一、行業變革之勢
傳統包裝印刷行業在技術進步下向智能化生產轉變,全球及中國包裝印刷產業發展現狀及趨勢凸顯行業變革的必然性。
全球包裝印刷市場超千億美元,復合年增長率預計達 4.1%,到 2029 年,全球包裝印刷市場將超過 6000 億美元。其中,亞太地區占比 43%,中國作為亞太地區的重要市場,其印刷包裝市場規模也逐年遞增,位居世界第一。
從全球來看,包裝印刷產業正朝著智能化、數字化、智能制造、可持續發展的方向發展。北美洲、拉丁美洲和歐洲作為全球重要的印刷市場,整體發展趨勢向好,但也面臨著成本壓力增加等問題。中國包裝印刷產業已形成完整工業體系,2019 年規模達到 1.5 萬億元,2020 年全國紙包裝業規模以上企業共有 2510 家,2021 年中國包裝行業規模以上企業數量達 8831 家。
隨著人工智能、大數據、物聯網等技術的不斷進步,包裝印刷行業智能化轉型成為必然趨勢。智能化轉型可以提高生產效率、降低成本、提高產品質量,更好地適應市場需求變化,提高企業競爭力。例如,奉其奉印刷科技(上海)有限公司引進高端智能印刷設備,自主研發物聯信息系統,效率提升了 25%,實現了從產品研發、訂單管理、生產、銷售到物流全過程的數字化。
未來,包裝印刷行業將繼續在智能化生產的道路上前行,不斷創新技術,提高服務品質,以適應市場需求變化和行業競爭格局的變化。
二、智能生產案例
(一)安徽新華股份有限公司
安徽新華股份有限公司于 2019 年開展“智慧云印”工業互聯網平臺項目建設。建設“慧核”工業互聯網平臺,通過基礎共性平臺管理駕駛艙對數據進行融合、分析、加工,實現日常經營管理、設備效能管控、質量狀態監測等功能。該平臺通過對企業生產全過程、全流程、全要素的數據上云融合,實現生產管理的數字化、可視化、標準化,實現數據驅動高質量生產與管控。
“5G+MEC 智慧云印工業互聯網融合應用”項目利用 5G 網絡傳輸速度快、穩定性強、安全性高的特點,實現設備自動化、生產透明化、管理移動化,打通制造環節的生產價值鏈條。效益分析顯示,生產效率提升 20%,綜合效益提升 10%,印前電子文件檢索時間縮短至原來的 1/9,準確率達到 100%,印刷侯紙等版時間縮短 90%,生產工序轉換時間縮短 70%,質量投訴率大幅下降。
(二)世紀開元益好定制工業互聯網平臺
世紀開元益好定制工業互聯網平臺依托世紀開元“互聯網+印刷”領域的優勢,深耕小批量個性定制領域。整合印刷企業及其上下游供應商、分銷商企業資源,鏈接社會設計師團隊及個人資源,以 C2B 和 S2b2C 模式為主導,為中小微企業賦能。
該平臺著力解決印刷產業大規模個性化定制的行業難點,通過解決供應鏈不貫通、物流效率低、物料供需不平衡等問題,實現個性化產品的定制生產。建設供應鏈數字化系統,保證內部生產線高效暢通的同時,與外部相配合,完成定制產品生產經營活動。
(三)奉其奉印刷科技(上海)有限公司
奉其奉印刷科技(上海)有限公司搶抓數字化轉型機遇,引進高端智能印刷設備,并自主研發、設計物聯信息系統。車間內兩條全自動生產線高效運轉,智能升降式機器人精準送紙,工作人員寥寥無幾,取而代之的是智能化的控制系統和精準的生產數據。
這兩臺印刷機每小時能印 1.6 - 1.8 萬印次,兩班可印 30 多萬張,相較傳統生產線效率提升了 25%。通過自行研發的信息系統將各個分散的機器設備連接起來,實現了從產品研發、訂單管理、生產、銷售到物流全過程的數字化。
企業為客戶提供定制化生產服務,進行可視化監控、質量追溯和預防性風險控制,讓客戶體驗“像在淘寶上購物那樣”的便捷。奉其奉擁有一支高資歷、高技能的研發設計及技術賦能的高端團隊,創造了 400 項國家專利,其中發明專利近 20 項。先后榮獲“國家高新技術企業”“上海市工業互聯網重點企業”“上海印刷優勢企業”等榮譽稱號,正由生產型制造商向服務型制造商轉變。
三、技術應用領域
(一)人工智能的創新應用
人工智能在包裝印刷行業的應用廣泛,為行業帶來了諸多創新。在智能印刷系統方面,利用人工智能技術可以實現印刷過程的自動化和智能化。例如,通過智能算法優化印刷參數,提高印刷質量和效率。根據數據顯示,采用人工智能優化后的印刷系統,生產效率可提高 30%左右。
在智能包裝設計領域,人工智能可以根據客戶需求和市場趨勢快速生成個性化的包裝設計方案。MidJourney 等工具可以根據文字描述生成高質量的圖像,為包裝設計師提供了極大的靈感和便利。簡單 AI 則在 AI 繪畫、文生圖等方面表現出色,助力包裝設計更加獨特新穎。
智能物流管理也是人工智能的重要應用方向。通過人工智能算法,可以優化物流配送路線,降低物流成本,提高配送效率。據統計,智能物流管理可使物流成本降低 20%以上。
智能品質控制方面,人工智能技術可以實現對印刷品質量的實時檢測和分類。利用機器視覺技術對產品進行非接觸式檢測,可提高檢測精度和效率。基于深度學習算法,機器視覺系統可以學習和識別產品缺陷,并自動將有缺陷的產品剔除,確保產品質量穩定。
(二)物聯網技術的影響
目前,物聯網技術在包裝印刷行業的應用現狀主要體現在生產監控與優化、質量控制與檢測、供應鏈管理等方面。在生產監控與優化方面,通過物聯網技術可以實現生產過程的數據采集、傳輸和分析,優化生產工藝,提高生產效率和產品質量。例如,天津長榮通過智能化物聯網管理系統的實施,實現了生產過程中每一道工序的可視化,使得各個工序之間的流轉變得更加快速。
在質量控制與檢測方面,物聯網技術為包裝印刷行業的產品質量溯源提供技術支撐。通過物聯網技術采集產品生產過程中的各種數據,生成產品質量追溯數據鏈,并存儲在云端數據庫中。消費者可以通過智能手機或其他設備掃描產品上的二維碼或條形碼,查詢產品質量信息,提高消費者對產品質量的信任度。
在供應鏈管理方面,物聯網技術優化包裝印刷行業供應鏈管理,實現供應鏈各環節的信息互聯互通和協同作業。通過物聯網技術實現原材料采購、生產、運輸、倉儲和銷售等環節的數據共享,提高供應鏈透明度和協作效率,降低供應鏈成本。
未來,物聯網技術在包裝印刷行業的發展趨勢將是數據分析與人工智能整合、智能工廠和自動化等。通過數據分析和人工智能技術的整合,可以更好地挖掘數據價值,為生產決策提供更準確的依據。智能工廠和自動化將進一步提高生產效率和質量,降低成本,滿足個性化定制需求。
四、數字化轉型之路
(一)背景與趨勢
印刷包裝行業面臨著諸多挑戰,市場競爭激烈,企業間價格戰不斷。據統計,行業內市場飽和,企業數量眾多,價格競爭使得利潤空間不斷壓縮。同時,客戶對印刷包裝的品質、交貨期、價格等方面的要求越來越高。他們期望能夠快速獲得符合自身需求的產品,這就需要企業具備快速響應并滿足客戶需求的能力。此外,原材料、人工、能源等成本不斷上漲,給企業經營帶來了巨大壓力。在這樣的背景下,數字化轉型成為了印刷包裝行業的必然選擇。通過數字化技術,可以優化生產流程,提高生產自動化程度,降低生產成本;提升產品品質,減少人為因素對產品品質的影響;實現快速原型制作、小批量生產等,使企業能夠快速響應市場需求。
(二)技術應用與創新
數字化文件傳輸:通過高速網絡傳輸數字化文件,極大地提高了生產效率,減少了錯誤和浪費。企業可以快速接收客戶的設計文件,并進行處理和印刷,縮短了生產周期。
自動化工作流程:采用自動化軟件,實現文件自動處理、拼版、打印等流程,提高了工作效率。例如,一些先進的印刷企業采用自動化流程,能夠在短時間內完成大量訂單的處理。
遠程協作與監控:利用互聯網技術,實現遠程協作、文件共享、生產監控等功能,加強了團隊協作和溝通。管理人員可以隨時隨地監控生產進度,及時調整生產計劃。
產品與服務升級:
個性化定制:根據客戶的個性化需求,提供定制化的印刷包裝解決方案。數字印刷技術的發展使得個性化定制成為可能,企業可以快速響應客戶的特殊要求,為客戶提供獨一無二的產品。
環保材料研發:積極研發和應用可降解、可回收的環保材料,降低印刷包裝對環境的影響。隨著環保意識的提高,消費者對環保包裝的需求不斷增加,企業通過研發環保材料,不僅滿足了市場需求,也提升了自身的社會形象。
生產流程:優化生產流程,減少能源消耗和廢棄物排放,提高資源利用效率。例如,采用節能設備、優化生產布局等措施,降低企業的能源成本。
(三)企業實踐與啟示
惠普公司:作為全球知名的科技公司,惠普在印刷包裝行業取得了顯著成就。他們引入先進的數字印刷技術和智能化生產管理系統,實現了從傳統印刷向數字化印刷的轉型,提高了生產效率和產品質量。例如,惠普的數字印刷機可以實現高分辨率的印刷,色彩鮮艷,圖像清晰,滿足了高端市場的需求。
裕同科技:裕同科技注重技術創新和數字化轉型,建立了數字化工廠,實現了從設計到生產的全程數字化管理,提高了生產流程的透明度和可追溯性。通過數字化管理,企業可以實時監控生產進度、質量狀況等,及時發現問題并解決,提高了生產效率和產品質量。
納利公司:當納利是全球最大的印刷公司之一,在數字化轉型方面取得了顯著成果。通過引入先進的數字印刷設備、智能化生產管理系統和個性化定制服務,滿足了客戶多樣化的需求,提升了市場競爭力。當納利的成功經驗表明,數字化轉型是企業提升競爭力的關鍵,只有不斷創新,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
這些企業的成功案例為行業數字化轉型提供了借鑒,強調了引入先進技術、實現數字化轉型、創新驅動的重要性。在數字化轉型的道路上,企業需要不斷探索和創新,結合自身實際情況,制定適合自己的數字化轉型戰略,提高企業的核心競爭力。
五、未來展望
(一)行業發展趨勢
隨著科技的不斷進步,印刷包裝行業未來將呈現出更加明顯的綠色化、數字化和智能化發展趨勢。在綠色化方面,環保材料的應用將更加廣泛,如可再生和生物基材料、可降解和堆肥材料等。據相關數據顯示,到 2025 年,全球可降解包裝材料市場規模有望達到 500 億美元。同時,綠色印刷工藝也將得到進一步推廣,水性油墨、UV 油墨和電子束固化油墨等環保油墨的使用比例將不斷提高。
在數字化方面,數字印刷技術將在包裝印刷領域發揮更大的作用。數字印刷能夠實現一張起印,滿足個性化、小批量定制的需求,市場前景廣闊。預計未來幾年,數字印刷在包裝印刷市場的份額將以每年 10%以上的速度增長。
在智能化方面,智能化設備和技術將不斷涌現,如智能印刷設備、智能包裝機器人、智能倉儲管理等。通過引入物聯網、人工智能等先進技術,實現生產過程的自動化和數字化,提高生產效率和產品質量,降低成本。
(二)技術創新方向
納米綠色印刷技術:將納米材料創新研究與印刷技術緊密結合,發展納米綠色印刷制造技術,可以從源頭解決傳統減法工藝的污染,并為印刷電子、印刷光子等戰略性新興產業奠定基礎。例如,中國科學院化學所綠色印刷重點實驗室在納米綠色印刷技術方面取得了重大突破,為行業的綠色發展提供了新的思路和方法。
智能包裝技術:智能包裝可以實現對產品的實時監控、信息追溯和防偽等功能,提高產品的安全性和附加值。例如,采用 RFID 技術的智能包裝,可以實現對產品的全程跟蹤和管理,提高供應鏈的透明度和效率。
3D 打印技術:3D 打印技術可以實現復雜形狀的包裝設計和定制化生產,為包裝印刷行業帶來新的發展機遇。目前,3D 打印技術在包裝行業的應用還處于起步階段,但隨著技術的不斷成熟和成本的降低,未來有望得到廣泛應用。
(三)市場前景預測
未來,印刷包裝行業的市場需求將持續增長。一方面,隨著消費升級和電商的快速發展,對包裝印刷的需求將不斷增加。特別是個性化、定制化的包裝需求將越來越大,為行業帶來新的市場機遇。另一方面,隨著環保意識的提高和政策的推動,綠色包裝將成為市場的主流,為行業的可持續發展提供有力保障。
預計到 2028 年,全球包裝印刷市場規模將超過 7000 億美元,中國包裝印刷市場規模將達到 2 萬億元以上。同時,行業的集中度將不斷提高,具有技術創新能力和品牌優勢的企業將在市場競爭中脫穎而出。
(四)面臨的挑戰與應對策略
挑戰:印刷包裝行業的智能化、數字化和綠色化轉型需要大量的技術投入和人才支持。企業需要加強與科研機構、高校的合作,共同開展技術研發和人才培養,提高行業的技術水平和創新能力。
成本挑戰:新技術的應用和設備的更新換代需要大量的資金投入,這對企業來說是一個巨大的挑戰。企業可以通過優化生產流程、提高設備利用率、降低原材料消耗等方式,降低生產成本,提高經濟效益。
環保挑戰:隨著環保政策的不斷收緊,印刷包裝企業面臨著越來越大的環保壓力。企業需要加強環保意識,積極采用環保材料和工藝,減少廢棄物排放,實現綠色生產。同時,企業也可以通過申請環保認證、參與環保項目等方式,提升企業的社會形象和品牌價值。
印刷包裝行業在未來的發展中,將以科技創新為動力,實現綠色、數字化和智能化升級,為經濟社會的發展做出更大的貢獻。