盡管人們將印刷這種視為傳統行業,但事實上并非如此—過去數百年一直處于最大市場的書刊印刷的確開始停滯。但在軟包裝印刷領域,仍然保持著高成長性。每天,我們逛超市、商場里琳瑯滿目的食品、飲料、生活用品,都是通過印刷,為品牌提供亦或時尚、亦或簡約的企業價值主張。這些色彩斑斕的包裝,給予我們生活“添彩”。
作為一個與消費緊密相關的領域,它也是一個成本敏感型行業,不僅要極高的機械速度來降低單位生產成本。并且,對于每個環節都“錙銖必較”—更低的開機浪費、更快的換卷、材料的節省、能源的節省—這背后,都需要依靠高性能的電氣控制與傳動技術作為支撐。
另一方面,在材料、包裝工藝等方面,軟包裝印刷行業的企業們也在不斷的創新,以能夠提供更為綠色、輕質、可回收方面的新材料及工藝。這些創新都需要機電控制技術的創新來配合。
這似乎是一個傳統行業,但實際上,它又是一個充滿了科技含量的領域。因為,它的科技含量是在歷史悠久的競爭中繼承和發展起來的。
軟包裝印刷關鍵技術
術業有專攻,軟包裝印刷機械領域的工藝控制,正在朝著集約的方向發展。貝加萊是該領域的創新參與者、機電工程顧問。圖1是在該領域的優勢層級。
圖1-貝加萊軟包裝印刷領域的技術優勢層級
一個自動化企業,能夠在垂直細分市場的成功,是需要整體的能力構建的,它包括了幾個層面的能力打造。
01 基礎構成:硬件解決方案
?采用開關量、模擬量、光纖、視覺多種形式的色標檢測與處理;
?ACOPOSmulti/P3處理器均做了特殊涂層處理以符合印刷工廠的特殊環境;
?采用共直流母線技術的ACOPOSmulti驅動系統,更節能;
02 軟件
?Automation Studio平臺,提供機器的全流程開發服務支持能力,以及所有對象的集成;
?基礎溫度控制庫;
?收放卷卷取控制庫;
?電子齒輪/電子凸輪同步;
03 行業解決方案
?色標抓取:針對各種標形的靈活檢測,并針對弱標更強的能力;
?套色控制:針對各種材料的變化,尤其像PE這種易變形的材料;
?配方恢復:降低開機浪費,能夠快速進入穩態生產;
?一鍵開機:降低操作人員工作難度,降低開機浪費;
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04 機電工程人才
人才是關鍵,貝加萊的軟包裝印刷行業,包括了印刷技術組、行業銷售顧問、方案研究院的人才支撐。這確保了貝加萊可以用行業的語言,深入行業工藝,與機器制造商共同合作,為用戶提供整體印刷工廠的解決方案。
貝加萊在軟包裝印刷領域的優勢
高速凹版印刷機
凹版印刷是比較典型的軟包裝印刷設備,它具有更高品質的色彩飽和度,以及能夠更大的單批次訂單承接能力,一直是軟包裝印刷領域的主力機型。在20年前,通常機械速度都在200m/min,可今天,這個速度已經達到了600m/min。
圖2-凹版印刷機
貝加萊為凹版印刷提供從色標檢測、收放卷張力控制、裁斷、套色的整體方案。其中專門開發適應多種機型的色標檢測,以及為降低終端生產而設計的一鍵開機、配方記憶功能,使得用戶更為易于使用,降低開機浪費。
衛星式柔版
在30年前,衛星式柔版因為復雜的工藝而無法被大量生產,即使它的優勢明顯。但今天,國內已經開始在印刷領域做出了極大的進步。衛星式柔版,采用了每個機組的機械獨立控制,讓產品換單更為靈活。其印刷色彩多達10色、600m/min、1800mm幅面。
圖3-衛星式柔版印刷機
貝加萊的ACOPOSmulti系統,采用共直流母線控制技術,相較于其它機組更為節能,可以達到30%的能耗節省。
機組式柔版印刷機
在軟包印刷中,機組式在油墨環保性更具優勢,因此,在食品、制藥等要求環保較高的領域大量應用。
圖4-機組式柔版印刷機
事實上,在很大程度上,這是一個非常激烈競爭的領域,也是這種嚴苛競爭,才會對控制技術以及智能技術的追求更高。
應對軟包裝印刷的挑戰-技術進行中
在變化的市場中,不斷的通過工程創新,來持續滿足行業的發展,這是自動化企業能夠長期生存,贏得信任的關鍵。圖6顯示了軟包裝領域的幾個發展方向。貝加萊一直深度參與并領先其中。在很多時候,那些“趨勢”,在貝加萊和伙伴的機器上,已經是“標配”功能。
圖5-軟包裝印刷領域的發展趨勢
1 質量的嚴苛追求
對于軟包裝印刷領域,隨著訂單的變小,而造成的開機浪費、切換中的廢料,這些都會帶來成本的上升。在軟包裝這種消費市場近的市場里,“錙銖必較”是必須的選擇。
目前,采用機器視覺的色標檢測,更好的滿足了高精度的色標檢測,及品質管控支持能力。貝加萊的集成視覺,將光源、鏡頭、相機、通信集于一體。
2 產品復雜性與效率
今天,僅2000米的軟包訂單也并非稀奇,并且,下游的食品、制藥行業都在電商的業務高速發展下,從訂單到交付的周期在不斷逼近極限。而更多的代工業務使得印刷廠必須面對生產的變化。這一切都需要機器更快的靈活性。
持續的工藝庫優化,在每個細節的雕琢,才能去應對這種變化。貝加萊與機器伙伴一直在各種細節上不斷的打磨。包括如何降低開機浪費、在卷料切換時最小的裁切浪費、快速的重復印刷配方管理等。
3 節能與環保
從終端消費者及政府環保監管視角都需要予以支持,限塑令使得更多的包材從塑料到冷箔的轉變。另一方面,單一材料的需求在工藝上也提出了新的挑戰。無溶劑復合、環保油墨也需要新的工藝控制來匹配。機器運行能耗的降低,也是需要被考慮的。
4 易用性設計
隨著人工的匱乏,具有豐富經驗的技師難覓,這導致了機器需要更為簡單的設計。而這些背后則是軟件能力的體現。如何讓機器的故障更為快速被定為,且能以直觀的形式給出指導。更易于學習的機器操作,易于維護、易于遠程診斷。
采用mappVIEW設計的HMI交互更方便。
5 數字智能
生產企業對于數據的需求正在成為一個“必需”,用于品質的工藝追溯與改善。這需要機器在物理的通信接口、通信的軟件接口實現能夠流暢的采集、傳輸、預處理,以便排程、OEE計算、成本合算、工藝改善等智能系統的便利數字應用。
在貝加萊的控制器上均配置有OPC UA Server,它可以支持控制器與MES/ERP、云端運行的數據存儲、AI分析軟件的連接。這些能力提供了機器作為一個“數據源”,進行各種智能分析的可能。并通過下行參數直接到機臺,被解析為可執行的智能機器。
6 數字化服務能力
對于終端生產企業而言,企業的服務能力也是再次采購的關鍵決策因素。采用數字化的遠程桌面系統訪問能力、程序的上傳下載、預測性維護。都是機器制造商的機器所迫切需要提升的能力。
貝加萊的Panel PC采用Windows支持多核芯片,能夠實現Web Server、OPC UA Server,實現遠程訪問的易用性。
圖6-貝加萊機器健康醫生AI工具包M.Doctor
圖6所示的M.Doctor就是一個能夠提供機器健康的監測工具包,基于機器學習而設計。不僅可以用于現場運營,在機器的安裝調試階段,它的靈活安裝配置,也可以改善機器設計和安裝的質量。
除此之外,隨著消費市場的崛起,從移動端的訂單,到設計與規劃、制造、末端物流等,構成的整個數字化服務,也需要制造系統具有高度的靈活性,能夠成為企業整體數字化運營的有機構成。