包裝印刷產(chǎn)業(yè)智能制造發(fā)展與案例分析（一）

文/楊閆（實習生）、畢得

清華大學互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院

1、包裝印刷產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

包裝印刷的主要任務是為商品提供外部包裝，實現(xiàn)包裝與商品的一體化，同時能夠起到吸引消費者和保護商品的作用。包裝印刷產(chǎn)業(yè)不僅要滿足消費者對產(chǎn)品包裝的各種需求，還需考慮到包裝的環(huán)保性和可持續(xù)性?！疤歼_峰、碳中和”促使包裝印刷產(chǎn)業(yè)進一步升級與轉(zhuǎn)型，更多地體現(xiàn)人本思想，實現(xiàn)包裝印刷與社會發(fā)展的和諧共贏。目前包裝印刷產(chǎn)業(yè)正朝著智能化、數(shù)字化、智能制造、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。

亞洲是全球最大的包裝市場，2020 年占全球包裝市場銷售總額的 42.9%。北美位居第二，占全球包裝市場銷售總額的 22.9%。西歐緊隨其后，占全球包裝市場銷售總額的 18.7%。從國家來看，中國是全球最大的包裝生產(chǎn)國和消費國。目前仍有一部分國家的包裝印刷產(chǎn)業(yè)進出口占比較大，例如，法國高檔消費品市場大，包裝質(zhì)量要求嚴格，作為全球最大的包裝市場之一，法國國內(nèi)生產(chǎn)商僅能滿足 1/3 的包裝需求，缺口從德國、意大利、美國、加拿大進口。俄羅斯包裝產(chǎn)業(yè)較為落后，大量產(chǎn)品需進口，其國內(nèi)只能滿足 40%，大量包裝設備、容器、包裝材料需要進口。阿聯(lián)酋目前位列中東地區(qū)增速第一，市場規(guī)模已達到 23 億美元，產(chǎn)品輻射亞非大片地區(qū)，迪拜是全球最大的轉(zhuǎn)口貿(mào)易港之一，是通往非洲和亞洲的門戶樞紐，激發(fā)了迪拜包裝市場的活力。

（1）整體發(fā)展趨勢向好

北美洲、拉丁美洲和歐洲作為全球重要的印刷市場，其印刷業(yè)整體發(fā)展趨勢向好。北美包裝印刷規(guī)模在 2022 年達到 1092 億美元，其中美國數(shù)字印刷包裝和標簽是全球最大市場，2022 年達到 82 億美元，未來 5 年內(nèi)，美國印刷市場增長最快的細分領域?qū)⑹峭呃慵垏娔∷?；拉丁美洲?2022 年整體規(guī)模為 278 億美元，標簽市場占比最大，墨西哥是拉丁美洲最大的數(shù)字印刷應用市場，2022 年產(chǎn)值達到 2.791 億美元；歐洲是全球印刷業(yè)技術創(chuàng)新的重要支點，當前發(fā)展狀況喜憂參半。2017—2022 年，歐洲的包裝印刷規(guī)模從 1823 億美元下降至 1678 億美元，未來將有所復蘇，預計到 2027 年將回升至 1742 億美元。

（2）成本壓力增加

由于能源危機影響，歐美印刷業(yè)發(fā)展遭遇供應鏈短缺、原材料價格上漲、生產(chǎn)成本上升等多重沖擊，波及到印刷企業(yè)乃至整個供應鏈上下游企業(yè)。紙張、油墨、印版、能源和運輸領域成本大幅上漲，消費者消費能力降低，抑制了對出版物印刷和圖像印刷的需求。

（3）數(shù)字化增長

美國、加拿大、墨西哥、巴西等地區(qū)重新布局供應鏈，印刷電商市場發(fā)生較大變化，個性化、定制化包裝印刷成為趨勢。數(shù)字生產(chǎn)與網(wǎng)絡印刷相結(jié)合的方式將徹底改變美洲包裝印刷生產(chǎn)流程。美洲印刷工人短缺現(xiàn)象日益嚴重，也將進一步促進數(shù)字印刷的發(fā)展。

目前中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)已形成完整工業(yè)體系，覆蓋并服務國民經(jīng)濟各個領域，擁有著完整的體系門類，例如：紙包裝、塑料包裝、金屬包裝、玻璃包裝、竹木包裝、包裝機械等更多分類；且近年來包裝印刷產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總量顯著上升。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2019 年，中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)的規(guī)模已經(jīng)達到了 1.5 萬億元，同比增長 7.4%。其中，紙及紙板包裝印刷的產(chǎn)值占比最高，達到 57.3%。而塑料包裝、金屬包裝和其他包裝的產(chǎn)值占比分別為 25.1%、8.3% 和 9.3%。從行業(yè)格局來看，當前中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出規(guī)模大、產(chǎn)能過剩、競爭激烈的局面。2020 年，中國包裝工業(yè)總產(chǎn)值突破 2.5 萬億元，在“十三五”期間年均增速達 6.8%；企業(yè)達 50318 家，包裝產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出健康、穩(wěn)定、可持續(xù)的發(fā)展局面。

隨著近年來科技水平的提升，包裝印刷企業(yè)也逐漸在科技方面加大投入，自主創(chuàng)新能力、技術裝備水平和產(chǎn)品開發(fā)能力大幅提升，新型綠色經(jīng)濟材料、智能制造技術有序推進，行業(yè)內(nèi)新模式、新服務不斷涌現(xiàn)；競爭能力增強，國際開放性競爭適應能力凸顯；在科技研發(fā)、成本控制、內(nèi)部管控等方面具有明顯優(yōu)勢。

（1）未來市場規(guī)模仍會增長

“十四五”規(guī)劃和 2035 年遠景目標明確指出，到 2026 年，包裝印刷產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到 1.43 萬億元左右。據(jù)中國包裝聯(lián)合會統(tǒng)計，2020 年全國紙包裝業(yè)規(guī)模以上企業(yè)共有 2510 家。2015—2021 年，中國包裝行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量（年 2000 萬元及以上）呈穩(wěn)步上升的趨勢。2021 年，中國包裝行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量達 8831 家，較 2020 年增加了 648 家。

（2）地域分布特征明顯

中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)的地域分布特征明顯，區(qū)域布局逐漸完善。

（3）中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)出口現(xiàn)狀

中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)市場巨大，2020 年總產(chǎn)值達 20000 億元，成為全球最大包裝印刷生產(chǎn)國和出口國。人民消費水平提升、電商的快速發(fā)展促進了中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)的出口，2019 年中國包裝行業(yè)出口總額為 630 億美元。中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度較低，以中小體量企業(yè)為主，屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，正向數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)變。海外市場需求旺盛，美國是中國的最大出口國，約占出口總額的 15%；歐盟、俄羅斯、中東市場需求旺盛，且本國產(chǎn)能嚴重不足，主要依賴中國進口。

2、包裝印刷產(chǎn)業(yè)在智能制造的實施案例與策略

中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)集中度較低，競爭格局分散，下游需求來自消費電子、煙、酒、化妝品、保健品等多個行業(yè)，行業(yè)集中度偏低。中國現(xiàn)有包裝印刷規(guī)模以上企業(yè)的占比不足 5%，大量中小企業(yè)受用工成本增長、原材料價格提高、訂單利潤下降、消費市場升級和融資渠道受限等綜合因素的影響，企業(yè)轉(zhuǎn)型升級面臨挑戰(zhàn)。數(shù)字化是幫助企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。企業(yè)數(shù)字化、智能化建設是一項系統(tǒng)復雜的工程，中國包裝印刷企業(yè)在歷經(jīng)觀望、研討、探索和實踐后，已逐漸感受到企業(yè)數(shù)字化、智能化建設的重要性和必要性。近年來，一些包裝印刷企業(yè)在智能化改造方面進行了積極探索與實踐，取得了階段性成果，積累了寶貴經(jīng)驗。

勞動力密集、生產(chǎn)工藝繁雜是眾多包裝印刷企業(yè)的主要特征，這種狀況下，企業(yè)的用工成本居高不下，生產(chǎn)效率有限，產(chǎn)品質(zhì)量受人為因素影響較大。推進產(chǎn)線自動化是重要的基礎性工作。

以某膠印企業(yè)生產(chǎn)自動化為例，印前工序基本實現(xiàn)了計算機直接制版工藝的普及，傳統(tǒng)膠片工藝的拼版、曬版、顯影和修版等人工操作已不復存在。印后工序是勞動力密集度最高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一些中大型企業(yè)，已實現(xiàn)了模切/清廢/燙金自動化、粘盒/計數(shù)/打包自動化、圖書裝訂打捆聯(lián)動化產(chǎn)線改造，極大提高了生產(chǎn)效率。印前、印刷、印后車間之間的運輸環(huán)節(jié)以及倉庫物流基本實現(xiàn)了自動化，由機械臂、自動導引運輸車 AGV 或有軌制導叉車 RGV 替代人工搬運。

中國包裝印刷企業(yè)在數(shù)字化工作流程改造方面起步較晚，不少企業(yè)還沒有啟動或處于探索階段，有些企業(yè)只是實現(xiàn)了局部生產(chǎn)數(shù)據(jù)化，未能形成覆蓋全工藝過程的數(shù)字化改造。車間數(shù)字化改造包括：業(yè)務模式數(shù)字化、印前數(shù)字化、印刷數(shù)字化、印后數(shù)字化和生產(chǎn)管理數(shù)字化。

業(yè)務模式數(shù)字化改造。業(yè)務部門通常最先了解客戶產(chǎn)品的有關需求，比如紙張等承印材料的種類、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格、圖文特點、印色要求和印后加工處理工藝等。這些信息還需要生產(chǎn)部門二次整理，然后通過用工單傳遞到生產(chǎn)各工序執(zhí)行?，F(xiàn)今，包裝印刷企業(yè)利用自行搭建的平臺或借力第三方平臺開展“線上到線下”的 O2O 業(yè)務模式，提升業(yè)務環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡化和數(shù)字化水平，實現(xiàn)在線接單、接收文件、自助報價和客戶訂單跟蹤，甚至可實現(xiàn)在線設計與拼版等便捷功能。

印前數(shù)字化工作流程改造。大量包裝印刷企業(yè)實施了印前數(shù)字化工作流程改造。包裝印刷企業(yè)通過印前數(shù)字工作流程軟件、CTP 制版技術可實現(xiàn)印前文件的生成與檢查、數(shù)字化拼大版、數(shù)碼打樣、分色加網(wǎng)與制版等功能。

印刷數(shù)字化工作流程改造?，F(xiàn)代印刷機的自動化程度相當高，已具備一定的單機智能化功能。一些條件較好的企業(yè)已實現(xiàn)了印前與印刷環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)關聯(lián)，利用數(shù)字化工作流程軟件系統(tǒng)，對印刷機的墨鍵開放量進行預置，為印刷機操作人員節(jié)省大量的作業(yè)準備時間，減少對人員經(jīng)驗的依賴。初次印樣的墨色已基本接近印刷樣稿，只需作適當?shù)恼{(diào)整，即可完成校色工作。精準高效實施印刷色彩管理，節(jié)省印張損耗，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

印后數(shù)字化工作流程改造。很多包裝印刷企業(yè)印后機械化、自動化程度不高，在印后數(shù)字化工作流程改造方面推進緩慢。隨著行業(yè)數(shù)字化工作流程的應用推廣，將印后生產(chǎn)融入數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)與印前、印刷環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)連接。CIP4 技術已在印后數(shù)字燙金、數(shù)控切紙和裝訂聯(lián)動線等生產(chǎn)設備上應用，并取得了較好的生產(chǎn)效益。

生產(chǎn)管理數(shù)字化改造。包裝印刷企業(yè)要實現(xiàn)全流程的數(shù)字化改造，除了在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上引入數(shù)字化工作流程外，還需在生產(chǎn)管理上實現(xiàn)數(shù)字化。企業(yè)需要推進智能排程、動態(tài)調(diào)度、生產(chǎn)進程與異常監(jiān)控、設備與產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控和成本分析等功能單元系統(tǒng)建設，這些系統(tǒng)通過控制中心與業(yè)務、印前、印刷和印后聯(lián)系在一起，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程的數(shù)字化管理。

持續(xù)推進生產(chǎn)與服務模式創(chuàng)新。推進能充分滿足客戶的多樣化需求，如小批量、多品種、短周期的個性化服務型生產(chǎn)；加快“以客戶為中心”的服務型制造，提供個性化的研發(fā)設計、生產(chǎn)及產(chǎn)品的全生命周期管理，為客戶帶來更高質(zhì)量的服務。

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