原标题：为“我国造”刻上“我国印”——西安交大科研团队霸占高端包装印刷配备技能难题

　　在购买产品的时分，你是不是也会被其精巧的包装印刷招引？你是否想过，这些精巧的包装印刷产品背面也有着科研人员长时间的坚持和尽力？

　　高端包装印刷配备是高精度和绿色环保印刷的中心配备，在产品流通、追溯等环节中发挥着不可或缺的效果。从前很长一段时间，我国高端包装印刷配备悉数依靠进口。西安交通大学梅雪松教授、陶涛教授、赵飞研究员带领团队处理了高端包装印刷配备的多个技能难题，完结了我国高端包装印刷配备的高度国产化，使“我国造”有了“我国印”。

　　11月3日，该团队完结的“高端包装印刷配备要害技能及系列产品开发”项目荣获2020年度国家科学技能进步奖二等奖。

　　据计算，我国食物、药品、日用品等对印刷残留物有严格要求的高端包装印刷业总产值已挨近万亿元，商场对高端包装印刷配备有着火急需求。因为印刷会发生高耗能、有害气体、包装废料，食物药品等包装印刷更是事关生命健康安全，包装印刷被国家列入食物监管、高污染防治等要点监控职业。

　　面向经济主战场、面向公民生命健康，梅雪松教授、陶涛教授、赵飞研究员带领团队持续多年攻关，完结了“高端包装印刷配备要害技能及系列产品开发”项目。该项目处理了高端包装印刷配备的多个技能难题，构建了高速高精度电子轴操控理论和技能体系，开发了集同步、张力操控和缺点检测为一体的分布式电子轴操控体系，发明晰热风能量循环运用的节能油墨枯燥体系，提出了根据内置传感器和支撑向量机的在线毛病诊断办法，开发了制作商服务云与用户自有云的两层运维管控渠道。

　　到现在，该团队研制了2类高端包装印刷配备，首要方针处于世界同类产品领先水平，初次在世界上完结了高端包装印刷配备运维进程的智能化管控，下降企业运维本钱达40%以上。

　　项目效果大幅提升了国产高端包装印刷配备的商场竞争力，使国外同类产品在我国商场的份额由95%降到10%以下，完结了出口大于进口的反转。该项目效果技能运用单位被国家颁发2019年国家技能立异演示企业和第一批“制作业单项冠军培养企业”，引领了我国包装印刷配备职业的展开，完结了我国包装印刷用我国配备的方针。

　　梅雪松教授介绍：“电子轴操控是印刷配备中的要害中心技能，咱们整个项目的攻关要点首要会集在三方面，一是进步印刷精度和精确程度，二是处理油墨烘干技能难题，三是供给在线毛病检测和云服务。”

　　印刷用的资料一般都是极薄的纸张和塑料薄膜。当时，世界各国对包装印刷职业的节能减排要求日渐进步，绿色包装印刷已经成为全球印刷业未来展开的干流。因而，印刷所用的纸张和塑料薄膜越来越薄，最薄的塑料薄膜乃至缺乏10微米，这就对包装印刷配备提出了极高的技能要求。

　　电子轴传动印刷机具有速度高、精度高、结构简略、柔性度好、能量消耗小、抗干扰能力强等许多长处。印刷品上呈现的每种色彩都由一个电子轴操控，不同色彩依照不同份额“混搭”印刷后，才会构成五颜六色的包装印刷品。

　　“印刷对数码五颜六色图画色彩深度的要求是8位，也就是说，高端包装印刷配备一般至少有8根轴，色彩越丰厚，所需要用到的电子轴就越多。怎么让每根电子轴既能完结自己的‘规定动作’，还与其他电子轴完结‘无缝联接’，完结多根电子轴同步协作，是高端包装印刷配备有必要处理的问题。”梅雪松介绍，要让设备印出一幅幅精巧的图画，就要使电子轴在在线多米的塑料薄膜大将差错操控在0.1毫米以内，不然就会呈现印刷图画差错，导致“大花脸”，乃至含糊等问题。

　　为了处理印刷精度问题，该团队从“丈量+反响”的视点，给不同电子轴的印刷图画做符号，经过丈量软件找超卓组符号，采纳分布式操控的办法，每根电子轴的通讯都以千兆的网络为架构，实时性到达1毫秒，能够保证每根电子轴的响应速度；每根电子轴在把自己的印刷精度和工艺管控好的一起，还能够用操控算法，实时监测薄膜的张力改变，不论叠加多少根电子轴，印刷方位的精确度差错都小于0.1毫米。

　　油墨烘干也是保证印刷图画明晰的要害环节。印刷机高速作业时，油墨烘干有必要在经过色组的极短时间内完结，才干保证各个色彩“各归其位”。梅雪松介绍，热风能量循环运用的节能油墨枯燥体系，不只能够在0.3毫秒内烘干油墨，还能对油墨受热后发生的余热、异味、有机气体等进行及时收回，这对我国印刷包装职业从全体上下降碳排放，完结我国“双碳”方针和食物药品的安全包装都有十分活跃的含义。

　　分配油墨是彩印工艺中的一项重要作业，直接关系到产品的印刷质量。色彩鲜艳、光亮度好、色相精确是彩印产品的基本要求。要到达这个要求，首要有必要精确分配好各个色组的印刷油墨。以往，分配油墨这项作业都需要由经验丰厚的技师来完结，并且难度较高、调试时间长，且糟蹋很多的印材。有了云渠道后，能够将分配油墨和设备等专业知识储存在云渠道，供包装印刷机械的用户查询运用。并且，每台机械都能够完结联网作业，运维作业由云渠道完结。

　　2007年曾经，我国的高端包装印刷配备首要依靠从德国、瑞士、日本等国家进口。一台进口高端包装印刷配备的价格约为5000余万元，导致低端设备充满商场，印质量量差、能耗高、污染大。

　　伴随着经济展开和社会进步，我国对高端包装印刷配备的需求越来越大。梅雪松说：“拿能买半架飞机的钱去买一台印刷机，这个本钱太高了，咱们想降下来。”

　　1993年开端，梅雪松教授团队致力于研制数控配备运动操控技能，与相关的职业头部企业协作，开端了高端包装印刷配备国产化的研制进程。

　　“咱们首要调整了配备的硬件架构。打比方说，曾经的配备是一个‘大脑’要操控8根电子轴，可能会呈现信号迟滞、某根电子轴反响‘慢半拍’等状况。现在拆分开来，各电子轴由各自的‘大脑’来操控，多根电子轴之间以高速传输的信号保证衔接，这样就能保证它们既能完结同步协作，也能够各自调整自己担任的工艺。各电子轴能够经过反响回来的套准差错，及时调整自己的工艺参数，以便更精准地完结印刷作业。”梅雪松说。

　　此外，团队还针对烘箱的结构、加热温度、风速、能耗比率等要素展开了很多的试验，提出了根据内置传感器和支撑向量机的在线毛病诊断办法，每台配备都能够联网，完结制作商与企业用户的两层运维管控。

　　在剧烈的商场竞争环境下，正是凭仗过硬的技能水平，该团队研制的高端包装印刷配备受到了国内外许多企业用户的喜爱。

　　“现在，印刷企业已告别了用5000万元买一台印刷机的前史，他们用五分之一的价格就能够买到国产高端包装印刷配备。据大略计算，国内70%以上的高端包装印刷产品都是选用咱们的产品制作的。换句话说，你在超市里见到的绝大多数物品的包装印刷，均出自国产配备。咱们完结了‘我国造’要有‘我国印’的方针！”梅雪松说。

　　高端包装印刷配备归于“运动操控”范畴，“运动操控”是梅雪松教授领衔的立异团队的长时间主攻科研方向。“咱们将持续致力于高速高精度运动操控配备的研制，面向国家严重需求，开发针对重要职业范畴的高端数控机床及智能制作体系。”梅雪松表明。