機器人在印刷出版與包裝行業(yè)自動化實踐中的應用

在科技飛速發(fā)展的今天，機器人技術正快速滲透到各行各業(yè)，印刷出版與包裝行業(yè)也不例外。2025 年，北人智能裝備科技有限公司在“機器人＋印刷”的智能化實踐方面所展現(xiàn)出的應用成果，描繪了一幅智能化轉型的宏偉藍圖。本文將深入探討機器人技術在印刷出版與包裝行業(yè)的應用現(xiàn)狀、優(yōu)勢以及未來發(fā)展趨勢，旨在為行業(yè)從業(yè)者提供有價值的參考與啟示。

印刷出版與包裝行業(yè)的發(fā)展歷程與背景

印刷出版與包裝行業(yè)作為產(chǎn)品信息傳播與商品保護的重要領域，其生產(chǎn)體系歷經(jīng)多次重大變革。早期的傳統(tǒng)印刷出版與包裝階段，主要依賴人工操作與機械化的生產(chǎn)設備，計算機技術開始初步應用，部分軟件產(chǎn)品輔助生產(chǎn)管理；到數(shù)字化印刷出版與包裝階段，實現(xiàn)了人工與軟件的并行管理，部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化，機器人開始嶄露頭角，工藝流程逐漸數(shù)字化，遠程云服務與小規(guī)模數(shù)字印刷興起。如今，在智能印刷出版與包裝階段，APS 接單排產(chǎn)、柔性化智能生產(chǎn)、智能終端應用、軟件廣泛應用、智能遠程運維、數(shù)字印刷規(guī)?；?、人機協(xié)同、云端管理以及網(wǎng)絡定制出版物與包裝等功能成為行業(yè)發(fā)展的新特征。

印刷出版與包裝行業(yè)的發(fā)展方向可細分為 3個階段，即數(shù)字化工廠、智能工廠和制造云平臺。數(shù)字化工廠強調產(chǎn)業(yè)鏈融合網(wǎng)絡、即需性服務、制造過程數(shù)字化、云安全控制、邊緣計算、大數(shù)據(jù) /BI 云服務以及軟件定義工廠；智能工廠則側重于全廠融合網(wǎng)絡、分布式智能、全廠安全控制、大數(shù)據(jù)和 BYOD（自帶設備辦公）；而傳統(tǒng)工廠多為孤立的非智能網(wǎng)絡、分離的系統(tǒng)、流程數(shù)字化、缺乏安全控制和自動化控制。

然而，印刷出版與包裝行業(yè)在邁向智能化的道路上也面臨著諸多挑戰(zhàn)。勞動力短缺與成本上升問題日益凸顯，印刷出版與包裝行業(yè)勞動強度大、工作環(huán)境差，難以吸引年輕勞動力，導致企業(yè)招工困難，同時，勞動力成本不斷攀升，壓縮了企業(yè)利潤空間。市場競爭同樣激烈，印刷出版與包裝企業(yè)數(shù)量眾多，市場飽和度高，企業(yè)為爭奪訂單常壓低價格，利潤微薄，且客戶對印刷出版物與包裝質量、交貨期以及包裝設計的要求不斷提高，企業(yè)需持續(xù)投入資金以提升技術水平與服務質量。個性化需求的增長也給行業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)，消費者對出版物與包裝的設計、內容、材質等方面提出多樣化、個性化要求，傳統(tǒng)印刷出版與包裝模式難以滿足，企業(yè)必須積極引入新技術、新工藝以適應市場變化。

機器人在印刷出版與包裝領域的應用

在印刷出版領域，機器人正逐步成為提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質量的關鍵力量。在出版印刷機器人協(xié)同應用流程中，數(shù)字墨泵（DIP）可根據(jù)供墨要求信號精確供墨，確保印刷色彩的一致性與穩(wěn)定性；全自動穿紙裝置（FWL）將紙帶從紙架傳輸至折頁機上部拉紙輥，實現(xiàn)穿紙過程的自動化；導紙輥清洗裝置（AGC）自動清洗導紙輥，保證紙張傳輸?shù)捻槙承裕话胱詣?/span>印版自動裝卸裝置（T-PLATER）不僅降低了操作人員的勞動強度，還提高了印版裝卸的效率與準確性。

圖 1 卷筒紙搬入輔助設備應用場景

卷筒紙搬入輔助設備是機器人在印刷出版領域應用的又一重要場景。如圖 1 所示，繩索吊裝式、兩端夾緊式、升降式傾斜臺等裝置可將卷筒紙從卡車上吊起或通過傾斜度使其滾向特定方向，壓力制動器、平板輸送帶與轉送裝置協(xié)同工作，將卷筒紙準確地傳送到輸送帶上，最終由堆垛起重機將其存放于立體紙庫中。立體紙庫的運用，最大限度地利用了有限空間，實現(xiàn)了對卷筒紙的高效管理。

卷筒紙搬運裝置如“AGS”和“AGV”在接收到輪轉機發(fā)出的卷筒紙需求信號后，能夠迅速將卷筒紙搬運至紙架并與輪轉機配合完成安裝，還可與紙庫管理系統(tǒng)無縫對接，回收完成接紙后的紙筒并將其搬運至指定廢棄場所。卷筒紙接紙預備裝置“PPR”和“WPR”可針對外皮已被剝除的卷筒紙進行表面白紙剝除、粘貼雙面膠帶等接紙準備工作，而卷筒紙外皮剝離裝置“WTM”、端面處理裝置“HSP”、卷筒紙外皮端面處理裝置“WHS”則進一步提升了卷筒紙的預處理效率與質量。

圖 2 數(shù)碼印刷精裝書碼放協(xié)作機器人

卷筒紙印后機械臂應用在印刷出版領域同樣表現(xiàn)出色。機械臂可精確地完成卷筒紙的搬運、堆垛等工作（如圖 2 所示），極大地提高了印后處理的效率與準確性。自動送托盤系統(tǒng)則有效解決了散托盤的整理、回收與再發(fā)放問題，其具備的托盤換向功能能夠滿足托盤輸送線對多個碼垛點的同時供托盤需求，優(yōu)化了生產(chǎn)流程中的物料傳輸環(huán)節(jié)。

圖 3 軟包裝自動化生產(chǎn)流程

在印刷包裝領域，機器人展現(xiàn)出了廣泛而深入的應用潛力，推動了整個生產(chǎn)流程的自動化與智能化升級。在軟包裝自動化生產(chǎn)流程中，智能小車承擔了上下料的關鍵任務，將原料料卷精準地運輸至各個加工設備，如印刷機、復合機等，實現(xiàn)了物料在不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的無縫銜接。印刷機完成印刷工作后，智能小車再次登場，將印好的料膜運至復合機車間進行下一步處理。在整個生產(chǎn)過程中，機器人負責料卷的碼垛、裝箱、包裝以及最終的入庫工作，通過與立體庫（原料、成品）的緊密配合，構建起一套高效、智能的物流倉儲體系。同時，制袋機與分切機（復卷、檢品）等設備在機器人的協(xié)同作業(yè)下，能夠高效地完成制袋、分切、檢驗等一系列包裝工序，確保產(chǎn)品質量符合標準。軟包裝自動化生產(chǎn)流程如圖 3 所示。

圖 4 料卷打橫設備

料卷打橫設備作為印刷包裝生產(chǎn)流程中的重要一環(huán)（如圖 4 所示），能夠將料卷進行打橫處理并放置于 AGV 小車上，為后續(xù)的自動化加工做好準備。AGV 小車憑借其高度的靈活性與自動化程度，自動完成上料任務，印刷機根據(jù)預設的程序進行印刷作業(yè)，隨后 AGV 小車再次發(fā)揮其運輸優(yōu)勢，將印好的料膜運至復合機車間。

圖 5 柔印（EB）自動裝卸套筒機器人

柔?。‥B）自動裝卸套筒機器人的應用，如圖 5 所示，實現(xiàn)了套筒的自動裝卸，不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了人工操作可能帶來的誤差風險，為復合機的高效運行提供了有力支持。復合機自動化生產(chǎn)作業(yè)線涵蓋了 AGV 小車自動上料、復合機復合處理、AGV 小車自動卸料、自動穿軸設備給料卷穿軸后送至熟化室，以及熟化室對料膜進行熟化處理等多個環(huán)節(jié)，通過各設備與機器人的協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)了復合機生產(chǎn)過程的全自動化。

圖 6 制袋機自動化生產(chǎn)作業(yè)線

分切機自動化生產(chǎn)作業(yè)線則包括 AGV 小車自動上料、分切機對料膜進行精確分切、盤卷自動卸料、機器人對料卷進行碼垛以及運輸機器人將料卷運送至制袋機車間等流程，極大地提高了分切機的生產(chǎn)效率與自動化水平。

制袋機自動化生產(chǎn)作業(yè)線則進一步實現(xiàn)了制袋過程的自動化與智能化，如圖 6 所示，從原料的輸入到成品制袋的輸出，整個流程由機器人與相關設備協(xié)同完成，確保了制袋的質量與效率。

“機器人＋印刷出版與包裝”的優(yōu)勢與未來發(fā)展趨勢

“機器人＋印刷出版與包裝”的融合為行業(yè)帶來了多方面的顯著優(yōu)勢。

一是機器人自動化操作有效減少了人工干預，大幅提高了生產(chǎn)效率。企業(yè)能夠實現(xiàn)連續(xù)不間斷的生產(chǎn)作業(yè)，顯著縮短生產(chǎn)周期，從而更快地響應市場需求；二是機器人憑借其高精度的操作性能與智能化控制能力，確保了印刷出版與包裝質量的穩(wěn)定性與一致性。企業(yè)可以更好地滿足客戶對高質量印刷品與出版物以及包裝的需求，進而提升自身在市場中的競爭力；三是機器人技術的應用減少了對人工的依賴，降低了人力成本開支。企業(yè)可將節(jié)省下來的資金投入到技術研發(fā)、設備升級以及人才培養(yǎng)等方面，進一步提升企業(yè)的整體效益與創(chuàng)新能力；四是機器人賦能的印刷出版與包裝企業(yè)具備更高的生產(chǎn)效率與質量水平，能夠更好地適應市場多樣化的需求，積極拓展市場份額，增強企業(yè)的綜合競爭力。

機器人技術在印刷出版與包裝行業(yè)的發(fā)展前景在未來將更加廣闊。一方面，機器人技術將持續(xù)創(chuàng)新，其性能與智能化水平將不斷提升。未來的機器人將具備更強的學習能力、適應性以及自主決策能力，能夠實現(xiàn)更加復雜多樣的功能，滿足印刷出版與包裝行業(yè)不斷變化的生產(chǎn)需求。另一方面，印刷出版與包裝行業(yè)的智能化水平也將不斷提高。借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術，實現(xiàn)生產(chǎn)設備之間的互聯(lián)互通與數(shù)據(jù)共享，構建起智能化的生產(chǎn)管理平臺，對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化調度，從而進一步提升生產(chǎn)效率、降低成本并提高產(chǎn)品質量。

同時，印刷出版與包裝行業(yè)將與人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術實現(xiàn)深度融合。例如，利用人工智能技術實現(xiàn)智能內容創(chuàng)作輔助與包裝設計輔助，幫助作者和設計師提高創(chuàng)作與設計效率；通過大數(shù)據(jù)分析了解讀者與消費者的需求偏好，為出版物的選題策劃、內容設計與包裝設計提供精準依據(jù)；借助物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)設備的遠程監(jiān)控與運維管理，及時發(fā)現(xiàn)并解決設備故障，提高設備的運行可靠性和生產(chǎn)連續(xù)性。此外，機器人還將與其他新興技術協(xié)同作用，如在虛擬現(xiàn)實（VR）/ 增強現(xiàn)實（AR）出版物與包裝的生產(chǎn)過程中，機器人可以參與內容制作、包裝設計以及交互功能實現(xiàn)等多個環(huán)節(jié)，為讀者和消費者帶來更加豐富、沉浸式的體驗。

對于印刷出版與包裝企業(yè)而言，積極擁抱智能化變革是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。企業(yè)一是應加大對技術研發(fā)與設備投入的力度，引進先進的機器人技術與智能化生產(chǎn)設備，對現(xiàn)有生產(chǎn)流程進行升級改造，提高生產(chǎn)自動化與智能化水平；二是要注重人才培養(yǎng)與引進，建立一支既懂印刷出版與包裝專業(yè)知識，又掌握機器人技術與新興信息技術的復合型人才隊伍，為企業(yè)智能化轉型提供堅實的人才支撐；三是要加強與科研機構、高校以及同行業(yè)企業(yè)之間的合作與交流，共同開展技術研發(fā)、應用推廣與人才培養(yǎng)等工作，共享資源與經(jīng)驗，推動整個印刷出版與包裝行業(yè)的智能化發(fā)展進程。

結語

綜上所述，機器人技術在印刷出版與包裝行業(yè)的應用已經(jīng)成為推動行業(yè)轉型升級的核心驅動力。北人智能裝備科技有限公司在“機器人＋印刷”的智能化實踐方面所取得的成果，充分展示了機器人技術在提高生產(chǎn)效率、提升印刷出版與包裝質量、降低人工成本以及增強企業(yè)競爭力等方面的巨大潛力。展望未來，隨著機器人技術的不斷創(chuàng)新與智能化水平的持續(xù)提升，印刷出版與包裝行業(yè)將迎來更加智能化、高效化與個性化的發(fā)展新時代。企業(yè)只有緊跟時代步伐，積極引入機器人技術并與其他新興技術深度融合，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地，實現(xiàn)可持續(xù)、高質量的發(fā)展目標，為人類文化的傳承、知識的傳播以及商品更好的保護與展示做出更大的貢獻。