印刷设备制造业回顾与瞻望

韩晓良

改革开放之前，我国虽然建设成四大印刷设备制造企业，但那个时期，印刷设备制造产业规模小、产品结构简单、技术水平落后，只能生产铅印轮转印刷机、平台印刷机、圆盘印刷机，印前印后加工设备也多为手工操作或半机械化设备，新闻印刷和书刊印刷的主要设备依赖进口，我国还没有独立自主的印刷设备制造产业。2018年是我国改革开放四十周年，此时，我国印刷设备制造业已经成龙配套，设备进出口由最初的逆差转变为顺差，取得了辉煌的历史成就。国家为庆祝改革开放四十周年，公布100名对改革开放作出杰出贡献的表彰名单中，包括在改革开放第一个十年发明汉子激光照排系统的王选院士，表彰他推动印刷业从铅版印刷转向胶印平版印刷的历史变革，这也是印刷工业值得骄傲的事情。另一项成就，为庆祝改革开放四十周年，中国机械工业联合会选树百名大工匠，其中印刷机械行业有9家企业推举的工匠榜上有名（见下文表1），这些企业也代表了印刷设备制造业的贡献。

改革开放四十年，按十年为一个阶段，回顾过往四个十年，实现了计划经济向市场经济转变，民营企业快速兴起，企业的创新能力加强，自主创新、专利发明、商标品牌逐步走上国际先进水平。有统计表明，2018年我国发布162.2万件专利，其中，国外在我国申请的专利14.8万件，显示了国家对知识产权的重视。新产品、新技术、新工艺不断涌现，印刷设备制造业在引进、消化和再创新方面取得巨大成就，应该说四十年的发展缩小了与国际水平的技术差距。

回顾过往四个十年

印刷装备创新发展四十年按十年一个阶段，走过了艰难的发展进程，每个阶段都为创新和技术转型作出了不可磨灭的贡献。

1.第一个十年

1974年國家批准“748”工程，开启计算机技术处理汉字系统和第三代激光照排的研发工作，1983年国家经委成立印刷协调小组开始针对新闻出版业出书难的技术改造计划。20世纪70年代初，我国设备制造业和印刷包装业与国民经济状况一样，仍处于技术落后状态，印刷方式仍以铅字排版、铅印印刷为主，印刷设备制造企业大部分还在生产铸字机、铸版机、圆盘机、一回转、二回转、铅印轮转机等设备。王选院士发明了激光汉字排版系统，开启印刷装备制造业的技术转型，并取得辉煌成果。

①激光照排替代铅排

激光照排的发明，推进书报刊印刷企业铅版印刷升级为胶印平版印刷，整个新闻出版业掀起印前激光照排创新高潮，北大方正、潍坊华光、中国印刷技术研究所成为汉字软件、排版系统、激光照排系统的提供商，一度世界中文报纸出版系统软件市场占有率达到80%以上。

②胶版印刷替代铅版印刷

这个阶段，胶版印刷设备成为市场的销售热点，并形成市场严重脱销的局面，甚至市级领导都参与胶印设备的采购行动。北京人民机器厂开始企业扩张，先后收购北京第七机床厂、垡头冲压件厂，胶印设备品种数量大幅提高，在单张纸胶印机生产的同时，开始向卷筒纸胶印机领域拓展。上海人民机器厂以卷筒纸胶印机制造为主，也开始向单张纸胶印机制造拓展，全国四大印刷设备制造企业，还包括湖南人民机器厂和陕西人民机器厂都已转型成功，铅印设备开始淘汰，胶印设备走向产业化的道路，一大批以铅印设备制造为主的企业转型胶印设备制造商。

胶印设备取得重大技术突破，虽然单张纸胶印机仍以单色或双色为主，但第一代多色胶印机也试制成功并推向市场，卷筒纸胶印机以单色和双色为主，套红、小三双、大三双也开始推向市场。由于国产设备价格低廉，全国报社印刷厂、新华印刷厂广泛配备国产设备，并成为技术改造的优选设备，带动大批制造企业进入该领域。

2.第二个十年

改革开放不断深化，国家开始开放印刷市场，印刷企业不断扩容，一大批印后加工、快速印刷企业诞生，印刷设备需求快速增长。报刊杂志开始增加晚报、晨报、专业报纸、地方报纸和企业报纸，报纸的版面也开始扩版、套红、彩色印刷。教育战线开始大专院校扩招，小学课本彩色化，教科书、教辅材料需求量大幅增长，印刷质量要求不断提高，带动报刊印刷设备、书报刊两用设备大幅增加，单张纸多色胶印机、卷筒纸多色胶印机销售量大幅增长，这个阶段应该是印刷设备制造企业的成长期。

①胶印设备产业化

北京人民机器厂通过企业扩张，成立北京人民机器总厂，随后又收购北京锻压机床厂、无锡协民和江苏南通印刷机械厂，成立北人集团公司。上海印刷包装集团成立，包括上海高斯、上海光华、上海紫光、上海通亚、上海申威达、上海亚华、上海爱凯斯等企业。北人集团公司建成我国第一条单张纸胶印机装配生产线，生产效率大幅提高，胶印机市场占有率曾达到70%以上。

这个时期，街头快印店、乡镇小印刷企业和国家委办印刷厂风起云涌，这些企业在没有完成资本积累的情况下，价格低廉的小胶印设备成为加工设备的初选，还成长出一批以小胶印机为主的集群式票据印刷企业。市场的需求增长推动制造业快速兴起，有100多家小胶印机制造企业看准这个市场，其中营口冠华、威海印机、潍坊华光、北京多元、温州印机、广西七彩虹、烟台五洲实业等企业出现了超长的快速发展，多家企业年销售量超过千台。随着各种类型多色胶印机推向市场，以价格优势成为市场的畅销产品，大量书刊印刷企业和地市级报社印刷厂纷纷配备安装国产印刷设备，当时，《黑龙江日报》《上海新华日报》《广东日报》《深圳特区报》《成都晚报》《石油日报》等报社都配备了国产设备。

②传统系统技术升级

印刷设备的传动系统技术升级加快。上一个十年单张纸胶印机调速方式采用电磁调速（滑差电机调速）、整流子电机调速，升级为变频器调速；卷筒纸胶印机采用直流电机或减速机调速，升级为变频器调速，使印刷机的结构简化，印刷速度提升，并推动整个行业技术升级。

3.第三个十年

随着印刷包装业民营经济快速发展，印刷设备制造业迎来最快的发展时期，胶印设备开始技术升级，市场形成高中低档设备普遍畅销的局面，甚至二手胶印设备经过修复提升后都有很好的市场，通州有一家二手设备修造厂，在场修复提升的设备达百台以上，企业技术创新经营异常活跃。随着国家淘汰落后产能政策的发布，这时印刷设备制造业市场销售已经达到高峰阶段。

①低端设备大批淘汰

一些低端企业制造的小幅面胶印机开始退出市场，落后产能进入逐渐淘汰的历史阶段。在此期间，国家发布第一批淘汰落后生产能力和设备目录，其中包括铅字排版印刷工艺及相关设备；随后又发布第二批淘汰落后生产工艺和设备目录，其中包括电子分色机、01S系列胶印设备、低端凹版印刷设备和机械式切纸机等落后设备退出市场，技术创新和落后产能的退出推动产业高速发展。

②胶印制造企业实现集团化

经过市场竞争的加剧和数字印刷设备的兴起，小胶印机制造企业市场开始萎缩，只有少部分企业转型升级为六开、四开或对开商业单张纸多色胶印机的生产。企业集团继续扩张，北人集团公司入资陕西北人印刷机械有限责任公司，并收购上海力顺，企业继续扩张。上海集中优质资产，将上海高斯、上海申威达、上海亚华、上海紫光、上海光华等企业组成上海电气印刷包装机械集团。北京多元电气也收购湖南人民机器厂，江苏昌昇集团、中景集团纷纷亮相，印刷设备的制造能力大幅提高，四开、对开、全张、超全张多色印刷设备的市场占有率曾达到50%以上。

③数字化设备推向市场

数字印刷设备开始兴起，计算机直接制版机、数字标签印刷机、喷墨印刷机、宽幅喷绘机等设备研发成功，并投入产业化生产，尤其药监码喷墨印刷机已经成为市场销售的热点，不少企业进入该领域。

④技术升级加快

印刷设备质量不断提高，低效率单色胶印机需求下降，各种幅面的多色胶印机需求不断增长，一批企业推出单张纸多色胶印机的同时，传动系统调速方式和零件结构开始技术提升，变頻器、伺服电机、无轴传动等技术的广泛应用，三层偏心滚珠轴承替代滑动轴承、伺服电机控制张力系统替代磁粉制动器，印刷速度再次大幅提升。

4.第四个十年

由于美国金融危机和随后触发的欧洲债务危机的持续影响，使国际市场发生激烈动荡。我国为担起大国的国际责任，投资4万亿元的资金盘子，造成印刷装备大量进口，单张纸多色胶印机每年进口达1000～1300台，进口额超过6亿～8亿美元，从而造成国产设备销售下滑。在这个发展时期，传统媒体需求下降，电子媒体、网络媒体、移动媒体冲击了印刷市场，数字印刷设备也在分割传统印刷市场的份额，一些以面向大批量印刷设备需求的市场开始萎缩，一些成规模集团式印刷设备制造企业开始重组或解体，甚至出现一些企业倒闭或转行的结果。在这个时期新兴产能开始发展，市场出现一些代表新产能的企业开始暂露头角。

①新兴企业暂露头角

随着人工成本的提高，机械化、自动化需求开始上升，于是印后装订、包装加工设备开始快速发展，有一批进入该领域的企业进入高端制造。原来依赖进口设备的领域，开始青睐国内加工设备，这时印后设备成为行业发展的主要推动力。在这个阶段，一批新兴企业兴起，如北大方正、天津长荣、陕西北人、中山松德、青州意高发、陕西航天华阳、浙江炜冈、浙江华岳等，这些企业也在数字化和环保化设备方面取得一定成就。

②环保设备创新活跃

随着保护环境意识的加强，国家提出对有机挥发物治理的政策要求，不少制造企业推出采用水性油墨、无溶剂油墨、植物油膜和树脂油墨的印刷设备，还有的企业推出面向免化学处理数字直接制版等创新，在这个节点，环保创新成为市场的新潮流。

昆山蓝箭试制成功一台无水JJ380-A、JJ380-B PS版间歇式轮转印刷机，这台设备采用无水胶印印版，硅胶替代了润版液，采用UV彩色油墨，实现印刷品的无水多色印刷。印刷单元之间采用紫外线烘干，既不需要水墨平衡，也简化了操作。这台设备还可以安装感光树脂版，实现凸版印刷，成为一种能适应多种印刷方式的先进设备。

陕西北人首发CN-1 FOE-CI350卫星式电子束印刷机的，使得沉寂多年的“EB胶印技术”再次进入人们的视线。与普通胶印相比，EB胶印墨层更加耐磨，能够抵抗长途运输给印刷品带来的伤害，而且卫星式EB胶印采用卫星式中央压印辊筒技术，张力控制更稳定、印刷纸路缩短，因此印刷稳定性更高、套印精度更准、套印损耗更小。这种技术适应绿色环保印刷的要求，从源头治理VOCs排放已经成为发展趋势。EB固化是由EB电子束直接作用于油墨，高能辐射随机产生自由基，互相交联，引起油墨固化，不存在色彩方面的影响。EB电子束的穿透性不像UV光那样受印刷油墨层的颜色或密度的影响，EB照射不产生热量，可以应用于怕热材料热收缩膜，感热纸等承印物印刷。UV固化需要一个时间段的熟化过程，EB固化为瞬间固化，反应完全，适合精美印刷品的制作。EB固化能耗低，能量仅为UV固化的5%，为传统固化的1%，但这种电子烘干技术国内还没有解决，仍需依赖进口。

中山松德推出无溶剂零VOCs排放的凹版印刷机，该设备采用树脂油墨，印刷过程无溶剂残留；采用冷光源干燥技术，减少油墨用量2/3，从而节约能耗90%。该设备取消了传统烘道，机器长度缩短50%，减少了印刷材料的消耗，开辟了绿色凹版印刷的先河。

③数字印刷机渐入佳境

这个阶段成长出一批数字印刷设备创新企业，数字产品包括数字直接制版机、喷墨印刷机、药监码喷墨印刷机、激光模切雕刻机等。

无锡宝南推出一台DFC520Jet轮转喷墨数字书刊印刷机，开始进入数字化设备制造领域。这种设备可以依次从卷筒纸到印刷完成一本书芯的加工过程，书芯开本尺寸可以变化，能够适应中、小批量书刊的印刷。该设备印刷速度达到每小时96页A4书芯1230本，印刷过程可以完成折页、上胶、横切、堆积等工序，是一种书刊印刷的新选择。这家企业曾经是我国三大卷筒纸书报刊胶印机制造企业之一，这台数字化产品创新无疑给企业转型带来了新的商机。

天津长荣的MK920DPR单张纸喷墨数字印刷机，印刷规格为370mm×920mm，分辨率可以实现360dpi、600dpi和1200dpi，印刷速度4000～10000印/时。

大恒图像推出一台大幅面的单张纸的数字喷墨印刷机。威海印机和上海德拉根，也开始进入数字化设备制造领域，前者以合作的形式销售elan500彩色数字喷墨印刷机，最高印刷速度达30000印/时A4幅面，最大纸张幅面450mm×640mm，分辨率1600dpi×1600dpi，该设备可选择卷筒纸或单张纸切纸输纸方式，设备设置70400个喷墨头，因此能够实现高速度印刷作业。后者推出DUMAX-330卷对卷高速全彩色数字印刷机，采用新型水性喷印技术，用水性颜料实现环保印刷。当然还有多家传统企业推出数字标签印刷机。

辽宁大族冠华推出多款新型号的激光模切雕刻机，值得一提的是LC600SF-I激光模切雕刻機，采用两组金属管激光器，单张纸切割幅面最大可达600mm×750mm，最小470mm×600mm，激光加工速度60m/min，可以适应短版、小批量和个性化折叠纸盒制作。LC330RE激光模切雕刻机专为标签行业制作的一款卷筒纸激光模切雕刻机，尤其适合HP Indigo、爱普生、柯尼卡美能达等品牌的数字卷筒纸标签印刷机，帮助标签企业实现印前、印刷和印后数字化，既提高了效率又降低了成本。

玉田信德诚推出一台数字UV/冷烫一体机，主要应用于小批量印刷的印后加工。这台设备不需要任何模具和印版，只要通过简单的电脑操作，就可以轻松地完成UV上光和数码冷烫印，即可以获得3D立体效果和闪耀的金属光泽。

北大方正推出政府公文智能印刷生产系统，拥有自主知识产权，安全可靠，自主可控的国产软件。在公文印制过程中，实现印制工作简洁化、自动化、网络化、智能化。通过对印制参数的自动智能匹配、设备状态的预估、印刷机的自动分派、作业的自动传递、多套打印控制流程实现统一调度等功能。

苏州锐发打印技术有限公司发布SUREjet-T7680工业级热发泡喷墨打印头试制成功，并开始产业化生产，第一条生产线设计年产2万个喷头。喷头将面向广告喷绘、纺织印花、印刷电子、OLED、3D打印、数字印刷、生物打印等广阔市场，喷墨打印头不但填补国内空白，而且为数字印刷设备高速发展创造了良好条件。

④印刷设备技术走向高端

传统印刷设备继续走向高端。单张纸胶印机是品种规格最多的设备，我国已经可以提供440～1620mm幅面范围的单色、双色、双面、四色、+专色、+UV上光、+烘干、+冷烫印、+打码、+镭射等技术的全部设备，曾推动民营印刷包装企业的高速发展。印刷速度也走过3000～8000张/时，10000～15000张/时，16500～18000张/时的效率创新。在驱动装置的数字化方面实现输纸机与主机的无轴联接，提高了装配和现场安装的工作效率。在功能数字化方面实现数字化纸张预制、墨色遥控、水墨单独驱动等技术创新。杭州科雷开发出EZ COLOR一键印刷、无需调整、品质达到国际标准的新技术。该技术可以实现无须数码打样、CTP精确制版、打孔、墨泵输墨、无须清洗就可以完成胶印印刷的创新，并开始投放市场。

卷筒纸印刷机走过简易卷筒纸印刷机、小型卷筒纸印报机、小型书报两用印刷机、中型卷筒纸印报机、商业卷筒纸印刷机、PS版间歇式不干胶标签印刷机的发展过程。小型卷筒纸印报机的印刷速度从25000、36000、45000张/时，中型卷筒纸印报机的速度走过60000、70000、75000张/时。设备的结构也从机组卧式排列到立式排列；传动方式从有轴传动到无轴传动；调速方式从直流调速到变频调速；墨色调整从多墨钉手工调整到墨色遥控调整。设备控制手段已经实现计算机管理、触摸屏、自动套印、故障显示、安全保障、数字喷墨喷水输送装置、喷墨机构等技术创新。

柔性版印刷机的创新业绩更为突出，先后制造了层叠式柔性版印刷机、窄幅机组式柔性版印刷机、宽幅机组式柔性版印刷机、小型卫星式柔性版印刷机、大型卫星式柔性版印刷机等，柔性版印刷机广泛用于包装印刷、书刊印刷和标签印刷等领域。胶印设备制造企业也开始触及这个新领域，如北人智能开始制造卫星式柔性版印刷机，上海高斯图文、北人智能和青州意高发也开始制造用于书刊印刷的柔性版印刷机。

未来十年的瞻望

2019年又开启了新十年印刷设备制造业发展进程。在新时期，国际环境震荡不绝，中美贸易战还没有停歇，经济下行压力和经济不确定性仍在持续。另外，导致大型制造企业重组、破产、萎缩、退出或另辟蹊径的现状还在持续，尤其一些单张纸多色胶印机制造企业经营困难。新时期，国家环保政策不断发力，有机挥发物排放已经有20个省市提出收费措施，印刷设备制造业作为污染的源头，下游企业对环保设备需求呼声渐强。信息技术、数字技术、人工智能技术的颠覆性创新一再分割印刷包装市场，报刊杂志、快速印刷、图书印刷等市场不断受到挤压，数字印刷满足了短版、个性和可变数字印刷的需求，大批量印刷的需求不断减少，造成印刷设备制造企业小型化的趋势在所难免。

印刷设备制造业通过四十年的高速发展，已经形成完备的设备供应体系，印刷设备的科技水平、质量水平和配套能力有很大的提高，出口成为发展的主要动力之一。近十年来数字化设备创新成就和传统印刷设备创新成就（见下文表2、3）为下一个十年奠定了发展基础，因此，发扬创新潜力，认清技术差距、克服发展瓶颈，才会使产业走上快速发展的道路。以下是未来十年的发展瞻望：

1.技术差距仍然明显

电子媒体、网络媒体和移动媒体将继续高速发展，对印刷业影响继续加深，印刷品的市场继续缩小；环境保护和大气环境治理政策更加严厉，污染环境的印刷方式必须改造升级；数字化、智能化创新继续对印刷业产生颠覆性影响。我国印刷设备的总体水平还有一定的差距，主要表现印刷设备总体工作效率、辅助工作时间、用工人数、故障率、节约资源等方面，因此造成胶印设备市场继续萎缩，出口依然受阻。另外，高端胶印设备采用的变频调速器、小型伺服电机、伺服驱动和操作系统、墨色遥控装置、气动元件、三层偏心轴承及相关零部件仍部分依赖进口。数码快印店的骨干设备——无版数字印刷机、电子油墨数字印刷机国内制造仍是空白，其差距不言而喻。胶印技术上的主要差距还表现在印刷效率、印刷质量、稳定可靠性、无侧规技术、联线冷烫印、联线检测、自动上版、自动清洗等技术。设备的自动化水平、无故障运行、停机时间、过版纸数量、用工数量等方面也有一定差距。还有一批高端零部件仍然依赖进口，如宽幅卫星式柔性版印刷机大尺寸压印滚筒，EB电子束烘干技术，商业卷筒纸胶印机联线的自动接纸机、燃气烘干箱和冷却系统等。

2.数字印刷核心技术差距明显

虽然苏州锐发制造的热发泡喷墨打印头创新成功，数字化印刷设备制造技术仍处于落后状态，一些瓶颈技术还没有明显突破，前面提到的数字印刷设备关键零部件，如数字直接制版机的激光制版头、喷墨印刷机的喷墨头等数字化关主件仍然依赖进口，不但影响产品的成本价格，也影响数字印刷设备产业化发展进程。无版數字印刷机和电子油墨数字印刷机也没有企业生产。这些领域仅依靠企业的努力是不够的，需要国家的资金投入和科研院所的介入，才能尽快奏效。

3.印刷设备发展瞻望

世界已经进入创新技术辈出的时代，共享技术、石墨烯技术、薄膜技术、量子通讯技术、机器人技术、电子商务、网络媒体、电子媒体和移动媒体快速发展，人们获得信息、知识和交流的方式发生了前所未有的巨大变化，一些颠覆性的创新，加快了一些产业的发展和淘汰，印刷媒体呈现下降趋势已在所难免。如数字宽幅喷绘机的创新，颠覆了以丝网印刷设备占领的户外广告印刷市场；数字印刷机的创新，颠覆了被胶印设备占领的快速印刷市场；计算机及输出设备的创新，颠覆了办公印刷、工程图、管理印刷，同时也颠覆了票据、标签的印刷市场，报刊印刷及相关设备市场萎缩之势不可阻挡。最近，铁路部门宣布，2019年纸质车票将会部分取消，取而代之的是身份证进站或手机进站。纸质货币的使用量也被银行卡支付、网络支付、刷脸支付等方式所分割，这些大批量印刷品将会快速下降；书刊印刷及相关设备的市场也在不断变化，教科书仍然是大宗印刷品，虽然受到电子书的冲击，但印刷品仍然是最好的教育读书选择，因此胶版印刷仍有广阔的市场，在解决了有机挥发物排放和治理的情况下，这种印刷方式仍然是最好的选择。个性和小批量书刊印刷将被数字印刷设备所分割，但随着胶印技术的不断提高，胶印适应小批量印刷能力在不断增强，有一家企业一台胶印机一个工作日能做到50套版的印刷，反映了在小批量印刷的适应性在增强。包装印刷领域仍是印刷和设备制造业的主要阵地。作为制造业大国，买全球卖全球的市场供销体制将会持续下去，在这个领域仍是胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷和数字印刷共同搏击的阵地，食品及卫生要求严格的包装印刷领域将是柔性版印刷的天下，生活用品和工业品的包装印刷将是凹版印刷和胶版印刷的天下，小批量包装印刷将是数字印刷的天下，印刷包装设备的市场前景广阔。

今天，我国已经进入中国特色社会主义新时代，经济发展不再单纯追求GDP高低论英雄，而是创新驱动、质量第一、效率优先的发展模式，传统的人尽其才、物尽其用也应该有新的解释，制造业应该更新人才，淘汰落后产能，加快新技术、新设备、新理念的推广应用。

改革开放40年，印刷设备制造业的加工手段，经过了普通机床、数控机床、加工中心的技术改造过程，然而下一步应该走自动加工系统（机器人代替人工）、柔性加工系统（机器人联结自动生产线）和无人车间（即计算机控制的立体仓库、机器人和加工中心联结的无人生产系统），这样的生产系统在20世纪末已经在印刷设备制造业出现，目前我国还没有这样的先例。胶印设备的创新仍在路上，如单张纸胶印机的无轴传动技术还没有突破，胶印的溶剂油墨有机挥发物排放还没有彻底解决，无水胶印技术还没有全面实现，人工智能与信息技术融合，人工智能与工业互联网融合，进一步提高数字化水平还有广阔的创新空间。印刷设备制造业还有不少产品、技术短板和瓶颈的市场空白，只有加大科技投入，敢为人先，才会取得行业的持续发展。