CÁC GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG SẢN XUẤT BAO BÌ HỘP GIẤY ĐANG ĐƯỢC CẬP NHẬT TẠI DRUPA 2024

‍

Ban KHCN hiệp hội in Việt Nam và ban hỗ trợ doanh nghiệp Hội in TPHCM
phối hợp với học viện Print Media Việt Nam và công ty ePP thực hiện.

‍

Trong bối cảnh sự phát triển nhanh chóng của ngành in hiện nay, các sản phẩm in đòi hỏi cao về chất lượng, thời gian giao hàng và tính nhất quán của màu sắc. Tuy nhiên, các quy trình sản xuất in truyền thống thường gặp những trở ngại như sự chậm trễ thời gian giao hàng, chất lượng sản phẩm không đồng đều, khó dự đoán được kết quả trước khi in.

‍

Tự động hoá đã thay đổi và đang cách mạng hóa cách quản lý các quy trình sản xuất in, bao gồm việc ứng dụng công nghệ tiên tiến để tối ưu hóa và tự động hóa các giai đoạn sản xuất in từ nhận hàng, thiết kế, mô phỏng, dự đoán kết quả, liên kết dữ liệu, lên kế hoạch đến sản xuất thực tế nhằm nâng cao hiệu quả, cắt giảm chi phí và cải thiện tính nhất quán về chất lượng.

‍

Bài viết này giới thiệu chi tiết quy trình và các giải pháp của tự động hoá đã và đang được ứng dụng trong sản xuất in với sản phẩm bao bì hộp giấy.

‍

Những điểm chính của bài viết

‍

• Hiểu được tầm quan trọng của quy trình tự động hoá trong sản xuất in để giải quyết các thách thức về tính hiệu quả của một tổ chức.
• Hiểu được các bất cập của quy trình sản xuất thủ công và khám phá những lợi ích mang lại từ việc triển khai các giải pháp tự động hoá từ tăng năng suất đến nâng cao và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
• Khám phá các phần mềm, giải pháp cho tự động hoá quy trình khác nhau và chức năng của chúng.
• Cung cấp những thông tin hữu ích về việc chọn giải pháp, quy trình in phù hợp với nhu cầu kinh doanh cụ thể.

‍

Các giải pháp tự động trong sản xuất in, phần mềm tương ứng và chức năng của chúng

‍

Giải pháp tự động hoá có nhiều hình thức khác nhau và phục vụ các chức năng cụ thể trong quy trình sản xuất in. Các giải pháp này được xây dựng để đơn giản hoá và tối ưu hoá các khía cạnh khác nhau của quy trình sản xuất in, đáp ứng như cầu đa dạng của các nhà cung cấp dịch vụ in.

‍

1. Giải pháp tự động hoá trong chế bản

‍
Các phần mềm tự động hóa công đoạn chế bản là điều thiết yếu trong việc tối ưu hóa các công đoạn của quy trình trước in. Các phần mềm này tập trung vào các tác vụ của công đoạn trước in. Nó đảm bảo rằng các tập tin cho công đoạn in được tạo ra một cách hiệu quả và chính xác, giảm thiểu lỗi và giảm độ trễ trong sản xuất. Ngày nay, định dạng PDF/X đã trở thành định dạng tiêu chuẩn trong ngành in nên các phần mềm đều được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn này để phục vụ các yêu cầu chuyên biệt của ngành in. Một số chức năng và công cụ cốt lõi bao gồm:

‍

• Thiết kế cấu trúc là công việc dành cho sản phẩm bao bì hộp, các công cụ hỗ trợ có thể xây dựng được cấu trúc của bao bì hộp, vật liệu và tính toán bù trừ rất thông minh. AtiosCAD là một công cụ dẫn đầu bởi các tính năng và bộ thư viện mẫu hộp tích hợp sẵn, kế tiếp phải kể đến Engview cũng đầy đủ tính năng phục vụ cho công đoạn này. Và một phần mềm khá hữu dụng nhưng ít được sử dụng đó là Packmage với rất nhiều tính năng hữu ích và thông minh. Một tính năng khá hữu ích đối với bao bì hộp và tính toán tối ưu kích thước để vận chuyển được tích hợp trong phần mềm Palletization & Cape.
• Thiết kế đồ hoạ là việc đầu tiên mà các người làm trong công đoạn chế bản phải nắm rõ bao gồm kiến thức lẫn kĩ năng sử dụng các công cụ hỗ trợ. Dẫn đầu trong các công cụ hỗ trợ công đoạn này là bộ phần mềm của Adobe như: Photoshop, Illustrator, Corel.
• Mô phỏng kết quả thiết kế là việc giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho tạo mẫu, đặc biệt là mẫu hộp gấp và các hiệu ứng đặc biệt. Với khả năng vượt trội của các phần mềm hiện có, việc mô phỏng các hiệu ứng đặc biệt của gia tăng giá trị sản phẩm in như ép nhũ các màu, dập chìm nỗi, tráng phủ mờ/ bóng đã được mô phỏng trên phần mềm giúp khách hàng xem trước được kết quả của sản phẩm in với độ chính xác rất cao. Đồng thời các mẫu bao bì hộp cũng được mô phỏng 3D để xem được các lỗi có thể xảy ra khi cấn, gấp, đóng nắp hộp. Các tính năng này được tích hợp trong phần mềm ArtiosCAD, Share & Approve và Mô phỏng cũng giúp xem xét tác động của việc đóng gói đến sản phẩm với Studio Visualizer, hoặc hình ảnh của bao bì được trưng bày tại điểm bán hàng với Store Visualizer.
• Chỉnh sửa file PDF tiêu chuẩn là giải pháp không thể thiếu nên đã có rất nhiều phần mềm phát triển phục vụ cho việc này. Chỉnh sửa, preflight là các tính năng cốt lõi của các phần mềm Pitstop, PDF toolbox và các phần mềm chuyên dùng cho bao bì như ArtPro+, Deskpack, Studio Solution. ArtPro / PackEdge / DeskPack với chức năng thông minh trong chuyển đổi nhanh nhất có thể các thiết kế thành các file sẵn sàng in.
• Bình trang là công đoạn kế tiếp của bước tạo khuôn in, có nhiều phần mềm hỗ trợ và tự động đưa ra các giải pháp tối ưu cho người dùng. Phoenix là một phần mềm hỗ trợ tối ưu các giải pháp bình trang đáp ứng các yêu cầu về khổ giấy, vật liệu, lượt in cho sản phẩm nhãn và bao bì. Nhưng phần mềm này phù hợp với giải pháp thành phẩm không khuôn hơn giải pháp thành phẩm truyền thống. Đây là một lợi thế nhưng cũng là nhược điểm khi số lượng sản phẩm in nhiều. Plato giúp lập kế hoạch bố cục trang tính dựa trên PDF, xem trước các vệt màu in chồng và độ trong suốt. Ngoài ra, các phần mềm phổ biến và chuyên nghiệp hỗ trợ chức năng này là SignaStation, Preps, Quite đầy đủ các tính năng để tạo định dạng mẫu thông minh và đa dạng. Đối với sản phẩm in là bao bì hộp thì tính năng vượt trội của ArtiosCAD giúp tối ưu hoá sơ đồ bình dựa trên khổ giấy, máy in, giấy in, mực in, máy bế.
• Quản lý màu là chức năng không thể bỏ qua trong công đoạn trước in. Việc thiết lập cấu hình và thiết lập các cài đặt trên các thiết bị khác nhau để đảm bảo tái tạo màu chính xác cho sản phẩm in được tích hợp trong các phần mềm, đặc biệt một số tính năng nổi trội như chuyển đổi không gian màu không mất dữ liệu, giả lập màu pha.
• Trình chỉnh sửa ArtPro (Mac) + PackEdge (Win) để đóng gói trước khi in, chuẩn bị dữ liệu đồ họa cho các quá trình in DeskPack Adobe Illustrator và Photoshop khác nhau Thực hiện các chức năng ArtPro / Packdge để đóng gói quy trình trước in. Thiết kế bao bì Studio 3D trong Adobe Illustrator.
• Các giải pháp để tạo mẫu kỹ thuật số không cần khuôn và sản xuất trong thời gian ngắn, có thể đã được cung cấp trên thị trường hiện nay: (1) Kongsberg XE – hoàn thiện các hộp gấp khổ nhỏ; (2) Kongsberg XL – hoàn thiện các vật liệu nặng như gỗ, acrylic …; (3) Kongsberg XN – đa dạng các lựa chọn hoàn thiện cho vật liệu mỏng đến dày với định dạng tối đa từ 168 127 đến 221 655 cm; (4) Kongsberg XP / XP / X.– dành cho vật liệu nặng và khổ lớn và hiển thị với các định dạng tối đa từ 168 x 143 đến 221-320 cm.

2. Giải pháp tự động hoá trong công đoạn in

‍Các giải pháp và phần mềm ở công đoạn trước in đã góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí trong việc tạo mẫu, giải quyết được bài toán in vỗ bài và ký bài như hiện nay. Kết thúc giai đoạn này ta có 1 file hoàn chỉnh đúng tiêu chuẩn để triển khai bước tiếp theo là in. Công đoạn in được thực hiện theo nhiều công nghệ khác nhau tuỳ vào yêu cầu của sản phẩm, trong khuôn khổ bài viết chúng tôi giới thiệu 02 công nghệ phổ biến hiện nay: in kỹ thuật số và in offset truyền thống. Tuỳ thuộc vào số lượng, yêu cầu chất lượng mà doanh nghiệp sẽ chọn công nghệ phù hợp cho sản phẩm in của mình.

• Công nghệ in kỹ thuật số: với sự phát triển của các giải pháp phần mềm và thiết bị phần cứng phục vụ cho in ấn hiện nay, in kỹ thuật số đã đạt được chất lượng sắc xảo và in được trên nhiều loại vật liệu khác nhau. Các giải pháp tích hợp dữ liệu biến đổi, in tương tác, cá nhân hoá được hỗ trợ trong hầu hết các ứng dụng phần mềm cho in kỹ thuật số, chẳng hạn như: Dynamic VDP, ArtPro+, Haiyaa, PackZ. Các máy in và hệ thống phần mềm hỗ trợ kèm theo đã giả lập được hầu hết các màu pha và in trên cả cuộn cũng như tờ rời với năng suất rất cao. HP Indigo là một trong các nhà có nhiều giải pháp và thiết bị cho in kỹ thuật số. Print OS và HP Indigo là sự kết hợp hoàn hảo giữa máy in và các giải pháp tự động hoá trong quy trình sản xuất in mang lại hiệu quả vượt trội. Konica Minolta là một trong nhà sản xuất máy in kỹ thuật số công nghiệp chiếm thị phần cũng khá lớn với nhiều tính năng tự động và thông minh. Ngoài ra còn rất nhiều là cung cấp máy in kỹ thuật số có thể đáp ứng yêu cầu chất lượng của sản phẩm bao bì hộp giấy như Kodak, Fujixerox…
• Công nghệ in kỹ thuật số quan trọng nhất chắc chắn là in phun. Nó cực kỳ linh hoạt và chỉ chiếm một khoảng không gian tối thiểu. Trong sản xuất bao bì, in phun có một tiềm năng thú vị. Ví dụ: mô-đun in phun có thể được sử dụng để thêm các phần tử văn bản (biến thể ngôn ngữ, địa chỉ), barcode, mã QR và các thông tin khác vào khoảng trống còn lại của bao bì. Các mô-đun như vậy có thể được tích hợp vào máy in offset tờ rời, máy hybrid khổ hẹp, máy cắt bế tự động hoặc dây chuyền đóng gói và dán hộp.
• Tự động hoá trong công nghệ in offset truyền thống: Tự động hóa trong in offset bao gồm tích hợp các công nghệ tiên tiến và hệ thống tự động để cải thiện hiệu quả, chất lượng và tốc độ của quá trình in ấn. Một số điểm quan trọng của tự động hóa trong in offset:
  • Điều khiển quá trình in tự động: hầu hết các máy in offset được trang bị hệ thống điều khiển các thông số như mật độ mực in, áp lực in, độ pH và thành phần dung dịch cấp ẩm theo thời gian thực.
  • Cấp giấy tự động: hệ thống non-stop đã được trang bị cho các máy in giúp giảm thời gian chờ và tăng hiệu quả vận hành.
  • Quản lý màu tự động: các thiết bị đo và quét màu quang phổ kết hợp với phần mềm điều khiển được trang bị trên máy in giúp đảm bảo độ nhất quán màu sắc trong suốt quá trình in.
  • Hệ thống kiểm tra chất lượng sử dụng các camera và các cảm biến chuyên dụng để giám sát và đo kiểm sản phẩm in giúp phát hiện lỗi và tự động điều chỉnh hoặc loại bỏ sản phẩm bị lỗi.
  • Tích hợp hệ thống thu thập dữ liệu và quản lý sản xuất: hệ thống MIS tích hợp với quá trình sản xuất in để quản lý và theo dõi tiến độ đơn hàng giúp tối ưu hoá kế hoạch sản xuất, tối ưu việc quản lý nguyên vật liệu và hiệu suất của máy in.
  • Một số giải pháp đã có trên thị trường: (1) Prinect của Heidelberg – Hệ thống quản lý quy trình toàn diện tích hợp tất cả các khía cạnh của quá trình in từ trước in đến sau in, đảm bảo hoạt động liền mạch và hiệu quả cao; (2) KHS-AI của Komori – Hệ thống điều khiển tiên tiến sử dụng trí tuệ nhân tạo để học hỏi từ các công việc trước, tối ưu hóa thiết lập máy in và giảm thời gian chuẩn bị; (3) InlineInspector của Manroland – Hệ thống kiểm soát chất lượng sử dụng camera độ phân giải cao để kiểm tra từng tờ in, đảm bảo sản phẩm đầu ra có chất lượng cao nhấ
  • Ngoài ra còn nhiều giải pháp tự động hoá nữa của KBA, RMGM… sẽ được cập nhật sau

Giải pháp tự động hoá trong công đoạn sau in

‍

• Giải pháp tự động hoá công đoạn sau in kỹ thuật số: Công nghệ gia tăng và hoàn thiện sản phẩm in cho bao bì bao gồm công nghệ cắt/ bế laser, cắt/ bế CNC đạt được độ chính xác cao và có thể thích ứng với các thiết kế phức tạp, giảm chi phí làm khuôn. Các công nghệ gia tăng giá trị tờ in ứng dụng công nghệ số cũng đã mang lại nhiều lợi ích về độ chính xác, sự linh hoạt và hiệu suất sản xuất, giúp tạo ra các sản phẩm bao bì chất lượng cao và đa dạng.
• Tạo hiệu ứng kim loại với in kỹ thuật số
  • Trước đây, chỉ có ba công nghệ hoàn thiện có thể được sử dụng để phủ bóng kim loại lên bề mặt vật liệu: In nhũ kim loại, ép nhũ nóng hoặc ép nhũ lạnh trong quy trình in offset. Với quy trình mà Kurz gọi là “Digital Metal”, hiệu ứng kim loại được tạo ra theo các bước sau: Thiết kế đã chọn được in trên vật liệu dưới dạng mực in hoặc mực nhũ. Sau đó, nhũ kim loại kỹ thuật số được phát triển đặc biệt bao gồm một lớp phủ kim loại trên chất mang PET được dát mỏng lên bề mặt đã in trước đó. Ngay sau khi cán màng, chất mang được bóc ra, để lại lớp kim loại trên các vùng được in. Sau đó, sản phẩm có thể được in và phủ kỹ thuật số, nếu cần.
  • Quy trình Digital Metal phù hợp để tích hợp với cả bản in kỹ thuật số dạng tờ rời và cuộn, và có thể được in đè lên bằng UV hoặc các loại toner kỹ thuật số thông thường. Nó có thể được sử dụng như nhau cho các vùng in lớn hoặc để trang trí chạm khắc tinh xảo. Ngay cả những thiết kế tầng thứ cũng có thể thực hiện được, cho phép nhiều hiệu ứng tầng thứ màu đa dạng kết hợp màu in.
• Giải pháp tự động hoá công đoạn sau in truyền thống: Tự động hóa trong công đoạn sau in bao gồm việc sử dụng các công nghệ tiên tiến và hệ thống tự động để cải thiện hiệu quả, độ chính xác và tốc độ của các quy trình sau khi in. Một số khía cạnh quan trọng của tự động hóa trong công đoạn sau in: (1) Cắt tự động – các máy cắt lập trình và cánh tay robot có thể thực hiện các nhiệm vụ cắt phức tạp với độ chính xác cao; (2) Gấp tự động – Các máy gấp tự động có thể được lập trình để thực hiện nhiều kiểu gấp khác nhau (như gấp đôi, gấp thư, gấp Z) một cách nhanh chóng và chính xác, cải thiện năng suất và giảm sự can thiệp thủ công; (3) Đóng sách, bắt liên tự động; (4) Kiểm soát chất lượng tự động – camera và cảm biến kiểm tra các lỗi trên dây chuyền sản xuất; (5) Tích hợp với quy trình làm việc và hệ thống MIS.

‍

Một số giải pháp về tự động hoá sau in

‍

1. Horizon SmartStacker – hệ thống xếp chồng tự động chuyển đổi một tờ in khổ B2 thành tối đa 28 tờ cắt riêng biệt, với các tùy chọn xén, cắt và xếp chồng, tối ưu hóa quy trình sau in;
2. MBO K8RS Folding Machine – máy gấp tự động tốc độ cao cho phép thời gian thiết lập nhanh và có thể xử lý nhiều kiểu gấp, nâng cao năng suất;
3. KAMA ProCUT76 – máy cấn bế, dập chìm nổi tự động xử lý nhiều định dạng và vật liệu với độ chính xác cao, nâng cao chất lượng hoàn thiện của các sản phẩm in.
4. Phần mềm quản lý sản xuất: Phần mềm quản lý sản xuất đóng vai trò là trụ cột chính để quản lý và tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất in. Nó giúp quản lý quy trình sản xuất in, từ lịch trình công việc và phân bổ nguồn lực đến theo dõi và báo cáo quy trình làm việc. Nó cung cấp khả năng hiển thị các công việc đang diễn ra, tạo kết nối giữa các nhóm và tối ưu hóa hiệu quả sản xuất. Giải pháp Prinect của Heidelberg là một ví dụ điển hình cho chức năng này. Prinect Production giúp số hoá và tự động hoá toàn bộ nhà in của bạn. Ngoài ra một số giải pháp cũng đã được phát triển phục vụ cho việc quản lý sản xuất, quản trị nguồn lực và xa hơn đó là Print MIS. Một số giải pháp đã có sẵn trên thị trường phục vụ riêng cho lĩnh vực in như: Prinect Bussiness, PrintVis, Silver Touch.
5. Giải pháp Web to Print: Các giải pháp web-to-print cho phép đặt hàng, gửi file và kiểm tra tiến độ đơn hàng, cho phép khách hàng gửi đơn đặt hàng in thông qua internet. Những giải pháp này giúp quá trình tiếp nhận đơn hàng trở nên dễ dàng hơn, giảm chi phí hành chính và nâng cao sự hài lòng của khách hàng bằng cách cung cấp trải nghiệm đặt hàng thuận tiện và trực quan. Các giải pháp Web-to-Print hiện có như Webcenter, Prinect portal…
6. Công cụ kiểm soát chất lượng: Những công cụ này đảm bảo rằng bản in đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cụ thể (có thể là tiêu chuẩn quốc tế) và yêu cầu của khách hàng, giảm nguy cơ phải in lại và khiến khách hàng không hài lòng. Các công cụ kiểm soát chất lượng rất quan trọng để duy trì các tiêu chuẩn trong sản xuất in thông qua: (1) Tương đồng màu sắc bài in với mẫu của khách hàng; (2) Kiểm tra và phân tích hình ảnh để phát hiện lỗi; (3) Kiểm tra các tiêu chí bản in trước khi giao hàng. Giải pháp này có thể tích hợp máy đo vào hệ thống phần mềm của máy in hoặc có thể hoạt động độc lập và giao tiếp với máy in. Một số hệ thống phổ biến là các giải pháp phần mềm PressSIGN, ColorCert, MeasureColor…kết nối với các thiết bị đo kiểm để chấm điểm và đánh giá bài in theo tiêu chuẩn chất lượng được chọn và tự động thực hiện các báo cáo kết quả rất trực quan và thông minh.

‍

Nguồn: Prima

‍