Вырубная машина является важным оборудованием для послепечатной обработки. Она широко используется в производстве карточек, смарт-карт, игровых карт, игральных карт, анимационных карточек, банковских карт и т.д. Ее основные функции — точная подача бумаги, автоматический сбор листов и автоматическое удаление отходов, что напрямую влияет на качество и скорость производства готовой продукции. С постоянным совершенствованием таких технологий, как Интернет вещей и радиочастотная идентификация, индустрия смарт-карт стремительно развивается в направлении встраиваемости, ультратонкости и интеграции с Интернетом вещей. Эти изменения выдвигают новые требования к модернизации технических характеристик вырубных машин. В данной статье анализируется импульс, который развитие технологий смарт-карт окажет на модернизацию вырубных машин, с четырех точек зрения: технологическая перспектива, требования к точности, объединение данных и распределение инвестиций. Одновременно проводится анализ и с двух сторон: тенденции развития отрасли и особенности технологического оборудования. Предоставляются профессиональные знания для клиентов из полиграфической промышленности.
Карты со встроенной антенной стали одной из основных областей роста в индустрии смарт-карт благодаря широкому применению в мобильных платежах и аутентификации личности. Производство таких карт требует сочетания нескольких этапов, таких как имплантация антенны, упаковка чипа и вырубка. Традиционный режим поэтапной обработки имеет проблемы, такие как соединение процессов, накопление погрешностей точности и низкая эффективность производства. Поэтому комплексная технология вырубки стала наиболее важным направлением развития отрасли.
С точки зрения технической реализации, интегрированная вырубка карт со встроенными антеннами должна решить две основные задачи: одна — это стабильность интеграции нескольких процессов, а другая — точность синхронного формования антенны и основы карты. Вырубные машины должны лучше справляться с интеграцией процессов, объединяя вырубку, биговку и склеивание в одном устройстве. На этой основе вырубные машины с индивидуальными комплексными решениями могут лучше удовлетворять этим требованиям. Также можно изменять технологические этапы и параметры штампа для адаптации к конструкции карт со встроенными антеннами.
В реальном производстве использование легких деревянных форм стало важным способом повышения эффективности комплексной обработки. Традиционная замена металлических форм обычно занимает от 15 до 20 минут. Деревянная легкая форма требует лишь 2–3 минуты для замены. Это значительно сокращает время переналадки между различными типами карточек, что особенно полезно для полиграфической промышленности с множеством партий и малыми тиражами. Процесс горячего тиснения может быть непосредственно интегрирован с режущая машина . Это означает, что карточку можно вырезать и подвергать горячему тиснению одновременно. Это обеспечивает функциональную целостность карточки с встроенной антенной и улучшает внешний вид и тактильные ощущения продукта.
С точки зрения тенденций отрасли, интегрированная технология вырезки карточек с встроенной антенной в будущем будет развиваться в сторону большей точности и автоматизации. режущая машина использует автоматическую сервосистему мощностью 7,5 кВт, которая обеспечивает точный контроль мощности с погрешностью в пределах ±0,01 мм. Это помогает предотвратить повреждение антенны. Кроме того, интегрированное индивидуальное решение может быть дополнено функцией автоматического удаления отходов в соответствии с требованиями заказчика. Это позволит автоматизировать весь процесс — от подачи сырья до выдачи готовой продукции, что значительно повысит производительность.
Использование смарт-карт продолжает расти. Ультратонкая карта (толщиной менее 0,3 мм) обладает высокой портативностью и может применяться в различных условиях. Спрос на ультратонкие карты растёт в таких областях, как носимые устройства и тонкие электронные терминалы. Однако производство ультратонких карт требует очень высокой точности оборудования для вырубки. Традиционные вырубные станки вряд ли могут удовлетворить требованиям обработки, и у большинства из них возникают проблемы, такие как деформация материала, заусенцы на кромках реза и отклонения размеров. Что касается обработки материалов, основной материал ультратонких карт (например, ПВХ, ПЭТ и др.) толщиной менее 0,3 мм является относительно мягким, и при пробивке он легко деформируется под воздействием таких факторов, как давление и температура. Поэтому оборудование для вырубки должно обеспечивать точный контроль давления. Давление должно изменяться линейно, а оптимальное значение давления должно настраиваться в зависимости от типа материала, чтобы предотвратить его деформацию. В то же время точная пробивка без заусенцев является важнейшим стандартом качества при вырубке ультратонких карт. Это требует, чтобы ножи и матрицы, используемые в вырубном станке, были чрезвычайно точными, а само вырубное оборудование должно быть изготовлено и собрано с применением точных механических процессов обработки и сборки, чтобы обеспечить гладкие кромки реза без заусенцев, соответствующие стандартам качества ультратонких карт.
Для изготовления сверхтонких карт процесс вырубки требует системы полного контроля точности. Функция точной подачи режущая машина может обеспечить, что основа не смещается, и избежать отклонений в размерах, вызванных ошибками подачи. Специальный способ сборки (по порядку или по категориям) также предотвращает деформацию готового изделия в процессе сборки и гарантирует постоянный размер сверхтонкой карты. Точность вырубки сверхтонкой карты достигает ±0,005 мм, что делает её идеально подходящей для производства сверхтонких карт.
Отраслевые технические стандарты предусматривают, что погрешность размеров вырубных ультратонких карт должна находиться в пределах ±0,02 мм, а отклонение перпендикулярности кромки реза не должно превышать 0,01 мм. Благодаря совершенной системе компенсации точности, данные об ошибках отслеживаются в режиме реального времени в процессе вырубки, и настройки оборудования изменяются автоматически. Достигается высокоточная вырубка ультратонких карт за счёт оптимизации материала инструмента и тщательного контроля зазора в форме. Это позволяет точно пробивать отверстия без образования заусенцев. Согласно отраслевым данным, оборудование для высокоточной вырубки может повысить выход годных ультратонких карт до более чем 99,5 %, что значительно выше, чем 85 % у традиционного оборудования.
С ростом спроса на ультратонкие карты в будущем машины для вырубки станут более точными. Цель — точно контролировать погрешность в пределах ±0,005 мм. Также очень важна адаптация к материалам, чтобы удовлетворять потребности обработки ультратонких подложек из различных материалов и разной толщины.
Рост технологии Интернета вещей способствовал развитию смарт-карт в направлении Интернета вещей. Карта IoT должна не только идентифицировать личность, но и собирать, отправлять и взаимодействовать с данными. Это означает, что процесс резки на штампованном материале должен использовать технологию Интернета вещей для интеграции данных, что облегчает цифровое управление производственным процессом. Основная идея, лежащая в основе синтеза данных, заключается в том, чтобы обеспечить идеальное сочетание станка для резки, производственного процесса и требований к применению смарт-карты. Это позволит улучшить процесс производства с помощью подхода, основанного на данных.
С точки зрения сбора данных, режущая машина должен иметь полную систему восприятия, которая может собирать важную информацию в процессе вырубки в режиме реального времени, например, давление вырубки, скорость подачи, температуру пресс-формы, погрешность размеров готовой продукции и т.д. У вырубного станка есть автоматическая сервосистема мощностью 7,5 кВт, которая может передавать данные о работе в режиме реального времени через датчик сервомотора. Это обеспечивает базовую поддержку данных для объединения данных. Функция автоматической сортировки также может одновременно собирать данные о качестве готовой продукции и в режиме реального времени отправлять информацию о несоответствующих продуктах в систему, что удобно для последующего улучшения процесса.
Пробивной станок может передавать собранные данные на облачную платформу через промышленный интернет-протокол. Его также можно комбинировать с анализом данных производственных потребностей, полученных от смарт-карт Интернета вещей. Например, на основе таких данных спроса, как модель чипа смарт-карты и размещение антенны, оптимизируются параметры штампа и скорость подачи пробивного станка для обеспечения персонализированного производства. Объединение данных также позволяет осуществлять удаленный контроль и диагностику процесса вырубки. На основе данных об эксплуатации оборудования можно прогнозировать момент его отказа, сокращать простои и эффективнее использовать оборудование. Линия пробивного производства с объединением данных может достичь коэффициента использования оборудования более 92 % и повысить производительность на 15–20 %.
С точки зрения практического применения, объединение данных IoT-смарт-карты и процесса вырубки позволяет сделать весь производственный процесс прослеживаемым. Данные привязываются к уникальному идентификатору смарт-карты, что позволяет отслеживать информацию о каждой карте: время обработки, настройки оборудования, операторы и т.д. Это способствует повышению уровня контроля качества продукции. Интеграция также может улучшить планирование производства, позволяя изменять партии и объемы выпуска вырубных изделий в соответствии с данными о рыночном спросе и снижать избыточные запасы. Клиенты из индустрии печати могут использовать объединение данных для повышения своей конкурентоспособности и более эффективного управления производством.
В ближайшие пять лет инвестиции в вырезные машины должны быть сосредоточены на четырёх аспектах: высокой точности, автоматизации, интеллектуальности и многофункциональности, чтобы предоставлять услуги клиентам в полиграфической отрасли. Это связано с развитием технологии смарт-карт и потребностью модернизации вырезных машин. При разумной конфигурации оборудование может стать более адаптивным и конкурентоспособным. Ниже приведены конкретные рекомендации по трём аспектам: выбор наиболее важных технических конфигураций, определение наиболее важных основных функций и ориентация на возврат инвестиций.
В порядке приоритета технической конфигурации сначала следует размещать высокоточные основные компоненты. Включая автоматическую сервосистему 7,5 кВт, прецизионную форму и резец, высокоточную систему датчиков и т.д. Все это необходимо для производства высококачественных смарт-карт, таких как карты со встроенной антенной и ультратонкие карты. Функции автоматизации должны быть настроены лучше. С целью повышения эффективности производства и снижения затрат на рабочую силу следует объединить такие функции, как автоматическая подача, автоматическое удаление отходов, автоматическая классификация и сортировка, а также сбор готовой продукции по индивидуальному заказу. Данные показывают, что после повышения уровня автоматизации линии продольного резания затраты на рабочую силу могут быть снижены на 30–40%. Интеграция, постепенное создание интеллектуальной системы управления и связь производства смарт-карт с Интернетом вещей, чтобы оборудование стало более интеллектуальным.
Что касается основной функции, то полиграфической промышленности следует отдавать приоритет вырубному оборудованию с несколькими функциями. Это позволяет одному станку выполнять множество задач, таких как перфорация и резка смарт-карт, книг, фильтровальной бумаги и т.д., что делает оборудование более практичным. Оно выбрано в качестве стандартной конфигурации. Возможность быстрой смены формы за 2–3 минуты значительно повышает эффективность переналадки производственной линии и удовлетворяет потребности мелкосерийного и многономенклатурного производства. Комплексное индивидуальное комплексное решение позволяет изменять функции и технологические этапы оборудования, удовлетворяя специфические производственные потребности каждого клиента и обеспечивая большую гибкость оборудования. Технология горячего тиснения позволяет сделать внешний вид высококачественных смарт-карт более привлекательным, а продукция может использоваться в более широком диапазоне случаев.
Согласно прогнозам отрасли, мировой рынок смарт-карт будет расти со среднегодовыми темпами в 8,5% с 2025 по 2030 год. Это стимулирует спрос на высококачественные машины для вырубки . Клиенты полиграфической промышленности могут выйти на рынок производства высококачественных смарт-карт и повысить добавленную стоимость продукции, приобретая высокоточные, автоматизированные и многофункциональные штамповальные машины. Расчёты показывают, что срок окупаемости оборудования для вырубки с основной улучшенной конфигурацией составляет около 1,5–2 лет. Это намного меньше, чем три-четыре года, необходимые для традиционного оборудования. Прочность оборудования также способствует его стабильной работе в течение длительного времени, снижает затраты на обслуживание и дополнительно повышает рентабельность инвестиций.
Будущий рост технологий смарт-карт, таких как встраиваемые, сверхтонкие и Интернет вещей, будет стимулировать полную модернизацию машин вырезки до высокой точности, автоматизации, интеллектуальности и многопрофильности. Они могут обеспечить точность управления ±0,005 мм, реализовать полностью автоматическое производство без оператора, а также достичь комбинирования данных и обработки нескольких типов продукции, чтобы удовлетворить производственные потребности высококачественных смарт-карт.
На основе данных, комбинированных с тенденцией развития технологий, можно сделать следующие основные выводы: Во-первых, с точки зрения рыночного спроса, спрос на высокотехнологичные вырезные станки по всему миру будет расти со среднегодовыми темпами в 11,5% с 2025 до 2030 года, в том числе доля высокоточных вырезных станков, подходящих для обработки смарт-карт, превысит 60%; Во-вторых, с точки зрения технической ценности, оборудование, использующее сервосистему 7,5 кВт, лёгковесную деревянную форму и комплексное индивидуальное решение, может повысить производственную эффективность смарт-карт на 20%-30%, уровень выхода продукции может достигнуть более 99,5%, а затраты на рабочую силу могут быть снищены на 30%-40%; Во-третьих, с точки зрения возврата инвестиций, период окупаемости высокотехнологичных вырезных станков составляет около 1,5-2 лет, что указывает на хорошую инвестиционную ценность.
Клиенты печатной промышленности должны воспользоваться ростом технологий смарт-карт. Основное внимание следует уделить выбору высокоточных, автоматизированных, многоцелевых машин для вырубки. Необходимо также повысить производственные мощности и качество продукции за счёт внедрения интеллектуальных технологий. Следует также обратить внимание на то, как процесс вырубки интегрируется с технологией Интернета вещей, чтобы повысить уровень управления производством и сделать основной бизнес более конкурентоспособным. Производители оборудования для вырубки в Шэньчжэне, Китай, обладают большим потенциалом на глобальном рынке, поскольку располагают зрелыми технологиями и могут очень хорошо выпускать продукцию, отвечающую потребностям рынка. Выпускаемые ими машины для вырубки уникальны по структуре, долговечны и универсальны, что позволяет удовлетворить потребности предприятий по обработке смарт-карт по всему миру.
EN
