包装印刷产业智能制造发展与案例分析（一）

文/杨闫（实习生）、毕得

清华大学互联网产业研究院

1、包装印刷产业发展现状

包装印刷的主要任务是为商品提供外部包装，实现包装与商品的一体化，同时能够起到吸引消费者和保护商品的作用。包装印刷产业不仅要满足消费者对产品包装的各种需求，还需考虑到包装的环保性和可持续性。“碳达峰、碳中和”促使包装印刷产业进一步升级与转型，更多地体现人本思想，实现包装印刷与社会发展的和谐共赢。目前包装印刷产业正朝着智能化、数字化、智能制造、可持续发展的方向发展。

亚洲是全球最大的包装市场，2020 年占全球包装市场销售总额的 42.9%。北美位居第二，占全球包装市场销售总额的 22.9%。西欧紧随其后，占全球包装市场销售总额的 18.7%。从国家来看，中国是全球最大的包装生产国和消费国。目前仍有一部分国家的包装印刷产业进出口占比较大，例如，法国高档消费品市场大，包装质量要求严格，作为全球最大的包装市场之一，法国国内生产商仅能满足 1/3 的包装需求，缺口从德国、意大利、美国、加拿大进口。俄罗斯包装产业较为落后，大量产品需进口，其国内只能满足 40%，大量包装设备、容器、包装材料需要进口。阿联酋目前位列中东地区增速第一，市场规模已达到 23 亿美元，产品辐射亚非大片地区，迪拜是全球最大的转口贸易港之一，是通往非洲和亚洲的门户枢纽，激发了迪拜包装市场的活力。

（1）整体发展趋势向好

北美洲、拉丁美洲和欧洲作为全球重要的印刷市场，其印刷业整体发展趋势向好。北美包装印刷规模在 2022 年达到 1092 亿美元，其中美国数字印刷包装和标签是全球最大市场，2022 年达到 82 亿美元，未来 5 年内，美国印刷市场增长最快的细分领域将是瓦楞纸喷墨印刷；拉丁美洲在 2022 年整体规模为 278 亿美元，标签市场占比最大，墨西哥是拉丁美洲最大的数字印刷应用市场，2022 年产值达到 2.791 亿美元；欧洲是全球印刷业技术创新的重要支点，当前发展状况喜忧参半。2017—2022 年，欧洲的包装印刷规模从 1823 亿美元下降至 1678 亿美元，未来将有所复苏，预计到 2027 年将回升至 1742 亿美元。

（2）成本压力增加

由于能源危机影响，欧美印刷业发展遭遇供应链短缺、原材料价格上涨、生产成本上升等多重冲击，波及到印刷企业乃至整个供应链上下游企业。纸张、油墨、印版、能源和运输领域成本大幅上涨，消费者消费能力降低，抑制了对出版物印刷和图像印刷的需求。

（3）数字化增长

美国、加拿大、墨西哥、巴西等地区重新布局供应链，印刷电商市场发生较大变化，个性化、定制化包装印刷成为趋势。数字生产与网络印刷相结合的方式将彻底改变美洲包装印刷生产流程。美洲印刷工人短缺现象日益严重，也将进一步促进数字印刷的发展。

目前中国包装印刷产业已形成完整工业体系，覆盖并服务国民经济各个领域，拥有着完整的体系门类，例如：纸包装、塑料包装、金属包装、玻璃包装、竹木包装、包装机械等更多分类；且近年来包装印刷产业的生产总量显著上升。根据国家统计局数据显示，2019 年，中国包装印刷产业的规模已经达到了 1.5 万亿元，同比增长 7.4%。其中，纸及纸板包装印刷的产值占比最高，达到 57.3%。而塑料包装、金属包装和其他包装的产值占比分别为 25.1%、8.3% 和 9.3%。从行业格局来看，当前中国包装印刷产业呈现出规模大、产能过剩、竞争激烈的局面。2020 年，中国包装工业总产值突破 2.5 万亿元，在“十三五”期间年均增速达 6.8%；企业达 50318 家，包装产业呈现出健康、稳定、可持续的发展局面。

随着近年来科技水平的提升，包装印刷企业也逐渐在科技方面加大投入，自主创新能力、技术装备水平和产品开发能力大幅提升，新型绿色经济材料、智能制造技术有序推进，行业内新模式、新服务不断涌现；竞争能力增强，国际开放性竞争适应能力凸显；在科技研发、成本控制、内部管控等方面具有明显优势。

（1）未来市场规模仍会增长

“十四五”规划和 2035 年远景目标明确指出，到 2026 年，包装印刷产业市场规模达到 1.43 万亿元左右。据中国包装联合会统计，2020 年全国纸包装业规模以上企业共有 2510 家。2015—2021 年，中国包装行业规模以上企业数量（年 2000 万元及以上）呈稳步上升的趋势。2021 年，中国包装行业规模以上企业数量达 8831 家，较 2020 年增加了 648 家。

（2）地域分布特征明显

中国包装印刷产业的地域分布特征明显，区域布局逐渐完善。

（3）中国包装印刷产业出口现状

中国包装印刷产业市场巨大，2020 年总产值达 20000 亿元，成为全球最大包装印刷生产国和出口国。人民消费水平提升、电商的快速发展促进了中国包装印刷产业的出口，2019 年中国包装行业出口总额为 630 亿美元。中国包装印刷产业的产业集中度较低，以中小体量企业为主，属于劳动密集型产业，正向数字化、智能化方向转变。海外市场需求旺盛，美国是中国的最大出口国，约占出口总额的 15%；欧盟、俄罗斯、中东市场需求旺盛，且本国产能严重不足，主要依赖中国进口。

2、包装印刷产业在智能制造的实施案例与策略

中国包装印刷产业集中度较低，竞争格局分散，下游需求来自消费电子、烟、酒、化妆品、保健品等多个行业，行业集中度偏低。中国现有包装印刷规模以上企业的占比不足 5%，大量中小企业受用工成本增长、原材料价格提高、订单利润下降、消费市场升级和融资渠道受限等综合因素的影响，企业转型升级面临挑战。数字化是帮助企业高质量发展的重要路径。企业数字化、智能化建设是一项系统复杂的工程，中国包装印刷企业在历经观望、研讨、探索和实践后，已逐渐感受到企业数字化、智能化建设的重要性和必要性。近年来，一些包装印刷企业在智能化改造方面进行了积极探索与实践，取得了阶段性成果，积累了宝贵经验。

劳动力密集、生产工艺繁杂是众多包装印刷企业的主要特征，这种状况下，企业的用工成本居高不下，生产效率有限，产品质量受人为因素影响较大。推进产线自动化是重要的基础性工作。

以某胶印企业生产自动化为例，印前工序基本实现了计算机直接制版工艺的普及，传统胶片工艺的拼版、晒版、显影和修版等人工操作已不复存在。印后工序是劳动力密集度最高的生产环节，一些中大型企业，已实现了模切/清废/烫金自动化、粘盒/计数/打包自动化、图书装订打捆联动化产线改造，极大提高了生产效率。印前、印刷、印后车间之间的运输环节以及仓库物流基本实现了自动化，由机械臂、自动导引运输车 AGV 或有轨制导叉车 RGV 替代人工搬运。

中国包装印刷企业在数字化工作流程改造方面起步较晚，不少企业还没有启动或处于探索阶段，有些企业只是实现了局部生产数据化，未能形成覆盖全工艺过程的数字化改造。车间数字化改造包括：业务模式数字化、印前数字化、印刷数字化、印后数字化和生产管理数字化。

业务模式数字化改造。业务部门通常最先了解客户产品的有关需求，比如纸张等承印材料的种类、产品的尺寸规格、图文特点、印色要求和印后加工处理工艺等。这些信息还需要生产部门二次整理，然后通过用工单传递到生产各工序执行。现今，包装印刷企业利用自行搭建的平台或借力第三方平台开展“线上到线下”的 O2O 业务模式，提升业务环节的网络化和数字化水平，实现在线接单、接收文件、自助报价和客户订单跟踪，甚至可实现在线设计与拼版等便捷功能。

印前数字化工作流程改造。大量包装印刷企业实施了印前数字化工作流程改造。包装印刷企业通过印前数字工作流程软件、CTP 制版技术可实现印前文件的生成与检查、数字化拼大版、数码打样、分色加网与制版等功能。

印刷数字化工作流程改造。现代印刷机的自动化程度相当高，已具备一定的单机智能化功能。一些条件较好的企业已实现了印前与印刷环节的数据关联，利用数字化工作流程软件系统，对印刷机的墨键开放量进行预置，为印刷机操作人员节省大量的作业准备时间，减少对人员经验的依赖。初次印样的墨色已基本接近印刷样稿，只需作适当的调整，即可完成校色工作。精准高效实施印刷色彩管理，节省印张损耗，提高生产效率和产品质量。

印后数字化工作流程改造。很多包装印刷企业印后机械化、自动化程度不高，在印后数字化工作流程改造方面推进缓慢。随着行业数字化工作流程的应用推广，将印后生产融入数字化生产管理系统，实现与印前、印刷环节的数据连接。CIP4 技术已在印后数字烫金、数控切纸和装订联动线等生产设备上应用，并取得了较好的生产效益。

生产管理数字化改造。包装印刷企业要实现全流程的数字化改造，除了在各生产环节上引入数字化工作流程外，还需在生产管理上实现数字化。企业需要推进智能排程、动态调度、生产进程与异常监控、设备与产品质量监控和成本分析等功能单元系统建设，这些系统通过控制中心与业务、印前、印刷和印后联系在一起，实现生产全流程的数字化管理。

持续推进生产与服务模式创新。推进能充分满足客户的多样化需求，如小批量、多品种、短周期的个性化服务型生产；加快“以客户为中心”的服务型制造，提供个性化的研发设计、生产及产品的全生命周期管理，为客户带来更高质量的服务。

参考资料：

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