数字化直接成品市场

王浩成

直接成品（DTS）是近些年来使用越来越频繁的一个词语。我们想要在此对直接成品的定义进行澄清，并对这种特殊艺术的发展状态加以描述。我们近期前往意大利米兰参观了InPrint欧洲工业印刷展，我们发现人们对直接成品技术成为一个市场的讨论空前热烈，这也就是我们编写这篇文章的原因。

在人们眼中，直接成品是什么？

在大多数人眼里，直接成品就是一种能够“就地”对三维物体进行数字印刷的技术，也就是说，在制造过程的最后一步，在最终生产的成品上进行打印。一般的假设是直接成品将会选用UV喷墨印刷技术。这种选择的目的在于通过减少标签的使用来减少浪费，同时在制造的最后步骤进行定制化打印，这能够保证与特定的用户群体进行更加高效、更具相关性的沟通。通常来说，直接成品技术最常见的应用是消费者经济中广泛使用的瓶子（塑料瓶或者玻璃瓶）或者包装容器（纤维包装容器或者聚合物材料如HDPE、PET、金属）。关于直接成品的另一个假设就是该技术已经成为了一个充满活力的市场。

直接成品实际上是什么？

在我们看来，直接成品实际上包含3个真正的或者潜在的用户市场或者应用领域，并影响着两种不同的科技形式。在这3种应用领域中，只有一个目前已经形成了市场，另一个最多就是带有少许市场触手的试验计划，而第三种则完全是无人涉足的领域，而且要进入该领域充满了困难。此外，作为印刷技术的选择，UV喷墨技术最终很可能难以通过测试并被市场接受，在实践的过程中很可能会遭遇不少阻碍。同样地，直接成品的价值主张也并没有被看作是已证实并且没有问题的主张。

直接成品市场

与直接成品相关的市场或者应用领域有3个，如下：

1.包装容器

今天，包装容器主要指的就是玻璃瓶或者塑料瓶以及塑料、金属和纤维制容器。而用消费者的语言来表述就是啤酒瓶、洗发水和化妆品瓶、药品包装、水瓶、果汁盒、易拉罐以及牛奶壶等。这个市场的需求已经被实际的直接成品印刷系统满足，直接成品印刷系统拥有的独特能力能够通过多条轴的运动来调节需要打印的打印头或者物体，保证与完全暴露的三维表面的接触距离相等。这个市场大部分都是使用一些事先采用彩色柔性印刷等技术，在事先打印好的基底如使用在易拉罐中的基底上打印标签或者包装材料。

2.小型工业部件和广告领域

很出人意料，这是一个很大的市场，产品主要包括商业展会的免费礼品如手机壳、钥匙链、高尔夫球以及闪光灯等。就目前而言，这个市场的需求完全由深度平压X-Y扫描UB平板系统满足，该系统能够将三维物体移动至足够靠近打印头的确切位置，因此可以打印平面，同时还可以打印曲面或者斜边等。这个市场目前为止包括丝网印刷商和转印商。

3.制成品和半制成品标志

这是一个真正意义上非常广阔的市场，囊括了几乎所有类型的制成品，所有产品的表面都需要印刷商标、信息或者使用说明，目前大多数都是通过丝网打印或者转印在三维表面上打印的。这还包括用来获得功能性（比如逆光和伪装的三维表面成像和背面印刷）。在这个市场中，印刷通常都是厂商在内部完成或者由半约束性的针对特定行业的“产品装饰商”完成的。

直接成品系统的市场潜力

让我们按顺序了解每个重要的应用领域来估计真正的数字化潜力有多大，或者至少得出这些感知潜力背后的假设。

1.包装容器数字化价值主张——减少浪费

首先，据说直接印刷可以减少标签行业与生俱来的浪费现象——标签的单独制作程序中的资源浪费、标签基底材料的浪费以及黏合剂和防粘衬里的浪费，还有低效沟通导致需要为小规模的分散用户群体设定较长的生产流程造成的浪费，以及低效销售行为导致的消费者流失。这在理论上可能是正确的，但是我们不能忘了标签印刷行业现如今已经成为标准包装的高度灵活的替代物，现在的印刷流程都比较短（通常可以使用数字印刷）并且成为灌装线末段的简单应用。此外，标签市场很大、竞争激励并且很高效，因此，标签的相对边际成本通常被理解为总产品成本中很低的一部分，这是不正确的。企业从本身已经很低的成本中获得几个百分点的成本降低的动力可能根本不存在。

2.定制版印刷并消除单独的印刷工艺

这并不意味着制造商不想消除印刷这一工艺并能够在产品制造的最后关头在非常小的物品上改变印刷的内容。他们的确想要做到这一点，这也就解释了他们现在对直接成品技术的兴趣。

然而，我们相信，目前尚没有对如何实施这种大型系统性变革的系统性理解；数字化印刷系统是关键。就目前来说，直接成品数字化系统为试验提供了机会，但是其本身并不是足够大的系统性变革来应对后期线上印刷。甚至其印刷系统本身而言，其能力都是有限的。

整体市场和现有市场

这是一个很大的话题，因此就当前的目的而言，我们将采用一种非常简单的方式。表1是全球包装行业使用的主要容器类型的数据（四舍五入后的数据）。

很显然，即使对于非常小的市场份额来说，这也是一个非常吸引人的目标。然而，尽管如此，市场创造的第一个条件就是被广泛接受的商业模式，其完整供应链应该具有经济性，新产品应该具有功能性。就目前為止，这个条件还没有被满足。

如果我们按照上面的定义来看，真正的直接成品市场，我们估计数字系统的安装数量不会超过100。由于部分系统仅为内部使用而并未应用到商用领域（例如KHS公司、KRONES公司和Plastikpak公司等等），我们无法确定准确数量。但是可以肯定的是，这个数字一定会增长。这是我们对真实直接成品市场的估计。

就现有市场而言，我们可以将市场中存在的不同类型的系统分成两类——价格低于10万美元的低端系统和价值超过100万美元的高生产率的高端系统。这是一种粗放的分类方式，一方面，我们可以假设不存在任何重大的技术问题，然而，另一方面，从今天到2020年都不会出现任何重大的技术突破。通过这种粗放的假设，我们可以由此得出当前和2020年市场中的合理数值。但是目前为时尚早，我们保留对这些数字进行修改的权利。我们不清楚领先的印机制造商如KHS公司和Krones公司是否有推广这些产品的动力，我们也不知道他们是否愿意致力于数字化未来的发展。因此，这些数字只是在描述一个非常早期市场发展潜力。endprint

目前围绕真正的直接成品的未来市场的终极问题就是关于商业模式的问题。所有的论点都在推崇数字化系统节省浪费和改善通讯效率的优点，但是数字化系统本身价格比较昂贵，而且运行费用也比较高。数字化系统将试图进入以成本降低为主要目标的模拟印刷市场。如果直接成品的完全供应链理论真的好，那么它们应该得到战略管理的支持，因为包装产品的买家将站在目光较为短浅的投资角度。一些数字化系统早前进入的市场出现了相同的现象，尤其是铝罐市场。

小型工业部件和广告专业 + 扁平包装数字化价值主张

小型工业部件和广告专业市场以及扁平包装物品的价值主张主要是基于快速反应和短程工艺。与直接成品系统相比，这些系统相对来说较为简单。尽管这些系统也是用来打印三维制成品并且属于广义的直接成品系统，但是与能够在不平表面的多条轴上打印的真正的直接成品系统不同的是，深度平压UV系统实际上是简单的平板系统，能够打印具有深度轮廓的制成品的扁平系统。这就使得这种系统的造价和售价都比较低廉。

今天，有一个已经存在的广告专业和新兴产品的市场，大多数都是通过丝网印刷或者转印方式印刷的，其中绝大部分都在中国，这个市场价值数十亿美元。在这个巨型市场中，存在一个需要生产高度定制化的印刷产品，这些产品应该具有鲜艳的印刷色彩（丝网印刷和转印工艺难以提供）并能够在非常短的时间内完成印刷，通常这些产品的客户都是第一次买这种产品的人。一个很好的例子是无处不在的iPhone手机壳，尤其在亚洲市场，定制版的iPhone手机壳非常受欢迎。部分供应商，包括Mimaki、Roland、Mutoh以及美国的Inkcups供应商早在10年前就已经开始探索这一市场，因此现在已经是印刷供应商市场中一个比较发达并且健康的专业市场。

深度平压数字系统整体市场和现有市场

由于大量的非印刷产品也被归纳到这印刷专业市场中，因此要准确得知印刷专业整体市场的规模非常困难。对于深度平压数字系统的实际市场来说，我们已经跟踪这一市场数年，因此能够提供以下数据和预测。在这个案例中，市场的销售额受到亚太地区的影响要比平常更大。

制成品和半制成品标志数字印刷的价值主张

制成品的商标/信息性和功能性标志市场非常大，几乎每件产品都需要在其表面（通常为三维表面）上印上此类标记。正如我们前面提到过的，这个市场通常都是在制成品制造商的企业内部或者由半约束性独立产品装饰商完成的。这就使得该市场高度分散，老实说，基本上难以出现在公众的视野当中。

希望这些市场数字化的论据是数字化可以为这些市场注入印刷色，允许对图像的完全定制化，这对于那些标志每天都被消费者看到的制造商来说具有很大的沟通优势。同时，从理论上来说，数字化将带来更加精简的卷轴式印刷模型（当前的屏幕/垫片模型的速度还是偏慢，因为从本质上来说，这还是一个分批工艺），还有可能消除使用溶剂油墨（在移印中大量使用）的必要。实际上，比如汽车仪表盘印刷，一辆汽车可能需要20个单独的屏幕，并且每一个都需要在背面印刷“手动”，随后还需要对屏幕进行储存以及装卸，数字化在这一过程中还可能具有工艺优势。所有这些都需要大量的人力和时间。

标志的整体市场和现有市场

从方法学来说，要想衡量制成品的永久标志的装饰工艺的价值几乎是不可能的。这本来就不能算作一个独立的行业，原因在于其大部分都是处于印刷用户的直接控制下。但是不可避免地，还是会出现成本，并且成本很高。以下是我们不久前对美国市场单独作出的估算，美国产品标志市场的产值大约为180亿美元。

此时我们知道了一些更大产业中的半隐藏产品装饰商已经采取了数字化方式，但是我们不知道他们花费了多少成本，他们采用数字化技术的程度如何或者这些数字化方式对他们的业务究竟有多关键。一般而言，产品装饰商不会在数字化的道路上走地太远，这样一来成本会大幅增加。而这对于数字印刷来说是很困难的，除非你拥有真正的工艺简化器，但是工艺简化并不是这些市场唯一的，甚至不是主要的价值主张。

我们相信深度平压平板系统是早期进入这些市场的一次尝试，但是可能偏离了最初的方向。因此，就目前而言，我们不得不说实际上还没有人找到进入这个非常具有潜力的市场的高效方法。甚至数字印刷或者印刷行业本身对彼此的认知都不是很广泛。

围绕数字化直接成品的技术性问题

图1是直接成品和深度平压系统成为印刷中（On Print）（整体喷墨系统）的一些形状。

UV喷墨印刷存在的一些问题可能会导致部分相关市场发展减缓。这些评价其实只与大型的包装容器市场以及未来可能出现的制成品和半制成品标志市场有关，但是主要还是与包装市场相关。

第一个问题是UV喷墨印刷技术在健康和安全层面的适用性。我们能否通过沥滤或者外部环境影响（热、辐射和化学品）等方式保证UV油墨不在食品或者人体接触物品上产生挥发性的化学物质。这在重要的高密度聚乙烯（HDPE）容器市场中可能是一个严重的问题。比如，有时候会使用相对多孔的基底材料并将其应用在极端环境中。

第二个问题是使用规格。目前，UV喷墨印刷可以生产大高度产品或者表面图案。这可能会导致印刷图案耐磨性和加工性的问题，而一旦出现耐磨性和加工性问题，可能会导致无法接受的美学或者功能性缺陷。与健康和安全层面的问题类似，我们并不是说一定会出现上述问题，但是这是据我们今天对UV喷墨印刷技术的理解提出的合理问题，而且可能影响到许多重要的领域。

第三个问题就是并不是所有的UV油墨都是相同的，有些情況下可能需要针对基底特别开发油墨（毫无疑问，我们能够解决这个问题）。但是毋庸置疑的是，这将会增加成本。

据说这些应用类型有利于高循环度的打印头，其优点至少包括均衡的热量分布，热量分布与油墨的黏性相关，因此均衡的热量分布在这些应用中是一个重要的因素。

最后，在整体封闭并且具有低表面能的基底材料（比如塑料和金属）上打印时，油墨的拉伸性能对数字打印来说非常重要。因此，以下特殊工艺都是必要的，所有这些工艺都需要大量的工程技术、经验以及技巧：

①使用酒精、火焰、等离子体、电晕或者底漆对基底材料进行处理，使其能够接受油墨的附着。

②对印刷品进行后期上光处理使其质量更加持久。

③对油墨的表面张力进行调整使其适合于特定的基底材料。

④通过固化延迟或者印刷对固化方案进行调整，使其适合于特定的基底材料。

⑤最底层需要首先施用白色油墨才可印刷彩色。众所周知，白色油墨很难做到合适的密度和较低的黏度，所需成本较高。

⑥需要证实UV油墨的可回收性。endprint