ماكينة القص بالقالب هي معدات مهمة للتجهيز بعد الطباعة، وتُستخدم على نطاق واسع في إنتاج البطاقات، والبطاقات الذكية، وبطاقات الألعاب، وبطاقات البوكر، وبطاقات الرسوم المتحركة، والبطاقات المصرفية، وغيرها. وتشمل وظائفها الرئيسية التغذية الدقيقة بالورق، وجمع الورق تلقائيًا، وإزالة الفضلات تلقائيًا، وهي عوامل تؤثر مباشرةً على جودة المنتجات النهائية وسرعة الإنتاج. ومع التحسن المستمر لتقنيات مثل إنترنت الأشياء والتعريف بالترددات الراديوية، يشهد قطاع البطاقات الذكية نموًا سريعًا باتجاه التضمين، والنحافة الفائقة، والتكامل مع إنترنت الأشياء. وقد أدى هذا التغير إلى طرح متطلبات جديدة لتحديث الأداء التقني لماكينات القص بالقالب. ستناقش هذه المقالة دوافع التحديث التي تفرضها تطورات تقنية البطاقات الذكية المستقبلية على ماكينات القص بالقالب من أربعة مناظير: الرؤية التقنية، ومتطلبات الدقة، ودمج البيانات، وتوزيع الاستثمارات. وفي الوقت نفسه، سيتم التحليل أيضًا من جانبين: اتجاهات الصناعة، وخصائص تقنية المعدات. وذلك لتوفير معرفة متخصصة يمكن الاستفادة منها للعملاء في صناعة الطباعة.
أصبحت بطاقات الهوائي المدمجة واحدة من المجالات الرئيسية للنمو في صناعة البطاقات الذكية نظرًا لاستخداماتها الواسعة في الدفع عبر الهاتف والتحقق من الهوية. يتطلب إنتاج هذه البطاقات دمج خطوات متعددة مثل زرع الهوائي، وتعبئة الشريحة، والقص. ويواجه الأسلوب التقليدي المنفصل مشكلات تتعلق بربط العمليات، وتراكم أخطاء الدقة، وانخفاض كفاءة الإنتاج. ولذلك، أصبحت تقنية القص المتكاملة الاتجاه الأكثر أهمية في تطور الصناعة.
من منظور مسار التنفيذ التقني، فإن القص المتكامل للبطاقات المضمنة الهوائيات يحتاج إلى حل مشكلتين رئيسيتين: الأولى هي استقرار التكامل المتعدد العمليات، والثانية هي دقة الصب المتزامن بين الهوائي وركيزة البطاقة. ويجب أن تكون آلات القص أكثر كفاءة في دمج العمليات، بحيث تجمع بين القص، والتجعيد، واللصق في عملية واحدة. وبما أن هذا هو الحال، يمكن لآلات القص التي توفر حلولاً مخصصة شاملة أن تلبي هذه الاحتياجات بشكل أفضل. كما يمكن تغيير خطوات المعالجة ومعايير القوالب لتتناسب مع تصميم البطاقات المضمنة الهوائيات.
في الإنتاج الفعلي، أصبح استخدام قوالب خشبية خفيفة الوزن وسيلة مهمة لتحسين كفاءة المعالجة المتكاملة. عادةً ما يستغرق تغيير القالب المعدني التقليدي من 15 إلى 20 دقيقة، في حين أن القالب الخشبي الخفيف يحتاج فقط من دقيقتين إلى ثلاث دقائق لتغيير القالب. وهذا يقلل بشكل كبير من وقت التحويل بين أنواع البطاقات المختلفة، وهو ما يكون مفيدًا بشكل خاص في صناعة الطباعة التي تتسم بالدُفعات المتعددة وبكميات صغيرة. يمكن دمج عملية الختم الساخن مباشرة مع ماكينة القطع بالقالب . وهذا يعني أنه يمكن قص البطاقة وطباعتها بالختم الساخن في الوقت نفسه. مما يضمن السلامة الوظيفية للبطاقة المزودة بantenna مدمج، ويجعل المنتج يبدو وأكثر جودة من حيث المظهر والملمس.
من منظور اتجاهات الصناعة، فإن تقنية القص المتكاملة للبطاقات المزودة بـ antenna مدمج ستنمو نحو دقة وأتمتة أكبر في المستقبل. إن ماكينة القطع بالقالب يعتمد النظام المؤتي 7.5 كيلووات، الذي يمكنه تنفيذ تحكم دقيق في القدرة، مع التحكم في الخطأ ضمن ±0.01 مم. وهذا يساعد على منع إتلاف الهوائي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحل المتكامل المخصص أيضًا إضافة وظيفة الإزالة التلقية للنفايات وفقًا لاحتياجات العملاء. مما يتيح أتمتة العملية بأكملها من معالجة المواد الخام إلى إنتاج المنتجات النهائية، ما يحسن كفاءة الإنتاج بشكل كبير.
يتم تزداد استخدام البطاقات الذكية. تتميز البطاقة فائقة الرق (أقل من 0.3 مم) بقابلية حملها القوية ويمكن تطبيقها في مجموعة متنوعة من المناسبات المختلفة. ويتنامى الطلب على البطاقات فائقة الرق في مجالات الأجهاز القابلة للارتداء والطرفيات الإلكترونية الرقيقة. ومع ذلك، يتطلب إنتاج البطاقات فائقة الرق دقة عالية جداً في آلة القص بالقالب. فآلات القص التقليدية بالقالب يصعب عليها تلبية متطلبات المعالجة، وتعاني معظمها من مشاكل مثل تشويه المادة، ووجود تبر على الحافة المقطوعة، وانحراف الأبعاد. من حيث معالجة المادة، فإن المادة الأساسية للبطاقات فائقة الرق (مثل PVC، PET، وما إلى ذلك) ذات سماكة أقل من 0.3 مم نسبياً لينة، ويسهل أن تشوه بسبب عوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة أثناء الثقب. ولذلك، يجب أن تكون آلة القص بالقالب قادرة على التحكم جيداً في الضغط. ويتم تغيير الضغط بشكل خطي، ويتم ضبط أفضل إعداد للضغط حسب المواد المختلفة للحفاظ على المواد من التشويه. في الوقت نفسه، فإن الثقب الدقيق وخلو الحافة من التبر يُعدان من أهم معايير الجودة لقص البطاقات فائقة الرق. وهذا يتطلب أن تكون السكاكين والأدوات المستخدمة في آلة القص بالقالب دقيقة جداً، ويجب أن تتم معالكة وتركيب معدات القص بالقالب من خلال عمليات دقيقة من المعالكة الميكانيكية والتركيب لجعل حواف القطع ناعلة وحرة من التبر لتلبية معايير جودة البطاقات فائقة الرق.
لصنع بطاقات فائقة الرقة، يتطلب عملية القص بالقالب نظام تحكم دقيقًا على كامل العملية. يمكن لوظيفة التغذية الدقيقة لـ ماكينة القطع بالقالب أن تضمن عدم انتقال الركيزة وتجنب الانحراف البُعدي الناتج عن أخطاء التغذية. كما يمكن لطريقة الجمع المخصصة (حسب الترتيب أو حسب الفئة) أن تمنع تشوه المنتج النهائي أثناء عملية الجمع، وتضمن حجم البطاقة فائقة الرقة بشكل متسق. ودقة القص بالقالب للبطاقة فائقة الرقة تصل إلى ±0.005 مم، وهي مناسبة جدًا لصنع البطاقات فائقة الرقة.
تحدد معايير الصناعة الفنية أن خطأ حجم البطاقات الرفيعة المقطوعة بالقالب يجب أن يُحتَّم في حدود ±0.02 مم، وأن الانحراف عن عمودية حافة القطع لا يجب أن يكون أكبر من 0.01 مم. وبفضل نظام مثالي لتعويض الدقة، يتم مراقبة بيانات الخطأ في الوقت الفعلي أثناء عملية القص بالقالب، ويتم تغيير إعدادات المعدات تلقائيًا. وتُحقَق عملية القص الدقيقة للبطاقات الرفيعة جدًا من خلال تحسين مادة الأداة والتحكم الدقيق في فجوة القالب. ويعود السبب في ذلك إلى إمكانية الثقب الدقيق دون ترك حافات خشنة. ووفقًا لبيانات الصناعة، يمكن لمعدات القص عالية الدقة أن ترفع نسبة إنتاج البطاقات الرفيعة جدًا إلى أكثر من 99.5%، وهي نسبة أعلى بكثير من نسبة الإنتاج البالغة 85% الخاصة بالمعدات التقليدية.
مع تزايد الطلب على البطاقات فائقة الرقة، ستكون آلات القص بالقالب أكثر دقة في المستقبل. والهدف هو التحكم بدقة ضمن هامش ±0.005 مم. كما أن قابلية التكيف مع المواد مهمة جدًا، حيث يمكنها تلبية احتياجات معالجة الركائز فائقة الرقة من مواد مختلفة وسمك مختلف.
أدى صعود تكنولوجيا إنترنت الأشياء إلى تعزيز تطور البطاقات الذكية في اتجاه إنترنت الأشياء. ولا يقتصر دور البطاقة الخاصة بإنترنت الأشياء على تحديد الهوية فحسب، بل يجب أن تكون قادرة أيضًا على جمع البيانات وإرسالها والتفاعل معها. هذا يعني أن عملية القص بالقالب تحتاج إلى استخدام تكنولوجيا إنترنت الأشياء لدمج البيانات، مما يجعل عملية الإنتاج أسهل في التتحكم الرقمي. الفكرة الأساسية وراء دمج البيانات هي ضمان دمج آلة القص بالقالب، وعملية الإنتاج ومتطلبات تطبيق البطاقة الذكية بشكل مثالي. وسوف يحسن هذا العملية الإنتاجية من خلال نهج يعتمد على البيانات.
من منظور جمع البيانات، فإن ماكينة القطع بالقالب يجب أن يحتوي على نظام إدراك كامل يمكنه جمع معلومات مهمة في عملية القص في الوقت الفعلي، مثل ضغط القص، وسرعة التهيئة، ودرجة حرارة القالب، وخطأ حجم المنتج النهائي، إلخ. تحتوي آلة القص على نظام مؤق 7.5 كيلو واط تلقية، يمكنه إرجاع بيانات التشغيل في الوقت الفعلي من خلال مستشعر المحرك المؤق. وهذا يوفر دعماً أساسياً للبيانات المدموجة. يمكن للوظيفة الفرز التلقائي أيضاً جمع بيانات جودة المنتجات النهائية في نفس الوقت، وإرسال معلومات المنتجات غير المطابقة إلى النظام في الوقت الفعلي، مما يسهل تحسين العمليات اللاحقة.
يمكن لآلة القص أن ترسل البيانات التي تم جمعها إلى منصة سحابية من خلال بروتوكول الإنترنت الصناعي. كما يمكن دمجها مع تحليل بيانات طلب الإنتاج من بطاقات الإنترنت للأشياء الذكية. على سبيل المثال، وفقًا لبيانات الطلب مثل نموذج رقاقة البطاقة الذكية وترتيب الهوائي، يمكن تحسين معايير القالب وسرعة التهيئة في آلة القص لتحقيق إنتاج مخصص. ويمكن لدمج البيانات أيضًا تحقيق المراقبة والتشخيص عن بُعد لعملية القص. من خلال بيانات تشغيل المعدات، يمكن الت pronostic متى ستتعطل المعدات، وتقليل أوقات التوقف، واستغلال المعدات بشكل أفضل. ويمكن لخط إنتاج القص المزود بدمج البيانات أن يحقق معدل استخدام المعدات بأكثر من 92٪، وزيادة الكفاءة الإنتاجية بنسبة تتراوح بين 15٪ و20٪.
من منظور القيمة التطبيقية، يمكن لدمج البيانات من بطاقة إنترنت الأشياء الذكية وعملية القص أن يجعل كامل عملية الإنتاج قابلة للتتبع. يتم ربط البيانات بالهوية الفريدة للبطاقة الذكية، ويمكن تتبع معلومات المعالجة لكل بطاقة ذكية، مثل وقت المعالجة وإعدادات المعدات والمشغلين، إلخ. وهذا يساعد على تحسين مستوى التحكم في جودة المنتجات. كما يمكن أن يؤدي الدمج إلى تحسين التخطيط الإنتاجي، وتغيير دفعة إنتاج القص ومخرجاته وفقًا لبيانات الطلب في السوق، وتقليل تراكم المخزون. ويمكن للعملاء في صناعة الطباعة استخدام دمج البيانات لتحسين قدرتهم التنافسية الأساسية وإدارة الإنتاج بشكل أفضل.
خلال الخمس سنوات القادمة، يجب أن يركز الاستثمار في آلات القص بالقالب على أربعة جوانب: الدقة العالية، والأتمتة، والذكاء الاصطناعي، والتطبيقات المتعددة، لتوفير خدمات للعملاء في صناعة الطباعة. ويعود ذلك إلى تطور تقنية البطاقات الذكية والحاجة إلى ترقية آلات القص بالقالب. ومع التكوين المعقول، يمكن أن تصبح المعدات أكثر قابلية للتكيف وقدرة تنافسية. فيما يلي بعض التوصيات المحددة في ثلاثة جوانب: اختيار التكوينات التقنية الأكثر أهمية، واختيار الوظائف الأساسية الرئيسية، والتركيز على عائد الاستثمار.
في ترتيب الأولوية للتكوين التقني، يجب وضع المكونات الأساسية عالية الدقة أولاً. وتشمل نظام الخدمة التلقائي 7.5 كيلوواط، القالب الدقيق وأداة القطع، ونظام الاستشعار عالي الدقة، وما إلى ذلك. كل هذه العناصر ضرورية لتصنيع البطاقات الذكية الراقية، مثل البطاقات المزودة بantenna مدمجة والبطاقات فائقة الرقة. ينبغي تحسين إعداد وظيفة الأتمتة. من أجل تحسين كفاءة الإنتاج وتقليل تكاليف العمالة، يجب دمج وظائف مثل التغذية التلقائية، وإزالة الفاقد تلقائيًا، والتصنيف والفرز التلقائي، وجمع المنتج النهائي حسب الطلب. تُظهر البيانات أنه بعد تحسين مستوى الأتمتة في خط إنتاج القص بالقالب، يمكن تخفيض تكلفة العمالة بنسبة تتراوح بين 30٪ و40٪. الدمج، وإقامة نظام تحكم ذكي تدريجيًا، وربط إنتاج بطاقة الإنترنت للأشياء (IoT)، مما يجعل المعدات أكثر ذكاءً.
بالنسبة للوظيفة الأساسية، يجب أن تعطي صناعة الطباعة أولوية لمعدات القص بالقالب التي تمتلك وظائف متعددة. يسمح ذلك لجهاز واحد بإتمام مهام متعددة، مثل ثقب وقص البطاقات الذكية، والكتب، وورق الترشيح، وغيرها، ما يجعل المعدات أكثر عملية. يتم اختيارها كتكوين قياسي. إن قدرتها على تغيير القوالب بسرعة خلال 2-3 دقائق يمكن أن يحسن كفاءة التحويل في خط الإنتاج بشكل كبير، ويُلبي احتياجات الإنتاج للدُفعات الصغيرة والأنواع العديدة. يمكن للحل المتكامل المخصص أن يُغيّر وظيفة خطوات المعالجة للمعدات، ويُلبي الاحتياجات الإنتاجية المحددة لكل عميل، ما يجعل المعدات أكثر مرونة. يمكن للتكنولوجيا الخاصة بالختم الساخن أن تجعل مظهر البطاقات الذكية الراقية أكثر جمالاً، وتُمكن المنتجات من الأداء في مناسبات أكثر.
وفقًا لتوقعات الصناعة، من المتوقع أن ينمو سوق البطاقات الذكية العالمي بمعدل نمو سنوي مركب قدره 8.5٪ من عام 2025 إلى عام 2030. مما سيدفع الطلب على المنتجات عالية الجودة آلات القطع . يمكن لعملاء صناعة الطباعة الدخول إلى سوق معالجة البطاقات الذكية عالية الجودة وتحقيق إضافة قيمة للمنتج من خلال شراء آلات تقطيع دقيقة عالي الدقة وأوتوماتيكية ومتعددة الوظائف. تُظهر الحسابات أن فترة استرداد الاستثمار في معدات التقطيع التي تحتوي على تكوين ترقيات جوهرية تتراوح بين 1.5 إلى سنتين تقريبًا. وهي فترة أقصر بكثير من السنوات الثلاث إلى الأربع المطلوبة للمعدات التقليدية. كما أن متانة المعدات تساعد على تشغيلها بسلاسة لفترة طويلة، وتقلل من تكاليف الصيانة، وتحسن بشكل أكبر العائد على الاستثمار.
ستدفع النمو المستقبلي لتقنيات البطاقات الذكية مثل البطاقات المدمجة والرقيقة جدًا وإنترنت الأشياء، آلات القص الدقيق للترقية الكاملة نحو دقة أعلى، والأتمتة، والذكاء الاصطناعي، والتطبيقات المتعددة. ويمكن لهذه الآلات تحقيق التحكم الدقيق بدقة ±0.005 مم، وتحقيق الإنتاج التلقائي الكامل دون تدخل بشري، وإجراء دمج للبيانات ومعالجة متعددة الفئات، لتلبية احتياجات إنتاج البطاقات الذكية عالية المستوى.
يمكن استخلاص الاستنتاجات الأساسية التالية من البيانات مجتمعة مع اتجاه تطور التكنولوجيا: أولاً، من حيث طلب السوق، من المتوقع أن ينمو الطلب على آلات القص العالية الجودة في جميع أنحاء العالم بمعدل نمو سنوي مركب قدره 11.5٪ من عام 2025 إلى عام 2030، ومن المنتظر أن تتجاوز نسبة آلات القص عالية الدقة المناسبة لمعالجة البطاقات الذكية 60٪؛ ثانياً، من منظور القيمة التقنية، يمكن للمعدات التي تستخدم نظام سيرفو بقدرة 7.5 كيلو واط، وقوالب خشبية خفيفة الوزن، وحلول مخصصة متكاملة أن تحسن كفاءة إنتاج البطاقات الذكية بنسبة 20٪-30٪، وتصل نسبة المخرجات إلى أكثر من 99.5٪، وتقلل تكلفة العمالة بنسبة 30٪-40٪؛ ثالثاً، من منظور عائد الاستثمار، فإن فترة استرداد استثمار آلات القص العالية الجودة تتراوح بين 1.5 إلى سنتين، وهي ذات قيمة استثمارية جيدة.
يجب أن يستفيد عملاء صناعة الطباعة من النمو في تكنولوجيا البطاقات الذكية. وينبغي أن يكون التركيز على اختيار آلات قص بالقالب عالية الدقة، أوتوماتيكية وتعددية الأغراض. كما من الضروري تحسين الطاقة الإنتاجية وجودة المنتجات من خلال توظيف تكنولوجيا ذكية. ومن الضروري أيضًا الانتباه إلى كيفية دمج عملية القص بالقالب مع تقنية إنترنت الأشياء لتحسين مستوى إدارة الإنتاج وجعل النشاط التجاري الأساسي أكثر تنافسية. ولدى مصنعي معدات القص بالقالب في شنتشن، الصين، إمكانات كبيرة في السوق العالمية لأنهم يمتلكون تكنولوجيا ناضجة ويمكنهم تصنيع منتجات تلبي الاحتياجات بشكل جيد جدًا. وتتميز آلات القص بالقالب التي يoproduعونها بملمس فريد، ومتانة، وتنوع الاستخدام، ويمكنها تلبية احتياجات الشركات العالمية العاملة في مجال معالجة البطاقات الذكية.
EN
