我國印刷機發(fā)展現狀和面臨的問題
我國印刷機械制造行業(yè)在建國前幾乎是一片空白,印刷機絕大部分需從國外進口。上世紀 50年代成立了一些印刷機械制造廠,例如北京人民機器廠,開辟了國產印刷機的先河。在當時的歷史條件和技術條件下,完全自主設計印刷機很不現實,仿制國外印刷機的方法成為發(fā)展的捷徑,這種方法極大地促進了我國印刷機行業(yè)的發(fā)展。其實,早期的仿制基本上不做任何機械系統(tǒng)分析,而是采用試驗的方法,當一個部件在物理樣機試驗時出現了問題,根據問題修改部件后再進行物理樣機試驗,直到每個部件通過物理樣機的試驗為止。這種方法具有效率低、周期長、成本高和可靠性差等缺點。
經過半個多世紀的發(fā)展,我國印刷機械行業(yè)取得了長足的進步,產品在國內也占了一定的份額,還有一些產品遠銷國外。從縱的方面來看,我國在印刷機械技術水平上確實獲得了很大的提高,但是從橫的方面來看,與國外同類產品相比仍然存在較大的差距,國外印刷機的機械部分和控制部分都優(yōu)于國產印刷機,其中德國、美國、日本等一直處在印刷機行業(yè)的最前端。
我國印刷機行業(yè)的差距主要是功能少、自動化和智能化控制水平較低,且穩(wěn)定性、可靠性差,特別是在高速運轉情況下,更不能保證印刷精度。日前,國產膠印機的最高速度還沒有突破 10,000 張/小時,而國外膠印機穩(wěn)定工作速度可以超過 15,000 張/小時,國內外的凹印機和柔印機技術水平的差距更大。因此,國內印刷機市場中低檔產品供求平衡或供大于求,而高檔產品主要依賴進口。有關資料表明,僅海德堡公司一家在 1999 年~2000 年度進入中國市場的膠印機銷售額約相當于 1999 年國產膠印機銷售額的總和。膠印機中,單色和雙色膠印機國產機占主導,而技術含量較高的多色膠印機則以進口為主,并且在國內市場上的份額有逐年增加的趨勢。
在對取得的成績歡欣鼓舞時,也同時應該看到存在的較大差距,關鍵是要找到產生差距的原因。實際上原因是多方面的,包括歷史的、體制的、管理的、技術的等,其中設計技術不能不說是一個非常關鍵的因素。雖然我國印刷機已經發(fā)展了很多年,但是它的設計模式并沒有改變很多。有的印刷機設計者依舊在測繪或在仿制的基礎上做一些小的改動,甚至買來一套圖紙就開始生產。這種做法在剛開始的時候發(fā)展很快,但是缺乏發(fā)展?jié)摿Γ瑢崿F印刷機的系列化較難。目前印刷機的發(fā)展趨勢是輕量化、高速化、智能化,為了降低成本,印刷機某些部件的重量要減少到最小,為了提高工作效率,印刷機的速度要盡可能的高,另外還要保證印刷精度。輕量化和高速化是相互矛盾的,輕量化必然會帶來部件剛度的降低,導致變形增加,印刷精度降低。而為了保證印刷精度,印刷機的速度將會受到限制。例如某型號膠印機的遞紙機構在速度達到 6000 張/小時,能夠實現紙張的正確交接;當速度達到 10,000 張/小時,紙張交接就出現了問題,造成大量的印刷廢品。這是因為設計遞紙機構時只考慮了運動學的關系,并沒有進行高速下的動力學分析和校核。而機構在高速工況下,遞紙牙擺臂的變形過大,造成牙片在交接紙張時不能準確咬紙。目前,我國大部分印刷機械制造企業(yè)在設計上仍然采用的是運動學設計方法,而不進行動力學的分析,這樣設計出來的產品不能保證其動力學性能指標符合要求。為了快速提高我國印刷機械的設計能力,跟上國外印刷機械的發(fā)展步伐,很有必要在設計中引入動力學仿真分折方法。