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凹印机

2012-07-26  
凹印厂家在中国不在少数。进口的凹印设备几乎占据了国内市场的半壁江山。2001~2002年是我国凹印机进口的一个相对高峰期,进口数量比前两年有了较大增加,而且进口设备档次有所提高。在东部沿海省市数量多,设备先进,技术水平较高、经济实力普遍较强。
一、国内凹印市场的现状以及对策  
 
我国包装印刷企业遍及各地、 凹印市场具有明显的区域性和层次性。凹印市场的区域性主要体现在:我国几乎所有省市都有凹印厂。在东部沿海省市数量多,设备先进,技术水平较高、经济实力普遍较强。

二、发展中的问题

  虽然国内生产厂家一直在技术方面奋力追赶领先的国外公司,但是,由于粗放型增长的经营模式使国内企业的发展脚步步履维艰。从国内生产凹版印刷机厂家的总体情况看,发展的桎梏主要集中在以下几个问题:

① 厂家数量多

  国产凹印机厂家数量多,开发速度快,专业化水平偏低,总体技术水平较低,有实力的企业比例较少。我国目前已有凹印机制造商超过50家,这一数量比参加2000年德鲁巴展览会的所有凹印机厂家数量还多。按省市分布是:陕西11家(21%),广东10家(19%)、浙江20家(38%)、江苏8家(15%),另外北京、山东、湖北和河北至少各有1家,实际数量可能更多。大多数 凹印机生产厂都是位于软包装印刷厂集中的地区,有些实际上是与该地区软包装厂同步发展起来的。

② 差距大

  我国与日本的技术大约相差10—15年时间,部分元件、结构达到日本90年代初期水平。而与韩国设备差距相对更小一些。与欧洲产品相比,国产凹印机差距更大。理由是欧洲设备已达到了速度更高,功能更强,在世界市场具有更重要的地位。与具有国际领先水平的制造商相比,国产凹印机总体技术水平至少相差20年。市场国际化水平相差至少30年。

③ 速度低

  稳定性差国产机一般印刷速度在1 50米/分钟以下,而亚洲的先进设备都在150~250米/分钟之间。一部分国产凹印机在I;P6~速度、控制系统、价格和售后服务等方面已可以与大多数进口凹印机抗衡,但稳定性却相差明显。新开发的国产机有相当一部分安装调试后不能顺利通过验收,运转过程中质量和效率都不能令人满意。国产设备宽幅机比例较小,目前最多生产出10个色组,没有联线加工(如复合、分切)单元,也没有“串联”式配置。

④ 专业化水平低

  德国墨格印机公司生产的张纸凹印机,其给纸部件就是由海德堡公司提供。再如卷筒纸凹印机的张力自动控制系统、套准自动控制系统以及印品质量自动检测系统等也都是由专业化生产企业配套提供。我国印机制造业长期以来习惯于大而全或小而全的生产模式,特别是同类产品的企业之间往往彼此封闭,结果必然造成企业负担沉重,互相制约,很难得到优势A*I-,共同发展。如果认真调查一下我国近20年凹印机制造企业所生产的凹印机到底有多少个部件是由专业生产厂家所提供,就会了解我国专业化生产水平的落后程度。

⑤ 污染严重

  在胶印、柔性版印刷和凹版印刷这3种主要印刷方式中,凹版印刷所造成的污染最为严重。为了减轻污染,国外印刷业采取了有效措施,取得了较好的效果。比如早就淘汰了污染重的炭素纸腐蚀凹版制版工艺:在印版滚筒体预加工和喷胶腐蚀凹版、电子雕刻凹版制作过程中,加强了对废液的处理以减少凹版制作的污染:在岫版印刷中,于90年代中后期已成功开发出凹印水性油墨,纸张印刷全部采用凹印水I~Eia墨,塑料薄膜印刷也无所作为计分表I~Eia墨,这是国外凹版印刷目前不能保持15%市场份额的主要原因。我国目前在印版滚筒体预加工和凹版制作过程中的废液处理发展缓慢:在印刷中,不论是纸张凹印还是塑料薄膜凹印,因进口水性Eia墨价格太高,基本上还是使用溶剂型凹印油墨。

⑥ 出口少

  国产凹印机绝大多部分只在国内市场销售,出口才刚刚开始。国产机是中小~pSiJ企业的首选产品,少数设备开始受到大中型印刷企业的关注,已经开始走向国际市场。目前我国已有少量设备出口到东南亚和中东,迈开了走向国际市场的第一步。

三、改进建议

  针对以上问题,建议从以下几方面改进:

①清思路,赶超国际

  面对国际化的挑战,我国凹印机行业必须认清形势,承担起自己肩上的责任。由现在的国内同行间的”窝里斗”逐渐转化与国外对手的竞争,开拓思路,追赶世界先进水平(主要是欧洲),努力成为国际水准的制造商。

②实现兼并重组

  国际凹印刷制造行业正在进行重大改组,国内相关企业的改制重组也拉开了序幕。2002年,意大利赛鲁迪集团收购美国伯奈尔公司:英国著名的印刷套准和控制系统生产商百事达公司(PresstechControIsLtd)被美国Quad/Tech,Inc并购:瑞士博斯特集团购买芬兰维美特集团的包装凹印和加工部门。现在,国内生产凹印机的厂家有20个左右,基本上都是大而全小而全的生产模式,在不同程度上都存在技术水平低和重复生产的状况。如果根据各自的优势先进必要的企业兼并、重组与联合,逐步形成三小企业,即小而专、小而精、小而强企业,就可大大提高产品技术水平,扩大生产规模,增强市场竞争力。国内印机行业最引人注目的事件是陕西印刷机器厂与北人集团联合,共同组建陕西北人印刷机械有限责任公司。接着上海印包机械公司收购日本秋山公司,景德镇印包机械公司、威海印机公司、唐山玉印及长春印机厂等4家企业实现强强联合组建的联强印机集团。这样实现了我国印刷机械企业之间的优势互补,是一种双赢的战略,为迎接国际制造商的竞争、拓展印刷包装机械向更大领域发展,提供了广阔的前景。

③促进专业化

  我国现在的凹印企业,尤其是凹印机制造企业的组织结构大多属于橄榄型模式,即中间重两头轻:产品的零部件生产几乎全部由本企业内部生产,所占比例过大;而决定企业生命的产品研发能力和市场营销、售后服务的能力过弱,所占比例过小。这样,必然会削弱产品的竞争力,经组织调整后,要将橄榄型经营模式转变为哑铃型经营模式,即本企业只完成少数零部件生产和产品装配,而将所占比例较大的零部件生产转向社会,由社会化、专业化厂家承担,重点加强产品研发和市场营销、售后服务,以增强企业的竞争力。
  不能把未来凹印机的追求简单地理解为高速化、多色化和高稳定性,应在产品设计上追求短版化、人性化、环保化,在产品结构上追求个性化、模块化和智能化。

四、国产凹印机的应用现状及所起的作用

  近20年来,我国食品、饮料、烟草、医药、保健品、化妆品行业发展很快,对凹印的需求也越来越多。截至2000年凹印在 印刷业中所占份额约为10%;包装印刷中,凹印所占份额为19%,主要集中在软包装材料印刷和纸容器包装印刷。塑料薄膜印刷则几乎全部采用凹印。我国几乎所有省市都有软包装印刷厂,在东部沿海省市数量居多,其设备先进,技术经济实力普遍较强。中小企业数量占统治地位,但已有一批相当规模的大企业。目前,至少有近20个厂家拥有3—8条进口凹印生产线。全国乡镇三大包装印刷基地之一的浙江龙港镇有包装印刷企业576家,其中相当比例为凹印厂家。
  虽然我国的凹印厂家不在少数,但是在创业之初,进口的凹印设备几乎占据了国内市场的半壁江山。2001~2002年是我国凹印机进口的一个相对高峰期,进口数量比前两年有了较大增加,而且进口设备档次有所提高。据不完全统计,2001~2002年间我国仅从欧洲进口的凹印生产线就超过20条。
  到目前为止,全国共引进凹印生产线420余条,包括印刷、复合、分切和制袋等配套设备。其中,中高档多色凹印机的印刷速度一般在250米/分钟以上。国外制造厂商主要有瑞士的博斯特、法国的尚邦、美国的史蒂文森、意大利的赛鲁迪以及澳大利全印等。
  从1982年无锡国泰彩印有限公司引进第一台赛鲁迪软包装凹印机至今,我国已引进的软包装凹印机累计超过300台。据不完全统计,2001~2002年间我国在进口的欧洲凹印机中,软包装设备达到前所未有的比例(超过30%)。赛鲁迪、博斯特、尚邦、CMR、FUJI和其他日本及韩国的公司等在中国都有不错的业绩,明显优于前两年。

五、国内生产厂家奋力赶超

  我国凹印技术的发展起步较晚。在20世纪80年代,面对我国包装印刷的落后局面,有关部门加大了包装技术发展的力度,使包装印刷技术有了迅速发展,从而为 凹印技术的进步提供了良好的条件。经过近20年的努力,现在我国的凹印工艺比较成熟,设备比较先进,具有一定规模,其重要性仅次于平版印刷成为第二大印刷方式,在我国印刷业中占重要地位。
  据不完全统计,全国目前已有各种规模的凹印机制造厂家超过50家,我国年生产各种规格的凹印机总量超过500台,产品系列和规格基本配套,产品应用从包装扩展到其它领域。最高速度从50~60米/分提高到120~150米/分,再进一步到200米/分,目前以达到213~320米/分。有数量可观的凹印机辅助设备和部件(张力控制系统、套准控制系统、ESA、橡胶辊等)厂家,而且数量还在不断增加。凹印机功能不断完整,自动化程度不断提高,部分产品接近日本水平。
  在进口设备数量增加的情况下,国内主要凹印机生产厂家产销量连年都取得了大幅度的增长。我国凹印机制造业个标志事件一是1994~1995年引进组装的日本富士凹印机,标志着中国进入了可以生产自动或半自动中高速(大于120米/分)凹印机的时代。二是2003年国产300米/分凹印机的诞生,标志国进入了一个可以制造高速凹印机的新阶段。
  无轴动(Shaftless)技术是凹印机在过去近30年时间内最引人注目的进展之一,无轴传动凹印机的优点是与传统的机械传动凹印机相比主要有:能耗效率高、噪声低、准确度高、生产的灵活性大、产品更换时间短、调试废品量低等特点。

六、国内凹印市场的基本走势及需求分析

  我国凹印市场的走势大致如此:
  1.凹印企业综合实力普遍增强。越来越多的中小型企业开始采用进口或国内新开发的中高速凹印机。骨干企业在规模上和结构优化上跨地区合作。
  2.更加注重品牌形象,因此更加重视印刷质量和防伪,首先是越来越多的跨国公司进入中国市场,他们对包装的要求有着与在其它国际市场同一的要求;其次是国内(包括台、港、澳地区)越来越多的企业在努力地改进品牌形象;另外,国内长期存在技术越来越高的假冒伪劣产品这也促使品牌企业不断改进包装、提高防伪技术。
  3.印刷企业与包装使用厂越来越注重建立更紧密长期的合作关系。
  近年来,不少知名企业投资组建自己的配套印刷厂,或通过招标选择合作印刷厂家,或是跨省市建立分公司以保持与包装厂生产基地的最近距离。
  4.中西部企业数量增长较快、新建企业起点较高。
  5.更加注重环保与卫生。
  这是凹印市场最重要的发展趋势。最大限度地提高环保与卫生水平已逐步成为印刷包装企业技术改造的出发点和自觉行为。

七、凹印市场的上述变化

  决定了用户对于凹印机的需求也将有新的特点,比如:
  1.凹印机本身来看,对其性能的要求仍将是多层次的。
  价格虽然仍是很重要的因素,但机器性能特别是稳定性将更受重视。国产的非自动低速凹印机仍有相当大的市场;宽幅、低价、中速(100-150米/分钟)的凹印机将成为国产设备的主体,国产凹印机主要竞争对手在相当长一段时间内将是亚洲制造商,宽幅、准高速(200-250米/分钟)的凹印机将以进口设备为主体。虽然8色以下、10色以上的凹印机都有市场,但大多数凹印机将采用8-10个印刷单元。
  2.对凹印设备制造商来说,企业经营管理中的市场战略、产品质量、技术服务将是同等重要的。
  开发能力差、服务跟不上的制造商将被兼并、淘汰;国内最后相当比例的制造商将被迫退出此市场。
  3.对各国和各地区产品的需求将发生变化,从亚洲产品为主转向欧洲与亚洲并重。亚洲设备在比例上将会减少,欧洲设备将明显增加,国产设备将越来越集中在一些重要的制造商。
  那些主要以中国为市场的外国制造商和那些只以某些地区为市场的国内制造商将面临越来越大的压力。伴随竞争和分化,不论是国外还是国内制造商,在中国市场上数量都将越来越少。从较长时间看,进口凹印机与国产凹印机的局面极有可能将出现类似于胶印机的情况:少数一些制造商控制着大部分的市场份额。

八、国产凹印机的产品现状和发展

  1.国产凹印机产品、技术性能、功能配置点评。
  首先,起步较晚,起点较低。我国机组式凹印机生产是从80年代中期才开始的,目前绝大多数产品还是手动、半自动低速机型。
  其次、我国凹印机制造水平在近4-5年取得了重大进展。我国自主研制开发的速度在120米/分钟以上的凹印机是90年代中期以后开始的,目前已有多家生产商开发出最高速度达150-200米/分钟的凹印机,各种涂布复合机、分切机、自动套准控制系统等都有性能不错的产品,一些产品的部分元器件和功能已达到90年代初期国际水平,在与国外厂商争夺国内市场的过程中越来越显示出自信和实力。在最近两年的国际招标中,国产设备几次有不俗的表现,已经有一些厂家的产品销往东南亚和非洲等国家和地区。
  2.国产凹印机与台湾、韩国、日本和欧美产品的差距。
  国产凹印机取得了令人注目的成就,但与其它一些先进的国家和地区相比还存在差距。与亚洲产品(包括日本、韩国等国家和中国台湾地区)比较,我们的主要差距是:速度、稳定性、市场国际化水平相对较低。
  国产机一般印刷速度在150米/分钟以下,而亚洲的先进设备都在150-250米/分钟之间;国产设备宽幅机比例较小,目前最多生产出10个色组,没有联线加工(如复合、分切)单元,也没有“串联”式配置(双放双收型)。这至少表明我们缺乏相关经验。
  一部分国产凹印机在印刷速度、控制系统、价格和售后服务等方面已可以与大多数进口凹印机抗衡,但稳定性却相差明显。新开发的国产机有相当一部分安装调试后不能顺利通过验收,运转过程中质量和效率都不能令人满意。
  国产机绝大多部分只在国内市场销售,出口才刚刚开始。
  总的来说,我国与日本的技术大约相差10-15年时间,部分元件、结构达到日本90年代初期水平,而与韩国设备相差应当更小一些,正在接近台湾设备的技术水平。
  与欧洲产品相比,国产凹印机差距更大一些。理由是欧洲设备已达到了速度更高,功能更强,在世界市场具有更重要的地位。与具有国际领先水平的制造商相比,国产凹印机总体技术水平还有不小距离。

九、凹版印刷的优势

1、墨层厚实,墨色均匀

  凹印能真正再现原稿效果,层次丰富、清晰、墨层厚实、墨色饱和度高、色泽鲜艳明亮。这是由凹印的特点所决定的。

2、绿色环保

  可广泛采用无毒的水性油墨和醇溶性油墨,达到绿色环保印刷的标准。目前,凹印在出版领域已基本上采用水性油墨;在装饰领域大部分采用水性油墨;在软包装领域,虽然使用溶剂性油墨的比例相当大,但人们在积极研发能够达到环保标准的水性油墨和醇溶性油墨,已取得可喜的成果。

3、适应介质广泛

  凹印适用的介质非常广泛,有PDC、PET、PE、NY、CPP、OPP、BOPP、组合膜以及其他与以上材料有相同性质的薄膜类、纸张等。

4、产品适用范围更广泛

  软包装在包装类产品所占的比例重,国外发达国家占65%,有的超过70%。而我国只有5%~8%。我国的软包装市场发展潜力主要有以下几个方面:奶业市场、果汁饮料和其他饮料业、蔬菜汁加工业、中药制造业、保健饮料等。经过多年来的不断发展,各种复合材料在包装行业得到了广泛应用。

5、凹印设备的综合加工能力强

  凹版印刷机还可附加上光、复膜、涂布、模切、分切、打孔、横断等工序。随着各种各样纸质包装的不断出现,例如购物袋、商品袋、垃圾袋、冰箱保鲜袋等的频繁应用,工艺品包装、家庭日用品包装、服装包装、医药包装也大量采用塑料软包装,各种固体包装盒、液体包装盒、烟包类、酒包类等都需要凹印设备的综合加工。

6、使用周期长

  凹印设备维护保养及维修方便,使用周期长
  虽然凹印是最简单的印刷方式,但是它的优势却不被人理解。如,凹印制版成本高,这使许多的包装产品放弃凹印而采用传统的胶印。但是,凹印滚筒可多次使用,每套版辊印数可达300万-400万印。
  目前,随着油墨制造商对醇溶性油墨、水性油墨等环保性油墨的研发成功,推进了凹印的技术发展。同时,在制版领域,不断寻求镀烙钢辊和钢辊的代用材料,还将会进一步降低成本,提高凹版印刷的经济效益,缩短印前调整时间,消除短版的缺陷。同时,随着国内高速凹版印刷机价格的调整,成本不断下降,最终会使凹印的市场占有率不断增加。

十、我国凹版印刷业存在的主要问题

  我国凹印行业目前存在的问题主要有:
  1、凹印企业从前大多隶属于轻工、烟草、包装、建材、邮政等多个行业。管理上没有对口部门,活动分散,行业管理和服务明显落后于其他行业。凹版印刷分会的成立,将有利于推动凹印行业的发展和技术交流。
  2、对凹版印刷的优势还缺乏全面认识,对国际先进水平凹印机的特征还没有真正了解。凹印除大家熟知的印品质量高、设备稳定性好、操作简单、加工能力强、适应性广泛外,可多次使用的凹版滚筒制作费用大幅度降低,以及环保性凹印油墨的普及应用,都会大大提高凹版印刷的市场竞争力。
  3、国产凹印设备与国外先进水平相比,还有相当大的差距,如凹印设备的速度和可靠性有待于提高,套筒式印版/压印滚筒、独立驱动技术、封闭式防溅装置和刮墨刀快速施压装置等技术有待于推广应用,宽幅凹印设备也有待于开发。从国内印刷市场来看,进口设备基本上垄断了凹印高端市场。
  4、凹印专业的教育和科研也落后于实际生产,凹印企业缺乏中高级专业人员。
  5、凹印相关标准的修订工作严重滞后。

十一、我国凹版印刷行业的发展趋势

  1、大中型规模的包装凹印企业将占主流,特别是烟包凹印企业更加追求规模效益、高质量和高技术含量。
  2、由于环保与卫生方面的原因,食品、药品、烟、酒等行业越来越注重包装材料和印刷工艺的环保性,凹印企业更加关注印刷车间的环境。环保型油墨和光油将会越来越广泛地受到欢迎,封闭式刮墨刀系统和快速更换装置会推广应用,适应水性油墨的凹印机将被广泛地采用。
  3、凹印机独立驱动技术和以电子轴传动为技术平台,将实现凹印机的全面升级换代,各种用途的凹印机都将采用电子轴传动。目前,电子轴传动和套准系统主要来自日本和欧洲,但它们只能应用在少量国产凹印机上。开发国产套印系统将是国产凹印机全面升级换代的关键。
  4、宽幅凹印机和纸张凹印机的比例将会不断增加。一方面,装饰印刷(主要是木纹纸印刷)和纸箱凹印市场会迅速增长,另一方面,软包装凹印机的幅度也会不断增加,大幅面凹印机的数量将快速增加。纸和纸基复合材料凹印机(木纹纸烟标、无菌包装、礼品包装纸等)将会迅速增长。
  5、凹印生产线加工将更加多样化,功能配置越来越强,如以上光、模切、横切、软标裁切等。相应地,凹印机管理系统、远距离技术支持系统将被越来越多地采用。同时,为满足个性化的需要,从放卷、印刷到连线加工、收卷等各部分都将被模块化,其中最重要的将是凹印小推车或凹印与柔性版印刷互换小推车。

S350变频器对凹印机张力控制系统方案

一、工艺要求

  凹印机两级牵引中间是印刷单元,对套色精度要求非常高,需要高稳定性张力调节。主电机及两级牵引需要采用带张力反馈的闭环控制。

二、方案特点

  1、S350变频器配置为:主电机:1台,收卷:2台,放卷:2台,牵引(收):1台,牵引(放):1台。主速度(主频率源)由主电机变频器FM端子给定,然后在触摸屏上输入版辊直径(或周长),由PLC计算当前线速度对应的模拟量,经过D/A通道输出给收放卷及牵引变频器的VI端子。
  2、根据该线速度信号及张力反馈,由PID计算出辅助频率叠加作为牵引变频器的最终输出频率,通过微调PID可保证同步。
  3、收放卷变频器根据线速度自动计算出当前卷径,根据卷径的变化再计算出各自当前的主频率,叠加后由张力反馈信号经PID计算出辅助频率,作为最终输出频率。

三、方案优点

  1、主机和牵引变频器均采用有速度传感器矢量控制,调速精度可达0.02%,收放卷和牵引控制均带有张力控制,同时利用变频器内部的卷径计算和PID调节来完成收放卷,确保系统控制精度高、响应快。
  2、可实现高速不停机自动换卷,提高生产效率。同时整个系统线路简单,PLC只需完成简单的逻辑控制和主速度处理即可,而由变频器来完成大量的张力控制及运算,省去大量A/D、D/A模块(降低了对PLC的硬件要求),因此可节省高额的软件开发。

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