摘 要：在材料、包裝工藝等方面，軟包裝印刷行業(yè)的企業(yè)們正在不斷創(chuàng)新，以能夠提供更為綠色、輕質(zhì)、可回收方面的 新材料及工藝，這些創(chuàng)新需要機電控制技術(shù)來配合，本文重點介紹了目前軟包裝印刷機械工藝控制領(lǐng)域的最新發(fā) 展趨勢，以及貝加萊在軟包裝印刷控制系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)優(yōu)勢。

文/貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司

        盡管人們將印刷這一領(lǐng)域視為傳統(tǒng)行業(yè)，但事實上并非 如此——過去數(shù)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(lǐng)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(shù)，為品牌提供亦或時尚、亦或簡 約的企業(yè)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(guān)的領(lǐng)域，印刷也是一個成本敏 感型行業(yè)，不僅要極高的機械速度來降低單位生產(chǎn)成本，并 且，對于每個環(huán)節(jié)都“錙銖必較”——更低的開機浪費、更快 的換卷時間、材料的節(jié)省、能源的節(jié)省等——這背后，都需要 依靠高性能的電氣控制與傳動技術(shù)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(yè) 的企業(yè)們也在不斷的創(chuàng)新，以能夠提供更為綠色、輕質(zhì)、可 回收的新材料及工藝，這些同樣需要機電控制技術(shù)的創(chuàng)新來 配合。

這似乎是一個傳統(tǒng)行業(yè)，但實際上，它又是一個充滿了 科技含量的領(lǐng)域，因為，它的科技進步是在歷史悠久的競爭 中繼承和發(fā)展起來的。

1 軟包裝印刷關(guān)鍵技術(shù)

     術(shù)業(yè)有專攻，軟包裝印刷機械領(lǐng)域的工藝控制，正在朝 著集約的方向發(fā)展。貝加萊是該領(lǐng)域的創(chuàng)新參與者和機電工 程顧問。圖1是貝加萊在該領(lǐng)域的優(yōu)勢層級。
     一個自動化企業(yè)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(gòu)建的，它包括了以下四個層面的能力打造。
（1）基礎(chǔ)構(gòu)成：硬件解決方案
· 采用開關(guān)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(huán)境；
·采用共直流母線技術(shù)的ACOPOSmulti驅(qū)動系統(tǒng)，更節(jié)能。

（2）軟件
· Automation Studio平臺，提供機器的全流程開發(fā)服務(wù) 支持能力，以及所有對象的集成；
· 基礎(chǔ)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(yè)解決方案
· 色標抓?。横槍Ω鞣N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(wěn)態(tài)生產(chǎn)；
· 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(guān)鍵，貝加萊在軟包裝印刷行業(yè)里可以提供包括 印刷技術(shù)組、行業(yè)銷售顧問、方案研究院等專業(yè)人才來支撐， 這確保了貝加萊可以用行業(yè)的語言，深入行業(yè)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(lǐng)域的優(yōu)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(shè)備，它具有 更高品質(zhì)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(lǐng)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(jīng)達到了 600m/min（圖2）。
     貝加萊可為凹版印刷設(shè)備提供包括色標檢測、收放卷張 力控制、裁斷、套色等在內(nèi)的整體方案。其中專門開發(fā)的適 應(yīng)多種機型的色標檢測，以及為降低終端生產(chǎn)而設(shè)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(wèi)星式柔版
      在30年前，衛(wèi)星式柔版因為復雜的工藝而無法被大量生 產(chǎn)，即使它的優(yōu)勢明顯。但今天，國內(nèi)已經(jīng)開始在印刷領(lǐng)域 取得了極大的進步。衛(wèi)星式柔版采用了每個機組的機械獨立 控制，讓產(chǎn)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(tǒng)采用共直流母線控制技術(shù)，

相較于其它機組更為節(jié)能，可以達到30%的能耗節(jié)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(huán)保性更具優(yōu)勢，因此，在 食品、制藥等環(huán)保要求較高的領(lǐng)域中被大量應(yīng)用（圖4）。
事實上，在很大程度上，這是一個競爭非常激烈的領(lǐng) 域，但也是這種嚴苛的市場環(huán)境，才會對控制技術(shù)以及智能 技術(shù)的追求更高。

3 應(yīng)對軟包裝印刷的挑戰(zhàn)——技術(shù)進行中

       在變化的市場中，不斷地通過工程創(chuàng)新，來持續(xù)滿足 行業(yè)的發(fā)展，這是自動化企業(yè)能夠長期生存、贏得信任的關(guān) 鍵。圖5顯示了軟包裝領(lǐng)域的幾個發(fā)展方向，貝加萊一直深度 參與并在其中保持領(lǐng)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(zhì)量的嚴苛追求
       對于軟包裝印刷領(lǐng)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(zhì)管控支持能力。為此，貝加萊的集成視 覺系統(tǒng)將光源、鏡頭、相機、通信集于一體。
（2）產(chǎn)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(yè)都在電商業(yè)務(wù)的高速發(fā)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(yè)務(wù)使得印刷廠 必須要面對生產(chǎn)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(xù)的對工藝庫進行優(yōu)化，以及對每個細節(jié)的雕 琢，才能更好地應(yīng)對這種變化。貝加萊與機器伙伴一直在各 種細節(jié)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(jié)能與環(huán)保
      從終端消費者及政府環(huán)保監(jiān)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(zhuǎn)變。另一方 面，單一材料的需求在工藝上也提出了新的挑戰(zhàn)，并且無溶 劑復合、環(huán)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(shè)計
       隨著人工的匱乏，具有豐富經(jīng)驗的技師難覓，這導致了 機器需要更為簡單的設(shè)計。而這些背后則是軟件能力的體現(xiàn) ——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(shè)計的 HMI，能夠?qū)崿F(xiàn)更加方便的人機交互性能。
（5）數(shù)字智能
       生產(chǎn)企業(yè)對于數(shù)據(jù)的需求正在成為一個“必需項”，以用 于品質(zhì)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?qū)崿F(xiàn)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(tǒng)的便利數(shù) 字應(yīng)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(shù)據(jù)存儲、AI分析軟件等之間的連接。這些能力作為一個“數(shù)據(jù)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(shù)直接連接到機 臺，因而被解析為可執(zhí)行的智能機器。

（6）數(shù)字化服務(wù)能力
     對于終端生產(chǎn)企業(yè)而言，企業(yè)的服務(wù)能力也是再次采購 的關(guān)鍵決策因素，采用數(shù)字化的遠程桌面系統(tǒng)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(tǒng)支持多核芯片，能 夠?qū)崿F(xiàn)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(jiān)測的 工具包，它基于機器學習而設(shè)計，不僅可以用于現(xiàn)場運營， 并且在機器安裝調(diào)試階段，它的靈活安裝配置性能也可以改 善機器設(shè)計和安裝的質(zhì)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(shè)計與規(guī)劃、制造、末端物流等環(huán)節(jié)，構(gòu)成了整個數(shù) 字化服務(wù)體系，這也需要制造系統(tǒng)具有高度的靈活性，能夠 成為企業(yè)整體數(shù)字化運營的有機組成部分。