放在“自动化时代”标语上的机械手
AI技术、自动化的印刷机和机器人设备正在让标签生产更高效、更简单和更精准,引领了全自动印刷工厂的未来。
一个关于自动化的协作演示今年9月重返Labelexpo,这是这个展览会首次在巴塞罗那展出。
在这里,马汀自动化、ETI加工设备、LemuGroup和Lundberg Tech合作展示了他们的技术,是如何作为一个集成的、自动化的后道加工生产线的组成部分将功能结合在一起,完成从卷筒材料放卷,到涂布、复合和模切,再到清废控制,以及最终的复卷、将标签卷料包装入盒和进行堆垛。这个生产线首次展出是在Labelexpo Americas 2024上,这次现场演示的是完成西班牙标签加工企业Mirmar公司的一个真实订单。
“在这个项目上合作的公司相互之前已经了解日深,”LemuGroup集团营销经理Eider Lizarbe说。“我们彼此完美互补,多次合作无间。每家公司在各自领域都具有高度专业性和竞争力,因此通过强强联合,我们可以打造出市场上最高效的标签后道加工设备。”

LemuGroup公司的GTU和UltraCompact
像这个系统这样的自动化标签生产流程在全球的加工企业中正在变得越来越普遍,因为企业希望提高效率、减少错误并以更少的劳动力进行操作。与此同时,供应商通过推出自动化程度越来越高的新机器来满足对这些技术的需求。
此外,人工智能的快速应用,特别是在检验和工作流程管理技术方面的应用,进一步推进和深化了标签行业自动化的发展和可能性。
专家表示,正是自动化和AI的结合,有朝一日可能会产生“黑灯”印刷设施,人工智能指导工作流程,机器自动运行工作,机器人在工厂车间移动产品。
“这不是一个是否可能的问题,”惠普Indigo自动化产品经理Diego Diaz说。“这是一个什么时候做到的问题。”
AI和自动化的好处
虽然自动化和AI经常相互补充,但它们不是一回事。自动化是使用机器来执行任务,而不需要人工干预;而AI是模仿人类智能的软件,用来解决问题、分析数据和适应新环境。
对众多印刷企业而言,用工难题是推动技术升级的重要推手。许多公司苦于招不到熟练的印刷操作员,特别是能操作柔版印刷机的专业人才。自动化技术让印刷企业能减少操作人员配置,现有员工的培训需求也大幅降低。更重要的是,自动化让工人从重复性工作中解放出来,转而专注于更具创新性和附加值的工作。
“不仅是大公司,对小公司来说,也越来越难找到和留住这些熟练工人,”Lemu公司的Lizarbe说,“有了自动化,我们可以处理不需要人工干预的手工流程。”
自动化和AI同时还能提高生产效率,减少停机时间。与人工操作不同,它们不需要休息。这种更高的效率将特别有利于行业趋势——缩短交货周期、减少生产批次,这也意味着订单数量的增加。
自动化和AI也可以比人类工人更精确地执行任务,提高准确性,减少错误。
这些技术还可以通过帮助加工企业遵守可持续性法规,并收集有关可持续性指标和碳排放的数据来促进可持续性目标。它们的精确性有助于更有效地利用资源并减少浪费。
自主工作流程
整个生产工作流程中的供应商都提供使用AI和自动化的产品。这些公司几乎每天都在推出新技术。
在标签制作过程中,AI和自动化技术的潜力早在印刷前就已显现。除了接收订单,AI还能帮助设计师完成头脑风暴式的设计创意,并协助印前操作人员整合包装和标签规格。
艾司科公司拥有一系列使用人工智能优化印前操作的产品。其中包括Esko Comply,用于审查作品的法规合规性;Esko Print Clone,用于颜色匹配;以及Esko Phoenix,可优化标签在纸张上的布局以减少浪费。
“AI正在有效地改变我们的世界,改变我们做事的方式,”艾司科行业关系和战略营销总监Jan De Roeck说。“它实际上解决了现实世界的问题。如果你能与客户验证这一点,他们就会采用它。”

Esko Print Clone在扫描图像
在印刷过程中,印刷机可以配备不停机放卷和转塔式复卷机用于连续印刷,或者自动检查颜色和质量,减少所需的操作人员的数量。
自动化强化了柔版印刷机。柔版印刷机现在可以自动调整卷材张力、套准和印刷压力。
自动化功能也减少了准备时间和浪费,使柔版印刷越来越适合一些短版业务。
后道加工设备现在提供更多自动化能力,可以简化设置过程、缩短周转时间并实现与工厂网络的直接连接。
AI可以在整个生产过程中强化检测系统。例如,在EyeC公司,AI正在提高缺陷检测的准确性,提高效率和减少浪费。
AI还为MIS和ERP技术提供支持,例如Cerm公司。该公司的基于AI的Scheduling Optimizer可帮助改善工作流程和效率。
案例研究:Mercian Labels公司
英国的加工企业Mercian Labels公司已经通过不停机数字印刷获得了高水平的自动化。该项目使该公司在Labelexpo Europe 2023上获得了全球标签团队成就奖(Team Achievement Global Label Award)。
自2022年9月启用ABG Connect系统以来,不停机数字印刷技术彻底革新了Mercian Labels公司的生产模式。在实施该系统的前两年间,这家加工企业的盈利能力实现五倍增长,员工人均营业额提升22%,这得益于自动化后道加工技术显著提升了生产效率。同时,产品精度也得到全面优化。
Mercian Labels公司董事总经理Adrian Steele博士表示:“制造业是一个杠杆业务,因此不需要提高太多的生产力也能显著提高盈利能力。”
Mercian公司自动化项目的核心在于其Cerm软件与ABG技术。自2016年启动为期三年的系统升级计划,通过用Cerm管理信息系统取代原有ERP系统并掌握其应用诀窍,Mercian为构建自动化战略奠定了基础。2019年随着自动化ABG后道加工生产线的整合,自动化进程进入加速阶段。通过将Cerm管理系统、ABG的Connect和Digicon设备相衔接,这套系统实现了复杂多品类作业的全天候连续运转。
为了完全连接硬件和软件,Mercian公司在每个SKU的开始打印了一个带有说明的二维码。
该流程与Mercian的网屏和赛康数字印刷机集成,这些设备连接到Cerm MIS以接收作业定义格式(Job Definition Format,英文缩写JDF)描述,然后打印二维码。
该流程的初衷是尽可能接近黑灯制造(light-out manufacturing)。但Steele指出,由于实际操作和投资回报率的考量,Mercian公司尚未完全实现自动化——目前仍需人工操作完成更换刀版和安装卷芯这两项工序。这正是Mercian不停机数字印刷工艺中仅存的两个仍需人工干预的环节。
对于其他想要实现自动化、不停机数字印刷的加工企业来说,Steele的建议是:拥有一个良好的ERP系统,建立持续改进的文化,并与印刷技术供应商保持良好关系。在订单处理环节培养精准的文化同样关键,因为浪费很容易被自动化处理。
Mercian Labels公司计划在未来继续提升自动化。
“我们的队伍很自豪,”Steele说。“他们知道他们正在引领自己的行业,做着真正的新事情,并改善业务。”
黑灯制造
真正的黑灯自动化,是操作人员可以把灯关掉,人走开然后返回时得到完成后的产品,很可能有一天这会出现在标签加工企业的工厂中。
事实上,惠普公司的Diaz相信,黑灯制造在全球所有行业的制造业中都是不可避免的。
AI是将工厂从单纯的自动化转变为真正的黑灯制造的关键组成部分。
“AI组件非常重要,特别是当我们谈论排产、批处理和类似的事情时,当你看到如此多的订单时,一个人无法做出决定,”Diaz说。“你需要AI来做决定,这个人可以指导AI我们想要偏爱什么,我们是想偏爱小批量,大批量,这种特殊类型的工作还是这种特殊类型的客户?”
在自动化转换过程中,将硬件和软件连接起来是实现真正“黑灯自动化”的一大挑战。Diaz表示,他已开始看到一些公司着手实施相关流程来解决这个问题,但仍有更多工作要做。
目前,Diaz承认更好模切刀版仍是一个挑战,因为这个过程需要大量的可变物理动作和精细的运动技能。这可以通过机器人技术实现,但目前的成本过高。
“即便是最精密的机械作业,也可以由机器人来完成,”Diaz说。“一般来说,机器人能比人更稳定、更准确地完成这些作业。但归根结底还是ROI的问题。任务越复杂,机器人的价格通常就越高。”
De Roeck用工厂范围内的机器人单元作类比。他设想了一个未来,自动化和AI为每个部门提供动力,如计价、销售、印前和车间规划,然后整合这些部门。
“在未来的某个时候,所有中间环节都可以而且将会实现自动化,”De Roeck说。“既然机器人现在就能把版材和原材料送进印刷机,你为什么还要有印刷机操作员?你为什么需要用人来操作印刷机呢?”
人性化
世界经济论坛(World Economic Forum)发布的《2025年就业前景报告》(Future of Jobs Report 2025)指出,技术变革将成为本十年劳动力市场最重要的趋势之一。在报告列出的九大技术趋势中,AI和信息处理技术被雇主们视为最具颠覆性的变革力量,85.7%的企业主预计这些技术将重塑其业务模式。紧随其后的是机器人与自主系统,57.8%的雇主表示该技术将对其业务产生影响。
在标签印刷行业,招聘常被视作企业面临的最大挑战之一,甚至可以说是头号难题。如今自动化技术正在帮助企业应对这一挑战。但随着未来可能出现完全自主的印刷设备和AI驱动的工作流程,人类在未来标签印刷中将扮演何种角色?
“我始终认为,当我们的行业拥有专业人才时,最不应该做的就是裁员,”Diaz说。“我们需要更多懂行的人才。自动化技术能帮助员工晋升到更高价值的岗位。特别是当我看到移动机器人时——那些拖着装满货物的叉车、驾驶叉车,从A点到B点来回搬运货物的人,这种工作方式根本不是人类智慧的最佳体现。人们的能力远比这要复杂得多。”

Sharko5自主移动机器人在搬运印张
由MoviGo Robotics和惠普提供的Sharko5自主移动机器人能够在印刷厂中运输托盘。
Diaz说,当他经营自己的商业印刷公司时,他从未因为自动化而减少员工。相反,自动化使他的团队成员能够承担不同的角色。例如,一个曾经搬运托盘的人可以将他们在车间的知识应用到物流和规划的角色中。
De Roeck说,企业仍然需要由人与客户建立关系,找出特定产品的应用,并提出和测试新想法。AI可能会在这方面发挥作用,但De Roeck认为,它很可能会与人类合作。
“我们必须精通我们作为人类真正擅长的事情,那就是做人,”De Roeck说。“这正是我们思考事物本质的逻辑——为何如此、如何实现。凡是能自动化的任务,最终都会实现自动化。这并非新鲜事,自蒸汽机问世到第一次工业革命,这个规律始终未变。只是我们使用的科技不断进步,速度越来越快。但归根结底,社会是由人构建的,而不是机器。”
印刷车间里的机器人
机器人越来越多地被用于执行日常和重复的任务,如包装箱和搬运托盘。
这项技术包括LemuGroup的UltraCompact产线末端自动化系统,该系统使用机器人直接从加工设备中取出一个卷材,将其包装在一个箱子里,并在没有人工干预的情况下进行装盒和码放在托盘上。
LemuGroup还与检测系统公司合作,将质量控制技术集成到UltraCompact系统中。如果该技术检测到缺陷,系统可以提醒复卷机并标记有缺陷的卷材。UltraCompact系统随后能够识别出有缺陷的卷材,并在包装前将其丢弃。
“我们的目标不只是使工艺自动化,而且希望通过自动化提升质量,”Lizarbe说。
惠普还通过与机器人公司的合作,向客户提供自动化设备。这些设备包括能进行卷芯切割、卷材装卸及托盘搬运的机械装置。例如,与MoviGo Robotics公司合作开发的Sharko5自主移动机器人,就能在室内完成托盘运输任务。“我们在标签和包装领域确实有销售业绩,”Diaz谈及惠普的机器人产品时说,“相关业务站点现在才开始陆续上线。”

