數(shù)字化直接成品市場(chǎng)

王浩成

直接成品（DTS）是近些年來(lái)使用越來(lái)越頻繁的一個(gè)詞語(yǔ)。我們想要在此對(duì)直接成品的定義進(jìn)行澄清，并對(duì)這種特殊藝術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)加以描述。我們近期前往意大利米蘭參觀了InPrint歐洲工業(yè)印刷展，我們發(fā)現(xiàn)人們對(duì)直接成品技術(shù)成為一個(gè)市場(chǎng)的討論空前熱烈，這也就是我們編寫(xiě)這篇文章的原因。

在人們眼中，直接成品是什么？

在大多數(shù)人眼里，直接成品就是一種能夠“就地”對(duì)三維物體進(jìn)行數(shù)字印刷的技術(shù)，也就是說(shuō)，在制造過(guò)程的最后一步，在最終生產(chǎn)的成品上進(jìn)行打印。一般的假設(shè)是直接成品將會(huì)選用UV噴墨印刷技術(shù)。這種選擇的目的在于通過(guò)減少標(biāo)簽的使用來(lái)減少浪費(fèi)，同時(shí)在制造的最后步驟進(jìn)行定制化打印，這能夠保證與特定的用戶群體進(jìn)行更加高效、更具相關(guān)性的溝通。通常來(lái)說(shuō)，直接成品技術(shù)最常見(jiàn)的應(yīng)用是消費(fèi)者經(jīng)濟(jì)中廣泛使用的瓶子（塑料瓶或者玻璃瓶）或者包裝容器（纖維包裝容器或者聚合物材料如HDPE、PET、金屬）。關(guān)于直接成品的另一個(gè)假設(shè)就是該技術(shù)已經(jīng)成為了一個(gè)充滿活力的市場(chǎng)。

直接成品實(shí)際上是什么？

在我們看來(lái)，直接成品實(shí)際上包含3個(gè)真正的或者潛在的用戶市場(chǎng)或者應(yīng)用領(lǐng)域，并影響著兩種不同的科技形式。在這3種應(yīng)用領(lǐng)域中，只有一個(gè)目前已經(jīng)形成了市場(chǎng)，另一個(gè)最多就是帶有少許市場(chǎng)觸手的試驗(yàn)計(jì)劃，而第三種則完全是無(wú)人涉足的領(lǐng)域，而且要進(jìn)入該領(lǐng)域充滿了困難。此外，作為印刷技術(shù)的選擇，UV噴墨技術(shù)最終很可能難以通過(guò)測(cè)試并被市場(chǎng)接受，在實(shí)踐的過(guò)程中很可能會(huì)遭遇不少阻礙。同樣地，直接成品的價(jià)值主張也并沒(méi)有被看作是已證實(shí)并且沒(méi)有問(wèn)題的主張。

直接成品市場(chǎng)

與直接成品相關(guān)的市場(chǎng)或者應(yīng)用領(lǐng)域有3個(gè)，如下：

1.包裝容器

今天，包裝容器主要指的就是玻璃瓶或者塑料瓶以及塑料、金屬和纖維制容器。而用消費(fèi)者的語(yǔ)言來(lái)表述就是啤酒瓶、洗發(fā)水和化妝品瓶、藥品包裝、水瓶、果汁盒、易拉罐以及牛奶壺等。這個(gè)市場(chǎng)的需求已經(jīng)被實(shí)際的直接成品印刷系統(tǒng)滿足，直接成品印刷系統(tǒng)擁有的獨(dú)特能力能夠通過(guò)多條軸的運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)需要打印的打印頭或者物體，保證與完全暴露的三維表面的接觸距離相等。這個(gè)市場(chǎng)大部分都是使用一些事先采用彩色柔性印刷等技術(shù)，在事先打印好的基底如使用在易拉罐中的基底上打印標(biāo)簽或者包裝材料。

2.小型工業(yè)部件和廣告領(lǐng)域

很出人意料，這是一個(gè)很大的市場(chǎng)，產(chǎn)品主要包括商業(yè)展會(huì)的免費(fèi)禮品如手機(jī)殼、鑰匙鏈、高爾夫球以及閃光燈等。就目前而言，這個(gè)市場(chǎng)的需求完全由深度平壓X-Y掃描UB平板系統(tǒng)滿足，該系統(tǒng)能夠?qū)⑷S物體移動(dòng)至足夠靠近打印頭的確切位置，因此可以打印平面，同時(shí)還可以打印曲面或者斜邊等。這個(gè)市場(chǎng)目前為止包括絲網(wǎng)印刷商和轉(zhuǎn)印商。

3.制成品和半制成品標(biāo)志

這是一個(gè)真正意義上非常廣闊的市場(chǎng)，囊括了幾乎所有類型的制成品，所有產(chǎn)品的表面都需要印刷商標(biāo)、信息或者使用說(shuō)明，目前大多數(shù)都是通過(guò)絲網(wǎng)打印或者轉(zhuǎn)印在三維表面上打印的。這還包括用來(lái)獲得功能性（比如逆光和偽裝的三維表面成像和背面印刷）。在這個(gè)市場(chǎng)中，印刷通常都是廠商在內(nèi)部完成或者由半約束性的針對(duì)特定行業(yè)的“產(chǎn)品裝飾商”完成的。

直接成品系統(tǒng)的市場(chǎng)潛力

讓我們按順序了解每個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)估計(jì)真正的數(shù)字化潛力有多大，或者至少得出這些感知潛力背后的假設(shè)。

1.包裝容器數(shù)字化價(jià)值主張——減少浪費(fèi)

首先，據(jù)說(shuō)直接印刷可以減少標(biāo)簽行業(yè)與生俱來(lái)的浪費(fèi)現(xiàn)象——標(biāo)簽的單獨(dú)制作程序中的資源浪費(fèi)、標(biāo)簽基底材料的浪費(fèi)以及黏合劑和防粘襯里的浪費(fèi)，還有低效溝通導(dǎo)致需要為小規(guī)模的分散用戶群體設(shè)定較長(zhǎng)的生產(chǎn)流程造成的浪費(fèi)，以及低效銷售行為導(dǎo)致的消費(fèi)者流失。這在理論上可能是正確的，但是我們不能忘了標(biāo)簽印刷行業(yè)現(xiàn)如今已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)包裝的高度靈活的替代物，現(xiàn)在的印刷流程都比較短（通?？梢允褂脭?shù)字印刷）并且成為灌裝線末段的簡(jiǎn)單應(yīng)用。此外，標(biāo)簽市場(chǎng)很大、競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)并且很高效，因此，標(biāo)簽的相對(duì)邊際成本通常被理解為總產(chǎn)品成本中很低的一部分，這是不正確的。企業(yè)從本身已經(jīng)很低的成本中獲得幾個(gè)百分點(diǎn)的成本降低的動(dòng)力可能根本不存在。

2.定制版印刷并消除單獨(dú)的印刷工藝

這并不意味著制造商不想消除印刷這一工藝并能夠在產(chǎn)品制造的最后關(guān)頭在非常小的物品上改變印刷的內(nèi)容。他們的確想要做到這一點(diǎn)，這也就解釋了他們現(xiàn)在對(duì)直接成品技術(shù)的興趣。

然而，我們相信，目前尚沒(méi)有對(duì)如何實(shí)施這種大型系統(tǒng)性變革的系統(tǒng)性理解；數(shù)字化印刷系統(tǒng)是關(guān)鍵。就目前來(lái)說(shuō)，直接成品數(shù)字化系統(tǒng)為試驗(yàn)提供了機(jī)會(huì)，但是其本身并不是足夠大的系統(tǒng)性變革來(lái)應(yīng)對(duì)后期線上印刷。甚至其印刷系統(tǒng)本身而言，其能力都是有限的。

整體市場(chǎng)和現(xiàn)有市場(chǎng)

這是一個(gè)很大的話題，因此就當(dāng)前的目的而言，我們將采用一種非常簡(jiǎn)單的方式。表1是全球包裝行業(yè)使用的主要容器類型的數(shù)據(jù)（四舍五入后的數(shù)據(jù)）。

很顯然，即使對(duì)于非常小的市場(chǎng)份額來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)非常吸引人的目標(biāo)。然而，盡管如此，市場(chǎng)創(chuàng)造的第一個(gè)條件就是被廣泛接受的商業(yè)模式，其完整供應(yīng)鏈應(yīng)該具有經(jīng)濟(jì)性，新產(chǎn)品應(yīng)該具有功能性。就目前為止，這個(gè)條件還沒(méi)有被滿足。

如果我們按照上面的定義來(lái)看，真正的直接成品市場(chǎng)，我們估計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的安裝數(shù)量不會(huì)超過(guò)100。由于部分系統(tǒng)僅為內(nèi)部使用而并未應(yīng)用到商用領(lǐng)域（例如KHS公司、KRONES公司和Plastikpak公司等等），我們無(wú)法確定準(zhǔn)確數(shù)量。但是可以肯定的是，這個(gè)數(shù)字一定會(huì)增長(zhǎng)。這是我們對(duì)真實(shí)直接成品市場(chǎng)的估計(jì)。

就現(xiàn)有市場(chǎng)而言，我們可以將市場(chǎng)中存在的不同類型的系統(tǒng)分成兩類——價(jià)格低于10萬(wàn)美元的低端系統(tǒng)和價(jià)值超過(guò)100萬(wàn)美元的高生產(chǎn)率的高端系統(tǒng)。這是一種粗放的分類方式，一方面，我們可以假設(shè)不存在任何重大的技術(shù)問(wèn)題，然而，另一方面，從今天到2020年都不會(huì)出現(xiàn)任何重大的技術(shù)突破。通過(guò)這種粗放的假設(shè)，我們可以由此得出當(dāng)前和2020年市場(chǎng)中的合理數(shù)值。但是目前為時(shí)尚早，我們保留對(duì)這些數(shù)字進(jìn)行修改的權(quán)利。我們不清楚領(lǐng)先的印機(jī)制造商如KHS公司和Krones公司是否有推廣這些產(chǎn)品的動(dòng)力，我們也不知道他們是否愿意致力于數(shù)字化未來(lái)的發(fā)展。因此，這些數(shù)字只是在描述一個(gè)非常早期市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。endprint

目前圍繞真正的直接成品的未來(lái)市場(chǎng)的終極問(wèn)題就是關(guān)于商業(yè)模式的問(wèn)題。所有的論點(diǎn)都在推崇數(shù)字化系統(tǒng)節(jié)省浪費(fèi)和改善通訊效率的優(yōu)點(diǎn)，但是數(shù)字化系統(tǒng)本身價(jià)格比較昂貴，而且運(yùn)行費(fèi)用也比較高。數(shù)字化系統(tǒng)將試圖進(jìn)入以成本降低為主要目標(biāo)的模擬印刷市場(chǎng)。如果直接成品的完全供應(yīng)鏈理論真的好，那么它們應(yīng)該得到戰(zhàn)略管理的支持，因?yàn)榘b產(chǎn)品的買家將站在目光較為短淺的投資角度。一些數(shù)字化系統(tǒng)早前進(jìn)入的市場(chǎng)出現(xiàn)了相同的現(xiàn)象，尤其是鋁罐市場(chǎng)。

小型工業(yè)部件和廣告專業(yè) + 扁平包裝數(shù)字化價(jià)值主張

小型工業(yè)部件和廣告專業(yè)市場(chǎng)以及扁平包裝物品的價(jià)值主張主要是基于快速反應(yīng)和短程工藝。與直接成品系統(tǒng)相比，這些系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單。盡管這些系統(tǒng)也是用來(lái)打印三維制成品并且屬于廣義的直接成品系統(tǒng)，但是與能夠在不平表面的多條軸上打印的真正的直接成品系統(tǒng)不同的是，深度平壓UV系統(tǒng)實(shí)際上是簡(jiǎn)單的平板系統(tǒng)，能夠打印具有深度輪廓的制成品的扁平系統(tǒng)。這就使得這種系統(tǒng)的造價(jià)和售價(jià)都比較低廉。

今天，有一個(gè)已經(jīng)存在的廣告專業(yè)和新興產(chǎn)品的市場(chǎng)，大多數(shù)都是通過(guò)絲網(wǎng)印刷或者轉(zhuǎn)印方式印刷的，其中絕大部分都在中國(guó)，這個(gè)市場(chǎng)價(jià)值數(shù)十億美元。在這個(gè)巨型市場(chǎng)中，存在一個(gè)需要生產(chǎn)高度定制化的印刷產(chǎn)品，這些產(chǎn)品應(yīng)該具有鮮艷的印刷色彩（絲網(wǎng)印刷和轉(zhuǎn)印工藝難以提供）并能夠在非常短的時(shí)間內(nèi)完成印刷，通常這些產(chǎn)品的客戶都是第一次買這種產(chǎn)品的人。一個(gè)很好的例子是無(wú)處不在的iPhone手機(jī)殼，尤其在亞洲市場(chǎng)，定制版的iPhone手機(jī)殼非常受歡迎。部分供應(yīng)商，包括Mimaki、Roland、Mutoh以及美國(guó)的Inkcups供應(yīng)商早在10年前就已經(jīng)開(kāi)始探索這一市場(chǎng)，因此現(xiàn)在已經(jīng)是印刷供應(yīng)商市場(chǎng)中一個(gè)比較發(fā)達(dá)并且健康的專業(yè)市場(chǎng)。

深度平壓數(shù)字系統(tǒng)整體市場(chǎng)和現(xiàn)有市場(chǎng)

由于大量的非印刷產(chǎn)品也被歸納到這印刷專業(yè)市場(chǎng)中，因此要準(zhǔn)確得知印刷專業(yè)整體市場(chǎng)的規(guī)模非常困難。對(duì)于深度平壓數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)際市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，我們已經(jīng)跟蹤這一市場(chǎng)數(shù)年，因此能夠提供以下數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)。在這個(gè)案例中，市場(chǎng)的銷售額受到亞太地區(qū)的影響要比平常更大。

制成品和半制成品標(biāo)志數(shù)字印刷的價(jià)值主張

制成品的商標(biāo)/信息性和功能性標(biāo)志市場(chǎng)非常大，幾乎每件產(chǎn)品都需要在其表面（通常為三維表面）上印上此類標(biāo)記。正如我們前面提到過(guò)的，這個(gè)市場(chǎng)通常都是在制成品制造商的企業(yè)內(nèi)部或者由半約束性獨(dú)立產(chǎn)品裝飾商完成的。這就使得該市場(chǎng)高度分散，老實(shí)說(shuō)，基本上難以出現(xiàn)在公眾的視野當(dāng)中。

希望這些市場(chǎng)數(shù)字化的論據(jù)是數(shù)字化可以為這些市場(chǎng)注入印刷色，允許對(duì)圖像的完全定制化，這對(duì)于那些標(biāo)志每天都被消費(fèi)者看到的制造商來(lái)說(shuō)具有很大的溝通優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，從理論上來(lái)說(shuō)，數(shù)字化將帶來(lái)更加精簡(jiǎn)的卷軸式印刷模型（當(dāng)前的屏幕/墊片模型的速度還是偏慢，因?yàn)閺谋举|(zhì)上來(lái)說(shuō)，這還是一個(gè)分批工藝），還有可能消除使用溶劑油墨（在移印中大量使用）的必要。實(shí)際上，比如汽車儀表盤(pán)印刷，一輛汽車可能需要20個(gè)單獨(dú)的屏幕，并且每一個(gè)都需要在背面印刷“手動(dòng)”，隨后還需要對(duì)屏幕進(jìn)行儲(chǔ)存以及裝卸，數(shù)字化在這一過(guò)程中還可能具有工藝優(yōu)勢(shì)。所有這些都需要大量的人力和時(shí)間。

標(biāo)志的整體市場(chǎng)和現(xiàn)有市場(chǎng)

從方法學(xué)來(lái)說(shuō)，要想衡量制成品的永久標(biāo)志的裝飾工藝的價(jià)值幾乎是不可能的。這本來(lái)就不能算作一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)，原因在于其大部分都是處于印刷用戶的直接控制下。但是不可避免地，還是會(huì)出現(xiàn)成本，并且成本很高。以下是我們不久前對(duì)美國(guó)市場(chǎng)單獨(dú)作出的估算，美國(guó)產(chǎn)品標(biāo)志市場(chǎng)的產(chǎn)值大約為180億美元。

此時(shí)我們知道了一些更大產(chǎn)業(yè)中的半隱藏產(chǎn)品裝飾商已經(jīng)采取了數(shù)字化方式，但是我們不知道他們花費(fèi)了多少成本，他們采用數(shù)字化技術(shù)的程度如何或者這些數(shù)字化方式對(duì)他們的業(yè)務(wù)究竟有多關(guān)鍵。一般而言，產(chǎn)品裝飾商不會(huì)在數(shù)字化的道路上走地太遠(yuǎn)，這樣一來(lái)成本會(huì)大幅增加。而這對(duì)于數(shù)字印刷來(lái)說(shuō)是很困難的，除非你擁有真正的工藝簡(jiǎn)化器，但是工藝簡(jiǎn)化并不是這些市場(chǎng)唯一的，甚至不是主要的價(jià)值主張。

我們相信深度平壓平板系統(tǒng)是早期進(jìn)入這些市場(chǎng)的一次嘗試，但是可能偏離了最初的方向。因此，就目前而言，我們不得不說(shuō)實(shí)際上還沒(méi)有人找到進(jìn)入這個(gè)非常具有潛力的市場(chǎng)的高效方法。甚至數(shù)字印刷或者印刷行業(yè)本身對(duì)彼此的認(rèn)知都不是很廣泛。

圍繞數(shù)字化直接成品的技術(shù)性問(wèn)題

圖1是直接成品和深度平壓系統(tǒng)成為印刷中（On Print）（整體噴墨系統(tǒng)）的一些形狀。

UV噴墨印刷存在的一些問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致部分相關(guān)市場(chǎng)發(fā)展減緩。這些評(píng)價(jià)其實(shí)只與大型的包裝容器市場(chǎng)以及未來(lái)可能出現(xiàn)的制成品和半制成品標(biāo)志市場(chǎng)有關(guān)，但是主要還是與包裝市場(chǎng)相關(guān)。

第一個(gè)問(wèn)題是UV噴墨印刷技術(shù)在健康和安全層面的適用性。我們能否通過(guò)瀝濾或者外部環(huán)境影響（熱、輻射和化學(xué)品）等方式保證UV油墨不在食品或者人體接觸物品上產(chǎn)生揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)。這在重要的高密度聚乙烯（HDPE）容器市場(chǎng)中可能是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。比如，有時(shí)候會(huì)使用相對(duì)多孔的基底材料并將其應(yīng)用在極端環(huán)境中。

第二個(gè)問(wèn)題是使用規(guī)格。目前，UV噴墨印刷可以生產(chǎn)大高度產(chǎn)品或者表面圖案。這可能會(huì)導(dǎo)致印刷圖案耐磨性和加工性的問(wèn)題，而一旦出現(xiàn)耐磨性和加工性問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法接受的美學(xué)或者功能性缺陷。與健康和安全層面的問(wèn)題類似，我們并不是說(shuō)一定會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題，但是這是據(jù)我們今天對(duì)UV噴墨印刷技術(shù)的理解提出的合理問(wèn)題，而且可能影響到許多重要的領(lǐng)域。

第三個(gè)問(wèn)題就是并不是所有的UV油墨都是相同的，有些情況下可能需要針對(duì)基底特別開(kāi)發(fā)油墨（毫無(wú)疑問(wèn)，我們能夠解決這個(gè)問(wèn)題）。但是毋庸置疑的是，這將會(huì)增加成本。

據(jù)說(shuō)這些應(yīng)用類型有利于高循環(huán)度的打印頭，其優(yōu)點(diǎn)至少包括均衡的熱量分布，熱量分布與油墨的黏性相關(guān)，因此均衡的熱量分布在這些應(yīng)用中是一個(gè)重要的因素。

最后，在整體封閉并且具有低表面能的基底材料（比如塑料和金屬）上打印時(shí)，油墨的拉伸性能對(duì)數(shù)字打印來(lái)說(shuō)非常重要。因此，以下特殊工藝都是必要的，所有這些工藝都需要大量的工程技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)以及技巧：

①使用酒精、火焰、等離子體、電暈或者底漆對(duì)基底材料進(jìn)行處理，使其能夠接受油墨的附著。

②對(duì)印刷品進(jìn)行后期上光處理使其質(zhì)量更加持久。

③對(duì)油墨的表面張力進(jìn)行調(diào)整使其適合于特定的基底材料。

④通過(guò)固化延遲或者印刷對(duì)固化方案進(jìn)行調(diào)整，使其適合于特定的基底材料。

⑤最底層需要首先施用白色油墨才可印刷彩色。眾所周知，白色油墨很難做到合適的密度和較低的黏度，所需成本較高。

⑥需要證實(shí)UV油墨的可回收性。endprint