发布时间:2023-10-11 10:05:26
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的印刷技术的发展前景样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
喷墨印刷开始燃起星星之火
“喷墨印刷是我十多年来主要从事的业务领域。”汪杰介绍道,“我从2003年开始接手工业型喷墨印刷设备,当时这些产品属于柯达收购的赛天使数码印刷有限公司,而我是中国这边的第一个销售人员,一直坚持到了现在。”现在汪杰主要负责柯达在整个大中华区的数码印刷业务,包括中国内地以及港澳台地区。
凭借多年来的工作历练,汪杰不仅对数码印刷设备的销售轻车熟路,而且对国内数码印刷市场的状况了如指掌。他说:“在喷墨印刷进入市场的初期阶段,由于品质、成本等方面的因素,是不被人们接受和认可的,因为当时的主流市场是激光式数码印刷。随着喷墨印刷技术的不断发展,到了2008年德鲁巴之后才开始有一些苗头。”
那么喷墨印刷如何燃起“星星之火”并获得了发展机遇?汪杰分析道:“从整个技术潮流和发展变化来看,激光式数码印刷经过近20年的发展,到了一个很难突破的瓶颈口,尽管速度的提升到达了顶点,品质也非常不错,但是相对成本却始终居高不下。另外,从大规模的工业生产来看,由于产能和成本等问题,激光式数码印刷的应用也不太现实。从这两个方面来看,数码印刷不得不往别的技术方向发展,这便给喷墨印刷提供了机会。”
进入转型喷墨印刷的改革大潮
“无论是2008年的德鲁巴,还是2012年的德鲁巴,我们可以看到喷墨印刷在不断发展和进步,如今整个市场对喷墨印刷已经十分认可。更值得关注的是,很多以前专注做激光式数码印刷的公司都在纷纷转型,开始投入到喷墨印刷的研发中,迈进了轰轰烈烈的改革大潮之中。”汪杰表示,这几年柯达也在喷墨印刷方面投入了很多,并一直致力于将喷墨印刷作为数码印刷的核心技术来推动市场,经过多年的不懈努力也得到了很好的回报。
他认为,喷墨印刷不仅顺应了市场对数字化、绿色化的要求,而且在成本方面也是传统激光式数码印刷所不能比拟的,再加上相关从业人员不懈努力地推动喷墨印刷技术的发展,以及整个市场对可变数据和短版业务的需求越来越强烈,才使得喷墨印刷发展到了现在这个欣欣向荣的阶段。“我相信,在今后5~10年,喷墨印刷还会有更大的发展,因为各个喷墨印刷厂商都在努力提升自己。例如,喷墨印刷下一步可能在三维立体喷墨印刷和其他各种新的应用领域都会不断涌现出来,应用前景十分看好。”
传统印刷和激光式数码印刷纷纷向喷墨印刷的转型并非偶然,正如汪杰所言:“传统的印刷方式已经到了必须寻求突破和改革的时候,因为传统的方式受到很多限制,已经跟不上时展的需要,必须尝试寻找一个突破点。其实,从2012年德鲁巴展会上已经经看到了些端倪,有些传统设备厂商开始转向数码印刷,我相信下届德鲁巴展会还会有更强的信号和更大的动作。”
喷墨印刷近几年的飞跃式发展
“喷墨印刷技术一直都有飞跃式的发展,实际上从2008年和2012年这两届德鲁巴来看就是一个很大的飞跃,相信从2012年到2016年的下届德鲁巴还会有更大的飞跃。我相信,喷墨印刷在一些特种领域的应用,将会有焕然一新的感觉。”汪杰认为,近几年喷墨印刷正处跃式发展阶段,尤其是目前很多与喷墨印刷相关的从业公司,在票据、包装、彩印、标签、出版、报业等领域都可以提供特定的解决方案,这与各行各业对可变数据、短版印刷和按需印刷的需求密切相关。
就柯达来说,目前在整个可变信息的解决方案上,如各种发票、彩票和电子监管码、个性化账单的可变信息印制,都是柯达做得比较早的领域。据汪杰透露,现在柯达应用于商业印刷领域的短版彩色激光式数码印刷设备,下一步也可能转向喷墨。另外,柯达也在尝试为报业做一些结合增值服务和个性化广告需求的应用,通过喷墨印刷技术的配合,为整个报业提供完全不同的运营模式。
与此同时,中国喷墨印刷市场的发展也很快,与中国整个市场经济的发展同步。尽管中国喷墨印刷的起步较晚,但是与发达国家之间的差距在逐渐缩小。汪杰说:“尽管我们也经历了一些转折或波折,但是最近的5~10年已经走过了国外差不多花费了二三十年所走的路程。从目前来看,基本上国外最新的喷墨印刷技术,在中国市场也同步推广和应用。”
喷墨印刷具有极强的生命力
虽然现在很多最新、最好的喷墨印刷技术都从国外引进到了国内,但是中国市场在30多年的改革发展历程中并没有完全跟国外接轨,这在某种程度上也阻碍了喷墨印刷的推广和应用。对此汪杰还补充说,喷墨印刷成本的降低也不是一蹴而就的,因为之前对喷墨印刷技术的研发投入也比较大,再加上新技术的引进需要一个过程,所以印刷企业要全面开展数码印刷的话,还有很长的一段路要走。
尽管如此,汪杰依旧十分看好喷墨印刷的发展前景。主要是因为:首先,大家都在努力研发新的技术,喷墨印刷在不断改进和提升;其次,喷墨印刷的质量越来越符合整个市场的商业化需求,而且成本在不断下降,整个生产解决方案的完整性也越来越好。他说,这些都证明,喷墨印刷不是昙花现,而是有极强的生命力。
北京北大方正电子有限公司董事长、总裁任伟泉先生早期在高校从事教学与研究工作,对电子线路设计、计算机信息处理技术、智能仪器设计及底层技术方面有较深入的研究。近十年来,一直从事企业经营管理工作,在销售和市场管理、人力资源开发管理方面有良好的心得和建树,对企业运营管理、组织管理、企业文化建设等方面有深刻的体会。
信息通过网络传递,并没有减少纸张的使用,也没有代替印刷。但无可否认,数码技术和网络技术的大量应用的确改变了出版与印刷的传统运作方式。
传统印刷出版的未来就是与数码技术有机融合,数码技术不仅将变革印刷出版的生产工具,也必将改变印刷出版的业务形态。今天,印刷业将全面走向数字化时代已经成为业界共识。我们可以预言,印刷就是信息服务。
数码印刷为大势所趋
在国际上,出版印刷技术与数码技术相融合而产生的各种成功应用层出不穷,并且都取得了很好的市场反馈。网络书报摊、电子书(EBOOK)、按需出版、印制自己的教科书、Web 服务、印刷个性化促销资料等各种新型的印刷方式正在冲击着旧有的印刷格局,也正在表现着一个迥异的印刷需求市场。
美国Rochester技术学院教授Frank Romano,是长期研究出版印刷的国际知名学者,他提醒业者以前的印刷繁荣景象己不复存在,大家必须做多方面的调整。印刷业的发展趋势已经比较清晰了,印刷固然不会消失,但需求有重大改变:印量减少、时效要求缩短、而且市场转向有对象的目标。杂志与书的印量目前尚能维持,但在未来4~6年内,可能小幅下降;报纸则明显的陷于困境,而表格的印刷已宣告死亡。今后唯有不能用电子产品替代的印刷品,才能继续成长,如直接邮寄(Direct Mail)、广告及其附属品、包装,其中以包装印刷品的增长最被看好。
数码印刷是必然的趋势,预估增长率会从2002年的6%增加到2010年的38%,而其中可变数据(Variable Data)印刷将占到20%。
先进性极其明显
对比传统的印刷工艺,数码印刷具有显著的优点。从生产工艺流程来看,数码印刷流程将比传统流程大大简化,具有高效快捷的优点,这也恰恰是数字化印刷工作流程系统在数码印刷系统中的关键作用所在。
数码印刷的单张成本与传统印刷的单张成本的交会点是500~600份,在国外由于人工费用很高,可能达到1000份,也就是说数码印刷在短版上具有绝对成本优势。
无论是理念还是定位甚至技术等方面,数码印刷都有很大的不同,其定位应是快速、按需、可变、个性化的印刷市场。同时,对软件系统的要求也大为提高,如图1、图2和图3所示。
促进消费市场转变
快速、按需、可变、个性化的数码印刷系统搭载在广域的互联网平台上,构成数码印刷出版。这将影响信息消费者由被动消费向主动消费转变。同时,由于消费者的观念变化而影响印刷出版商业模式的变化,甚至导致一个行业的营运模式的改变。
数码相机开始出现时,很多人都担心除了在电脑上、网络上使用之外,如果想冲洗保留怎么办?谁为我服务?可是才经历了三年的时间,今天所能见到的是几乎每个过去的冲洗扩印店都可为用户的数码像片提供输出服务,甚至服务的种类更多更满意。
从数码相机和数码连锁冲扩已经对影像行业和消费者产生的巨大影响中,印刷业应该可以借鉴很多。
按需出版市场凸显
数码印刷系统的发展和应用,将使得按需出版成为可能。按需出版采用数字印刷系统,将出版信息全部存储在数据库中,需要时可直接印刷成书,省去制版等中间环节,一册起印,即需即印,制作成本比传统印刷大大降低。按需出版以电子化库存代替图书的实物库存,避免了大量材料浪费和生产过程中的资源消耗。对同一内容的书也可采用不同的形式出版,充分满足个性化需求。
按需出版在有了确实的需求之后再组织生产,有效地避免了出版物生产的盲目性。它使各类出版、发行机构的职能发生了根本性的变化,传统的分工模式被打破,出版商可直接面向读者,书店也可即卖即印,使出版链条上各个环节有机结合。
按需出版有广阔的发展前景,Forrester Research的研究报告说“电子图书和电子阅读设备将呈现缓慢增长的势头;与此同时,应读者要求定制印刷书籍和数字化教材的市场会急剧膨胀,形势将迫使出版商全面而深入地改革经营方式和革新印刷技术” 。CAP预测:“适合数码印刷的市场需求未来10年将以10%以上的速度增长,并将超过全部印刷需求的60%,应用前景十分广阔”。
行业影响深远
随着经济的发展,人们对信息的要求将是多元的、个性的、时效的。对印刷业而言,将是少量复制更占主流,不可避免地影响大量复制的需求。
将来的印刷厂可能是明显的两级分化,传统意义上的印刷厂必须上规模,会变得越来越大,以获取规模效益或采用特种印刷工艺获取利润;而应用数码印刷技术的印刷厂将变得小而精,数量将会越来越多,遍布在用户的身边,而且彼此之间以及与客户都是通过互联网紧密相连的。这类印刷厂其实就是社会信息服务体系中的一个节点。
印刷技术的发展改变了印刷业的面貌。我们深刻地意识到,必须不断创新、不断改变,才能不断满足客户的需求。
图像处置技术是指根据具体的要求对于由模拟的图像信号转换而来的数字图像信号进行合理有效的处理,在数字图像处置技术的作用下能够在原稿的数字化输入直到处置输出的整个过程中起到很重要的作用并且贯穿到数字印刷的整个工艺流程中。数字印前技术是指全面的结合相关的一些印前工艺过程,比如原稿输入、图像处置、文字处置、图像设计与制作、排版、分色、加网、打样、输出等,通过数字工作方法大大的提高工作的效率,促进产品质量的提高。所以说它直接促进了数字印刷的生产。数字印刷的是在数字印前技术的发展向印后工序延伸,并将页面信息直接输出到承印介质这样的情况下发展起来的。数字印刷机就相当于一个主要用于把数字页面高速转换成印刷品的高速硬拷贝转换系统。当下,应用的数字印刷机系统有5种方法可以成像,即喷墨、电凝聚、磁记录和离子堆积的成像以及静电照相,其中数字印刷机的通常情况下采取的成像方式就是静电照相和喷墨成像。
数字化印刷的优点:信息数字化。整个印刷过程信息的传输、传递都是数字式,从计算机到纸张或印刷品的过程是全数字化生产过程,工序之间省略了传统的繁琐的工序和胶片以及印版;可变信息印刷。相邻输出的两张印刷品上面的信息允许几乎不相同,有效的避免不必要的损失,及时更正不合要求的印刷信息内容、版式、尺寸大小等;可实现异地印刷。可以通过互联网进行远距离印刷;按需印刷,可以先分发,后印刷,真正实现零库存。传统印刷一般要求最低印量为1000~2500;明显地缩短生产和销售信息的循环周期,加快了市场的信息反馈,增加了生产和销售量,使其获得更多利润;不断增加有用信息资源的利用,可以共享及重复使用信息资源;实现印前、印刷和印后整合为一个完整的数字系统;产品系列化,可以面向各种不同的专业领域,且数字化管理、数字工作流程及色彩管理使得更容易管理与保存。
同时,计算机数字化印刷与传统印刷相比存在一些不足:数字化印刷只适合个性化、按需印刷的数量较少的印刷及图文多变的票据类印器的印刷,不适应大量印刷;不能满足高质量的精细印刷器的质量要求;数字印刷的印刷幅面,目前以A4,A3,A2为主,最大为A1;数字印刷设备及配套设备、器材价格高等。数字印刷是传统印刷的补充和完善。印刷领域具有很高声誉的专家FrankJ.Romano认为,数字印刷和胶印、网印以及柔印是相互补充,相互竞争的关系,并且与之竞争;喷墨将会优于网络化的激光打印机、复印机、数字印刷和胶印。
计算机数字印刷的起源与发展
计算机数字印刷作为一种高新印刷技术早在上世纪90年代就崭露头角了。于1993年以色列的Indigo和比利时的Xeikon两个公司分别推出E-print1000和DCP1黑色数字印刷机作为开端,1995年drupa展会上,不同型号的数字印刷机齐齐亮相展会,数字印刷立即风靡全球。2000年drupa展会上,数字印刷品之多实在是史无前例。2004年drupa展会上出现了数字印刷流程,新型数字彩印机向市场已进行了推广,激光型黑色数字印刷机的质量日正完善,其印品能够和成熟的传统型4色胶印机相媲美,这个时候的喷墨数字印刷技术也在业内发展起来。2008年drupa展会上数字喷墨印刷技术与喷墨印刷机产品的华丽展出被业界喻为喷墨drupa。迄今为止,数字印刷早在印刷的各个方面起到关键性的作用,广泛应用于印制报表、客户目录、企业画册、商务印刷和小量书刊等;生活用品和礼品的包装;可用作打样、促销、测试经销等目的还可印刷墙纸、腰线和花边纸等。数字印刷是根据用户的时间、地点、数量、成本与某些特定的要求等来向客户提供相应的印刷服务。
中国数字印刷发展与应用
20世纪90年代末期以来,随着我国改革开放的不断深入和顺利加入世界贸易组织,印刷市场也发生了潜在变化,主要表现如下:①图书印刷市场上,图书品类齐全,销售速度加快,印制周期缩短。②在机关、公司日常办公业务印刷市场上,办公用的印刷品种类繁多,印数少,印速快;数字印刷的业务量很大;③在商业印刷市场上,人们的消费观念在物质资料极大丰富的今天在不断的发生变化,商业印刷比重和个性化信息印刷数量年年上升。个性化需求这方面的印刷市场越来越大。以上的这些改变完全是传统的印刷技术无法应对的,只有数字印刷,才能满足市场日益发展的需要。因此,数字印刷业务应运而生并稳步发展。
drupa95之后,我国个性化按需印刷市场得到一定程度上的发展。尤其是2000年以后,数字印刷企业队伍迅速壮大,发挥的作用日渐显现,带来了生产速度、生产质量的提升的同时也带来了工艺流程和管理模式上的革新。有调查数据显示,2004年开始处置数字印刷的企业占全部企业数量的23.1%,广泛应用于影像行业、商业设计、户外广告、报业印刷、机关文印、金融/邮政/电信账单等各领域。数字印刷机的主流产品激光数字印刷机和喷墨数字印刷机的应用也已经初具规模,应用较为广泛。
数字印刷的企业雨后春笋般的在各地兴起,但是市场的发展趋势只能是按照用户的需要印刷,随着市场的转变客户的观念也需要改变。另外,适当的增加广告宣传的投资。企业可以把用户请到厂里或者游走在客户中企业可采取请客户进厂来或是走到客户中去面对面的操作演示相关功能,使得客户更加体会到数字印刷的优点。积极协作好多种力量大力发展数字印刷促进企业的发展。
计算机数字印刷的展望
经过长期发展的数字印刷,在各个应用领域都有一定程度上的涉猎,很多的传统出版印刷企业或者印刷企业都充分的利用数字印刷的优势并结合传统印刷以获得最大的效益。虽然现在的数字印刷业务在传统印刷企业中不可能企业为完成其经营目标而从事的主要活动。然而数字印刷有着广阔的发展前景,不断的得到传统印刷企业的青睐。
然而,大力发展数字出版,加速传统出版的数字化转型,是否意味着传统出版及其下游的传统印刷业的末日?是否意味着传统印刷的消亡?答案显然是否定的。新闻出版总署署长柳斌杰曾明确表示,传统出版和数字出版应该优势互补、共同发展。就中国当前的现状来说,在相当长的一段时间内,传统出版还会有较大的发展前景。因此,位于传统出版下游的传统印刷也将长期存在和发展,但需要通过不断应用高新技术进行自我改造和提升,加速数字化转型。
传统印刷将长期存在
1.印刷媒体在相当长时间内仍将占主导地位
自从电子媒体出现以来,关于印刷媒体和电子媒体的关系以及电子媒体是否会取代印刷媒体的争论就一直没有停息。但实践证明,电子媒体和印刷媒体各有其特点,各有其应用领域和市场。虽在某些方面存在竞争,但在许多方面是相互促进、相辅相承、相互补充的。
近年来,据相关机构对印刷媒体进行的需求分析表明,随着市场对电子媒体需求的增加,对印刷媒体的需求也在随之增加,同时还呈现出了电子媒体和印刷媒体相互融合的发展趋势。如在印刷品上添加QR码,阅读者可用手机等拍摄QR码连接网络来观看视频,从而提高印刷品的体验效果。未来,类似的融合趋势将会越来越明显。
目前,虽然电子媒体的发展速度十分迅猛,但其要在绝对值上与印刷媒体平分秋色,仍然需要一段相当长的时间,尤其是发展中国家将需要更长时间,其原因主要包括以下几个方面。
(1) 印刷媒体更加便携易用
印刷媒体可以供人们在任何时间、任何地点反复阅读、思考和使用,同时无须任何其他设备,是人类学习、研究、传播知识和信息及消遣娱乐最便利的媒体之一。
(2)印刷媒体更适合人们的阅读习惯,具有保存和珍藏性
首先,人们很难快速改变上千年来形成的阅读习惯,因此,目前大多数人还崇尚传统的阅读方式。“十一五”期间,我国累计生产图书136万种、338亿册,是“十五”期间累计生产图书量的2倍,年均增长速度超过15%。而全球知名管理咨询机构毕马威(KPMG)最近进行的一项调查也显示,86%的受调查读者更喜欢阅读纸质出版物。
其次,从信息的保存性来看,比较可靠的还是传统纸质印刷品。目前,我们对数字储存技术的可靠性还难以预测,而纸质印刷品经过上千年的验证,被证明是可靠的。
再次,不少精美的印刷品本身就是精美的艺术品,能够给人以视觉享受,具有很高的收藏价值,在这一点上,目前电子媒体还难以与其竞争。
(3)印刷媒体具有“共时性”和“延展性”
印刷媒体在时间上的“共时性”和在空间上的“延展性”是任何电子媒体都无法比拟的,这也是纸质书长期存在的重要因素之一。其中,“共时性”体现在读者可以非常方便地同时打开一本纸质书的多个页面,或同时打开多本书做前后翻看和对比,其切换页面的方便程度远远高于电子屏幕。虽然电子媒体也可实现不同图书和页面之间的切换,但纸质书的“切换”,无非是转一转脖子,甚至只是转一下眼珠,其直观性远高于电子媒体。
“延展性”体现在印刷媒体在空间上基本没有太大限制。电子媒体的屏幕通常都小于对开纸张幅面,因此其难于表达版面设计所传达的意味,体现不出大幅图片或大字标题给人带来的视觉冲击力。如电子媒体无法展示大幅面地图的全貌,但纸质媒体却可以同时呈现地图的全局和具体细节。
(4)印刷媒体本身也在不断的变革和发展
随着高新技术的发展,印刷及设备器材也随之发生变革。数字技术、互联网技术、数字化工作流程、数字印刷及其设备的逐步普及,使印刷生产过程的自动化程度、印刷质量和生产率不断提高,印刷周期不断缩短。这种印刷媒体本身的不断变革,正在促使其更加适应多媒体时代人们的需求,其影响力也在不断提升。
(5)目前经济和文化发展水平决定印刷媒体仍将占据主导地位
虽然电子媒体增长的速度比印刷媒体快,但印刷媒体的市场发展前景依然乐观。一项调查表明,受经济和文化发展水平的制约,全球近70亿人口中,有条件上网的人口数量比例并不大,尤其在发展中国家这一比例更低(如中国网民约有4.85亿人,占中国人口总数的1/3左右)。此外,无论是智能手机、电子阅读器还是平板电脑等的价格都比较高,对许多人来说还难以接受,这也会在一定程度上阻碍电子媒体的发展。
(6)印刷媒体的宣传沟通作用进一步增强
当前,来自各种渠道的正确的、错误的甚至虚造的信息正大量涌入互联网,让人们真假难辩,也导致互联网的可信度大大降低。相比之下,经过加工整理后出版的报纸和杂志,其可信度远远高于网络,从而赢得了受众群体的信任。尤其是在电子商务逐渐发达的背景下,现在许多大型电子商务网站都在利用印刷媒体提高宣传力度,从而扩大自己的业务。如专门销售礼品的Red Envelope网站会将印刷精美的目录邮寄给各地消费者,用这些高品质的印刷品吸引消费者的眼球,引导其在网上购买礼品。又如,全球领先的电子商务网站eBay数年前就开始通过印刷媒体进行宣传,其在全美44个地区的55家主要报纸的周日版上做了8版全彩色广告,广告受众达2300万人,印刷广告已成为eBay缩小线上与线下距离的有效方式之一。
(7)事实证明印刷媒体仍在不断发展
自从出现电子媒体之后,就有人预言新媒体将取代印刷媒体,他们甚至一次又一次列出了其他媒体取代印刷媒体的“时间表”:20世纪20年代,广播取代印刷;20世纪50年代,电视取代印刷;20世纪80年代,计算机取代印刷;20世纪90年代,网络取代印刷……但至今为止,这些预言都没有实现,电子媒体带给印刷媒体的正面促进作用大于负面影响,印刷媒体仍在不断发展。
2.传统印刷还将长期存在
近年来,数字印刷技术的发展可谓突飞猛进,也有不少专家预测,数字印刷将逐步超越传统印刷,成为印刷业的主流技术。但在笔者看来,数字印刷技术目前仍处于发展完善阶段,其印刷质量和生产效率与传统印刷相比都存在一定差距,即便在发达国家,也难以在短时间内成为主流的印刷技术。
(1)传统印刷在发达国家将长期存在
我们首先来看看经济和印刷业都较为发达的美国。美国印刷业市场信息与研究组织PRIMIR于2010年2月聘请IT Stratcgies调查人员就北美地区数字印刷的应用趋势进行了调查。调查集中在书籍、目录、直邮广告、标签、杂志、手册、营销资料、报纸、包装(折叠纸盒和软包装)及特殊应用(日历、相册)等12个领域。调查显示,在这12个领域中,数字印刷的应用在2014年前不会发生重大变化,2009~2014年北美地区传统印刷和数字印刷的印量变化情况如表1所示。
该调查还显示,尽管2009~2014年北美地区数字印刷的年均复合增长率为11.5%,而传统印刷的年均复合增长率为-5%,但由于数字印刷基数较小(2009年数字印刷印量占总印量的1.5%),要赶上或超过传统印刷量还需要很长时间。
(2)我国的国情决定传统印刷将长期存在和发展
经过多年发展,我国印刷行业从设备制造到使用已经有了完整的工业基础,具有庞大的产业集群,如何在现有产业基础上进一步发展进步,成为印刷行业重点探索的问题之一。目前,数字印刷的核心技术垄断尚未被打破,在陶瓷喷墨印刷领域已经突显的高昂喷头成本问题已被广泛关注。而用于胶印制版的喷墨制版技术的出现,既充分利用了喷墨技术的材料适用范围广的特点,带来了新材料环保的优势,又保留使用了传统印刷机及胶印技术,发挥了原有工业基础成熟的高质量优势,通过二者的协同,实现了印前制版系统的环保升级,为印刷系统的环保变革带来了新契机。
喷墨制版技术的成像原理
传统制版是将光敏或热敏材料预先涂布在砂目化的亲水铝基表面,通过光照,对印版进行成像,光敏或热敏材料发生化学反应,印版表面形成图案的潜影,再通过对印版进行显影处理,最终形成用于上机印刷的印版。制版过程会形成HW16感光材料危险废液,对环境造成影响。
喷墨制版技术是通过喷墨的方式将特殊的纳米墨水直接打印至版基表面,从而实现图文的“塑造”,在版基表面形成图文区(亲油)、非图文区(亲水)的差异,经固化后形成用于上机印刷的印版。该技术省去了以往成像过程中的显影环节,简化了制版流程,消除了印版显影的污染。传统制版和喷墨制版的成像原理如图1所示。
喷墨制版技术的体系构成
喷墨制版技术是不同于感光成像的新兴技术,具有围绕喷墨的核心技术架构。喷墨制版系统包含高精度喷墨制版设备、纳米版材、纳米墨水和工艺控制,四位一体围绕喷墨制版需求特征展开,最终达到满足印刷适性的要求,结构关系如图2所示。
1.制版设备
专业设备是喷墨制版技术应用的平台,从功能模块上可划分为机械结构、运动控制、墨路系统和辅助系统4个部分,实现将纳米墨水精确打印在版材指定位置的功能。喷墨制版设备重点关注运动控制稳定性、喷墨墨滴落点(着纸)准确性、辅助功能易用性和人机交互友好性。
喷墨制版设备以喷射的单个墨滴为基本成像单元,通过墨滴铺展,叠加区域体现图文边界,将RIP后的网点信息转移到纳米版材上。墨点作为单个像素要有准确的位置和规整的形态。因此要求喷头的运动控制准确度高,运动误差小;打印驱动控制要兼顾墨水特性,使墨滴下落过程不拖尾,落地无散点,墨滴飞行和落地形态规整,近似圆形。
早期的喷墨制版设备大多使用市面上成熟的打印机进行改造,但是因为打印控制不匹配、机械结构受局限等,该类制版设备的打印速度和精度与制版需求相差甚远。目前较为先进的喷墨制版系统完全针对制版工艺要求设计,在版材定位、打印制版、运动衔接方面均有重大改善。目前国内相关产品的运动定位精度已达到微米级,印版套准精度达到10微米,已达到光学制版系统的控制水平。
随着喷头技术的快速发展,喷墨制版速度得到大幅提升,从初期的每小时制版几个对开张,到现在的每小时制版20~40对开张,甚至可以达到每小时近200张报业对开版的制版速度。输出精度也从初期的1440dpi提升到现在的2400dpi以上。
2.纳米版材
纳米版材是喷墨制版技术体系的核心材料。目前,常见的纳米版材分为砂目纳米版材和免砂目纳米版材。砂目纳米版材的生产工艺与传统版材类似,免砂目纳米版材采用全新的材料体系和生产工艺,以亲水的纳米材料为核心,代替传统胶印版材中砂目的亲水性作用,在胶印过程中作为非图文区使用。
免砂目纳米版材的生产流程为:基材清洗、烘干、涂布纳米层、烘干、裁切和包装。与现有版材生产过程相比,免砂目纳米版材的生产省去了铝基版电解、氧化、除灰、封孔等复杂工艺过程,因此不仅省水、省电、成本低,而且更为重要的是彻底杜绝了高纯度铝版基在电解、氧化过程中产生的大量废液污染及金属铝流失的污染。因此免砂目纳米版材具有良好的发展前景。
3.纳米墨水
纳米墨水是喷墨制版系统至关重要的一环,就印刷适性而言,其必须具备良好的印刷油墨亲和性能,能均匀地吸附和转移油墨,并且在印刷压力和温度下能够保证持久的耐印力;就喷墨形式而言,其除了必须具备优异的体系稳定性能以外,还必须与喷头腔体黏合材料、面板疏水材料等具有良好的兼容性;就图像的打印精度而言,其又必须与纳米版材匹配良好,在其表面形成墨滴的规整性沉积,进行适度而稳定的铺展,以得到锐利、精细的图像质量。
制版用纳米墨水采用超亲油和具有良好耐磨性的材料体系,通过将其制备成水基型、弱溶剂型或UV固化型墨水,使其可通过喷头进行功能材料打印,从而实现环保的增材式制版。为满足用户对印版高耐印力的要求,纳米墨水中可加入无机纳米粒子,使印版在印刷过程中具有良好的耐磨性。
4.工艺控制
工艺控制是喷墨制版体系控制的重要环节。喷墨制版设备根据墨水特性不同有运动速度、输出组合方式、喷墨控制的工艺,也有根据使用环境而调整的喷头保护、刮墨、准备动作与频率的工艺;根据纳米墨水与纳米版材表面能匹配特性,有印版数据线性化传递的工艺;根据电子文件和承印材料特性,有关于最佳加网类型、角度选择的印前工艺;根据纳米版材类型不同,还有印刷环节供水、供墨等使用及操作工艺。因此,在喷墨制版系统集成中,各环节工艺紧密相连,工艺控制是一项涉及到如何将操作系统调整和运用良好的关键技术。
喷墨制版技术存在的问题
虽然喷墨制版技术逐渐成熟,体系架构清晰完整,目前制版质量已能达到大多数普通印刷品制版使用要求,并且在性价比和环保性能上具有突出优势,但是喷墨制版技术仍存在诸多问题和不足:首先,虽然通过特殊加网技术的优化,喷墨制版技术的印刷质量可以满足普通印刷品的要求,但是仍然低于PS版和CTP版的印刷质量,在精细度和色彩表现上还未达到高端印刷品的要求,尤其与热敏制版技术仍有较大差距。其次,喷墨制版系统结构复杂且环环相扣,体系开发难度大,研发投入成本高,一般企业无法承受,这也在一定程度上制约了其发展速度。
喷墨制版技术的发展趋势
1.高速度,高精度
未来,随着喷头技术的高速发展,喷墨制版技术的精度和速度会有显著提升。大批量应用的工业级喷头已经从只有几百个喷嘴发展为集成数千个甚至上万个喷嘴,喷头最小喷墨量也从6pL、3pL发展为1.5pL甚至1pL。因此随着高速度、高精度集成化的工业级喷头的迅速发展,喷墨制版技术解决高精度问题将指日可待,并且可以在高精度的前提下进一步提升制版速度。
关键词 中国版画 市场思考
中图分类号:J217 文献标识码:A
1中国版画的历史
版画的艺术特性在于版画具有“复数性”和“痕迹性”。这一特性使中国版画随着印刷术的产生而产生,而又随着印刷术的发展而发展。中国版画艺术的形成和发展有其悠久的历史,从宋代到明清中国版画作为书籍插图和民间年画形式得到了很好的发展,特别是在民间木刻年画上占有很大的市场,有其光辉灿烂的一面。但由于中国古代版画的表现形式均依赖国画的表现形式和内容,其自身发展的独立性没有得到充分拓展,这就使中国版画从历史到现代在表现形式上单一,实际作用仅局限在书籍插图和民间年画上,不能作为独立的艺术作品供人鉴赏。由于现代印刷技术的迅猛发展,民间木版年画的成本和价格远远高于现代印刷技术所印制的年画,其市场的占有率也渐渐丢失。
2中国版画有美好市场的原因综述
(1)中国艺术市场的成熟规范是一个必然过程。中国当代艺术市场就像许多其它中国改革开放之后出现的市场经济产物一样,必定是会从不完善逐步走向完善的。而伴随着中国当代艺术市场的逐步完善,它的一个组成部分――中国当代版画市场也将走向规范,这是一个必然的过程,而艺术品投资的高速跳跃式增长让艺术品投资者得到了高回报,这极大地鼓舞了艺术品消费群体继续投资,加大投资的决心。
(2)经济文化的发展为版画市场的繁荣创造了良好机遇。国内国际稳定的经济环境是艺术市场繁荣发展的根本原因。回顾中国当代艺术市场重新振兴的二十年,我们可以看到经济环境在其中所起的重要作用。可以预见的是和平与发展是当今世界的主流,中国经济在未来还将持续增长相当长一段时间,那将给中国版画艺术市场的兴起提供无限可能。
(3)学术水准决定了中国版画的价值。中国版画有很多的历史,有很高的学术水平,这是决定中国当代版画市场前景必将美好的内在原因和基础。
3中国版画市场面临的问题
中国当代版画艺术市场刚刚起步,面临许多问题和困难。首先因为从整体上,中国现今的整个艺术市场的历史短暂,还很不完善;版画艺术市场是它其中的一个组成部分,也必定是不完善的。中国当代艺术市场相比欧美、日本等国艺术市场而言毕竟历史短暂,难免有许多不完善不健全的地方,没有积极健康的艺术消费引导,更没有优秀的艺术经纪人从事艺术的经营与推广,刚刚起步的版画艺术市场在这样困顿的市场环境中难免行进困难。而且版画的艺术价值还没有被人们所认识,很多普通大众不知版画是什么,即使知道版画也往往认为版画是“复制品”、“印刷品”,并没有认识到它的价值。
4中国版画的市场开拓
要开拓中国版画艺术的市场,首先是版画家们要转变创作意识,把“阳春白雪”转向“下里巴人”,在适应民众的需求中去提高民众对中国版画艺术的认识水平,使之潜移默化;要尊重民众的审美需要,研究当代民众的心理状态,生存状态,社会状态和视觉的接受状态;要坚信民众需要艺术,需要版画艺术;要坚信随着社会经济的不断发展,民众生活水平和文化素质的提高,对中国版画艺术欣赏需求是必然的。其次是从小做起,先适应市场,然后才能培养和提高市场,使之逐渐走向成熟。另外版画的“复数性”使版画在市场经济的竞争中具有价格优势,充分利用这一优势,使版画艺术走入民众的家庭其运作应该不是很困难的。同时对民众要加大宣传,以展销的形式多办展览,利用媒体搞活宣传报道。抓紧抓好教育工作,在中小学的美术课中开设版画欣赏课,在各类师范院校,文科院校的艺术科系中开设版画课教学,广泛普及版画知识,引起社会各方面对版画艺术的重视和支持。在中国版画的市场开拓过程中,作为版画家们要努力挖掘版画艺术自身的潜力,充分发挥版画艺术的形式语言的艺术魅力,充分发挥版画艺术的“版味”、“痕迹”、“肌理”的情趣和韵味,充分发挥版画艺术表现题材的广泛性,使中国版画艺术真正成为民众的艺术,成为民众观赏、收藏、装饰现代居室、厅堂和陶冶性情的理想艺术品。如是这样,中国版画艺术何愁没有市场。
5结语
综上可知,中国摆脱不了文化艺术发展的世界规律,经济规律决定了其发展的必然性。版画是被全世界各国人民喜欢的一种艺术,在我们的邻国日本和韩国,版画都普遍为大众所接受的,目前的世界格局是一种“地球村”的发展趋向,人们对文化接受的速度正在不断加快,地域乃至国界的隔阂正在逐渐消失。人类的整体素质提高了必然会对文化精神产品产生需求,这是传承传统和现代文化规律的必然。从经验来看,对版画作品艺术性的理解与接收还要有待我国综合国力的增强与人们文化水准的提高。但是,世界上最早的版画来自中国,又有几千年博大精深的东方文化作支撑,笔者相信,中国版画市场的发展前景还是相当可观的,版画艺术市场必将有非常美好的未来。
参考文献
在经济发展的下行压力下,印刷设备制造业开始了转型升级。在转型过程中,有的企业进入了数字印刷和高端制造领域,提高了自主创新能力,有的企业因转型滞后被淘汰出局,还有一些新型企业主动抓住市场新机,迅速崛起。与此同时,一批适应现代印刷市场需求的新产品得到快速发展,如数字印刷设备,数字化、环保化、智能化和自动化印刷设备等,将成为企业下一步转型、创新和发展规划的方向,印刷设备制造企业将会以优异的装备支持印刷包装业的技术升级和创新。
数字化设备取得突破
直接制版设备已经实现国产化,主要制造企业之一科雷机电已经成为国内唯一一家拥有热敏CTP、UVCTP、紫激光CTP、柔性版CTP、印铁专用CTP、包装超大幅面CTP等制造能力的企业,产品出口到世界多个国家,成为转型的佼佼者。除方正电子、科雷机电、杭州通讯等企业经过自主努力拼搏,成为全系列的制版设备供应商以外,传统印刷设备制造企业在此领域也有可喜的创新成果,如辽宁大族冠华、潍坊华光、北京多元电气制造和销售适合本企业产品规格的系列直接制版机。
我国最早推出数字宽幅面喷绘设备的是IT业,这些企业分布在北京、上海、深圳等城市,产品主要用于广告制作,并替代了一部分丝网印刷设备。目前,数字宽幅面喷绘设备在我国的发展已经成熟,有数十家企业可制造不同规格的数字宽幅面喷绘机,如深圳润天智、沈阳飞行船、上海飞阳、安徽力宇、上海驰廷、上海傲颜、上海泰威、北京恒泽、上海雅色兰等企业。
此外,国内有多家企业参与药监码数字喷码设备的制造与销售,其中包括方正电子、北京圣德科技、北京蒙泰、河北玉田元创、上海德拉根、上海隽大、北京欣健龙、上海天岑和鼎恒联合等企业。这些企业制造的数字喷码设备除适应药监码赋码外,还可以应用在食品监管、彩票、门票、票据、制卡等领域。尤其需要指出的是,上海德拉根制造的药监码数字喷码机已经形成多品种解决方案,包括单张纸水性高速喷码机、高速自动UV喷码机、模切纸喷码机和卷筒纸喷码机,设备纸张规格也实现了多样化,最高喷墨速度达到4000~6500张/小时。
相较于国外,我国数字印刷设备制造业的落后状态凸显,但近年来在众多印刷设备制造企业的共同努力下,也取得了一些新进展。一些企业通过对外开展多种合作的方式,进入数字印刷设备的研制行列,还有的企业通过融合创新技术和新兴技术,取得了数字印刷设备研制的创新,推出了一些创新型数字印刷设备。例如,威海印机推出了国内首台单张纸WIN JET56捷特喷码印刷机,并拥有自主知识产权,可实现标签的可变数据印刷和不可变的条形码、二维码及药监码的印刷。北京多元电气推出Duoyuan Jet3200/5000超宽幅高速UV数字印刷机。北人集团推出了超新星DP32喷墨印刷机,并于2015年4月举办的印刷展览会期间,与惠普携手合作,签署了《战略合作协议》和《惠普高速喷墨协议》,共同推进数字印刷设备在出版印刷、商业印刷和包装印刷领域的应用。辽宁大族冠华推出了筱原JetPress520喷墨印刷机。到目前为止,已经进入数字印刷设备制造领域的企业还有潍坊东航、乐凯华光、上海豹驰、上海紫光等。
虽然目前国内印刷设备制造企业已经可以批量生产直接制版机、数字宽幅面喷绘机、药监码数字喷码机和部分数字印刷机,但核心技术仍然掌握在发达国家手中,激光制版头、喷墨头等关键零部件依然依赖进口。据一家药监码数字喷码机制造企业介绍,一台药监码数字喷码机的受益方有3个:一是国外喷墨头供应商;二是国内软件及操作系统供应商;最后才是印刷设备制造商,这一部分仅占设备销售额的25%~30%,这意味着我国印刷设备制造企业在为国外配套供应商和国内系统供应商打工。因此,对核心技术的国产化已迫在眉睫。
高端设备进入国际俱乐部
国内印刷设备制造企业通过国际并购升级了品牌形象,这标志着我国印刷设备制造企业已经进入了国际俱乐部。这些企业通过自主创新和嫁接国外先进技术,取得了一定的成果。
单张纸胶印机在幅面、印刷速度以及自动化水平上均有了极大提高。在幅面方面,经过几年的发展,江苏昌和河南新机成为超大幅面单张纸胶印机制造领域的佼佼者,已经可批量制造全张和超全张规格的单色、双色及多色单张纸胶印机,并推向市场。产品规格已拓展到1180mm、1300mm、1420mm、1650mm等幅面(仅2050mm幅面是空白),在印刷设备市场不景气的情况下开创了一片属于自己的新天地。在市场上销售多年的对开单张纸多色胶印机在幅面上也不断实现创新,完全可以满足出版印刷和包装印刷的需求,幅面规格包括750mm、790mm、880mm、890mm、920mm、1020mm、1040mm、1050mm、1060mm,与超全张设备一道,可满足整个印刷包装市场的需求。
同时,国产单张纸胶印机的印刷速度也得到进一步提升。上海光华推出了高水平的单张纸五色胶印机,最大印刷幅面为1060mm,印刷速度已经达到18000张/小时,成为我国印刷速度最快的印刷设备之一;北人集团推出的印刷幅面为1050mm的五色+上光单张纸多色胶印机,印刷速度提高到16500张/小时。辽宁大族冠华筱原品牌的单张纸多色胶印机印刷速度达到15500张/小时;江苏昌、中景集团、威海印机、威海滨田等企业推出的单张纸多色胶印机的印刷速度达到13000~15000张/小时。
在自动化水平方面,近年来,国产单张纸胶印机开始广泛应用各种新技术,如自动换版、自动清洗、自动调版、自动套准、自动供墨、油自动降温、自动定点系统、出墨辊自动降温、CPC墨色遥控等,从而大大提高了单张纸胶印机的自动化、数字化水平,满足了印刷企业的普遍需求。
卷筒纸胶印机的整体水平也已经达到国际水平。中型卷筒纸胶印机的印刷速度达到75000张/小时,小型卷筒纸胶印机的印刷速度达到45000张/小时,小型卷筒纸书刊胶印机(含卷筒纸商业胶印机)的印刷速度已经达到40000张/小时(四开折页时)。另外,卷筒纸胶印机已经开始广泛应用独立驱动技术,如电子轴、电子凸轮、电子张力控制和电子套准等技术,并实现了设计模块化、组装机组化和联机个性化,大大缩短了设备的开发设计和制造周期,成为最先进的高端智能化设备。
绿色印刷设备异军突起
近年来,以柔性版印刷机为代表的绿色印刷设备开始走强,科印传媒《印刷技术》杂志的《“2014柔性版印刷在中国”装机量调查报告》显示,截止到2014年6月30日,我国已安装机组式柔性版印刷机1581台,增长率达10.9%,其中,国产机1200台,占75.9%,增量135台;进口机381台,占24.1%,增量21台。可见,国产柔性版印刷机已成为市场主导。
经过企业的不懈努力,大型绿色印刷设备制造水平取得进展,依赖进口的状况得到缓解。如以往无菌灌装设备需要的包装材料70%以上需要进口,国内的生产能力仅占30%左右,而仅这30%的包装材料也大多采用进口柔性版印刷机印刷,现在这种局面正在逐渐被打破。
西安航天华阳是国内柔性版印刷机制造与销售领域的佼佼者,其推出的适应无菌包装材料印刷的高端卫星式柔性版印刷机已经在云南创新新材料公司、青岛人民、北京纷美、昆山乐美等企业使用。2014年5月,西安航天华阳又出口到英国一台“E飞”卫星式柔性版印刷机,并且成功通过客户的验收。需要指出的是,西安航天华阳2014年的销售额大幅增长,超过6亿元。
陕西北人制造的三款卷筒料卫星式柔性版印刷机也进入市场,能够适应无菌包装材料、塑料薄膜、纸箱预印的印刷加工,卷筒料幅面可以达到1250~1300mm。这三款设备与江南轻工机械有限公司推出的JDLF(90-65)×2-1000型多层淋膜复合机一起生产的纸基复合包装材料,适用于食品包装的印刷和制造,包括砖型、枕型、钻石型、三角型、屋顶型的牛奶、果汁、茶饮料等食品包装。
北人富士生产的书刊宽幅柔性版印刷机已经落户上海,开始进行绿色书刊印刷,并取得了成功。可以预见,这种设备将是教科书实现绿色印刷的骨干设备。上海高斯图文针对书刊印刷和包装印刷推出的卷筒纸柔性版印刷机,采取翻转印刷技术,可以实现包装印刷品的单面印刷需求。该系列设备的印刷幅面有1060mm、1100mm、1300mm,不仅可以实现连线折页,而且还具有包装印刷需要的模切、复卷、上光等辅助功能。如果书刊柔性版印刷机市场适应性和价格等因素得到用户的认可,那么设备更新改造的新周期就会来临,部分淘汰传统胶印书刊印刷机的市场就会形成,这将是大型印刷设备制造企业战略转型的希望所在。
开创转型进入新领域
在市场持续低迷的情况下,我国印刷设备制造企业纷纷采取国际合作、产业拓展、贴近用户等措施,以寻求新的增长点,为企业转型提供新的动力。
2014年7月,长荣股份两份公告,一是拟收购海德堡目前经营的高端模切机和糊盒机的相关有形、无形资产和业务,交易总金额为2500万欧元;二是继续增资以满足子公司长荣健豪发展规划和实际生产的经营需要。
2014年5月,辽宁大族冠华与我要印公司联手开发“小型合版云印刷系统”,探索共建信息产业与制造业结合的全新商业模式,致力于让缺乏竞争力的中小型印刷企业在工价、接单、管理、采购等方面富有竞争力。
2014年6月,北人集团面对印刷设备制造业发展速度放缓的态势,利用闲置资产投资文化创意产业园,一是转型探索新领域,进入文化创意产业;二是通过调整内部生产流程,更好地利用企业现有资源,盘活存量房产土地资源,开拓新的市场增长点。另外,其还开始跨行业进行智能制造的探索,与科研院所合作进入工业机器人集成系统和塑胶设备制造领域。
上海电气印包集团采取销售不盈利国有资产的方式,如出售所持上海亚华全部股份、出售上海申威达和上海紫光100%的产权,集中精力推动高端产品的创新与发展。
松德股份自上市以来,公司业绩一直不够理想。通过收购深圳大宇精雕公司,松德股份在运营管理、技术、资本与平台方面实现较好的协同效应,有利于发展高端装备制造业,使上市公司的产品结构更加优化,盈利能力更强。
“十三五”时期市场预测
“十三五”时期是印刷设备制造业向绿色、数字、智能制造的转型成熟期。报纸印刷设备的更新改造应该首选柔性版轮转印刷机,市场占有率应该达到5%~10%以上,并逐步替代传统胶印机;另外,数字印刷设备在报纸印刷领域的应用也会有一定的增长。书刊印刷设备,尤其是教科书印刷设备应该更新为柔性版轮转印刷机,以实现书刊的绿色印刷,市场占有率应达到30%~50%以上,此外数字印刷设备在书刊印刷领域的应用也会快速增长。快速印刷、办公印刷、户外广告印刷设备将以数字印刷机为主,胶印机在此领域也还有一定的市场,因为每天换版超过50套的规模已经不成问题。当前无菌灌装材料和食品包装材料以柔性版印刷和凹版印刷为主,预计印刷设备将转型使用柔性版印刷机,机组式、卫星式窄幅和宽幅柔性版印刷机的市场占有率将提高到50%~70%左右。纸质标签和不干胶标签印刷设备仍然以胶印机和柔性版印刷机为主,但短版标签印刷将采用数字印刷机。包装印刷市场仍将被胶印、凹版印刷和柔性版印刷所分割,其中柔性版印刷的市场占有率会快速提高。
关键词:机械自动化;太阳能;光伏产业;光热产业
中图分类号:TF325.2 文献标识码:A 文章编号:
能源产业是未来三大支柱产业之一,具有高度的战略地位,直接关系到一国的国家安全,和本国人民正常的生产与生活。目前 ,煤炭、石油、天然气等传统能源日趋减少,能源问题尤其是新能源的开发利用在世界范围内受到普遍关注,各个国家在节约、高效利用传统能源的同时,积极致力于新能源的开发。由于传统能源产生的环境污染等恶劣影响,加之其它因素的变化 ,环境问题日益突出,也成为国际关注的重大问题之一。因此 ,对于无污染、可再生性强、丰富的太阳能资源的开发利用 ,就成为各国特别关注的重点。
1 机械自动化在我国太阳能领域中的应用现状分析
与其它国家一样,我国也正在致力于太阳能资源的研究、开发和利用。太阳能领域的机械化程度直接影响太阳能资源的开发和利用。但是,从现有状况来看,我国在发展太阳能的同时,存在有一些问题,需要亟待解决。
首先,在理论方面,关于机械自动化在太阳能领域的应用方便的理论研究,仍是空白,目前还未有这方面详细和系统的阐述与分析。没有理论指导和科学研究 ,实践过程中就会产生不可避免的迷茫或是重复工作。
其次,在具体实践方面,我国在太阳能领域的发展中,机械自动化程度与国外先进国家相比,普遍较低。我国在太阳能领域的机械自动化方面,没有掌握核心科技,尾气无法进行更好的闭气循环利用,无法更好、更快、更高效地利用太阳能资源。另外,随着不断发展,挖掘利用太阳能资源的设备,规模越来越庞大,
系统也越来越复杂,各个设备之间的部件联系也越来越紧密。这对我国太阳能资源利用中机械的自动化和智能化水平,提出了更高要求。
2机械自动化在太阳能光伏产业中的应用
据专家预测,在不久的将来,光伏发电将会成为发电的发展方向,光伏电能也将会成为人类用电电网的主要支柱。我国颁布了《中华人民共和国可再生资源法》,同时西方国家对于光伏产品需求的不断日益增多 ,使得近些年我国光伏产业总体容量不断扩大光伏设备销售数量也猛增。我国光伏产业有了重大的发展和突破,但与国际一流水平相比较,机械设备仍存在很大悬殊。
2.1 多硅晶提纯技术设备落后
当前,在我国范围内所投入使用的多硅晶提纯建设中,多数项目所采用的硅晶提纯技术基本采用了改良的西门子法。目前,国际的七大产商垄断了晶硅提纯最先进和关键的技术部分,他们严禁向中国产商进行转移和泄漏,这一情况使得我国产商的多硅晶提纯技术极不成熟,各种机械的自动化程度也与世界水平相差很远。所采用设备的生产效率不高 ,直接增加了太阳能资源的开发利用成本。
改变这种现状的最关键方面是我国需要不断创新,增强自主研发能力,依靠各种内部和外部力量,不断掌握最前沿的多晶硅提纯这种核心科技,以便于提高我国光伏产业领域机械设备的自动化和智能化程度。
2.2 PECVD 设备的自动化程度较低
在太阳能资源的开发利用中 ,用于沉积Si3N4 层的PECVD 设备,在一些方面存在优势。比如 ,该设备产能良好,制作工艺成熟,基本与国际先进水平接轨。而且,在产能相当的情况下,PEVCD设备价格低于同等进口设备,所以得到很多产商的认同。然而,与国际一流产品相比,PEVCD 设备的机械自动化水平较低,主要差异存在自动装卸片方面。
2.3 硅切片设备有待进一步改善
在太阳能机械设备中,对硅片切片设备要求很高。比较优质的硅片,切片之后表面需要平整光滑;切片的几何尺寸误差需要控制在零点5mm之内 ;切片上任何两个弧线弦线长度之差需要控制在1mm以内。由于切片技术不断进步 ,硅片也越来越薄 ,当前国际最薄的一流硅切片是180mm。与之相比 ,我国200mm 最薄的硅切片与国际水平相差较远。因此,我国硅切片设备在自动化与精细化方面有待进一步改善。
2.4全自动丝网印刷技术与国际存有很大差距
与国际先进的太阳能光伏产业相对比,目前,我国尚未掌握全自动丝网印刷技术,与国际存在很大差距。所以,目前我国很多产商选择在国外购买现金的丝网印刷设备,不仅增加了我国太阳能光伏产业的运营成本,而且阻滞了行业发展。
2.5 太阳能光伏发电系统成本巨大
通常 ,太阳能光伏发电系统由光伏发电电池、控制器、逆变器和蓄电池组构造而成。太阳能光伏发电系统运行的关键是整个系统运行的自动化与信息智能化。比如有学者发明了可以自动跟踪太阳变动的太阳能机械设备,实现对太阳能的充分和高效利用。但是在目前来看 ,国内在逆变器、控制器与蓄电池等机械组件的相关利用技术水平不高,尤其是质量控制、工艺流程和检测等相关设备没有达到国际流水线的自动化生产水平。总的来说,太阳能光伏产业处于初步发展阶段,该领域发展前景十分广阔。在这个领域,需要亟待解决的问题是,降低资源利用和开发的高额成本。需要强调的是,成本的降低需要通过技术的提升、自动化水平的提高来实现,通过这些途径可以降低生产能耗,节约人员和设备投入。
3 机械自动化在太阳能光热产业领域中的应用
在太阳能光热产业领域,机械自动化目前的应用有:太阳能热水器、太阳能发电站、太阳能建筑等。太阳能热水器主要投入到商业中进行运营,其机械自动化程度不高。太阳能建筑是太阳能利用的一个新的方向,对机械自动化有一定较高要求。相比较而言,太阳能发电站对于机械自动化的要求最高。当前,太阳能发电系统主要有塔式系统、碟式系统和槽式线聚焦系统三类。比如,目前我国公布了自动控制式太阳能取暖装置它可以将太阳能热水器与散热器、泵连接一体,还讲温度和时间控制仪与泵相连,实现整个系统的自动控制功能。与传统系统相比,该系统不需要人员调节 ,使用方便 ,节能减排。
4 结论
在能源危机和环境问题日益逼迫的现代,需要对新能源尤其是太阳能的研发和利用。实现太阳能资源的低投入高产出运作,必须提高资源开发系统中的机械自动化和智能化水平。
参考文献:
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[2] 李强. 机械自动化在太阳能领域中的应用[J]. 科技资讯. 2009(25)
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