印刷包裝產業技術發展趨勢

黃義盛 Y.C. Huang  
中華印刷科技學會名譽理事長

二、印刷包裝產業技術發展趨勢
四年一次的Drupa國際印刷展，是了解印刷包裝產業的技術發展趨勢最好的機會，近20年來，傳統印刷設備的技術發展，都集中在設備的自動化及效率提升外，更整合網路、數位及資訊技術來串聯產銷流程的資訊，同時改善印前、印刷及印後加工製程的自動化，但進步最多的還是數位印刷設備的創新與應用，例如2012年看到的B2寬幅印刷機，2016年看到的B1寬幅印刷機，我們也深深期待在2021年Drupa印刷展能夠帶來更多的印刷新技術及應用，Drupa的朝聖之旅對印刷人士是知性的、創新的及成長的旅行。
傳統印刷技術發展對跨印刷領域的發展是有限制的，也無法滿足可變、短版及互動的消費行為需求，印刷業者要改變原有的經營商業模式也很難。但傳統印刷技術融合數位與資訊技術後，就可以擴大的印刷產業的發展領域，尤其在工業印刷、3D、功能印刷及電子印刷上等領域上，這些技術都來自數位技術的創新。由法國Yole Développement的研究報告，過去20年來，印刷技術發展都來自數位技術革命創新(見圖7)，而應用領域也由圖文傳播、包裝再發展至電子、工業的領域上，相關的印刷包裝技術趨勢我們在摘要說明如下：

圖7 : 印刷技術發展與數位革命 (資料來源 : Yole Deve1oppement)

(一)數位技術(噴墨、雷射、網路、資訊、雲端等)將成為印刷產業主流技術／類似平版彩色印刷品質(1,200×1,200的解析度)，但比平版印刷有更廣色域(ISO 62%、Landa CMYK 80%、CMYKKOBG 90%)、具備更多的特殊油墨(白色、透明、金、銀和其他等)及每分鐘200米速度(約是單張機17,000張/小時)運轉，加上B1(約40英吋)寬幅或更寬寬幅，以噴墨為主的數位印刷機，在品質、生產成本與效率的提升，基本就與傳統平版印刷機有同樣的競爭力，這就是所謂噴墨3.0。(見圖8)
噴墨技術的應用也成為全方位的，在商業運用於個性化、個人化的目標行銷印刷品，應用於出版印刷的短版、個性化的書刊、雜誌，應用於包裝印刷的標籤、模內裝飾、紙盒、軟包、紙箱、容器印刷，加上可變、防偽、二維碼、RFID、NFC、AR及VR等智慧包裝；也應用到功能印刷的3D印刷、RFID、OLED、電池、太陽能板、半導體等電子印刷，生醫材料：藥品/器官；工業印刷/裝飾印刷則用於陶瓷、紡織、壁紙、地板/木材、汽車、消費食品、傢俱、金屬、玻璃等，這些應用也成為噴墨數位印刷的絕對競爭力。
印刷不止四色，除了空氣與水外都可能被印刷，數位技術的發展是包含噴墨技術及墨水材料，尤其發展特殊油墨產生更廣的色域外，更應用到非紙基材如塑膠、紡織、裝飾、金屬箔等，這應用也大大擴大印刷市場的領域；而數位技術也結合傳統後加工技術，在數位後加工發展出很多加值的應用，這包括切割、壓線、上光、燙金、壓凸、閃光噴墨、彩虹雲、盲人點字等，讓產品有可變的加工、特殊光澤度、立體特殊效果及其他的加值服務。(見圖9)

圖8 : 噴墨及墨水技術帶來印刷色域的提升

圖9 :   數位技術擴大印刷及後加工應用領域

(二)數位服務(網路平台、數位解決方案、線上服務、MIS、製程自動化等)將成為印刷業關鍵競爭力／健豪印刷事業的成功，除了破壞性創新商業模式(Disruptive Innovation)受到關注外，其關鍵競爭力則更來自數位化服務的能力，這包括網路接單與服務平台，帶來沒有時間及空間限制的訂單，自動檔案上傳服務及線上品質管理，由印前到印後的製程管控(以條碼)，後續的物流服務等，更連結到公司的資訊管理系統(MIS)、也可發展大數據行銷，持續開發新產品來滿足客戶需求的良性循環，這是最典型的大量客製化數位服務，也跨越大家了解的合版印刷機制。
數位技術也帶來很多不同的解決方案，包括跨媒體傳播與行銷(Cross Media)、大量客製化技術、防偽與安全技術、互動(二維碼、NFC、AR、RFID、VR)技術、數碼設備、APP、資料庫等，這些解決方案帶給出版與商業印刷跨入跨媒體服務，也帶來智慧包裝系統，這滿足消費者需求與品牌公司間的互動，含移動、互動與目標行銷方式，對商品品牌發展是很重要的策略，印刷包裝業者當然要滿足他們的需求。
數位化、雲端技術、智能化等，讓數位印刷設備的技術與性能大幅提高，也成為市場的發展主力，但印刷業者的創新發展不能僅靠硬體設備的投資，更重要的要提升數位印刷技術軟件技術及運用，這才能創新效率、服務、價值及擴大經營領域，這也是數位服務的關鍵重點。

 (三)印刷4.0與未來印刷技術／印刷4.0的定義還是有點模糊的，德國大型工程行業協會(VDMA)解釋是網路生產環境下的印刷技術，馬天尼公司定義印後4.0為自動化、連通性、可變性、非接觸式的工作流程和處理平版和數位印刷產品的混合系統；所以印刷4.0談的不僅僅是自動化的生產概念，是在開放數據的環境，透過雲端連結，使用自動化設備及解決方案，尋求智能的生產環境，來優化整個生產流程。
印刷業的設備運轉時間現況，大都呈現33%生產、34%閒置及33%準備工作的環境，所以優化工作流程已是印刷4.0的首要目標，以小森公司的KP-Connect工作流程理念，掌握透明化生產紀錄(閒置時間、準備時間、生產紀錄、生產中斷等)，以雲端管理資訊(生產訊息、質量數據、維修保養資料、錯誤訊息等)，目的是建立產銷連線來減少時間及材料的浪費、做好色彩管理、進而降低人員成本，而且產生出色的質量，過程要以CIP4/JDF透過RIP建立印件輸出指令，PDF輸出作業的色彩描述檔，印版輸出作業資料的油墨特性檔等。(見圖10)

圖10   :   印刷4.0 (圖片來源 /   Drupa及Assembly 雜誌納網站)

德國bvdm最近發布的「印刷工業4.0」報告提到，數位化轉型由印刷行業的八個組成部分組成：雲技術、區塊鏈、增強/混合實境、人工智能(AI)、物聯網(IoT)、大數據、大規模訂製和智能工廠。但是，進入數位時代意味著更多，邁向未來的目標是不僅透過工作流自動化和數位供應鏈來實現更智能，更高效的工作環境。而且還可以透過隨著雲計算的發展，改進的算法等對工作流程進行優化，所以未來的印刷技術，不僅僅是硬體設備的智能化，必須整合軟體及解決方案，才是印刷4.0的場景。
(註明:本文轉載自設計印象雜誌第113期)