Промышленная цифровая печать стремительно развивается, постоянно укрепляя свои позиции. Сам термин «цифровая революция» как-то ушел в тень, идет «цифровая трансформация». Но в разных областях по экономическим, технологическим и национальным причинам есть особенности. Цифровая печать по гофрокартону в России — сегодняшняя тема.
Печать по гофрокартону
С точки зрения печати гофрокартон существенно отличается от других видов упаковки. Прежде всего по формату. Если в этикетке, гибкой упаковке и даже в случае небольших складных коробок (фарма, ювелирка…) применим узкий рулон — 330 мм, то минимальная ширина печати в гофре порядка метра, а в ряде случаев требуется больше двух. Во-вторых, свойства материала — неровная поверхность, на которую нельзя давить, сомнется внутренний волнообразный слой (флютинг). Это практически исключает офсетную печать по готовому гофрокартону (но оставляет возможность каширования). Далее, полноцветная печать CMYK хотя и распространена, далеко не доминирует. Часто используется печать в 1–2–3 цвета, часто фирменных. И так далее. В результате традиционно гофрокартон запечатывается методом флексографии с применением мягких толстых форм. То есть плашки и растры достаточно низкой линиатуры, будь то печать по готовым листам или во флексосекции в составе гофроагрегата. Или лайнер запечатывается с высоким качеством офсетом, а затем кашируется с получением готового гофрокартона.
Условия для внедрения промышленной цифровой печати далеко не тепличные. Так, электрографическая печать, широко распространенная и даже доминирующая в ряде ниш, оказывается совершенно непригодной для гофроиндустрии. А из всего многообразия струйных решений применимы чернила
УФ-отверждения и водные. Чернилами, как важнейшим фактором, мы займемся отдельно, сначала о конструкции.
Конструктивные схемы
Для струйных систем печати используются две основные конструктивные схемы — многопроходная и однопроходная. Однопроходная схема использует массив струйных головок во всю ширину печати. Головки неподвижны, материал равномерно движется. Поперечное разрешение жестко задано физическим разрешением печатных головок. Продольное разрешение можно регулировать в широких пределах заданием скорости движения материала. По сравнению с многопроходной технологией, где можно печатать и в 2, и в 8 проходов, это серьезно ограничивает возможности подстройки печатного процесса под сюжет. Другими словами — накладывает более высокие требования на печатные головки и конструкцию печатного узла. Однопроходная схема позволяет создать как относительно скромные по бюджету и скорости модели (на термальных головках), так и самые быстрые в индустрии
ЦПМ (почти исключительно на пьезоголовках). Типичным примером однопроходной модели бюджетного сегмента может служить Konica Minolta PKG-675i.
200 мм ширина, 9 м/мин, ручная подача материала, 1235 кг. Из необычного для серьезных брендов у этой модели — использование головок Memjet. Впрочем, после помпезного объявления о партнерстве KM и Memjet в 2018 г. вскоре, в 2022 г., без лишнего шума KM предложила улучшенную модель
PKG-1300, уже на базе головок HP. Головки Memjet, при всей привлекательности технических характеристик, вообще почему-то не находят применения в решениях сколь-нибудь известных производителей, причем по всему спектру цифровой печати.
Примером высокоскоростных однопроходных систем может служить Xeikon Idera, только что установленная в немецкой компании packaging.digital. 1600 мм ширина, 100 м/мин, 12–18 т в зависимости от конфигурации.
Впрочем, Xeikon Idera — это европейский псевдоним, производится машина в Китае на мощностях группы HanGlory. Родное китайское имя — Hanway Glory 1604. А также Glory 1601 и 1606 — в Китае (и России) машина доступна в красочности 1, 4 и 6. А также в варианте шириной 2,5 м — Glory 2504. Справедливости ради необходимо уточнить, что общее у машин только железо принтера. Программное обеспечение (RIP) и чернила Xeikon использует свои.
Кстати, использование Xeikon, подразделением группы Flint, передового китайского оборудования для цифровой печати на гофрокартоне как нельзя лучше подтверждает лидерство китайских разработчиков в этой области. Подробнее о состоянии дел в Китае мы обсудим ниже.
Другой пример однопроходной системы высшего класса — EFI Nozomi C18000 Plus. 1,8 м ширина, 75 м/мин.
В отличие от упомянутых выше машин, использующих водные чернила, EFI Nozomi работает с УФ-чернилами, что определяет несколько иное назначение машины — акцент на упаковку промышленных товаров и на всевозможные рекламно-информационные материалы.
Для полноты картины стоит упомянуть также представляющие собой особый класс решения. HP PageWide T1195i Press печатает по лайнеру, рулон в рулон. Скорость 305 м/мин, ширина 2,8 м, протяженность линии 35 м. Но подобные решения и не востребованы в России на современном этапе, и недоступны по политическим причинам.
Перейдем к многопроходным системам. В них материал при печати неподвижен, а головка движется поперек него, печатая полосу. Затем материал сдвигается на малый шаг и головка печатает второй (а потом в зависимости от — 3-й,4-й, …, 8-й) проход. Затем материал подается на ширину напечатанной полосы, и цикл повторяется. С точки зрения маркетологов производителей финальное разрешение — произведение числа проходов на разрешение головок. В предельном случае это позволяет получить совершенно фантастические цифры. На практике разрешение в струйной печати настолько плотно переваренный маркетологами параметр, что судить по одним цифрам смысла немного, следует сравнивать реальные отпечатки. Потому что даже головка якобы физическим разрешением 1600 dpi может давать на практике качество точно не лучше головки на 600 dpi другого производителя. А уж при многократном умножении разрешения из-за нескольких проходов…
По многопроходной схеме работает тьма моделей струйных принтеров, начиная от бытовых настольных. Один из самых быстрых промышленных принтеров по гофре Hanway Revo 2500, доступный как в исполнении для водных чернил, Revo 2500W, так и ультрафиолетовых, Revo 2500UV. 2,5 м ширина, 7,5 т в базовой комплектации. Водная версия быстрее, 1400 м2/ч в скоростном режиме, 700 м2/ч — в стандартном. УФ — 540/350 м2/ч.
Чернила — УФ и водные
Выше неоднократно упоминались водные и УФ-чернила. И те, и другие в применении к гофрокартону имеют свои преимущества и недостатки, поэтому одна технология полностью не смогла вытеснить другую.
Преимущества УФ — более яркие цвета, шире и цветовой охват и градационное разнообразие. Выше устойчивость к механическим и атмосферным воздействиям. Недостатки — довольно высокая цена, ограничения при использовании с пищевыми продуктами, лекарствами и кормами для животных, так как в состав входят совсем не полезные вещества. И при прочих равных модели на УФ-красках зачастую оказываются медленнее водных.
С вредностью борются. Меняют рецептуру красок (но они от этого еще больше дорожают). Сушат краску в бескислородной среде (но это удорожает конструкцию). Заменяют часть растворителя водой (причем от этого чернила не дешевеют, зато становятся уникальными, не имеющими аналогов). А главное, ни один из способов или их комбинаций не решает проблему полностью.
Водные чернила безвредны, они и были всегда дешевле. А буквально в последние годы, когда китайцы освоили их производство, еще значительно подешевели. Именно на водных чернилах работают самые быстрые машины. Недостаток — менее яркие цвета.
В результате оптимальная зона для УФ — рекламная, демонстрационная графика, например ростовые фигуры, оформление точек продаж. Если упаковка, то скорее не пищевых продуктов, а бытовой электроники и т. п, где важно показать богатство цвета. А водные краски более пригодны для пищевой коробки, даже первичной — грибов, овощей и фруктов, яиц и проч.
И еще, как было сказано, цена. Именно установление нового уровня цены районе ±30 USD за литр вызвало бурный рост производства и использования цифровой печати по гофрокартону в Китае в последние годы. УФ-чернила стоят раза в два дороже.
Состояние дел в Китае
С точки зрения проникновения цифровой печати в гофроиндустрию ситуация в Китае мало отличается от общемировой — лишь малая доля, на уровне пары процентов объемов продукции, сегодня запечатывается цифрой. Но еще несколько лет назад это были малые доли процента, и доля цифры неуклонно растет. Качественный перелом был достигнут не так давно, с появлением как более дешевых китайских водных красок, так и с успехами китайского машиностроения. Как мы видели, решения ведущих игроков китайского рынка служат OEM-основой для ведущих европейских брендов.
«Мировая фабрика» сегодня производит не только iPhone, но и практически любую высокотехнологичную продукцию.
Количественный эффект наглядно продемонстрировали прошедшие в июле 2023 г. в Шанхае выставки Wepack, SinoCorrugated и DPrint. Число производителей выросло многократно. Сейчас в Китае насчитывается более 200 компаний, называющих себя производителями оборудования для цифровой печати по гофре. Большинство — по сути сборочные цеха, использующие широко доступные на китайском рынке комплектующие и не вкладывающиеся в НИОКР (разработки и исследования).
Такие компании ориентированы на локальный китайский рынок с его специфическими требованиями. Они очень быстро возникают ниоткуда и также быстро бесследно исчезают при первых признаках проблем. Задача их большинства — продать несколько единиц оборудования, а там будет видно.
При этом сегодняшние лидеры рынка ведут разработки с 2010-x годов., первые модели коммерциализировали в середине прошлого десятилетия. К примеру, HanGlory начала продажи своего первого однопроходного решения в 2016 г. За прошедшие с тех пор годы лидеры китайского рынка догнали и
обогнали западных производителей цифровых решений для гофроиндустрии и сейчас активно работают на западном рынке, так как смогли подтянуть сервис, качество, культуру обслуживания и производства в соответствии с западными стандартами.
Российские реалии
В России рынок цифровой печати по гофрокартону похож на мировой и также быстро развивается в самые последние годы. Первые серьезные успехи датируются прошлым десятилетием. Однако широкого внедрения цифровых технологий в печать по гофрокартону в России тогда не произошло. В отличие от триумфа в ряде других областей. Связать это можно с ограниченной применимостью УФ-чернил при производстве пищевой упаковки и в определенной степени с ценой чернил. Все же гофра — достаточно дешевый продукт, особенно за единицу площади. В разы дороже по этому показателю и этикетки, и остальные виды упаковки. Был нужен ценовой скачок вниз, и он, как мы говорили выше, произошел благодаря усилиям китайских химиков. Водные краски заметно, до двух раз, подешевели. И на ставшей более благоприятной почве развиваются новые тенденции, задающие направления цифровой трансформации индустрии.
Средний класс
В России несколько инсталляций промышленных гофропринтеров класса порядка 1000 м2/ч. Наибольший опыт накопила средняя по меркам гофроиндустрии компания, расположенная в Московской области, недалеко от складских комплексов крупных маркетплейсов, которая выполняла заказы на небольшие партии гофрокоробки не первый год. Менеджменту компании была достаточно очевидна целесообразность дополнения производственных мощностей промышленной цифровой печатью.
В ноябре 2021 г. специалистами «Нисса Центрум» здесь была введена в эксплуатацию первая в России ЦПМ Hanway Revo 2500W. Компания уже имела опыт эксплуатации подобной техники другого производителя, закончившийся ее возвратом поставщику. Поэтому руководство компании не сочло целесообразным рекламировать сам факт установки нового оборудования. Неудивительно также, что приемо-сдаточные испытания для Hanway Revo 2500W были подготовлены и проведены предельно требовательно. И машина, и сервисная служба поставщика их выдержали, начался период промышленной эксплуатации.
За неполных два года эксплуатации этой машины, во многом благодаря грамотной маркетинговой политике, включающей разработку сайта для заказчиков продукции и большой проводимой работе по разъяснению оптимальных для каждого варианта возможностей, спрос на продукцию предприятия значительно вырос, при этом загрузка цифрового участка росла опережающими темпами.
Атланты
Без всякого сомнения, наибольший опыт цифровой печати по гофрокартону в России накоплен компанией «Готэк», одним национальных лидеров в области инноваций в производстве упаковки. Еще в 2018 г. в «Готэк» введен в эксплуатацию комплекс на базе ЦПМ HP Scitex 17000, первый в своем роде
в России.
Проект был реализован компанией «Нисса Центрум», базировался на наиболее передовых технологиях того времени и оказался весьма успешным. HP Scitex 17000 использует УФ-чернила. Яркие, дорогие и ограниченно применимые для пищевой продукции. Неудивительно, что значительная
часть загрузки пришлась на упаковку производимой в России крупногабаритной бытовой электроники.
В процессе эксплуатации комплекса в «Готэк» были наработаны как связи с заказчиками, которые разобрались в возможностях и выгодном использовании цифровых технологий, так и собственные ноу-хау. Минимизация складских запасов производимой по цифровым технологиям упаковки, гибкость и возможность оперативно поставить необходимые объемы стали источником экономического эффекта.
В то же время по мере эксплуатации были выявлены и ограничения используемого комплекса. Во-первых, основная часть гофрокартона идет на упаковку пищевых продуктов, для которой УФ-чернила применимы лишь со значительными ограничениями. Во-вторых, производительность многопроходного HP Scitex 17000 (около 1000 м2/ч), более чем достаточная на начальном этапе, по мере роста интереса заказчиков к цифровой печати достаточной быть перестала. Что, впрочем, прогнозировалось специалистами предприятия, которые прорабатывали гораздо более масштабный проект.
Он воплотился в металл осенью 2022 г., когда и началась его пробная эксплуатация. Специалисты сервисных служб «Готэк», «Нисса Центрум» и Hanway (группа Hanglory, Китай) успешно завершили ввод в эксплуатацию индустриальной линии на базе Hanway Glory 2504. Установленное решение стало
первым представителем нового для России класса цифрового оборудования — однопроходной линии цифровой печати по гофрокартону. Glory 2504 имеет формат и производительность, соответствующие промышленным производственным линиям для гофрокартона, использующим флексографскую печать, и обеспечивает более выгодную себестоимость на тиражах в тысячи и десятки тысяч экземпляров (до сотен тысяч в зависимости от сюжета). По производительности, массово-габаритным характеристикам, инновационности и значению для отрасли эта инсталляция, вероятно, стала крупнейшей в 2022-23 годах в области печати и производства упаковки.
К весне 2023 г. комплекс был освоен специалистами предприятия. Производителем, поставщиком и эксплуатантом комплекса в тесном взаимодействии был проведен целый комплекс работ, и проект был представлен публично. Приведу цитаты:
Генеральный директор Управляющей компании ГП «Готэк» Константин Куров в интервью ABIREG.RU :
– С кем еще из региональных клиентов вы работаете?
– «Мираторг», «Грибная радуга» — пожалуй, самые крупные. Для последних мы разработали упаковку с цифровой печатью. Мы можем варьировать изображение, напечатать что-то под заказ, например под мужской или женский праздники. Кстати, эта упаковка стала победителем конкурса «ПродЭкстраПак-2023», который проходит в рамках выставки «ПродЭкспо».
«Наша компания стала первой в России, кто применяет новейшую технологию цифровой печати с использованием водных красок, — рассказывает директор АО «Готэк» А. Власов корпоративному изданию «Готэк». — Печатная машина Hanway Glory 2504 относится к новому поколению оборудования. Ее отличие от уже имеющейся в компании цифровой печатной машины HP Scitex 17000 в том, что она однопроходная, то есть печать наносится не постепенной заливкой слоев, а единоразово. Высокая производительность и отсутствие необходимости в изготовлении печатных форм позволяют предоставить клиенту дополнительную ценность — обеспечить быстрый вывод продукции на рынок. Минимальный срок поставки упаковки с новым дизайном составляет два дня. Экологический допуск используемых водных красок дает возможность применять их при изготовлении упаковки для пищевой продукции, причем как вторичной (транспортной), так и первичной (индивидуальной). Благодаря абсолютному контролю над цветом и тоном, гарантирующему стопроцентное совмещение цветов и высокую четкость изображения, исключается возможность разнооттеночности и непропечатки, таким образом обеспечивая высокое качество печати всего тиража».
Продолжение будет
В России тоже есть свои первопроходцы. Это компании совершенно разного масштаба и географического расположения. За последние два года в России появилось значительное количество ЦПМ, печатающих упаковку водными красками. Это и молодые активно ищущие и развивающиеся компании московского региона и традиционные крупные региональные фабрики, и конечно, лидеры гофроотрасли, имеющие производственные площадки в нескольких регионах РФ. Для них цифровая печать является важной составляющей бизнеса. Это и транспортная упаковка, и индивидуальная SRP, упаковка для посуды и строительных материалов, для фруктов, овощей или пиццы, автомобильных запчастей или сыров. Цифровая печать занимает все более заметное место в доле прибыли и в имидже компании, в том, как они дистанцируются от ближайших конкурентов. Развитию этого направления посвящается работа ключевых специалистов и отделов. Именно в силу очевидной перспективности.