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一项裁切工艺革新,每年能为下游企业节省几千万元成本;一座共享喷涂“绿岛”,使喷涂工序治污成本缩减近一半;一套智能管理系统,使加工环节综合运转效率提升30%以上……
在“中国印刷包装机械之乡”玉田,一个个微小的变革,正在产业全链条中释放出绿色发展红利。玉田印机产业正通过工艺革新、共享制造、数字赋能等,实现绿色发展的华丽转身。
7月25日,唐山元创自动化科技股份有限公司,工人正在安装产品零部件。 河北日报记者赵杰摄
■ 工艺革新点绿成金,激活产业节能潜力
你相信吗?在扑克牌生产中,仅仅将裁切边框缩减约1毫米,每年就能为下游企业节省几千万元成本。
7月22日,在唐山元创自动化科技股份有限公司创新产品车间,公司生产部经理龙海军举起一个裁切下的扑克牌矩形边框介绍,生产一副扑克牌,通常是将两副扑克牌图案印刷在900mm×600mm的大纸板上,再进行分切、切角、计数、包装。
“分切后的扑克牌都是直角,需要用切角机切成圆弧角,这个过程中,会切下来一圈细细的边框废料。”龙海军说,市面上大部分设备切下来的边框宽度约2毫米,而元创公司研发的新工艺,却能将边框宽度控制在0.75—1毫米。
“可别小看这微小的改进,一副扑克牌就能节省4.6克纸。”龙海军给记者算了一笔经济账,公司某重点客户每年生产的扑克牌数量高达20亿副,按每副节省4.6克纸计算,一年可节约9200吨纸。以每吨纸5000元的价格计算,仅此一项工艺改进,便可为企业节约成本4600万元。
元创公司主要生产卡片分切机和数码印刷机。创新产品车间里,一台新研发的4米长数码印刷机,同样拥有不俗的降本增效超能力。
“为防止喷头堵塞,传统印刷机需定期挤出颜料疏通喷孔,大概每小时一次,但我们采用真空吸附无纺布擦拭技术替代强制排墨,实现了零浪费。”龙海军介绍,此外,采用进口高精度喷头和自研控墨系统,这台设备将墨滴体积由3—6皮升缩小至2.1皮升,不仅更省墨,图像层次也更细腻,色彩更逼真。设备配套自主研发的零VOC(挥发性有机化合物)环保颜料,还从源头杜绝了污染。
“历经7年研发,这台设备已获9项实用新型专利。”龙海军说,在刚刚举办的唐山市创新创业大赛中,这台设备实现的高精高速数字喷墨印刷系统解决方案,斩获一等奖。
“节能带来的不仅是成本优势,更是竞争力。”玉田印机协会会长郭亦震表示,迫于日益严峻的环保和成本压力,下游印刷企业对绿色印刷技术的需求快速增长,这一趋势也倒逼着上游印机产业加速绿色转型。
玉田县印刷包装机械产业集群是国家级中小企业特色产业集群。目前,全县拥有印机整机制造企业216家,形成了完整产业链条。
郭亦震表示,玉田印机产业在产品体系上已相当完备,现在产业升级的关键在于精耕细作,而绿色节能正是满足市场新需求的突破口。
绿色转型,有效推动着玉田印机产业的价值链跃升。
“凭借技术积累,我们成功将卷筒纸连续印刷技术拓展至纸塑包装生产。”河北万杰科技集团股份有限公司总经理胡永杰介绍,这一工艺革新,为下游行业带来显著的降本增效和环保价值。
传统彩箱面纸生产,需先将卷筒纸分切成单张纸再进行印刷,而万杰公司的卷筒纸连续印刷技术直接省去分切环节,实现全流程连续化生产,使每吨纸减少200元加工费用,还避免传统单张纸印刷中的叼口和边角料浪费。同时,该技术还使面纸克重降低30%、减少工序周转等,能够为客户降低5%—8%的综合生产成本。
“投产以来,尽管每台售价较传统设备高出100余万元,但这款新产品却备受市场欢迎。”胡永杰说,这一技术突破不仅推动了包装行业的可持续发展,也为万杰公司开辟了新的业务增长点。
7月25日,河北万杰科技集团股份有限公司,工人在组装PS版间歇轮转印刷机。 河北日报记者赵杰摄
■ 喷涂“绿岛”共享治污,实现生产环保两不误
7月23日,走进玉田县凯勒科技有限公司喷涂中心,两间银灰色全封闭喷漆房如同加长的集装箱贯穿整个车间。这里虽是专业喷涂作业场所,但记者既闻不到刺鼻的油漆味,也不见飞扬的漆雾颗粒。
“在这里,所有印机部件的喷漆、喷塑作业都在全密闭空间进行,配合先进的粉尘回收系统,基本实现了生产过程的零污染排放。”凯勒科技总经理董建生表示。
在印机生产过程中,喷涂环节因产生大量废气,被视为污染治理的重点难点。
“喷涂不是企业的核心利润环节,却需要投入大量资源。”董建生说,行业传统做法是各企业自建喷涂车间,但这一模式存在明显短板。
以一家中型印机企业为例,建设合规的喷涂车间,不仅需要一次性投入超百万元的环保设备,还要腾出近一千平方米的喷涂场地,配备三四个工人。这些刚性投入让不少中小企业难以承受,导致印机企业环保水平参差不齐。
随着环保标准持续提升,玉田印机产业的粗放发展方式走到了尽头,不少企业陷入“治污要赔、不治要停”的两难境地。
2022年12月,玉田县8家印机企业投资3500万元,组建凯勒科技,引进了两条喷漆流水线、一条喷塑流水线、一台抛丸机,专门负责喷漆、喷塑等表面处理,用共享制造破解喷涂工序的环保难题,年加工能力在1万台(套)以上。
自从有了这个喷涂“绿岛”,玉田印机企业无需重金自建喷涂产线,也能实现生产环保两不误。
董建生介绍,喷涂“绿岛”使企业平均每年用于喷涂工序的费用,从过去的近300万元下降到150万元左右,成本节省了近一半。截至目前,凯勒科技服务集群内外企业100多家,产线利用率超70%。
不久的将来,玉田印机产业将诞生一个新的“绿岛”。
郭亦震透露,在玉田智能装备制造(印机)产业综合体内,一个投资超亿元、包含四个专业车间的共享制造基地正在筹建,将专门为印机企业提供电镀、发黑、热处理等关键工艺服务。
“这些表面处理工艺,主要用于提升印机零部件耐磨性、防锈性和机械强度,但也同样面临严峻的环保挑战。”郭亦震解释,电镀和发黑工艺会产生含铬、酸、碱等的废水,若处理不当将会造成严重污染,而热处理工序则涉及废气排放问题。目前,玉田印机企业不得不将这类工序外包至外地加工,不仅增加成本,也影响生产效率。
新建的共享中心将采用最先进的环保工艺和设备,实现污染物集中处理和达标排放。项目建成后,预计可满足全县印机企业80%以上的特种工艺需求,使企业在家门口就能获得符合环保要求的专业服务,提升产业竞争力。
7月25日,玉田县炬兴印刷包装机械制造有限公司,工人正在组装全自动高速裱纸机。 河北日报记者赵杰摄
■ 数字赋能重构流程,向智而行助推绿色生产
7月23日下午,玉田县炬兴印刷包装机械制造有限公司裱纸机组装区内,技术人员在一台新研发的高速裱纸机前,轻点设备上的触控显示屏。显示屏上,密密麻麻排列着400多个运动控制参数。技术人员通过各项数值的精确微调,调试着设备运转的每一个细节。
“这款高速裱纸机是我们根据客户要求专门研发的。”公司总经理关召辉介绍,通过数字化升级,设备不仅操作更简单,精度也大幅提升。
“传统裱纸机需要老师傅凭经验反复调试,现在通过智能化系统,我们把行业经验转化成了数字参数。”关召辉解释,裱纸机就像个贴膜高手,任务是将底纸和面纸完美贴合。以前两层纸的定位是独立控制,容易对不齐,还不时要靠工人手动调整,既费时又容易出废品。而现在,智能运动控制系统的应用能让两张纸的位置实现自动匹配,误差大幅降低。
最直观的变化是节省材料。以前为了保证贴合效果,上层纸要比下层纸宽10毫米,现在只要5毫米就够。仅这一项改进,每年就能为客户省下可观的成本。
“数字化正在让印机变得更‘聪明’。”关召辉说。
一个触屏显示器,如今已经是玉田印机产品的“标配”。
“近三四年,玉田印机经历了一轮快速的数字化、智能化迭代。”以裱纸机为例,关召辉介绍,2013年左右,玉田裱纸机将生产效率从每小时不足9000张提升至12000张以上,正式进入高速裱纸机时代。2013年后,产品设备功能性和稳定性成为发展重点。而当前正在推进的第三次升级最具突破性,将伺服电机、光电传感器与运动控制系统深度整合,裱纸机实现了许多过去机械结构无法完成的功能。
“过去设备靠的是机械传动,现在靠的是数字大脑。”关召辉说,智能化改造彻底改变了印机设备的运行逻辑。在当前印刷行业转型升级的背景下,这种数据驱动、智能调控的生产方式,正好顺应了印刷企业对绿色生产、便捷操作的新要求,显著提升了玉田印机的市场竞争力。
数字赋能,同样深刻改变了玉田印机的生产管理方式。
在万杰公司生产车间,20多台现代化加工中心整齐排列。在这些高效运转的银灰色“大盒子”里,机械臂灵活地抓取钻头和铣刀等工具,以毫米级精度进行着印机零部件加工作业,发出规律性的嗡鸣声。
加工中心机柜上方的指示灯能清晰显示设备的运行状态:绿灯运转、黄灯待机、红灯故障。
“虽然有指示灯,但以前靠人工巡查,很难实时掌握这么多设备的运行状况,因此时常出现设备闲置的情况。”胡永杰介绍,公司上线的MES生产管理系统彻底改变了这一局面。
依托这个系统,车间管理人员可以随时在手机上查看设备运行状态,科学安排生产任务。他们也能根据系统统计的加工时长、待机时长、故障记录等,进一步调整排产方案,使加工中心的综合运转效率提升30%以上。
“从单机智能化到整厂数字化,玉田印机产业正在经历一场深刻变革。”玉田印机协会副会长叶理明表示,这种变革不仅体现在设备性能的提升上,更通过数字赋能重构了生产流程和价值链条,引领玉田印机产业驶入绿色低碳发展快车道。(河北日报记者 周聪聪)
7月25日,玉田县炬兴印刷包装机械制造有限公司,工人在产线上忙碌。 河北日报记者赵杰摄
记者手记
竞合共生,闯出产业发展新天地
在玉田印机企业采访,一个现象令人印象深刻:无论在哪家印机企业提及本地同行,对方不仅不会反感,反而会报以真诚的笑容和认同。
都说“同行是冤家”,但玉田印机企业却在用“竞合共生”的行业氛围,打破这种狭隘的传统商业逻辑。事实上,玉田印机产业历经半个多世纪的发展,之所以越来越能“打”,与企业间的合作发展密不可分。
走进玉田印机企业,处处可见合作带来的实效。
玉田印机协会搭建的集采平台,通过规模化采购印机企业需要的通用件,“拼团砍价”为企业砍出了真金白银。拿印后设备上的通用配件气泵来说,以前企业单独购买,每个价格在8000元到10000元,通过集中采购,价格降到了5000元左右,让企业切实尝到了合作的甜头。
凯勒科技的共享车间,为整个行业提供标准化喷涂服务,让中小企业摆脱了“治污要赔、不治要停”的发展困境,这同样是合作带来的结果。
成立国内首个印机行业专家工作站、打造印机企业共享技术中心……在玉田,从资源到技术,从政策到服务,抱团合作让企业研发新技术也同样有人帮。
今年2月,“玉田印机”特色产业集群区域品牌运营启动仪式举行。
区域品牌不仅能够给予企业品牌形象和口碑,还推动产业生态的全面升级。未来,通过规范品牌使用、强化质量监管、构建共享智造平台,“玉田印机”将持续推动产业链企业从“单打独斗”转向“协同创新”。
从价格竞争到价值共创,从各自为战到生态共建,玉田印机企业的抱团发展不仅降低了成本、共享了资源,更重塑着产业竞争逻辑,闯出了更广阔的发展天地。
独行快,众行远。在市场化竞争日益激烈的今天,产业集群的竞争力不仅来自单个企业的强大,更源于产业生态的健康。这种“竞合”新思维,或许正是传统制造业转型升级的一剂良方。(周聪聪)