当前市场对联线自动化设备的需求。

另一家企业——山东信川机械有限责任公司将印后智能制造整体解决方案推向市场。该生产线可实现上料、模切、糊盒、分片、检品、打包、码垛、缠绕打捆等功能的智能联线，将原来单机12～14个人完成的订单作业，联机后仅需要3～4个人即可以完成，该联动线还可以根据用户不同的包装定制需求进行组合，大大提高了生产效率。

北京华夏视科检测技术有限公司在单张纸多色胶印机上安装胶印质量在线监测系统（可加装两个CCD摄像头），可以实现检测连续废品、严重废品，从而降低废品率。检测出废品可以进行插标或喷码标记，替代人工对印刷质量进行检测，改造后不但设备效率提高，而且仅需要两分钟即可完成新产品检测的准备工作。

陕西北人印刷机械有限责任公司提出凹版印刷VOCs治理3个阶段：一是源头油墨治理，苯溶剂油墨改用无苯油墨，再由无苯油墨改为水性油墨，彻底从根源上消除有机挥发物排放；印刷过程中，通过改变烘干机效率和生产现场的管理，从而达到VOCs减排。二是给印刷设备增加LEL控制装置，减少现场溶剂挥发，其中包括半封闭墨槽加盖、全封闭档墨装置和推进清洁生产等措施。LEL控制装置的原理是一部分废气二次通过烘干箱，用于印刷品的干燥，这样既减少干燥产生的能源消耗，也减少了废气的排放量，从而降低了治理成本。三是末端治理的回收法，采用改变温度、压力、选择吸附剂或选择透气膜分离出有机物等方式，减少排放量，回收物可以再利用。另一种是燃烧法，热能也可以再利用。据工信部2016年关于印发《制造业单项冠军企业培育提升转型行动实施方案的通知》首批公布制造业单项冠军，陕西北人印刷机械有限责任公司的凹版印刷机喜获殊荣。

最近，上海耀科印刷机械有限公司与上海高斯图文印刷系统（中国）有限公司合作制造的SG-104单张纸冷烫胶印一体机新产品，第一次将胶印印刷和冷烫印组合在一起，这是一台印刷和印后组合的联线设备，值得推广。

方正电子在全印展上重点展示单张纸及软包装可变数据喷印解决方案——方正桀鹰H500和W1300，受到业内人士的广泛关注。方正桀鹰H500单张纸可变数据喷印解决方案推出近10年来，国内单张纸市场占有率达8成以上，可提高30%的生产效率，最高配置达8组打印单元，最高机械速度129米/分，可以采用最新环保型LED UV墨水，固化比传统墨水节能 80%。方正桀鹰W1300支持正反面同时印刷，赋码位置灵活多变，可以承印最薄、双层或多层复合材料，同时采用新型环保型LED UV墨水，墨水固化彻底，设备最高印刷速度150米/分，已成为我国喷墨行业的明星品牌，能够为客户实现安全、稳定、高效赋码，在药品、烟草、日化、婴幼儿奶粉、食品等领域得到广泛应用。方正还推出了W930烟包可变数据喷墨印刷机。

杭州科雷机电工业有限公司最新发布的EZ COLOR一键印刷、无需调整，品质达到国际标准的新技术，将推动胶印技术创新升级。这种技术如果实现，无需数码打样，CTP精确制版和打孔、墨泵直接供墨、无需清洗就可以完成印刷。印刷品需要墨量可直接由印刷专家提供的专家库提取，从而使过版纸下降到5～10张，节约墨量10%，按印刷成本计算出的最小起印数量可以降到200张以内，从而使胶印机可以满足短版印刷需求。

北人集团公司成立智能系统分公司，创新推出北人智能印刷工厂的系统解决方案。智能工厂的目标是将传统印刷企业进行绿色化、数字化、智能化和信息化升级。通过对设备的数字化升级实现信息集成；通过对企业全部流程进行数据采集，建立数据库，将物理工厂变成数字化工厂。在升级过程中，企业的生产经营全部实现数字化管理，包括生产运行数字化、设备管理数字化、采购仓储数字化、物流销售数字化，所谓智能工厂正是建立在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务，最终达到最优生产、无人干预、效益最佳、动态平衡的目标。

在企业转型过程中，传统企业间的横向联合、与国外企业的合作也在加快进行，如北人集团公司和惠普，天津长荣印刷设备有限公司和海德堡、威海印刷机械有限公司和Delphax公司等。2015年12月，沃伦贝格与浙江平湖英厚机械有限公司合资庆典在杭州举行，这次合资有沃伦贝格、平湖英厚和香港中成三方合作。2016年4月，天津长荣印刷设备有限公司与辽宁大族冠华印刷科技股份有限公司一起签订了“合作框架协议”，迈出了向个性化生产的新步伐，利用辽宁大族冠华印刷科技股份有限公司激光模切雕刻技术开启新的个性化市场。

新时期印刷装备的发展目标

印刷设备市场下行压力已经导致两大集团解体或萎缩，并获得浴火重生的机会。上海电气集团出售了上海光华（以下企业用简称）、上海亚华、上海紫光和上海申威达，仅暂时保留了上海高斯图文。上海光华被温州一家企业收购；上海亚华被上海耀科收购；上海紫光和上海申威达被上海绿新收购，企业转型为上海绿新紫光印刷机械有限公司，并将上海申威达一起并入该企业。上海电气集团最终将要放弃印刷包装设备制造，这些原国有名牌企业将变换机制被更有活力的民营机制所代替，企业面貌焕然一新。

北人集团公司的印刷设备制造产业也开始萎缩，单张纸胶印机制造并入卷筒纸胶印机制造基地，印刷机二厂和北人富士等企业已经消失。据介绍，2015年7月，北京经济技术开发区批准亦创园开发项目。园区总投资22亿元人民币，占地16.24万平方米，计划建筑面积32万平方米，包括世界机器人大会永久会址、亦创科技创新综合体、亦创研发中心等内容。项目2019年达产后，预计实现年销售收入3.7亿元，年缴纳税收2000万元。亦庄的北人股份基地转型为机器人会展中心，每年举办世界机器人展会和机器人发展论坛，并形成永久基地，将来还要开发机器人制造。今年展会期间，北京市委书记郭金龙、市长王安顺（现在市长为蔡奇）亲自到场，中央新闻电视台也多次进行转播。国家在这个项目上投资几亿元资金，进行了厂区的适应性改造，北人集团公司完成跨行业转型，北人卷筒纸印刷机四厂和陕西北人两家优势企业继续以集团形式运作。

在近年来的转型调整中，已经倒闭、转行或消失的印刷设备制造企业至少有20家之多，经过大浪淘沙之后，仍然活跃在市场的印刷设备制造企业，将会焕然一新，以新的机制和面貌面向世界。

未来印刷设备制造业发展的方向将以数字网络化、绿色环保化、智能融合化和联线自动化为发展目标。

新时期印刷装备的发展目标

1.数字网络化

印刷设备数字化创新已经取得较大的成果，CTP胶版直接制版机已经国产化，而且实现大量的出口。杭州科雷称，柔性版印刷的版材和直接制版机已经推向市场，销售价格在不断下降，柔性版直接制版机的幅面规格已经达到600～1600mm，为这种新式印刷设备的发展创造了条件。数字喷墨印刷机已有多家企业推出自主创新的产品，北人集团和惠普、威海印机与Delphax公司还建立技术转让和代理协议，北大方正、潍坊东航等一批企业创新的数字印刷设备已经推向市场，还有一大批企业能够批量制造宽幅喷绘设备，促进了数字印刷设备的国产化。然而在快速印刷领域还看不到国产数字印刷设备的身影，“十三五”期间在这个领域的创新和实现批量制造将是转型成功的希望所在。

数字网络化的发展目标，应该大力发展数字化印刷装备制造，突破数字印刷机的发展瓶颈，创新研发数字印刷的关键技术，包括激光扫描、激光雕刻、激光制版、光电成像和喷墨头零部件实现国产化，使国产数字印刷机在快速印刷、办公印刷、个性和短版印刷领域占有一席之地。印刷信息数字化传递是印刷装备的必修课，设备必须设置网络接收和数字化接口，从而实现从桌面系统、制版、印刷和后续设备的数字化传递，做到信息共享和网络传递，并形成有章可循的标准规范，提高制造企业的数字化设备制造水平。数字化还贯穿整个制造过程，进一步推进数控技术的广泛应用。其中包括数控机床、复合数控机床、加工中心机床、柔性加工系统和配备机械手臂或机器人的加工设备，不断提高自动化制造水平。

工业发达国家的印刷包装业在20世纪90年代已经完成全过程联线，从纸卷运输、上纸、上版、印刷、残纸分离、印品输送、分发计数、打捆、装车实现无人直接管理，印刷包装企业用工不断减少，一些国外大型印刷包装企业用工很少超过50人。

2.绿色环保化

2010年以来，国家推出了多项绿色印刷方面的政策。2016年7月，工业和信息化部和财政部联合印发《重点行业挥发性有机物削减行动计划》，计划实施时间从2016～2018年，包括印刷包装业油墨、胶黏剂等有机物的排放，共涉及包括印刷包装业在内的11个行业。该计划到2018年，VOCs排放量比2015年减少330万吨以上，减少苯、甲苯、二甲苯等溶剂、助剂使用量20%以上，低（无）VOCs的绿色农药制剂、涂料、油墨、胶黏剂所占比例分别达到70%、60%、70%、85%以上。其中，将印刷包装业定为VOCs排污收费试点行业，因此，印刷设备制造将采取行动，为下游产业达到绿色环保要求作出努力。印刷设备绿色环保化的发展目标，应该积极采用CTP直接制版（胶印制版、柔印制版、网印制板）、纳米喷墨制版、免化学处理印版制作、无水胶印技术，广泛采用水性油墨、植物油墨和UV油墨，含有苯溶剂的高挥发油墨必须经过治理后达标排放要求。节约资源能间接达到减少污染物排放的目的，因此节能减排、节约资源和降低消耗也是装备制造业环保化的发展方向。数字印刷（静电印刷、电磁印刷和喷墨印刷）、柔性版印刷、变频调速、独立驱动技术、冷烫印技术、LED和LEC低能量烘干技术、循环经济技术的推广应用，可以实现节约资源、节约电力和水资源的综合利用水平。

3.智能融合化

工信部曾以印刷设备数字化、智能化和自动化立项支持印刷设备产业的发展，取得一些积极的成果。数字化是指由模拟技术向数字技术的转变，这个转变并不是仅仅指设备本身的数字化，而是扩大到整个印刷过程和管理的数字化，是各行业普遍关注的话题。智能化是指现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、精密传感技术、工业视觉技术、智能控制技术汇集而成，并针对装备制造领域的广泛应用。二者有不同的含义，也有相互融合的交叉手段。自动化是指提高工作效率、解放操作者的技术措施，三者也是互相交叉和互相融合，其界限既清楚又模糊的相互渗透。

智能融合化的发展目标，应该广泛应用计算机技术、网络技术、数控技术、工业视觉技术和智能元器件，提高设备的自动化水平，以降低设备的人工成本和体力劳动强度，在有条件的情况下，积极采用机器人技术替代人工的繁重劳动（包括制造过程），印刷设备实现自动换版、自动清洗、自动穿纸、自动上纸、自动套准、自动清废、自动润滑、自动监控和自动废张清除等功能。广泛采用智能元件，包括数控系统（闭环、半闭环和开环）、伺服电机、滚珠丝杠、传感器（包括温度、时间、压力、速度、位置、监测、故障、防护装置等）、谐波传动、高速摄影、触摸屏、故障显示等。

高速摄像技术已经得到迅速的发展，它的应用已经产生了智能机器人，并在多个领域广泛应用。印刷品的离线检测是最近几年发展起来的新产品，国外设备已经在胶印设备上安装了在线监测和不合格品分离装置，国内还没有应用这项技术。采用CMOS高速传感器采集速度从每秒钟上百帧达到上万帧，曝光时间最高可以达到纳秒（ns）级，能满足大多数高速摄影的需求。单张纸胶印机最高印刷速度在20000张/时以内，按秒计算，每秒印刷不到6张纸，印刷的图像完全可以被高速摄像机捕捉，在图像下可以实现印刷套准、不合格印品显示、墨色调整等印刷作业，完全可以使用在线和离线检测。

4.联线自动化

联线自动化的发展目标，是指印刷包装过程的单机作业，创新为联机作业，实现印刷工艺过程的无缝联接。无缝联接既包括印刷信息的软件联接，也包括印刷过程各阶段的硬件自动跟踪联接，从而大大提高了生产效率、减少了数据的重复输入带来的系统误差，提高了印刷包装质量。如包括配页、骑马订、裁切的骑马装订联动线；包括配页、胶订、裁切、折口的胶订联动线；包括制壳、制芯、胶订在内的精装联动线；包装箱盒的压凹凸、冷烫印、模切、检品、粘盒、打包、码垛、缠绕打捆在内的制盒制箱生产线；标签组合印刷和印后加工全自动联动线；针对不同产品的全自动裁纸生产线等设备。对于印刷设备也应该创新发展传统印刷与数字印刷和印后加工相连接的一体化生产线，即使不能无缝连接，也可以采用机器人来连接。

2016年是我国加入WTO第十五个年头，我国已经完成15年前提出的庄严承诺。目前除美国、欧盟和日本等国家外，已有80多个国家给予中国市场经济地位，中国经济融于世界的潮流不可阻挡。我国现在已经牢固站在了世界第二大经济体的位置，进出口占世界第一位，印刷设备出口额已经超过进口额。未来印刷设备的发展出路，仍然是在保证国内需求的同时，尽最大努力扩大出口；扩大出口的条件，仍然是在适应不同批量生产和个性化需求的同时，继续加大技术创新的投入，满足用户对高端产品的需求。应该认识到，提高产品质量、提高工作效率、节省人力与消耗、降低成本永远是市场追求的永恒主题。