柔印 4.0:印刷機自動化提升窄幅柔印獲利



窄幅及中幅柔印業者面臨到訂單印量縮減、交期縮短、品種數量增加、熟練工短缺、印刷難度提高、品質及一致性要求提升的挑戰,當然還包括價格壓力。


大家應該同意,傳統柔印生產流程受到人為因素影響很深,因此在損耗、效率、一致性、交貨期及利潤方面,呈現不穩定的波動。為盡可能降低這些人為因素的影響,市場上出現採用封閉迴圈自動控制以及互聯的印刷設備平臺,目標是提高生產效率及產出。這個發展趨勢與「萬物互聯」、「智慧工廠」、「工業 4.0」的概念挺像的,但將這些技術應用到窄幅柔印是否可行?


當前多數印刷廠的工作流程都高度依賴人工,運行結果受操作人員水準的影響很大。流程中許多步驟需要人工操作,例如填寫工作單、貼版、上料、調機、充墨、刀模以及分條調位、印壓設置、套準、顏色檢驗、換卷及接料等等。這些工序充滿犯錯及損耗的機會,尤其當操作人員狀況不佳時,結果可能更糟。


現代高度自動化的窄幅柔印機


 

數位工作流程


本世紀初期,窄幅柔印機經歷重大技術革新,從傳統的機械傳動變為伺服,大幅提升印刷質量及穩定性。當時號稱將窄幅柔印從依賴操作技能演變為科學的時代。


近年來,伺服柔印機逐漸普及,也有越來越多的印刷廠添購數位印刷機或柔印/數位混搭的印刷設備,這是印刷數位化的一個過程。這裡必須特別注意,數位印刷與窄幅柔印數位化是完全不同的兩個概念。


品牌商追求品質及價格的同時,也越發關注及時交貨。窄幅柔印業者必須提升效率及產出才能滿足要求。自動化及工業 4.0 正好可以協助印刷廠達成這些目標。


接著就讓我們來探索最新的封閉迴圈控制系統如何協助窄幅柔印走向工業 4.0,自動化能如何改善一致性、可靠性並提升獲利。


採用伺服直驅(版輥、網目輪、壓印輥)的窄幅柔印機



印刷業者現在可以在相同的時間裡印刷更多訂單,用相同的員工數量但發生更少錯誤,還能完全滿足客戶需求並獲取足額利潤。許多工業 4.0 的自動化功能已經在窄幅及中幅柔印機上實現:


- 接料

- 調取過往工作資訊並自動調機

- 自動套準

- 刮刀調整

- 清洗墨路

- 分條設置

- 刀模對位

- 品檢

- 提示生產情況或生成報告


這些功能可以減少人工操作出現的誤差、品質穩定輸出、減少損耗並提高獲利。多數伺服驅動的柔印機能夠提供一定程度的自動化,例如自動套準,但是遠不及與生產管理系統互聯的智慧自動化功能強大。最新的系統可將工作設置參數傳送到印刷機後,操作人員只要上料然後啟動,印刷機就能自動開始印刷,並把運行的數據回傳至生產管理系統。


智慧柔印機上的烘乾單元


 

模組化設計


窄幅柔印的複雜程度不斷提高,從最早橡皮版印刷簡單的產品演變為今日多色印刷結合冷/熱燙金、網版、數位、上光以及覆膜等工藝,複雜了許多。加上短印量、短交期的趨勢,印刷廠必須提高生產效率,可以選擇的方案有:


- 柔印+數位印刷:數位印刷能做到非常好的套準,尤其配合封閉迴圈自動控制,除柔印

本身的套準更好外,與數位印刷的套準也能做到更好


- 網版及凹印混搭:不同印刷方式之間的張力控制是個難題,凹印單元需要高張力,但是

滾筒或平版網版則需要低張力。智慧系統能控制好各單元間的張力,確保品質及穩定性


- 熱燙或冷燙:智慧張力及套準控制降低燙金工序造成的損耗


- 覆膜及模切:這兩個工序都很容易對柔印流程造成阻礙,自動化張力及套準控制對解決

這個問題幫助很大


 

即時通訊


針對生產流程中的每個步驟(包括訂單處理、製版、貼版、印刷、後加工、倉儲及配送)提升自動化程度,可以降低成本、提高效益。人工智慧能讓這些步驟之間以及與中央生產管理系統即時通訊並搜集數據,然後實現自動工作、物料及設備的準備安排,還能夠驗證實際輸出的效果。


採用人工智慧生產管理系統的全自動柔印機可以實現:


- 包裝買家的採購系統自動下單到伺服器上


- 生產管理系統對訂單進行審核並提示印前部門注意事項

- 系統對訂單排期、訂購原材料、進行製版、貼版,最終在印刷機上設置參數

- 開始印刷後,視覺品檢系統在收卷單元監測瑕疵


- 印刷完畢時,生產管理系統自動提出生產時間、損耗及利潤報告


- 人工智慧按設備監控情況提出預防性或定期保養的需求,由機修部門或是供應商執行,

減少意外停機的可能


人工智慧的強大聽起來既期待又可怕,但它其實已經遍佈我們的日常生活中:手機的人臉識別、社交媒體自動篩選你喜歡的文章、語音助理提供有用的建議、虛擬旅行社安排航班/旅館/用車等等。人工智慧已經進入印刷行業並帶來很多機會,採用自動化印刷設備是很多印刷業者必然的選擇,也是保持競爭力的必要條件。


 

※ 本文翻譯自美國 FTA " FLEXO " 雜誌 2021年 3月刊

原文標題:Road to " 4.0 "

由「信華柔印科技 * 嘉昱有限公司」提供予「台灣柔版印刷協會」網站使用


※ 作者:Steve Leibin

美國 Matik 公司 董事長

(Matik 公司專業銷售歐洲的印刷及包裝設備,已有超過40年歷史)








※ 譯者:信華柔印科技 * 嘉昱有限公司--林嘉彥 先生