01功能化
功能化(Functionalization)是指赋予软包装复合基材或复合结构以新的性质或功能,以满足特定的需求,或适应更多不同的应用场景。
功能化通常通过引入或选择新的功能要素等途径实现,来自于软包装基材、胶黏剂、涂料、袋型、信息码等不同载体,越来越广泛应用于各种各样的细分领域。
越来越强的功能用途或产品,适应不断多样化的新需求。这些新需要可能与新内装物、新储运条件、新消费主体、新消费习惯和其它新应用等紧密相关,体现在新材料、新结构、新工艺的各个方面。比如,由于信息化和数字化需求,部分产品包装要求越来越高,正在加快实现一袋一码(一物一码);部分产品正在适用预制菜产业的发展需求;部分产品不断满足冷链运输的要求等,形形色色,快速且往往不被察觉地融入我们的生活。
在我们统计分析的近二十个细分应用领域(如普通食品袋、高温蒸煮(食品)袋、茶叶袋、种子袋、槟榔袋、面膜袋、宠物食品袋、洗涤用品、调味品袋、药包、盐包、卤菜包、农药包装、东北大酱包、硅酮胶包装、电子包装袋、工业吨包等)中,几乎每个领域都在进行功能化创新。
02双低化
双低化(Dual Lowerization, DL)是我个人提出的一个简便实用说法,非学术名称或官方术语。众所周知,我国已经进入了“双碳”时代,降低污染物和减少碳排放这两目标已经成为一个密不可分的有机整体。“降碳减污”就是这个概念的官方表述。降碳减污这个动态过程我们就叫双低化。生态环境部等七部委2022年06月10日关于印发《减污降碳协同增效实施方案》的通知是一个双低化实施层面的国家级指导性文件,对我们行业推行双低化当然具有很强的指导作用。该方案包括许多与我们生产经营关系紧密的要求:– 统筹水、气、土、固废、温室气体等领域减排要求,优化治理目标、治理工艺和技术路线,优先采用基于自然的解决方案,加强技术研发应用,强化多污染物与温室气体协同控制,增强污染防治与碳排放治理的协调性。– 坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展,高耗能、高排放项目审批要严格落实国家产业规划、产业政策、“三线一单”、环评审批、取水许可审批、节能审查以及污染物区域削减替代等要求,采取先进适用的工艺技术和装备,提升高耗能项目能耗准入标准,能耗、物耗、水耗要达到清洁生产先进水平。持续加强产业集群环境治理,明确产业布局和发展方向,高起点设定项目准入类别,引导产业向“专精特新”转型。– 推动能源绿色低碳转型。统筹能源安全和绿色低碳发展,推动能源供给体系清洁化低碳化和终端能源消费电气化。实施可再生能源替代行动,大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等,因地制宜开发水电,开展小水电绿色改造,在严监管、确保绝对安全前提下有序发展核电,不断提高非化石能源消费比重。– 推进工业领域协同增效。实施绿色制造工程,推广绿色设计,探索产品设计、生产工艺、产品分销以及回收处置利用全产业链绿色化,加快工业领域源头减排、过程控制、末端治理、综合利用全流程绿色发展。推进工业节能和能效水平提升。依法实施“双超双有高耗能”企业强制性清洁生产审核,开展重点行业清洁生产改造,推动一批重点企业达到国际领先水平。最近10年,我国软包装在挥发性有机物排放方面做了大量卓有成效的工作。在以无溶剂复合为代表的源头工艺的研发推广,极大地提升了行业的双低化水平。2022年,无溶剂复合工艺技术被列入《国家清洁生产先进技术目录》。与此同时,水性油墨、水性胶复合相关的工艺技术也得到了长足发展,过程控制和末端治理技术都取得了相应的进步,整个行业都在更大范围更大力度地推动全流程、全产业链的双低化进程。这几年,我们在全力推广合一化设备,即工艺一步或一线完成(即多层复合及连线加工一体化),可包含不同材质(复合结构)、不同用途、不同复合工艺组合或连线加工工艺。这种“N合一”的模式可以获得更高的效率和品质、更短的生产周期和更低的综合成本,而且它也是一种企业降低碳排放的有效途径。我们预计,未来几年,越来越多的软包装企业将主动参与全寿命周期评价和碳足迹计算,主动采用N合一产线,加速实施双低化工程,以增强企业绿码特性。
03循环化
循环经济已经深入人心,并成为全球范围内企业的自觉行为和评价准则。其核心理念是三R原则,即减少耗用(reduce)、重复利用(reuse)和回收再用(recycle)。循环化(Circulization)是指基于循环经济理念或模式的行为或实践。软包装循环化的重点集中在减少耗用和回收再用。其中单一材质是最受关注的热点之一。单一材质除了PP外,更引起人们兴趣的PE类(如MDOPE, BOPE)。如今,单质化只适合部分用途、材质和结构。但它将来有可能覆盖大部分复合包装,属全球化共识和循环化方向之一。我们应该可以把它称之为单质化(Monolization)趋势。单质化标准化是发展的关键条件,预计将会按照不同等级的功能新材料和数智化标准推进,比如:
1)包括基材及其加工膜(含镀铝或涂布膜)、印刷膜、复合膜、分切膜和预成型袋产品等全过程相关的设备、工艺和半成品/成品的数字化标准。2)在复合环节必须建立基材和不同工艺相对应的质量标准,如MDOPE / VMBOPE (CBOPE) / PE,其中间层BOPE有涂布和镀铝两类,工艺和品质都需要成套的规范。具体到PE单一材质,重点应解决如下关键问题:
① 阻隔性和复合牢度;② 印刷:(易伸材料)图文套印精度和(低温干燥下)高速印刷;③ 复合:图文伸长率或限值控制;④ 制袋:(基材热熔温度相近条件下)可靠高效热封;⑤ 识别与回用方法等。在部分国家和部分品牌企业中,PE相关探索研发正在加速展开,不断取得新成果。我国复合整线PE单质化即印刷——复合——分切——制袋全流程的研制,进展也正在加快,但离推广应用还有很长的路要走。
04自动化
近些年受很多新概念冲击,如数字化、数智化和智能化等,但自动化(Automation)有其特定的内涵和外延,在制造业进入数字化车间和智能工厂时代,自动化的重要性越来越突出。在软包装加工产线中,许多作业(如换辊、换料和换单等)都可以并且越来越多地采用自动化。自动化通常局限于工厂或车间内部。采用自动化生产线进行生产的产品,应有足够大的产量;产品设计和工艺应先进、稳定、可靠,并在较长时间内保持基本不变;在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率,稳定性和产品质量。大家时常看到的场景是:自动化车间的生产过程中,物料运输是完全自动化的。当生产过程中需要某种物料时,屏幕上会有提示,然后工人或机器利用扫描枪或其它感应方式,在物料样品上进行扫描,条码、二维码或其它类型电子标贴信息传输到工厂的自动化仓库之后,会由自动化物流系统(如AGV)去仓库的指定位置取指定的物料,然后通过自动提升机,将物料传送到生产线附近。我们更熟悉的软包装设备的自动换卷方式,包括不停机双工位、停机双工位、RAGV(reel AGV,即卷料AGV)等不同模式。如换卷全套动作包括不停机双工位(Non-stop Turret /Flying Splicing)、停机双工位(Stop/Zero-speed Splicing)、RAGV(reel AGV)等;而换单全套自动化动作则包含换卷、换辊、换胶水、换路径、换芯管、调辅助装置、调参数等一系列作业的自动化,这方面国内还处于较低的水平。自动化通常也是分级评价的。国家和许多行业都建立了自动化分级标准,如汽车自动驾驶标准等。如设施、工厂自动化分为5级,汽车驾驶自动化分为0~5级。包装行业自动化等级暂时还没有相关标准,我们正在做这方面的努力。
05数智化
数智化是智能制造由数字化向智能化发展的过渡阶段。主流观点认为,智能制造大体分为三个阶段:数字化、网络化和智能化,而另外一部分人认为,智能制造的三个阶段是数字化、数智化和智能化,二者的区别是对网络化和数智化的不同看法。但我个人认为,这并不影响我们的分析判断。粗略地看,数字化侧重于是数据采集和分析,而数智化更多是帮助决策。也有人认为,数智化可以简单理解为是数字化+智能化,是在数字化的基础上的更高诉求。软包装总体上已经进入数字化发展阶段,软包装产品、工艺和整个工厂,都在不断数智化进程中。可能大多数人还没有察觉到,但它确确实实每天都在发生。这两年,我们行业有越来越多的新数字化车间和智能工厂建设或认定案例的报导。数智化的基本特征包括:
1)采用数智化设备、数智化工艺和数智化管理以生产和销售数字化产品;
2)主机与辅机连通、前工序和后工序连通、整个车间或工厂连通等,包括软件和硬件;
3)所有的销售和生产实时数据,包括各种质量数据、产能数据、需求数据、生产订单数据等都以在线的方式在IT系统里面显示;
4)数智化可通达客户、供应商甚至整个产业链。国家和部分省市已经建立一套相当完整的智能制造成熟度分级标准和评价体系。企业可参照相关标准按不同成熟度分级进行设计和委托评估认定。