施建屏
機組式柔印機是當前世界上應用最為普及的一種柔印機型,是印刷標簽、紙袋、紙盒、軟管、瓦楞紙箱預印等印刷品的理想印刷設備。機組式柔印機具有諸多優勢,如可使用環保型水基/UV油墨;具備強大的印后加工能力,提升生產效率,降低成本;卷到卷、卷到單張都可實現;可按需增加功能,適應各種不同印刷方式的組合,靈活性高等。因此,近幾年我國機組式柔印機的裝機量呈現出良好的增長態勢,尤其是國產機組式柔印機的裝機量發生了相當大的變化,僅用6年時間,裝機量占比便從2007年的56.6%提高到了2012年的75.4%,這表明國產機組式柔印機的制造技術日趨成熟。
當然,這些都離不開國內印刷設備制造商的不斷努力,正是他們的堅守,國產機組式柔印機的技術才能得以持續改進。例如,自2005年我公司推出第一臺應用伺服驅動技術的國產機組式柔印機以來,國內其他機組式柔印機制造商也紛紛跟上,先后推出類似的無軸傳動設備,另外,國產機組式柔印機的連線功能得到了更多的拓展和發揮。除了正反面翻轉印刷、不干膠材料的膠面印刷、冷燙印、覆膜、熱燙印、模切、壓痕、壓凹凸等傳統功能以外,還可以將兩種或多種印刷方式融合到一臺設備中。
2011年,德國諾科標簽集團的全資子公司諾科印刷(杭州)有限公司購進了上海紫光YR420WZ九色機組式柔印機(如圖1所示),這是在華外商獨資企業首次采購國產機組式柔印機,充分體現了外商對上海紫光制造的高端窄幅機組式柔印機技術、質量和服務的認可。
盡管國產機組式柔印機已經在我國市場擁有驕人的成績,但我們必須清楚地認識到,國產機組式柔印機在技術和質量上與進口設備相比還存在較大的差距。要想從根本上縮小差距,制造出更加優質的國產機組式柔印機,筆者認為首先必須從國產機組式柔印機的設計抓起。
調研市場需求正確選擇開發規格
機組式柔印機可按照印刷幅寬來分類,一般印刷幅寬在600mm以下的稱為窄幅機,600~1000mm的稱為中幅機,1000mm以上的稱為寬幅機。
不同印刷幅寬的機組式柔印機,針對的印刷市場也不同。一般情況下,窄幅機主要針對標簽印刷市場,尤其是其他印刷方式不能實現的高檔精美標簽的印刷;中幅機主要針對餐盤紙、教材內頁、漢堡盒、一次性紙杯和煙包等印刷市場;寬幅機主要針對以紙袋和瓦楞紙箱預印為代表的包裝印刷市場。
因此,在明確開發哪種規格的機組式柔印機之前,首先要啟動市場調研,通過走訪用戶、拜訪相關行業協會、咨詢業內專家、查閱海關和專業媒體的統計數據等方式,收集到所需的相關資料,然后通過SWOT態勢分析法來明確存在的優勢、劣勢、機會和威脅,以確定設備開發的切入點,最后認定待開發設備將來的市場地位和技術路線。
了解印刷工藝 關注技術進步
在明確針對哪些包裝印刷市場開發新設備以后,接下來需要了解國內印刷品有哪些工藝要求,如連線整飾和印后加工等;還要跟蹤國外的新印刷工藝,為將來這些新工藝進入中國印刷市場早作準備。
在設計機組式柔印機時,更應結合用戶需求,如我國用戶當前最關心的就是減少用工、提高成品率,就要考慮如何提升機組式柔印機的自動化程度、印刷精度;用戶注重降低承印材料的損耗,就必須考慮如何縮短承印材料在機組式柔印機中的長度;用戶關心降低設備能耗,就要考慮除常規的UV固化裝置外,還有哪些供貨商能提供價格適中合理的LED-UV裝置;用戶關心印刷成品的防偽性能,就必須了解實現防偽的手段,有哪些防偽工藝與機組式柔印機有關等問題。
另外,機組式柔印機的主要設計者必須認真學習《印刷機械 卷筒料機組式柔印機》(GB/T 25679-2010)這個最新的國家推薦標準,應比照或高于這個標準來提出機組式柔印機主要零部件的裝配質量要求,提出能滿足印刷和其他加工要求的張力控制要求,提出設備出廠前應調試的印刷套印精度、實地印刷壓印均勻性、單色實地印刷穩定性等要求,并以此形成本企業新設備調試后出廠驗收的規則。
總而言之,要做到“以用戶為關注焦點”,同時還應符合法律法規的要求。
分析國內外同行技術的現狀
完成上述兩方面工作以后,在形成成熟的設計方案之前,還要注重收集和分析國內外同行的技術。不管是哪家制造商,其設備之所以能夠在市場上被用戶所接受,必定有其值得我們學習的地方,要以“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的態度,特別是要對設備的主要機械結構和電氣控制進行深入分析,應知其然,更應知其所以然,千萬不能“文人相輕”,更不能“人云亦云”……
至于知識產權方面,必須做到自主設計開發,在此過程中可參考國內外同行同類設備的一些優點。另外,在設計開發新設備之前,一定要做好檢索國內外同行的專利申請和授權情況的工作,以避免日后陷入專利糾紛之中。
攜手合作伙伴 提升設備檔次
2003年5月,上海紫光YR420卷筒紙柔印機所印刷的202線/英寸“雪景”樣張被美國柔印協會評為窄幅印刷品(海外組)銅獎,實現了國產柔印設備印刷品在國際上獲獎“零”的突破。結合多年的經驗,我公司提出“攜手中國柔印界,與高品質柔印同行”的獲獎感言,這足以說明合作伙伴在推廣企業產品中的重要性。
在柔印合作伙伴中,不管是版材、不干膠材料和冷燙箔等材料供應商,還是電暈、除塵、糾偏、UV固化、激光陶瓷網紋輥、模切輥等附加裝置供應商,都希望優秀的國產設備能使用或配置他們的產品,尤其是在專業展覽會期間,許多供應商會給印刷設備制造商提供價格優惠或者免費使用的產品,這就需要合作伙伴之間,本著精誠合作的精神,捆綁在一起推廣自己的技術和產品,從而達到雙贏的目的。
在設計制造機組式柔印機的過程中,印刷設備制造商不可能獨自完成全部用戶的個性化要求及附加裝置的制造。因此,還應從合作的供應商那里獲取最新且有用的技術信息,對照印刷工藝要求和用戶需求,有選擇地使用合作伙伴提供的材料和附加裝置,以豐富新設備的功能。
以人為本 提高設備操控性
在新設備的初始設計中,還應十分關注與操作者工作有關的細節問題,主要設計者要對新設備的機械和電氣結構做到嚴格檢查,以避免安全隱患,并提前做好日后可能會對操作者造成職業病的相關防范。其中,除了應注意防止漏電、觸電危險,以及機械刀片、旋轉滾筒和齒輪的防傷手等一般問題之外,還應注意UV固化裝置的紫外線外泄,因為一旦外泄就可能會使長期接觸的操作者患上白內障等職業病;此外,熱風干燥裝置、IR干燥裝置若沒有一定的防護措施,也會使操作者承擔燙傷風險。總之,主要設計者要認真學習《印刷機械和紙加工機械的設計及結構安全規則 第2部分:印刷機、上光機和印前機械》(GB/T 28387.2-2012)的相關規定,并堅決執行。
除此以外,還應關注操作者的勞動強度和操作方便性,要按照人機工程學來確定操作者在工作中所必需的空間、運動的范圍、坐下或站立進行手工操作時的最佳尺寸,以提高設備的操控性。同時還要滿足必要的環境噪音限制要求、照明條件等,并設計安裝必要的起重裝置,以減少操作者經常更換或清洗滾筒裝卸時的勞動強度。
為了給用戶在保養和維修設備時提供方便,主要設計者可考慮在設備操作側的機身外設計用于放置油墨杯、抹布、膠帶等日常用品所需的位置;在設備需要經常潤滑的部位應便于加油位置的識別及便于油槍等工具操作;需要經常清洗的印版滾筒、網紋輥、計量輥和墨斗盤等部件,應設計成方便拆裝的結構。
以上是筆者根據多年從事印刷設備設計工作的經驗,就機組式柔印機設計過程中容易忽視的一些細微問題提出的幾點看法,希望能起到拋磚引玉的作用,引起國內印刷設備制造商的重視,以共同把國產機組式柔印機的技術等級提高到一個新水平。