3D立体印刷

一、成果概要
　  （一）成果来源与背景
　  1.技术的创新性、先进性；
　  3D立体印刷主要用于：产品包装装饰、商标标识防伪、商品广告图片、广告招贴（立体POP海报）、艺术装饰、博物展览馆橱窗陈列板、人文景观、自然风光图片、文化用品、旅游纪念品、纪念门票、明信片、各种贺卡、各种卡类、标牌、商标、三维立体画、3D魔画卡、笔记本/书籍封面封底等。
　  2.成果应用的成熟度；
　  根据美国2010年市场分析统计，立体产品的市场需求如下：
　  a、消费者摄影市场：彩色照片约为500亿张35亿美元／年。 
　  b、人像及婚纱摄影市场：人像摄影市场经营额为40亿美元／年。c、陈列、广告图片市场：陈列广告宣传及图片市场经营额为118亿美元／年。 
　  d、贺卡市场：贺卡市场经营额为32亿美元／年。
　  拓展立体印刷的应用领域，是发展立体印刷的重要内容，情趣商品市场：如流行卡通、附加于各种鞋、帽、衣服、皮具等商品的Logo、彩虹提包、各类贴纸、图片等
　  文具市场：如学生用书包、变异尺、笔盒、课程表等；
　  灯箱广告市场：如地铁广告、产品展览图片和室内立体广告、灯箱等；
　  装饰市场：如餐垫、家庭装饰挂画、婚纱照、各类相关制品等。
　  立体广告图片、人文观景图片、旅游纪念品、广告招贴、 各种纪念卡片与旅游消费密不可分。到今年，我国影像市场有望达到15%的全球份额，其销售额也有650亿美元。其他领域，如药品、化妆品、服装的标识产量也在数千亿枚以上。市场需求十分明显。
　  二、企业简介、和成果实施背景
　  1.企业简介
　  上海蔷薇印刷有限公司，以“打造印刷行业500强企业”为目标，在印刷市场竞争大潮中，抓住机遇，锐意进取，集创意设计、立体（平面）制作、电脑制版、彩色印刷、包装装潢、研发、生产销售和服务为一体的现代化科技型印刷企业。
　  公司专业3D立体印刷、高档包装纸制品印刷
　  公司拥有全新德国高宝对开7+LUV印刷机（2011款中国首台引进）、印前柯达首款VRM配置全开CTP、色彩管理系统、海德堡多色印刷机等生产设备，正全面推行ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、QS、绿色印刷认证。对订单及生产流程实施ERP数字化管理。 
　  2.生产经营情况
　  厂房装修面积3126㎡，购德国高堡7+L印刷机、高速自动糊盒机、全自动模切排废机、双边糊箱机、全自动覆膜机、全幅柯达CTP机等6套设备。开发、研制新型的3D光栅高清晰印刷及建立智能自动化生产流水线。
　  加大产品开发力度，将目前年生产2000万PCS的能力，提升到年产5000万PCS生产水平。增添关键生产设备及扩大生产现场，增强企业核心竞争力。
　  3.成果实施背景
　  随着社会的发展，人们对事物认识的不断提高，图象在跨越彩色替代黑白之后，已经开始了第二次质的飞跃——平面图像转立体图像。自彩色平面图像随着社会不断进步与发展在平面技术大行其道的今天，使得平面技术已不能再满足客户的视觉和审美要求，必然会发生质变。立体图像的诞生成为社会发展的一种必然。它真实的反映着事物的上下，左右，前后的关系；继承着平面图象所有的应用范围，而且在视觉上给人以强烈的冲击力，呼之欲出，栩栩如生。
　  立体印刷（3D Printing），那如魔似幻的变化对人们的诱惑由来已久，但因其制作成本高昂，且往往需大批量印制，以致多年来未见普及，技术发展也不温不火。而随着光栅技术的开发和计算机制版技术的参与，降低了立体印刷的门槛，随即，立体印刷市场在一些立体印刷技术及设备开发商和立体印刷企业的共同培育下，萌发出新的生机。
　  进入二十一世纪后，随着数码影像大革命的真正掀起，立体写真、立体印刷的春天已真的来临，进入成长期！它势必会给社会带来一场立体风暴。抢占先机就是拥有财富。专家预测，两年之内，立体印刷会成为全国平面广告业的主流。以其目前的价格与它能够承载的丰富形式，必然会得到客户的青睐。对广告商来说，他们明显感觉到企业正在把户外广告的资金调往一些更新的宣传媒体，投入户外广告的资金逐渐在减少，所以，广告商必须拿出一些新颖的、更具有诱惑力的表达形式来吸引客户。目前立体印刷的表现形式是最好的，而且不需要投入昂贵的成本，只要在技术上严格把关，就可以生产出精美的立体印刷品。
　  立体印刷的发明至今已近90年，但真正用于商业生产仅有30多年的历史，使得立体印刷在我国发展迟缓，少人问津。与此同时，国外的立体印刷却在蓬勃发展中。近来，随着相关技术的发展、市场需求的增长，国内的立体印刷行业正在快速发展，并形成了鲜明的“中国特色”。 
　  最近几年国内的立体印刷市场得到了较大的发展并涌现出一批知名企业，如五粮液普什3D有限公司、广州美邦普特科技有限公司等。但从整体上来讲，国内的立体印刷企业普遍缺乏创新精神，一是技术创新不足；一是产品创新匮乏。国内很多印刷企业对新产品开发认识不足，只要手头有活干，就不会去主动寻求技术上的突破，很少在开发新产品上下功夫。而国外不同，香味、发泡光栅等在国内还不多见的印刷方式早已在立体印刷上普遍应用。在印刷企业数字化程度越来越高的今天，立体印刷企业更应将最新的技术应用到立体印刷领域当中，应敢于探索，这样才会有大的发展。
　  综上所述，随着数码影像大革命的真正掀起，立体写真、立体印刷的春天已真的来临，进入成长期！它势必会给社会带来一场立体风暴。抢占先机就是拥有财富，因此，本项目的实施变得刻不容缓。
　  三、成果内涵（创新基本内容、具体做法）
　  1.产品的创新性
　  3D立体是结合数码科技与传统印刷输出的技术，用一组序列的立体图像去构成一张图片，图片表面履盖着一层的光栅所组成的。光栅的作用是使图片上任何不同点的光线按特定的方向射入人的左眼与右眼。根据研究，我们人类的眼睛在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的位置上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。通过这种途径，人们不需要进行训练，也不需要借助仪器等工具，将图片直接放在眼前即可清晰明确地感受立体画面的奇妙乐趣。
　  随着UV技术的应用不断成熟，许多设备制造厂商推出了各种型号的UV胶印机。与此同时，用胶印机印刷塑料片材已经不再是难题，海德堡、曼罗兰、高宝、小森、利优比等均已推出了具有此功能的胶印机。胶印设备的革新极大地促进了立体印刷的发展，直接在光栅上进行印刷得以实现，由此，立体印刷的生产效率大幅度提高，且产品精度有了足够的保证。
　  最近几年国外的香味、发泡光栅等在国内还不多见的印刷方式早已在立体印刷上普遍应用。在印刷企业数字化程度越来越高的今天，立体印刷企业更应将最新的技术应用到立体印刷领域当中，应敢于探索，这样才会有大的发展。
　  立体印刷品具有图片新颖，极强的视觉冲击力等特点，从而达到醒目且过目不忘的效果；是目前一种图像表现形式。立体印刷品是一种印刷品的延伸品，因而凡印刷品适用的范围，本产品匀适用；同时又具有广告和防伪功效。
　  随着新科技的广泛应用和印刷流程的改进，3D印刷在最近几年越来越流行。3D印刷可以帮助客户轻松的实现差异化，区别于竞争对手；抓住终端眼球，提高曝光率；增加保存和传阅次数，降低千人传播成本。3D印刷同时也是最新的时尚科技，可以帮客户体现品牌的创新精神。
　  光栅片的印刷专业性极强，对出版设备和印刷设备的要求更高，要做出好的3D印刷产品必须要具备原图设计、3D软件的应用、制版环节的特殊处理、高性能和好的印刷机、高稳定性的光栅材料、完善的印后加工。
　  2.具体做法
　  2.1）本成果的技术线路、工艺方案
　  测光栅-----专业软件制图-----出CTP版-----打样-----印刷-----合成-----模切。这些步骤都和传统印刷差不多，不一样的就是检测光栅的数据、制作立体图片、合成这三个部分，所谓的测光栅数据，就是测出光栅的准确精度，以便设计立体图片。目前最好的国际通行的光栅是PET镜柱光栅。PET透明度高，硬度适中，环保可降解，比PP更适合折盒。同时图像更清晰。要达到理想的图像精度，要使用到100线到161线的光栅（线数指一英寸内光栅条纹的数量）一般的包装盒可选用75线或100线的光栅。
　  工作制度和人员安排
　  本项目全年工作250天，二班工作制，日、中班各8小时。
　  本项目共需人员200人，其中新增120人，其余由上海蔷薇内部调配。
　  2.2）技术工程配套方案
　  2.2.1）. 电气工程
　  厂区内消防泵、排烟风机等消防设备用电属于二级负荷，其余公用设备用电均属于三级负荷。
　  （1）电源
　  由厂区内自有35/10kV降压站两段母线引来的两路10kV环网电源供电，每路电源通过各新建车间内的一台10/0.4kV箱变（干式变压器）供电。
　  （2）高压配电系统
　  35kV/10kV箱式变电站设于厂区东侧，装设35kV/10kV主变压器两台，单台容量为16000kVA，共计32000kVA。全厂由两路独立35kV电源分别供电给一台主变。接线方式为线路变压器组接线，两段10kV母线间设母联开关。环网电源端分别接入三台主变10kV母线，10kV环网开环运行；对特殊的10kV负荷，可由35kV变电站10kV侧专线放射式供电。
　  （3）0.4kV低压配电、照明、消防用电
　  低压配电系统均采用TN-S系统，动力与照明均分回路供电。厂房低压配电系统为放射式和树干式混合配电系统。厂房内低压配电干线采用YJV-1kV电缆在电缆桥架内敷设或采用插接式母线槽配电。
　  厂房照度为300Lx，灯具采用高光效金属卤化物灯；办公区照度300Lx，灯具主要采用高效节能荧光灯。
　  消防用电设备及其它重要用电设备采用双电源供电、就地切换以确保连续供电，备用电源可引自相邻近其他变压器。
　  （4）户外线路及户外照明
　  厂区户外10kV高压电缆采用YJV-10kV电缆，并采用排管埋地敷设至各环网箱变；低压电缆采用YJV22-1kV电缆直埋敷设。 
　  户外照明由设在基地中部的路灯专用箱变0.4kV供电，路灯采用250W金属卤素灯，线路采用YJV22-1kV电缆直接埋地敷设，路灯采用时钟控制，总控制箱设于基地门卫室内。
　  厂房内照明照度为300lx，照明功率密度为11w/㎡。
　  （5）线路敷设
　  箱变低压出线采用铠装铜芯交联电力电缆埋地敷设；厂房母线槽引至配电箱线路采用电缆，并穿桥架明敷及埋地暗敷；其余均采用BV-450/750V电线穿钢管埋地暗敷及沿墙明敷。
　  照明干线沿电缆桥架敷设，从桥架引至厂房照明箱穿钢管敷设；照明支线穿钢管沿墙和柱明敷引上后暗敷设于金属屋面的保温层内，若由于顶棚型式无法敷设于保温层内，则采用沿顶棚明敷。
　  （6）防雷接地
　  厂房属三类防雷建筑。低压接地故障保护采用TN-S接地系统。
　  防雷接地、保护接地、静电接地、试验接地共用接地系统，接地电阻根据工艺要求不大于0.5欧姆。所有电气设备正常不带电的金属部分均应可靠与PE线连接。
　  2.2.2）.室内消火栓系统
　  生产厂房和办公区内均设置室内消火栓给水系统, 室内消火栓管网为环状，并从室外稳高压消防管网上引入两根进水管，管径为DN150或DN100。室内消火栓系统为稳高压消防给水系统。
　  2.2.3.通风系统
　  生产厂房进行全面或局部通风设计, 全面通风采用机械或自然通风方式。原则上均采取自然通风的方式进行，如自然通风的方式不能满足要求，则采用机械通风的方式进行。
　  四、成果实施效果
　  （一）经 济 影 响 分 析
　  1.对宏观影响
　  印刷业的发展与国民经济景气度、全社会固定资产投资规模和投资力度以及国家金融政策等均呈一定的正相关关系，要提升我国经济总量和规模，如果没有相应的基础部件的同步甚至超前发展是不可能的。因此，上海蔷薇实施本项目与当前装备制造业的振兴、产业国产化需求是一致的；对推动产业优化升级，促进装备制造业可持续发展是有利的；对拉动地方经济、保增长促就业、加大出口有积极的影响。
　  目前，我国正处于扩大内需、加快基础设施建设和产业转型升级的关键时期，对先进装备有着巨大的市场需求；金融危机加快了世界产业格局的调整，为我国提供了参与产业再分工的机遇，上海蔷薇抓住机遇，加快产业结构调整，推动产业优化升级，加强技术创新，促进装备制造业持续稳定发展，对地区经济平稳较快发展是有益的。
　  2.对企业影响
　  本项目对上海蔷薇的产业结构调整、提升其行业地位起到了不可低估的作用，对企业效益的提升作用是巨大的。本项目投资总额为 2690万元，其中：固定资产投资2340万元，建设相关费用50万元，预备费300万元。待项目建成生产达纲后，将实现营业收入为9000万元；税后利润950万元；实现投资利润率35.5%，由此可见，该项目具有较强的生命力和良好的发展前景，可为企业经济效益之提升、树立行业地位做出贡献。
　  （二）、社 会 影 响 分 析
　  1.社会影响效果分析
　  目前，我国印刷业已形成10万家印刷企业，370万从业人员，年总产值达7700亿元的较大产业，但技术先进的大企业和企业集团不多，还是以中小企业为主体，印刷使用的普通油墨、洗车水等含有铅、铬、汞等重金属元素。1988年，新闻出版署就规定，印刷行业有8个有毒有害工种可以提前退休，虽然是对职工健康和权益的一种保护和补偿，但必定是已经对健康造成了一定的伤害。由于众多印刷企业仍沿用着传统印刷工艺，在某些生产环节仍存在一些诸如有机溶剂挥发、废水排放等造成的环境问题。由于目前还缺乏完备的环保评价手段及技术标准、专业的检测机构、高素质的人才队伍、高效节能的替代技术等，所以在直接关系广大人民群众尤其是青少年健康安全的印刷产品以及节能降耗等方面，存在着一些需要引起我们高度警惕并着力解决的问题，突出表现为：在印刷品的生产加工环节对产品的环保性、安全性关注不足，缺乏有效的管理、监督;企业和从业人员环境保护意识不强，建设“绿色•创意•和谐”印刷的理念尚未深入人心;对适用于不同规模、不同类型印刷企业的环保技术或产品缺乏有针对性的开发研究;针对印刷产业的环保评价认证体系和技术标准、信息系统的建设工作相对滞后。上海蔷薇实施的智能全自动印刷生产流水线改造及3D光栅高保真印刷具有重要的战略意义。
　  2.社会适应性分析
　  2.1）．符合国家中长期发展规划和产业政策
　  2011年5月发布的《印刷业“十二五”时期发展规划》中明确了印刷业发展的主要任务，其中特别指出要引导产业绿色转型，组织好“绿色环保印刷体系建设工程”，协调有关部门开展多层次多方位合作，制定和完善绿色环保印刷标准，开展绿色环保印刷企业和印刷产品的认证，推进我国绿色环保印刷的发展。具体保障措施体现为制定和完善绿色印刷标准，开展绿色印刷认证，实施“绿色环保印刷体系建设工程”，以中小学教科书、政府采购产品和食品药品包装为重点，积极协调环境保护、教育等有关行政部门开展多层次多方位合作，大力推进绿色印刷的实施。推动包装装潢印刷向减量化、重复使用、再循环和可降解(3R+1D)方向发展。指导“绿色环保印刷示范园区”建设，推动低耗能绿色印刷设备和材料的研发，完善低端落后产能淘汰退出机制。
　  国家近期出台了一系列振兴装备制造业、推动产业发展、由速度规模型向创新效益型转变的长期发展规划和相关的产业政策，本项目符合这些规划和政策，并将从中受益。
　  2.2）．项目建设有利于园区产业环境发展
　  上海松江工业区（含松江出口加工区）位于上海市西南，是上海市郊首家市级工业区，也是上海市西南最大的外商投资基地。至今，进区外资项目已达454家，总投资超过87.1亿美元，注册资本39.8亿美元，其中国际著名跨国公司60多家（世界500强企业有40多家）。2010年，实现工业总产值4337.61亿元，出口创汇375.21亿美元，税收37.7亿元。经过产业结构的不断优化，松江工业区已形成电子信息、现代装备、精细化工、新材料、生物医药等主导产业。
　  园区内水、电、通讯等“七通一平”基础设施齐全。地理位置优越，交通条件便利，是投资创业者的广阔天地。主要吸纳中外高新技术项目和企业，吸纳大专院校、科研机构技术创新项目和各类民营科技企业，园区的建设和发展将成为上海高科技产业化基地。
　  本项目位于上海松江经济开发区九亭高科技园区内，属于高新技术项目，与松江工业园区规划相容。
　  上海蔷薇在这样一个良好的环境影响中发展，可以实现较多的产业资源共享，带来技术创新的资源和动力，促进园区产业链形成以及园区整体发展。
　  五、成果实施保护措施
　  （一）、废水治理措施
【上一篇：】实施商标品牌战略 争创“中国驰名商标”
【下一篇：】“开心蛙”品牌图书、动漫产品、文化创意产品的立体发展模式