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國海證券股份有限公司 陳新昊 林美琪
噴墨印刷設備控制系統(tǒng)行業(yè)公司通過為工業(yè)噴墨印刷設備定制化設計PCB板，配套嵌入式控制系統(tǒng)軟件和電腦桌面控制軟件，完成工業(yè)噴墨印刷過程中的網點算法、運動控制、色彩管理、噴頭控制、大批量數據高速處理等動作，應用在標簽條碼噴墨印刷領域、戶內外廣告噴墨印刷領域、陶瓷噴墨印刷領域、PCB絲印層印刷領域、紡織噴墨印染領域、工程繪圖打印領域、3D打印領域?？刂葡到y(tǒng)屬工業(yè)噴墨印刷設備的核心模塊，其算法和控制優(yōu)劣直接影響工業(yè)噴墨印刷設備性能。
（一）行業(yè)主要法規(guī)法律及政策
工業(yè)噴墨印刷設備嵌入式控制系統(tǒng)的發(fā)展對于提高噴墨印刷設備的生產效率和單位價值、降低生產成本、降低能耗和污染排放都具有極其重要的意義。工業(yè)噴墨印刷設備嵌入式控制系統(tǒng)屬為嵌入式應用軟件行業(yè)和噴墨印刷設備制造行業(yè)相結合的重要細分行業(yè)，目前尚無專門針對本行業(yè)的法律法規(guī)和行業(yè)政策。
中國印刷技術協(xié)會發(fā)布的《2006年-2020年中國印刷產業(yè)發(fā)展綱要》指出噴墨數字印刷的技術發(fā)展很快，應注重研究，在開發(fā)過程中應發(fā)揮我國在系統(tǒng)集成、驅動控制軟件等方面的優(yōu)勢，努力開發(fā)有自主知識產權的噴墨印刷系統(tǒng)。為工業(yè)噴墨印刷控制系統(tǒng)的發(fā)展指導了方向。
同時，噴墨印刷設備控制系統(tǒng)行業(yè)下游噴墨印刷設備制造商的產業(yè)政策支持有助于相關行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，并帶動工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)的整體市場需求。2011年6月，國家發(fā)展改革委員會、科學技術部、工業(yè)和信息化部、商務部、知識產權局聯合公布了《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產業(yè)化重點領域指南（2011年度）》，將“數字化噴印設備” 列入其中，數字化噴印設備為國家重點鼓勵發(fā)展高新技術產品。
2011年4月，新聞出版總署發(fā)布的《新聞出版業(yè)“十二五”時期發(fā)展規(guī)劃》中強調指出，在“十二五”時期要實現噴墨數字印刷技術自主開發(fā)和應用，逐步建立和完善綠色印刷環(huán)保質量體系，發(fā)揮綠色印刷和數字技術對整個印刷產業(yè)實施創(chuàng)新驅動、內生增長的引導作用，帶動產業(yè)轉型和升級。
2011年8月，受工業(yè)和信息化部委托，由中國印刷及設備器材工業(yè)協(xié)會組織編制的《印刷機械行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》。按照《規(guī)劃》，“十二五”期間，印刷裝備制造行業(yè)要加大數字印刷機，尤其是噴墨數字印刷機的研發(fā)力度，研發(fā)具有自主知識產權的系列化噴墨數字印刷機。
《建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中“第四章發(fā)展重點”將陶瓷裝飾用噴墨印刷技術裝備列為技術研究與技術改造重點。《電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中“第四章主要任務與發(fā)展重點”將印刷電路板產品的技術升級及設備工藝研發(fā)作為基礎電子產業(yè)躍升工程。《紡織工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中“第三章重點任務”將推廣數碼噴印技術作為紡織工業(yè)節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展的重點工程；“第四章重點領域”要求將噴墨打印頭等紡織機械關鍵配套件作為紡織裝備發(fā)展重點?！秶以霾闹圃飚a業(yè)發(fā)展推進計劃（2015-2016年）》中“第二節(jié)總體要求”指出，要擴大3D打印在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應用推廣，促進工業(yè)設計、材料與裝備等相關產業(yè)的發(fā)展與提升；初步掌握3D打印關鍵零部件等重要環(huán)節(jié)關鍵核心技術。
上述產業(yè)政策均為我國噴墨設備和墨水制造企業(yè)提供了良好的政策環(huán)境， 有利于產業(yè)健康發(fā)展，尤其是有關調整產業(yè)結構的政策，為噴墨印刷設備控制系統(tǒng)帶來了巨大的發(fā)展機遇。
（二）行業(yè)概況
近年來，高速噴墨印刷發(fā)展迅速，相對于過去人們單純關注噴墨印刷設備的產能，如今人們更關注噴墨印刷設備的精細程度和質量。隨著噴墨印刷技術持續(xù)不斷地進步，噴墨印刷設備的性能不斷提高，設備應用的領域逐漸多元化，設備使用的特性逐漸專業(yè)化。噴墨印刷設備性能的提升體現在噴印墨滴的精細程度、噴印可表現的色階層次、色彩數目、圖像的銳利度、噴印速度、幅寬、穩(wěn)定性以及承印物適用范圍等方面。根據不同的應用，用戶對噴墨印刷設備的需求不盡相同，而這些性能的具體實現，均由噴墨印刷設備控制系統(tǒng)來控制完成，因此，人們更加關注噴墨印刷設備的前端軟件支持。工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)是集合電路設計、算法編程、運動控制、色彩管理等功能為一體的綜合產品，其以板卡為載體，以嵌入式應用軟件控制系統(tǒng)為核心，硬件和軟件相互支持，在多方面噴墨印刷領域均有個性化應用。
1、我國軟件和信息技術服務行業(yè)發(fā)展概況
軟件和信息技術服務業(yè)為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)，在全球經濟持續(xù)低迷、國際競爭加劇的情況下，我國軟件和信息技術服務業(yè)仍保持了較快的增長。近年來，我國的軟件和信息技術服務行業(yè)市場規(guī)模一直在增長，年增長率保持在10%以上，高于同期國內GDP增長率。根據工業(yè)和信息化部數據顯示，2015年我國軟件和信息技術服務行業(yè)企業(yè)個數為38,222個，同比增長3.00%，實現業(yè)務總收入達42,848億元，同比增長15.70%，其中嵌入式系統(tǒng)軟件收入達6,981億元，同比增長14.1%，實現利潤總額5,766億元，同比增長19.50%。我國軟件和信息技術服務業(yè)整體運行態(tài)勢平穩(wěn)，軟件業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，但增速均有所放緩，表明我國軟件和信息技術服務業(yè)正從成長期向成熟期過渡。
數據來源：工業(yè)和信息化部
2、噴墨印刷技術概述
噴墨印刷技術起源于19世紀末期，興起于20世紀90年代，其工作流程符合印刷數字化、網絡化的發(fā)展趨勢，是印刷行業(yè)發(fā)展的前沿領域，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
噴墨印刷技術是隨著計算機技術的發(fā)展而形成的一種集精密機械、計算機信息技術和精細化工為一體的數字印刷技術，是將電子計算機中輸入存儲的圖文信息，通過數字控制系統(tǒng)驅動噴墨裝置，將墨滴以一定速度和一定大小直接噴射到各種承印介質上，然后通過墨水與承印介質的相互作用實現影像再現。
噴墨印刷是非接觸式印刷，噴墨頭和承印物并不接觸，具備針對各種曲面、異形、異質的承印材料進行印刷的能力。與傳統(tǒng)印刷相比有以下特點：
1）可變數據印刷，由于可以完成按需印刷，數字可控，就使得噴印內容機動可變，打印內容的變動不影響任何打印效果和效率。
2）打印速度正在不斷快速提升。噴嘴的噴墨頻率在每秒鐘幾萬到幾十萬次之多，噴印速度依賴于噴嘴數目多少和噴頭組合；因此打印速度可隨著噴嘴數增多以及噴頭矩陣大幅度提高，
理論上可以不斷提高， 實際應用中也在快速發(fā)展。
3）適應多種介質：可以通過不同功能性墨水，打印不同的承印物。
4）數字化色彩管理：噴墨印刷可以實現數字化色彩管理，擺脫了對技術工人熟練程度和經驗的依賴性，實現自動化生產。
5）Web 出版和遠程印刷：由于噴墨印刷無須制版，可以通過因特網傳輸數字信息，實現遠程出版和印刷。
目前，噴墨技術已經進入廣告噴繪、數碼照片打印、裝飾建材、陶瓷、服裝紡織面料、標簽、標記、標牌等市場，應用于圖文圖像領域、數碼印花領域、數字出版印刷領域、大幅面藝術品打印領域、各種展覽展示領域和建筑裝飾領域等，還將逐漸進入印刷電路板、可變標簽、照片輸出、商業(yè)印刷、報業(yè)、直郵、包裝印刷、精密加工等市場。同時，未來隨著噴墨印刷技術和墨水工藝的提高，適合噴墨印刷的承印材料范圍將會越來越廣。噴墨印刷技術將會結合不同行業(yè)的特點，衍伸出更多特性化的應用，下游應用領域將會不斷擴大。
3、哦恩么印刷設備概述
噴墨印刷設備是采用噴墨印刷技術，由計算機控制實現圖文信息印刷的設備。在噴墨設備的產業(yè)鏈上，噴墨設備處于產業(yè)鏈的中上游，本行業(yè)的上游主要為噴頭、控制系統(tǒng)板卡和傳送帶、外殼等其它零部件制造商，下游是采購印刷設備提供印刷服務和生產需印刷產品的商家。
噴墨印刷設備一般由噴頭系統(tǒng)、噴頭清潔系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、介質輸送系統(tǒng)、輸送清潔系統(tǒng)、控制軟件系統(tǒng)組成。其中，噴頭系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、控制軟件系統(tǒng)是噴墨印刷設備的核心系統(tǒng)，其特性也直接影響噴墨印刷設備性能。
噴墨印刷設備控制系統(tǒng)下游：噴墨印刷設備市場概述
噴墨印刷是全球印刷業(yè)發(fā)展的焦點，在占全球總規(guī)模一半的北美印刷市場，年收入增長的70%來自噴墨印刷。根據皮拉國際（Pira International）的統(tǒng)計，2009年噴墨印刷的市場總量是268億美元，較2005年增長了58.2%。在2011年，市場規(guī)模達到了334億美元，預計到2015年市場總量將達到465億美元，2017年市場總量將達到673億美元，平均復合增長將保持在10.3%左右。全球噴墨印刷設備行業(yè)市場規(guī)模如下圖所示：
單位：億美元
*數據來源：Pira International：《全球市場預測：噴墨印刷的未來》
就市場價值而言，賣場廣告、海報、展覽廣告、橫幅廣告、車體廣告等標牌噴印占據了噴墨市場應用的絕大部分，標牌噴印市場在2015年達到220億美元，占到全部噴墨市場的47.20%。在設備方面，根據中國印刷及設備器材工業(yè)協(xié)會噴墨印刷分會的統(tǒng)計：2013年全球噴墨印刷設備及配件的市場規(guī)模已經達到110億美元左右。如下圖所示：
單位：億美元
*數據來源：中國印刷及設備器材工業(yè)協(xié)會噴墨印刷分會
我國噴墨印刷設備行業(yè)雖然起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。在地區(qū)分布上，噴墨印刷設備生產企業(yè)主要集中在經濟發(fā)達的珠三角、長三角和環(huán)渤海區(qū)域。目前，中國已經成為全世界******寬幅面噴墨印刷設備生產國，中國制造的設備遠銷世界各地，特別是在發(fā)展中國家市場擁有較強的競爭力。根據中國印刷及設備器材工業(yè)協(xié)會噴墨印刷分會統(tǒng)計，2013年中國從事數字噴墨印刷設備制造的廠家約有100多家，設備年產量為：1.8米以上幅面的約3萬臺，1.8米以下幅面(含)的近10萬臺；數字噴墨印刷設備的年銷售額達到40億元，其中約50%為出口。如下圖所示：
單位：億元
*數據來源：中國印刷及設備器材工業(yè)協(xié)會噴墨印刷分會
5、工業(yè)噴墨控制系統(tǒng)發(fā)展前景
（1）噴墨印刷應用領域不斷擴大，下游市場需求不斷增長
噴墨印刷技術應用領域的擴大將會助推下游數字噴墨印刷的需求。如今，噴墨印刷技術的應用領域從之前的戶外廣告等，擴展到了陶器、瓷磚、標簽打印、紡織印花、玻璃飾品、3D打印、PCB板絲印和PCB板打印等，且還有不斷擴大趨勢。以PCB板打印市場為例，PCB板打印是指采用噴墨印制工藝，把導電聚合物、納米金屬墨水或納米無機墨水印制成PCB板上的電路或器件。
目前傳統(tǒng)的電子產品是以硅等無機半導體材料為基礎制作成元器件與以覆銅箔板為基板制作的印制電路板，互連結合而成，被稱為“硅-銅電子技術”。硅工藝的制造技術工藝流程復雜、生產周期長和材料浪費較大，難以實現電子產品的多功能化及低成本的制造。近年來，另一大類非傳統(tǒng)硅基電子技術得到飛速發(fā)展，PCB板打印技術為其中主要代表。PCB板打印技術是指以最低的生產成本和最快的印制速度相結合的加工方法，在各種基質上，諸如塑料薄膜、金屬箔、陶瓷薄片甚至紙張或棉布，高容量地印制出各種輕、薄、柔、小的電子產品。其主要特征是把印制工藝和電子技術有機地融合在一起，大面積、高效率地快速印制出各類電子產品。適用印制電子技術的產業(yè)涉及面很廣，包括能印制形成電路或者電子元器件的有機、無機或者合成材料，晶體管、OLED(有機發(fā)光二極管)、顯示器、傳感器、光電管、電池、照明器件、 電子標簽、智能標牌、 存儲器、柔性印制電路、導體和半導體等器件。
PCB板打印應用原理為采用快速、高效和靈活的數字噴墨打印技術，把功能化的導電聚合物、納米金屬墨水或納米無機墨水印制在基板上形成導電線路、圖形，或者形成整個印制電路板。PCB板打印是集傳統(tǒng)印刷技術與電子技術于一體，將傳統(tǒng)印刷技術應用于電子制造的一個新興技術。PCB板打印不僅可以代替部分硅基電子產品，更可以開拓硅基電子還沒有實現的許多新的應用，用途更為廣泛。 未來的微電子市場價值鏈將從硅基電子轉向有機電子，PCB板打印在許多中低端電子產品中將直接取代硅基微電子產品。PCB板打印前景廣闊。
未來，所有印刷的市場領域將出現改進生產效率和印品質量的運動，這將使得噴墨印刷替代部分絲網印刷、柔版印刷、凹版印刷和膠印等傳統(tǒng)印刷技術的市場領域。
（2）工業(yè)化大規(guī)模應用促進控制系統(tǒng)
總體而言，我國對噴墨印刷的需求從家用向商業(yè)化應用向工業(yè)生產應用逐步演變。同時在工業(yè)應用領域方面，數字化產品和數字化生產方式的進一步普及，數字化生產手段將成為各行業(yè)重要的發(fā)展方向，噴墨技術將越來越廣泛地應用到航空航天、裝備制造、生物工程、醫(yī)療領域、食品工業(yè)、建筑工業(yè)和 3D 打印工業(yè)等領域。噴墨技術將迎來很大的機遇和發(fā)展空間，棚膜設備將繼續(xù)朝節(jié)能環(huán)保、功能性提升、適應更廣闊的數字印刷領域的方向發(fā)展，其品質和規(guī)模都將不斷提升到一個新高度。目前，我國數字噴墨印刷市場需求雖然滯后于歐美地區(qū)，但是近年發(fā)展速度加快，市場潛力巨大。
在此背景下，噴墨印刷設備廠商對控制系統(tǒng)在印刷速度和質量上都提出了更高的要求，這將反過來促進控制系統(tǒng)在各應用領域中的技術進步、性能增長。
（三）行業(yè)產業(yè)鏈情況
在噴墨設備的產業(yè)鏈上，噴頭、控制系統(tǒng)板卡和傳送帶、外殼等其它零部件制造商為上游，噴墨設備處于產業(yè)鏈的中上游，下游是采購印刷設備提供印刷服務和生產需印刷產品的商家?？刂葡到y(tǒng)板卡由電容、電阻、集成電路板等元器件構成。目前，國際上在噴頭制造處于領先地位的企業(yè)包括KonICA MINOLTA,INC.、FUJIFILM Dimatix,INC.、Kyocera Group、Xaar。工業(yè)噴墨設備控制系統(tǒng)由噴墨印刷設備生產商集成為噴墨印刷設備并提供給印刷制品提供商。
（四）行業(yè)區(qū)域性、周期性與季節(jié)性特征
1、行業(yè)的區(qū)域性
從區(qū)域來看，由于工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品的下游噴墨印刷設備生廠商主要集中在北京、長三角和珠三角等經濟發(fā)達地區(qū)，同時這些經濟發(fā)達地區(qū)吸引了較多的技術人才，因此我國工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)企業(yè)聚集程度在經濟發(fā)達地區(qū)相對較高。
2、行業(yè)的周期性
工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品會在一定程度上受到經濟周期的影響，工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品處于服務業(yè)上游，經濟波動對其的影響是通過影響下游市場來帶動，因此，工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品的商業(yè)周期會滯后于下游企業(yè)。
3、行業(yè)的季節(jié)性
工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品的季節(jié)性受每年國內相關展會開展時間影響，通常在展會過后，工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品企業(yè)會迎來超過平常的銷售旺季，除此以外，工業(yè)噴墨印刷設備控制系統(tǒng)產品未表現出較高的季節(jié)性。
（五）影響行業(yè)發(fā)展的有利和不利因素
1、有利因素
（1）國家產業(yè)政策的有利支持
工業(yè)噴墨印刷控制系統(tǒng)產品所處的軟件和信息技術服務行業(yè)是國家鼓勵發(fā)展的產業(yè)，有助于實現我國工業(yè)化和信息化的深度融合，建設創(chuàng)新型國家，加快經濟發(fā)展方式轉變和產業(yè)結構調整，提高國家信息安全保的能力和國際競爭力。我國政府為軟件和信息技術服務行業(yè)的發(fā)展營造了優(yōu)良的政策環(huán)境，出臺了一系列產業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃。國務院《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》(國發(fā)【2010】32 號)指出，發(fā)展目標之一為將新一代信息技術發(fā)展成為國民經濟的支柱產業(yè)，著力發(fā)展高端軟件等核心基礎產業(yè)，提升軟件服務等信息服務能力。這為我國軟件和信息技術服務行業(yè)的未來注入了光明的前景。
（2）市場發(fā)展前景廣闊
噴墨印刷技術應用領域的擴大將會助推下游數字噴墨印刷的需求。如今，噴墨印刷技術的應用領域從之前的戶外廣告等，擴展到了陶器、瓷磚、標簽打印、紡織印花、玻璃飾品、3D打印等，且還有不斷擴大趨勢。我國數字噴墨印刷市場需求雖然滯后于歐美地區(qū)，但是近年發(fā)展速度加快，市場潛力巨大。未來該細分市場巨大的市場容量將吸引更多資金、人才、技術等社會資源的投入，對該細分行業(yè)整體的發(fā)展將起到積極的推動作用。
（3）技術人才儲備相對豐富、硬件設施相對完備
我國北上廣深等發(fā)達城市具有大批受過高等教育的高素質人才，尤其是軟件和信息技術服務專業(yè)方面，受政策推動、行業(yè)發(fā)展影響，人才數量和質量增長更為明顯，為我國軟件和信息技術服務行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎。此外我國交通、通信等現代基礎設施比較完備，部分設施服務水平已達到發(fā)達國家水平，創(chuàng)造了廉價的運輸傳遞等成本，也為我國軟件和信息技術服務行業(yè)的發(fā)展提供了良好的硬件基礎。
2、不利因素
工業(yè)噴墨印刷控制系統(tǒng)產品屬軟件和信息技術服務行業(yè)的細分領域，目前我國尚未對其建立統(tǒng)一的行業(yè)標準。未來，需要國內行業(yè)協(xié)會和政府主管機構從國家戰(zhàn)略層面進一步加大對工業(yè)噴墨印刷控制系統(tǒng)產品企業(yè)的支持力度，通過工業(yè)噴墨印刷控制系統(tǒng)產品的高速發(fā)展真正實現我國高端裝備制造業(yè)的智能作業(yè)化和工業(yè)4.0化的起步。
原文鏈接：中國噴墨網官網 http://www.inknet.cn。
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