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     摘 要：在材料、包裝工藝等方面，軟包裝印刷行業的企業們正在不斷創新，以能夠提供更為綠色、輕質、可回收方面的 新材料及工藝，這些創新需要機電控制技術來配合，本文重點介紹了目前軟包裝印刷機械工藝控制領域的最新發 展趨勢，以及貝加萊在軟包裝印刷控制系統的技術開發優勢。

文/貝加萊工業自動化（中國）有限公司

        盡管人們將印刷這一領域視為傳統行業，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，人 們在超市、商場里看到的琳瑯滿目的食品、飲料、生活用品 等等都要用到印刷包裝技術，為品牌提供亦或時尚、亦或簡 約的企業價值主張。這些色彩斑斕的商品包裝外觀，同時也 給予人們生活“添彩”。
       作為一個與消費緊密相關的領域，印刷也是一個成本敏 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 的換卷時間、材料的節省、能源的節省等——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 回收的新材料及工藝，這些同樣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，它的科技進步是在歷史悠久的競爭 中繼承和發展起來的。

1 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和機電工 程顧問。圖1是貝加萊在該領域的優勢層級。
     一個自動化企業能夠在某一垂直細分市場里取得成功，是 需要整體能力來構建的，它包括了以下四個層面的能力打造。
（1）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。

（2）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。
（3）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。
（4）機電工程人才
     人才是關鍵，貝加萊在軟包裝印刷行業里可以提供包括 印刷技術組、行業銷售顧問、方案研究院等專業人才來支撐， 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。

2 貝加萊在軟包裝印刷領域的優勢
（1）高速凹版印刷機
      凹版印刷機械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，可是在今天，這個速度已經達到了 600m/min（圖2）。
     貝加萊可為凹版印刷設備提供包括色標檢測、收放卷張 力控制、裁斷、套色等在內的整體方案。其中專門開發的適 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，使得用戶更易于使用，同時還降低了 開機浪費。
（2）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 取得了極大的進步。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）。
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%的能耗節省效果。
（3）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、制藥等環保要求較高的領域中被大量應用（圖4）。
事實上，在很大程度上，這是一個競爭非常激烈的領 域，但也是這種嚴苛的市場環境，才會對控制技術以及智能 技術的追求更高。

3 應對軟包裝印刷的挑戰——技術進行中

       在變化的市場中，不斷地通過工程創新，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5顯示了軟包裝領域的幾個發展方向，貝加萊一直深度 參與并在其中保持領先。在很多時候，一些“趨勢”在貝加萊 和其伙伴的機器上早已成為了“標配”功能（圖5）。

（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、切換中的廢料等，這些都會帶來成本的上升。在軟包 裝這種消費型市場里，“錙銖必較”是必須的選擇。
       目前，采用機器視覺的色標檢測，能夠更好地滿足高精 度色標檢測以及品質管控支持能力。為此，貝加萊的集成視 覺系統將光源、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、制藥行業都在電商業務的高速發展下，從訂單到交付 的周期也在不斷地逼近極限。而更多的代工業務使得印刷廠 必須要面對生產的快速變化，這一切都需要機器具備更快的 靈活性。
       為此，持續的對工藝庫進行優化，以及對每個細節的雕 琢，才能更好地應對這種變化。貝加萊與機器伙伴一直在各 種細節上不斷打磨，其中包括如何降低開機浪費、在卷料切 換時達到最小的裁切浪費、快速的重復印刷配方管理等等。
（3）節能與環保
      從終端消費者及政府環保監管的視角都需要予以支持， “限塑令”使得更多的包裝材料從塑料向冷箔轉變。另一方 面，單一材料的需求在工藝上也提出了新的挑戰，并且無溶 劑復合、環保油墨需要新的工藝控制來匹配；此外，機器運 行能耗的降低，是也需要被考慮的。
（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 ——如何讓機器故障更為快速地被定位，且能以直觀的形式 給出指導，且具備更易于學習的機器操作能力，以及具備易 于維護、易于遠程診斷功能等等。而采用mappVIEW設計的 HMI，能夠實現更加方便的人機交互性能。
（5）數字智能
       生產企業對于數據的需求正在成為一個“必需項”，以用 于品質的工藝追溯與改善。這需要機器在物理的通信接口、 通信的軟件接口能夠實現流暢的采集、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分析軟件等之間的連接。這些能力作為一個“數據源”為機器提供了 進行各種智能分析的可能，并可通過下行參數直接連接到機 臺，因而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能夠具有訪問 能力、程序的上傳下載、預測性維護等，這些都是機器制造 商所迫切需要提升的能力。
     貝加萊的Panel PC采用Windows系統支持多核芯片，能 夠實現Web Server、OPC UA Server，同時也具備了遠程訪 問的易用性。
圖6所示的M.Doctor就是一個能夠提供機器健康監測的 工具包，它基于機器學習而設計，不僅可以用于現場運營， 并且在機器安裝調試階段，它的靈活安裝配置性能也可以改 善機器設計和安裝的質量。
      除此之外，隨著消費市場的快速崛起，從移動端的訂 單，到設計與規劃、制造、末端物流等環節，構成了整個數 字化服務體系，這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組成部分。