头条 | 瓦楞包装生产的未来——端到端的自动化

众所周知，包装领域对数字印刷的需求正在增长。根据Markets and Markets在其2022年6月发布的数字印刷包装市场报告中，数字印刷包装市场在2022年的价值为294亿美元，预计到2027年将达到451亿美元——2022-2027年将以8.9%的复合年增长率增长。

增长与包装趋势有关。“这些包括SKU激增、速度需求、区域化和不断变化的监管环境。订单运行时间在缩短，每天的作业量在增加，市场周转时间在缩短……所有这些都会影响生产。规划的复杂性、循环经济和包装的食品安全要求是其他因素，”得世美国瓦楞纸销售经理查克·斯林格兰解释说。

许多基材/材料用于包装。特别是瓦楞纸仍然主要使用传统技术印刷，但使用单通道数字印刷机，辅之以自动处理系统来处理厚重的瓦楞纸堆，加工商和印刷商采用这些工艺，因为它们既具有成本效益又易于使用。

瓦楞纸数字印刷

单通道数字印刷机对当今涉及瓦楞纸的加工商和印刷商来说非常重要。对包装上生动设计的需求不断增加，单通道数字印刷机可以提供这一点。

惠普PWI后印事业部产品和营销经理阿迪·肖勒表示，“数字印刷使加工商能够提供令消费者兴奋的高质量包装。无论是鞋盒上的细节和个性化设计，还是食品和饮料包装上令人兴奋的故事讲述，数字印刷的敏捷性和灵活性都可以实现创新的品牌活动，激发消费者并最终提高参与度。”

“单通道数字印刷增加了加工商高图形瓦楞纸包装的产量，并且不会产生与胶印裱贴标签相关的采购和浪费，也没有柔版印刷版的高成本。从文件到印刷的流程实现了及时发货。借助数字印刷，作业设置和换单可在几分钟内完成，与传统模拟印刷相比，第一张印张可售且浪费最少，”斯林格兰解释说。

有时，这些技术的实施是一种协作努力，将数字技术与柔版印刷等模拟技术相结合，从而形成一种混合方法。“结合混合、单通道技术可以节省成本和增加利润，提高印刷质量，尤其是纯色，并且能够为客户提供高质量的图形印刷，而无需当今提供的大多数模拟机器所需的高投资和操作员技能水平，” Kento公司北美销售和运营副总裁劳埃德·肯特解释道。

出于可持续性原因，数字技术具有优势。根据Markets and Market报告，“与传统印刷不同，数字印刷不使用胶片印版或照相化学品，这消除了数字文档文件和最终印刷之间的印前阶段。此外，数字印刷机不会排放有害物质，这减轻了他们的整体能源消耗。”

以EFI Nozomi数字单通道印刷机为例，“这项技术通过了各种认证，包括但不限于Fogra能耗证书，该证书表明该机器的能耗比其他设备低30%，以及密歇根大学的OCC可再浆化和可回收性证书，”EFI Nozomi包装全球业务发展总监何塞·米格尔·塞拉诺补充道

技术进展

在瓦楞纸加工环境/印刷车间采用单通道数字印刷机方面，我们只是冰山一角。“2016年，第一台用于瓦楞纸的数字单通道后印设备被引入市场，引起了传统行业的兴趣，但也引起了很多怀疑，”肖勒指出。

基于EFI以及I.T.等分析公司的研究。Strategies、InfoTrends、IDC、ICCI和FEFCO，Serrano预计全球商业机会为1760亿美元的产值，印刷面积约为27,000 亿平方英尺，而今天只有不到百分之一是数字印刷的。

“我们看到客户的业务同比增长超过80%。这向我们表明，随着越来越多的加工商发现并拥抱单通道数字印刷带来的机遇，数字采用率正在显著提高，”他继续说道。

斯林格兰指出，在过去6年中，由于喷墨技术的发展、分辨率的提高以及印刷机可靠性和技术正常运行时间的提高，单通道印刷已经从早期采用转变为完全接受的印刷生产方法。

“为了具有竞争力并提供类似的印刷解决方案，更多的加工商将在他们的解决方案组合中添加单通道印刷机。包装消费品品牌继续采用单通道印刷，因为它适应更小的最小订单量、包装和活动的区域化，以及包装图形变化的增加，”斯林格兰继续说道。

尽管趋势是在增长，但肯特表示目前全球只有不到0.5%的瓦楞纸生产是通过数字印刷处理的，原因是数字油墨的成本。“混合技术可节省高达80%的油墨，这意味着更多企业可以转向单通道印刷，增加利润预期，并提高机器的投资回报率 (ROI)，”肯特继续说道。

转向数字印刷需要什么？

加速单通道数字瓦楞纸印刷的发展需要多种形式的教育。正是通过指导和真实世界的成功案例，瓦楞纸加工厂和印刷商才学会接受单通道数字印刷。在这个领域提供解决方案的每个供应商都在增长中发挥作用。

得世为印刷商提供详细的总拥有成本计算，以帮助将单通道印刷的变化作为其流程的一部分。它提供由旗下Analytics驱动的透明生产数据。作为一家成熟的北美服务和零部件组织，包括国内油墨制造，得世致力于帮助加工商做出更技术和财务的决策来发展他们的业务。

“加工商了解商业模式，以及在数字制作中取得成功所需的条件非常重要。考虑到这一点，我们提供各种培训，以确保我们的客户最大限度地利用数字制作机会。
其范围从销售、市场营销和操作员培训一直到油墨优化。我们的成功就是客户的成功。从印前到印后，我们与客户合作实现，他们非常感谢我们的支持和专业知识，”斯林格兰分享道。

EFI在工业数字印刷方面的专业知识、广泛的单通道设备安装基础及其创新历史使其成为加工商向数字瓦楞纸包装生产转型的理想咨询技术提供商。“瓦楞纸加工商/印刷商已经踏上了采用数字解决方案的旅程。我们相信，如果加工商看到这项新技术带来的商机，同时现实地看待它所需的投资——以不同的方式调整工作流程和管理印刷负载，以及寻找和测试新应用，这将极大地帮助决策过程，”塞拉诺解释道。

惠普与品牌密切合作，帮助他们了解数字印刷的可能性。它直接与加工商合作，分析他们的生产并评估整体成本和时间的减少，这可以在以后转化为增加的产能。
就个人而言，肖勒认为，要让更多人接受单通道数字印刷，它是“品牌需求和财务模型应该端到端计算的理解的结合，而不仅仅是比较油墨成本和油墨成本。我们经常听到的是“与柔版油墨相比，数字油墨太贵了。”这确实是一个真实的说法，但是比较端到端的成本，包括印版、仓库、废物、水和劳动力，表明数字油墨具有与传统印刷相比的优势不仅仅是数百份，而是数千份。”

Kento北美公司正在“通过提供混合解决方案以及开放式油墨系统，消除成本障碍，这一直是许多人的主要缺点，”肯特解释说，“加上这种可升级性、轮转模切，甚至双面印刷，许多人现在意识到单通道不再仅仅意味着数字印刷。”。

配套机器人

人工智能和机器人技术用于各种类型的制造设施，瓦楞纸加工厂/印刷厂也不例外。由于每天处理大型、重型托盘，由人工智能和/或机器人技术驱动的自动化材料处理似乎只适合成为流程的一部分，以跟上单通道印刷机达到的速度。

“自动化是使数字化生产的各个方面更加高效和有利可图的驱动力——材料处理是其中的重要组成部分。无论是印刷还是模切/后加工与装饰，如果有任何阻碍材料流动的因素使您的印刷机或模切机无法不间断运行，您的设备就无法获得应有的投资回报率。自然地，印刷机速度越快（具有单通道功能）就越有可能在下游造成瓶颈，”迅特美国营销和传播经理比阿特丽斯·德鲁里证明道。

根据肯特的说法，物料搬运的自动化曾经是无法实现的，因为“预上料机的定制要求导致成本和空间要求。很少有制造商提供适合标准预送纸器和堆垛机的纸张尺寸。”

然而，随着技术的进步，更大的印刷量可以通过数字印刷进行处理。“这些更高运行的作业现在带来了对前端和后端更多自动化的需求。添加自动化，这可以改变许多工厂的游戏规则，”肯特解释道。

“减少人类接触点是关键，”斯林格兰说。连续进料和堆垛系统等物料搬运设备必须自动化、高效且准确。“当工业规模的数字生产涉及大量单独的作业，所有这些作业都需要处理和加载以便快速交付给客户时，这一点尤为重要。”

塞拉诺同意“添加机器人技术将材料送入印刷机或将其从堆垛机中取出进行进一步处理是整个制造过程中至关重要的一步。”

需求增加

瓦楞纸单通道数字印刷增加了对自动化材料处理系统的需求。Elitron营销协调员卡罗琳·贝尔承认，随着单通道印刷的增长，她的组织对自动化的需求也在增加。

“我们现在根据个别生产要求提供许多不同级别的自动化。工作流程可以随着生产水平的提高而升级，并且可以根据需要添加额外的自动化——上料、卸料、纸板翻转。”

“当然，”德鲁里同意道。这就是迅特推出专为瓦楞纸市场设计的带有BHS180 纸板处理自动化的双光束Q-Line的原因。通过机器人纸板上聊和卸载/堆垛系统，结合UNDERCAM扫描，该系统完全配置为基本上无人值守，托盘到托盘处理六英尺高的印刷瓦楞纸板堆。

根据斯林格兰的说法，“瓦楞纸市场受产量驱动，高产量是标准。”得世的一些客户的工厂是完全自动化的，大部分材料处理机制直接集成到客户物流中。

“这种能够运行更长版作业订单的加工商将希望在有意义的地方增加自动化，因此选择的单通道机器需要与标准自动化机器结合，占用尽可能少的空间，”肯特分享道。

加工商/印刷商需要大规模采用自动化材料处理机制，并确保安全有效地实施。大多数家公司或印刷机以前都采用过其他形式的自动化。“对于那些确实希望增加自动化的人来说，他们会像在整个工厂中使用其他机器一样这样做，假设他们的单通道机器具有正确的形式与尺寸来支持标准自动化机器，”肯特建议道。

斯林格兰说，围栏和光幕等安全机制可确保环境安全并消除风险。“Elitron对操作员进行全面培训，使他们能够操作我们所有的系统。我们自然会在培训期间解决安全问题，并解释现有的安全系统，以确保生产现场所有人的安全，”贝尔分享道。

另一个例子是新的迅特切割系统。“采用BHS180的Q系列的速度和规模需要开发一个复杂的安全系统，其组件包括从光栅/窗帘到可伸缩玻璃防护罩，以防止进入工作区域——不妨碍视线，以及周围的安全围栏装载/卸载区域，”德鲁里解释道。

瓦楞纸加工商和印刷商越来越需要单通道数字印刷机及其自动化材料处理设备。他们在满足包装趋势和可持续发展方面勾选了所有方框。我们正处于采用的初期，制造商和行业领导者正在掌舵，以宣传这些有价值的技术的优势。

作者 | 本·福斯特
来源 | 数字印刷与包装
编辑 | 纸箱微视界