数字喷墨印刷之争
欧米特与得世(Durst)强调合作伙伴关系 彩色数字印刷后来居上,成为标签行业中一股极富活力和前景的生力军。在即将召开的2019亚洲国际标签印刷展...
 

欧米特与得世(Durst)强调合作伙伴关系
彩色数字印刷后来居上,成为标签行业中一股极富活力和前景的生力军。在即将召开的2019亚洲国际标签印刷展览会上约有30家数字印刷设备相关制造企业参展,其中采用喷墨技术的企业占绝大部分。可以预见,喷墨数字印刷技术正以其特有的属性受到越来越多的关注,在行业升级和转型中起着举足轻重的作用。本文基于全球市场调研机构Vandagraf关于彩色喷墨数字印刷的最新调研报告与其执行董事James Bevan先生关于《喷墨数字印刷的光明未来》的文章,详细介绍数字喷墨印刷的各项性能及其广阔发展前景。
即将于12月3—9日在上海新国际博览中心举办的2019亚洲国际标签印刷展览会(Labelexpo Asia 2019)上,约有30家数字印刷设备相关制造企业参展,包括:美国亚美科(Amica)、多米诺、Dilli、浩田、柯尼卡美能达、润天智、云帛(上海)物联网科技、常州特米内、合肥润杰、星云电脑(GCC)、弘博智能、赛康、卓绝、德拉根和宁波沃瑞等。在这些参展企业中,采用喷墨技术的企业占绝大部分,这得益于喷头技术的突飞猛进,承印材料和油墨配方的改进,以及彩色喷墨印刷机在性能和市场应用等多方面取得的前所未有的长足进步。相信,喷墨数字印刷机的展示将成为本届展会一抹亮丽的风景线。
数字喷墨印刷技术正在世界范围内“全面开花”。仅2019年一年,预计全球将安装800多台新的数码印刷机。在这些新装机中,碳粉类数字印刷机和喷墨数字印刷机的装机量平分秋色。尽管多年来,碳粉类数字标签印刷机的装机量占绝对主导地位,但是喷墨类印刷机的安装速度已经高于碳粉类,且在已安装的喷墨印刷机中,约四分之三的印刷机采用UV喷墨,其余的是水性喷墨。随着技术进步,喷墨印刷的速度和分辨率不断提高,越来越多的设备连线了更加复杂的印后装饰技术。
全球市场调研机构Vandagraf一项关于《全球标签与包装印刷市场之彩色喷墨数字印刷光明未来》的市场报告则显示,在全球标签及包装印刷领域内彩色数字喷墨印刷机的增速已经超过2位数,到2023年甚至更长远的一段时间还会加速增长。未来,多版本、定制化需求会持续推动标签、包装业务的增长,因此能很好满足客户可变印刷需求的彩色数字印刷技术必将成为行业升级和转型的一项重要抓手,对企业乃至整个行业的发展起着至关重要的作用。
喷墨印刷优势及成本问题
即便如此,数字印刷依然尚未在标签及包装印刷领域普及。许多业界人士认为,影响数字印刷大规模推广应用的主要原因是其过高的使用成本。但在Vandagraf看来,仅从成本角度来判断数字印刷与传统印刷工艺孰优孰劣,难免会舍本逐末,误判形势。
数字印刷的优势在于可提高产品附加值,与当今品牌产品对包装的诉求产生共鸣,而这正是传统印刷工艺所不具备的。而且,喷墨印刷的成本模型和实际综合比较成本计算方式亦区别于传统印刷,企业在选购设备时,必须有清醒且全面的认识。
彩色数字印刷的内核优势在于可以大批量完成定制化产品,隐秘地或公开地为每一个独立包装创建唯一的标识(ID),这对倡导个性化、重隐私的时代,具有独特的价值和意义。尤其随着移动互联网的发展和移动智能终端的普及,智能手机、专用读卡器已经可以很好地读取彩色数字印刷的唯一ID,并由此生成更多强大的功能,如:
• 产品唯一的序列号(可选择批量序列号、随机编号或加密技术等)
• 二维/二维码变体
• 数字水印
• 追踪和跟踪/批量序列化(例如:欧盟伪造药品指令合规性)
• 产品认证、品牌保护、防伪印刷
• 消费者通过扫描、点击进入品牌所有者网站,强化消费者参与度
• 供应链管理与物料规划
• 库存水平和仓库成本降低
• “过期、过时”的风险减少(例如:用于有限规模,或某个特定时间的促销)
• 工作流程全自动化
也许有人会提出,上述这些功能也可通过NFC/RFID芯片里的“唯一ID”很好地实现,但是数字印刷的“唯一ID”不仅可以实现这些功能,而且还能扩展。尽管NFC的整体性能和用户友好性更优秀,但彩色数字印刷的单位成本却要低得多。
长期以来,部分数字印刷企业受多方面因素影响,如耗材成本,不确定的市场应用,过多从事于低端、附加值较低的业务等,导致盈利能力较低。但如果企业能高效利用上述彩色数字印刷的每一项功能则可以为整个包装解决方案增值,方便企业计算投资回报率。若能集上述多种功能于一体,即可进一步提高投资回报率,扩大优势比重。
所以Vandagraf认为,“加工商应该将彩色数字印刷的更多关注点放在其‘增值’潜力上,而非实际或想象中的成本要素。加工商肩负重要责任,有必要把关键性的信息传递给品牌商。”
此外,彩色数字印刷的成本与订单的长短密切相关,这也与传统传统印刷工艺(如柔印)截然不同,后者需要大量的准备工作,无论订单长短,成本都是固定的。而数字印刷前端由软件驱动,无需大量的设置工作,相当于省掉设置成本。
总之,加工短单时,喷墨印刷比柔印更具经济效益,喷墨印刷与柔印结合后的混合印刷则介乎于两者之间。因此,在与传统印刷比较时,数字印刷的其他巨大优势、生存能力、总体成本效益等都应该被计算在内。
标签/包装的后期数字印刷
后期印刷是数字印刷的一项重要优势。考虑到目前的耗材成本水平,成本效益较高的后期印刷最适合短单,这也正是速度、产能相对较低的入门级喷墨印刷机的用武之地。
未来几年,随着耗材和油墨的成本下降,高速、高产能喷墨印刷机在后期印刷将会被更多的应用,其处理的印量和订单长度也将不断增加。
按需印刷(POD)是一种打印程序,是短单加工的理想选择。越是接近最终的包装操作,越是需要真正的按需印刷(POD)。比如企业在收到客户的订单之前,空白标签或包装是不会被印制出来。因此,印企就能够很好地控制印刷成本,减少库存和产品过有效期的风险;后期的定制化印刷还可以满足如医药以及其他行业要求日益严苛的标签需求;喷墨印刷机还可为某一个客户服务,安装在其纸箱成型/填充/闭环操作的附近。
传统印刷,要求印刷机集中安装在加工商的工厂内部,并由专业的印刷技术人员操作,他们需要具备实际操作和维护复杂印刷设备的专业知识,擅长前期准备工作,可以为多个客户提供服务。相比较,传统印刷工艺缺乏灵活性很难适应这种后期印刷。
重新配置的供应链
与传统印刷的全部印刷操作必须在加工商的工厂内部完成不同,数字印刷可以有更多的选择,它可以安装在第三方印刷工厂/加工商处,也可以安装在品牌商的工厂,甚至还可以与下游包装/灌装(一个大客户,如可口可乐)连接。
可以说,数字印刷开启了从原材料到成品即时制造、后期印刷、定制化或个性化可变设计直至产品交付——对现有的整个供应链重新反思的大门。
当企业从传统印刷向数字印刷过渡,将至少在以下一个或两个方面获得提升,并由此带来更高的投资回报:复杂性降低,总体成本减少,运输成本减少,库存水平降低,浪费和“过时”减少。
总的来说,高端印刷机应该安装在加工企业的工厂内部,以服务更多客户,而小型(包括入门级)数字印刷机则是品牌商及合同包装企业的理想选择。后者可以利用一系列设备获得预期的效果,包括产品包装、产品填充或密封等。
合同包装业被认为是彩色喷墨数字印刷机的潜在市场。合同包装企业倾向于加工小型定制化的活件,因为这对于那些缺乏灵活性的大品牌商来说很难在企业内部完成,定制化的活件恰好适合数字印刷生产的独特性。
合同包装企业在国际市场上是与品牌产品相关的复杂供应链上的关键参与者。适用于合同包装企业加工的包装有:泡罩包装(卡片背衬)或翻盖泡罩、产品外包装;泡罩包装(铝盖);套管(收缩/拉伸);立式包装;可折叠管;密封食品托盘和纸箱等。
合同包装行业服务于许多垂直市场,包括药品、医疗、美容和化妆品、营养、食品、饮料、烟草和烟草替代产品、口腔保健、工业产品及私人标签产品等。
影响数字喷墨印刷发展的掣肘
目前,卷对卷生产级彩色喷墨数字标签印刷机已经成为市场主流,市场上对裁切好的单张纸需求在整体耗材的需求比例中只占很小一部分。这是因为,以往承印材料和油墨组合的高成本制约着彩色喷墨印刷的发展,目前依然没有得到很好的解决。
数字印刷若想突破印刷成本的掣肘,需要有各方面的良好配合。理想情况下,标准耗材在各种喷墨系统中都应该取得令人满意的效果,这样一来,即可通过规模效益降低耗材成本。
实际情况是,市场上已有多款不同的生产级喷墨系统实现商业化,每个系统都拥有不同于其他的特性,导致喷墨技术的整体复杂性增加。定制化的承印材料是为了实现不同应用的最佳性能,这与通过大规模生产才能实现的规模经济存在对立关系。
承印材料与数字油墨的相互作用也十分关键。油墨基本是由悬浮在载体溶液中的颜料组成。油墨必须输送到承印物表面,才能有效地与承印物粘合。因此,使用的油墨载体类型对承印物的选择和相容性也非常关键,它决定了印刷机的应用范围。在实际生产过程中,数字油墨需要为特定的数字印刷机、喷头和特定的市场应用进行特别配制。
2018年,混合数字/传统印刷机增长迅猛。面对混合数字/传统印刷机的增长需求,材料供应商的处境变得更具挑战性,因为需要在同一材料表面实现彩色喷墨数字和模拟(如:柔印、胶印)两种印刷方式。
在很大程度上,未来数字印刷将继续作为传统印刷工艺的补充而存在,这也解释了混合喷墨/传统印刷机为什么能在标签行业飞速增长的原因。现有的任何一种传统印刷技术都不太可能被一项新的发展技术完全取代。而且,彩色喷墨印刷还需要通盘考虑各类辅助技术(如表面处理技术),以及针对不同市场应用的承印材料的适印性。只有解决方案供应商密切合作、积极协调,同步发展,才能实现最佳的标签、包装印刷质量。
协同效应
Vandagraf此次调研涵盖50多家喷墨印机制造商。其中大部分企业提供多个系列喷墨印刷机,产品线跨越标签印刷,涉及包装印刷的方方面面。
过去,数字印刷机技术的开发主要针对主流市场,比如桌面办公打印机等。而近些年,数字印刷技术开始调整方向进入标签加工领域,直到现在才全面拓展至整个包装领域。即使部分已经深入标签、包装印刷领域的领先企业,在最初开发数字喷墨技术时也并未剑指这里,而是另有他图。
在全球标签、包装印刷版图上,成功的宽幅卷对卷工业级彩色喷墨数字印刷机制造商主要依靠积极的合作及合作伙伴的背书,如此一来,充分实现了专业知识、资源和技能的多方面互补。
市场一再证明,强大的合作伙伴关系,配合良好的协同效应、技术互补以及专业团队是成功研发喷墨数字印刷机的关键所在,尤其是在高产能的工业级彩色喷墨印刷机制造领域。
未来,这种协同效应与合作伙伴关系可能会在整个行业中普及开来。设计、制造高速彩色喷墨印刷机需要喷墨(打印头)技术专家及材料专家(如模拟标签印刷机制造商)的共同努力。若想创建交付时具有成本效益的高产能完整系统,更需密切的工作关系,联合喷墨技术、数字油墨技术和数字材料技术的能力,开发更多能够满足行业标准、具有“材料纬度”的数字耗材。
行业内,以此为目的建立的合作伙伴已有许多。这一系列对标签和包装印刷行业发展有益的操作也会进一步刺激短单及一些目标市场的印刷需求,如针对限时促销活动、能满足多季节和特定地区需求的促销标签,小型包装,可通过智能手机扫描二维码进入互联网的标签或包装,全彩色印刷的标签和包装,优质包装以及防伪标签等。
事实上,品牌商才是主导这一系列大规模增长的幕后推手,他们正通过频繁操作,在激烈的市场角逐中获得更大的竞争优势。
喷墨数字印刷的发展
数字印刷可以采用多种不同的成像技术和工艺来实现,包括喷墨成像、静电照相成像、热成像、磁成像、直接成像、照相成像等等。其中,静电照相成像技术与喷墨印刷直接竞争,其他存在竞争关系的技术还包括新兴的兰达纳米技术。
Vandagraf调研报告表示,最相关的传统印刷工艺是柔印和平版胶印技术,凹印在加工长单时最具成本效益,而数字印刷最适合短单加工,后两种印刷工艺之间几乎没有重叠。
Vandagraf此次调研报告覆盖标签、软包装、折叠纸盒、瓦楞纸、直接3D打印快速包装成型等领域。
虽然标签印企的业务不会涉及上述全部领域,并且亚洲国际标签印刷展览会(Labelexpo Asia)的观众也更专注于标签印刷,但是对于致力于从事数字印刷的企业来说,了解数字印刷技术在整个包装印刷领域的发展还是大有裨益,会对市场、对未来拥有更深刻的认识。
下面两个案例介绍喷墨工业中包装与标签的交叉路径:
1、潜在的标签替代方案——在塑料瓶身上直接喷印。
喷墨印刷可以在三维圆柱形包装轮廓上直接打印,且支持一系列的包装形式及材料,比如塑料瓶、金属罐、玻璃瓶、小型直径封口等。由此可见,喷墨3D打印技术将有可能取代某些包装形式及材料上的标签,例如用于碳酸饮料、矿泉水和啤酒吹塑PET瓶身上的不干胶标签和湿胶标签。
许多公司已经沿着这条生产线索开发出喷墨3D直接打印系统,我们只需静观它未来的发展进程。
喷墨3D直接打印系统的优势在于不仅可以节省不干胶标签和湿胶标签的印刷及贴标成本,还可以减少运输和降低仓储成本。
目前,鉴于耗材和墨水的价格居高不下,喷墨3D直接打印技术的应用还仅限于促销产品类的短单印刷。未来,随着耗材成本的下降,喷墨3D直接打印对标签市场的威胁将加剧。
2、一直以来,EFI始终是全球领先的喷墨印刷机制造商。EFI Jetrion印刷系统曾是工业级数字喷墨标签生产领域内建立市场的主导力量,拥有大规模的UV喷墨标签印刷机装机量,在全球范围内装机超过500台。
即便如此,EFI还是决定退出标签印刷机市场,并表示未来将会专注于其他高增长机会领域。离开标签行业的EFI已将Jetrion数字喷墨印刷机的销售、售后服务等业务移交赛康公司。未来Jetrion标签印刷机将作为赛康产品线的一部分,由赛康在全球范围内直接推广、销售,为现有的及潜在客户提供技术支持和供给服务。
越来越多企业加入到喷墨标签印刷机的加工阵营,市场竞争加剧。激烈的竞争不可避免地会降低制造企业的盈利能力,甚至会在未来几年引发数字标签印刷业的动荡。EFI公司适时推出一款Nozomi C18000单通道LED瓦楞纸喷墨印刷机,可谓十分明智,这正说明未来喷墨数字印刷在瓦楞纸领域的增长将十分强劲。
未来增长的驱动力与潜在商机
过去,人们常把瓦楞纸箱当作运输包装,因而对其印刷要求极低,除了物流信息外就是一些强制信息。而现在瓦楞纸包装被越来越多地用作促销工具,制作愈加精美,使用高级彩色图案和个性化包装定制亦成为趋势。这些都是喷墨印刷的最强项,在未来将会对品牌产品的一次和二次瓦楞包装产生巨大影响。
根据价值估算,目前全球超过75%的电子商务包装是由瓦楞纸制成,这直接导致对瓦楞纸板材料需求的激增。此次调查结果显示,至2023年,由电子商务渠道产生的包装需求价值将进一步攀高,而在这一细分市场上,对能够提供定制化印刷的数字印刷技术的需求也将更加强烈。这只是从价值估算来看,瓦楞纸在这个市场上占有很大比例,同样,标签的机会也非常大。
也许数字标签印刷机的持续增长潜力可能没有瓦楞纸喷墨印刷机市场的需求更引人注目,但数字标签印刷市场并未成熟。在喷墨标签印刷机制造领域,显然还有一些值得我们关注的商机,如:针对标签后期打印的入门级独体机;高速、高产能的喷墨印刷机,而且未来几年随着耗材成本的下降,对这种印刷机的需求还会进一步加大;混合标签印刷机(独体机或适配器);亚太区尚未大规模安装喷墨标签印刷机等。另一项推动力则是市场需要大量的各种相对“小尺寸”的空白包装,这些产品均可在窄幅轮转标签印刷机上印刷,前提条件是材料处理系统能够处理客户需要的替代材料。
而且,喷头的持续喷射性也必须满足数字油墨的特殊性,这与印刷标签时使用的数字墨水有所不同。
总结
无论是独资企业还是合资企业,所有的数字喷墨印刷机制造商在研发方面都投入巨资,动用大量的人力和物力。然而无论是机器本身,还是承印材料和油墨若想以极具竞争力的价格满足标签及包装的大规模生产应用,尚有很长的一段路要走。但我们有理由持乐观态度相信,市场的潜在回报与企业为达目标所需的研发投入是匹配的。我们的行业拥有足够的资金和技术资源以支持新技术的发展与应用,但往往细节才是决定成败的关键。
任何一项伟大的事业都不会一帆风顺,有赢的一方,就会有失败的一方。

