Raport: Drukarki przemysłowe

Znakowanie butelek na liniach produkcyjnych o wysokiej wydajności za pomocą technologii atramentowej (CIJ). | Źródło: www.drukarkiprzemyslowe.pl

Technologie druku wykorzystywanego w przemyśle są stale rozwijane i doskonalone, a oferta rynkowa urządzeń przeznaczonych do tego celu – różnorodna. Drukarki przemysłowe są na szeroką skalę stosowane do znakowania produktów w magazynie lub na linii produkcyjnej, a także do drukowania listów przewozowych i oznaczeń.

Drukarki przemysłowe to urządzenia stosowane najczęściej do wydruku etykiet transportowych, magazynowych, tabliczek znamionowych oraz etykiet specjalnych, odpornych na uszkodzenia mechaniczne i chemiczne. Drukarki te przystosowane są do pracy w systemie ciągłym, a także w trudnych warunkach, na które składają się m.in.: zapylenie, wilgoć, ekstremalne temperatury oraz drgania. W związku z tym mają one solidną, często metalową obudowę, a także cechują się dużą wydajnością, co pozwala drukować szybko oraz dużo – i to nie tylko na papierze, ale także np. na folii, satynie czy tworzywach sztucznych.

Przemysł potrzebuje drukarek

Jak tłumaczy Marta Kita, specjalista ds. sprzedaży drukarek etykiet w firmie KONCEPT-L, przemysłowe drukarki etykiet stały się niezbędnym elementem automatyzacji w wielu branżach, a ich trwałość, wydajność i nieprzerwane działanie są kluczowe dla utrzymania ciągłości procesów wewnętrznych. Urządzenia te są powszechnie stosowane w przemyśle, magazynowaniu, logistyce i handlu. Wykorzystuje się je do znakowania produktów w magazynie lub na linii produkcyjnej, a także do drukowania listów przewozowych i oznaczeń.

Jak widać na rys. 1, drukarki przemysłowe stosowane są w zakładach 86% respondentów. Pozostali uczestnicy badania redakcyjnego przyznali, że w ich przedsiębiorstwach nie są obecnie wykorzystywane tego typu urządzenia, jednak w najbliższej przyszłości planowany jest ich zakup (77% wskazań).

Z informacji podanych przez ankietowanych wynika, że głównymi obszarami zastosowania drukarek przemysłowych w zakładzie są przede wszystkim: produkcja (90%), magazyn/logistyka (62%), biuro (48%) oraz dystrybucja (19%) (rys. 2). Również z praktyki sondowanych dostawców tych urządzeń wynika, że są one używane głównie na produkcji (100% wskazań) oraz w magazynie/logistyce (75% wskazań).

Jak tłumaczy Krzysztof Adamski, dyrektor handlowy w firmie Victor Ink-Jet-System Service, znakowanie przemysłowe ma nie tylko usprawniać działanie wewnątrzzakładowe oraz sprzedaż, ale również udostępniać potencjonalnemu klientowi możliwie jak najwięcej informacji o produkcie. Najbardziej znaną branżą związaną ze znakowaniem przemysłowym jest przemysł spożywczy. Każdy przeciętny konsument wie, że w przypadku artykułów spożywczych muszą widnieć na produkcie: data ważności, kod kreskowy bądź data produkcji czy numer seryjny. Oprócz tego odbiorcą drukarek przemysłowych jest każda gałąź przemysłowa, która zajmuje się produkcją lub nawet konfekcjonowaniem.

W przypadku drukarek przemysłowych można wyszczególnić trzy główne obszary, w których są one wykorzystywane na dużą skalę. Są nimi: branża spożywcza (produkty zbożowe, pieczywo, napoje, słodycze i wyroby cukiernicze, nabiał, produkcja jaj, przetwórstwo owocowo-warzywne, mięso i drób oraz inna żywność paczkowana), branża wyrobów farmaceutycznych i produktów konsumenckich (leki, kosmetyki, środki ochrony osobistej, urządzenia farmaceutyczne, produkty tytoniowe) i szeroko rozumiany przemysł (motoryzacja, materiały budowlane, artykuły chemiczne, płyty, rury, kable, kartony, przewody, elektronika, lotnictwo, elektryka).

Oprócz wspomnianych już rodzajów oznakowania stosowanych w przemyśle spożywczym znakowanie przemysłowe może zostać wykorzystane do oznaczenia: logotypu firmy, nazwy produktu, kraju produkcji, materiału, z którego wykonany jest produkt, kodów QR, EAN, kodów promocyjnych, a nawet bezpośredniego znakowania pojedynczych sztuk jajek oraz opakowań zbiorczych.

Dzięki intuicyjnemu ekranowi dotykowemu i prostej obsłudze nowoczesne drukarki przemysłowe są urządzeniami przyjaznymi dla użytkownika. | Źródło: www.koncept-l.pl

Drukarka drukarce nierówna

Każda firma, w zależności od specyfikacji produktu i samego procesu produkcyjnego, wykorzystuje inne metody znakowania. Zdaniem Krzysztofa Adamskiego ważne są nie tylko właściwości produktu, ale także informacja, do kogo jest skierowany produkt. W związku z tym poszczególni producenci zwracają uwagę na różne parametry drukarek – dla niektórych istotna będzie prędkość czy precyzja, natomiast dla innych większe znaczenie będzie mieć trwałość czy uniwersalność nadruku.

Spośród wszystkich funkcjonujących na rynku metod znakowania na szczególną uwagę zasługuje znakowanie atramentowe (Ink-Jet) i laserowe, a także znakowanie drukarkami kartridżowymi. Każda metoda znakowania ma – jak to zwykle bywa – swoje zalety i wady. Wydruk w danej technologii może być szybszy lub wolniejszy, tańszy lub droższy, w jakości doskonałej lub zadowalającej.

Bezkontaktowe drukarki Ink-Jet stosuje się zazwyczaj do znakowania wszelkiego rodzaju produktów jednostkowych. Drukarki atramentowe cechują się uniwersalnością, elastycznością i trwałością nadruku. Tusz pigmentowy, który jest używany w procesie drukowania, nie blaknie i nie zmienia swoich właściwości pod wpływem wody. Poza tym wzory na etykietach można bardzo łatwo zmieniać, modyfikując projekt i wygląd etykiety. W przypadku tych urządzeń etykiety są zwykle drukowane na wytrzymałym papierze typu gloss. Oprócz tego wydruki mogą być tworzone na innych materiałach, które są coraz trwalsze i bardziej odporne na różne czynniki zewnętrzne. To rozwiązanie uniwersalne, które może być stosowane na niemal każdym rodzaju produktu, a także na opakowaniach zbiorczych.

Jak podkreśla przedstawiciel firmy Victor Ink-Jet-System Service, nowością w grupie drukarek atramentowych jest innowacyjny system uszczelnianej dyszy, który gwarantuje: czystość pracy, wygodę obsługi, bardzo krótki czas (kilkanaście sekund) uruchamiania i wyłączania drukarki, brak dodatkowego zużycia rozpuszczalnika oraz gotowość drukarki do pracy nawet przy długich przestojach produkcyjnych – bez potrzeby dodatkowego płukania, a także bez obawy wysychania atramentu w głowicy drukarki. Z kolei wadą drukarek atramentowych mogą być stosunkowo niska rozdzielczość nadruku oraz koszt materiałów eksploatacyjnych – chociaż, w porównaniu z latami ubiegłymi, koszty te udało się znacznie zminimalizować.

Do oznaczania produktów jednostkowych coraz częściej wykorzystuje się lasery znakujące, dzięki którym można wyeliminować ok. 90% kosztów związanych z eksploatacją drukarek atramentowych (tusze, rozpuszczalniki, filtry i inne materiały eksploatacyjne zastępowane są w procesie znakowania przez światło lasera).

Zastosowanie technologii znakowania laserowego pozwala na oznaczenie różnego rodzaju produktów w sposób bardzo precyzyjny oraz estetyczny. Drukarki laserowe umożliwiają bezdotykowe znakowanie zarówno opakowań, wyrobów, jak i etykiet zmiennymi informacjami, takimi jak: kod kreskowy, kod produkcji, data przydatności do spożycia itp. Tego rodzaju drukarki sprawdzą się doskonale w zakładach znakujących duże ilości produktów, czego przykładem jest branża spożywcza czy farmaceutyczna, gdzie duże znaczenie ma także wysoka i łatwa identyfikacja wyrobów.

Jak widać, przemysłowe lasery mają wiele zalet, jednak – co podkreślają ankietowani użytkownicy – są one zwykle znacznie droższe w zakupie od drukarek typu Ink-Jet. Ponadto, mimo że lasery mogą być używane do oznaczania większości produktów i opakowań, na niektórych podłożach nadruk może nie być dostatecznie widoczny.

Oprócz tego – jak zaznacza Krzysztof Adamski – każdorazowa zmiana komponentu produktu znakowanego, całego materiału bądź linii produkcyjnej wymaga sprawdzenia, czy efekt końcowy znakowania jest taki sam, jaki był pierwotnie. Bardzo często, ze względów bezpieczeństwa użytkowania, stosowanie laserów pociąga za sobą konieczność zastosowania osłon i odciągów.

Niewątpliwą zaletą drukarek kartridżowych jest duża prędkość drukowania przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości druku. Poza tym technologia kartridżowa nie ogranicza użytkownika do stosowania tylko jednego rodzaju atramentu. W dowolnym momencie można zmienić kolor czy rodzaj atramentu. Wadą tych urządzeń są natomiast duże koszty eksploatacji w przypadku wygórowanych oczekiwań co do wysokiej jakości nadruku.

Innowacyjny system uszczelniania dyszy. | Źródło: www.drukarkiprzemyslowe.pl

Drukarki termotransferowe i termiczne

Biorąc pod uwagę sposób, w jaki nadruk „trafia” na etykiety, drukarki można podzielić na termiczne oraz termotransferowe.

Pierwsze z nich umożliwiają wydruk na specjalnym papierze termicznym, który zmienia swoją barwę pod wpływem ciepła. W tym wypadku do wydruku wystarczy jedynie papier – nie ma potrzeby stosowania taśmy barwiącej, tonera czy tuszu. Etykiety termiczne używane są do znakowania produktów, które są użytkowane przez krótki czas. Są to m.in.: naklejki na artykuły spożywcze i na przesyłki kurierskie oraz wszelkiego rodzaju paragony fiskalne i niefiskalne. Użytkownicy cenią sobie tego typu drukarki głównie ze względu na szybkość wydruku i cichą pracę. Wadą tych urządzeń jest zanikanie wydruku, zwłaszcza pod wpływem światła słonecznego lub wysokiej temperatury.

Natomiast w przypadku drukarek termotransferowych możliwe jest drukowanie nie tylko na papierze, lecz także na bardziej wymagających podłożach, takich jak folia czy materiały poliestrowe. Druk termotransferowy to technologia uzyskiwania obrazu na etykiecie poprzez podgrzewanie pigmentu zawartego w taśmie termotransferowej, która przesuwa się równocześnie z taśmą z niezadrukowanymi etykietami. W tym samym czasie rozgrzana głowica uwalnia z taśmy termotransferowej barwnik, przenosząc go na etykiety. Tego rodzaju drukarki idealnie nadają się do znakowania odzieży, sprzętu elektronicznego, a także do znakowania regałów w magazynach i biurach oraz do druku kodów kreskowych. Etykiety wykonywane na drukarce termotransferowej są trwalsze w porównaniu z drukiem termicznym.

Jeśli chodzi o popularność omawianych rozwiązań, to – jak wynika z przeprowadzonego badania – częściej stosowany jest druk termotransferowy (40% wskazań) niż termiczny (30% wskazań). Jak widać na rys. 3, w zakładach pozostałych respondentów wykorzystywane są – w zależności od potrzeby – obydwa rodzaje druku (30% wskazań). By korzystać z obu opcji, należy zamontować w drukarce materiały eksploatacyjne odpowiednie dla wybranego rodzaju wydruku.

Źródło: drukarkiprzemyslowe.pl

Czynniki determinujące wybór drukarki

Powołując się na wyniki przeprowadzonego sondażu, warto zauważyć, że w opinii ankietowanych użytkowników drukarek przemysłowych najważniejszymi czynnikami decydującymi o wyborze urządzenia są przede wszystkim: znajomość rozwiązania (jest już w użyciu) – 48%, atrakcyjna cena – 39%, a także znana marka oraz specyfikacja techniczna – 35%.

Natomiast z perspektywy sondowanych dostawców głównym kryterium, którym kierują się klienci przy wyborze drukarki przemysłowej, jest atrakcyjna cena (100% wskazań). Na drugim miejscu znalazły się: znana marka, znajomość rozwiązania i rekomendacja innych użytkowników (po 75% wskazań), a na trzecim – szybka dostępność towaru oraz specyfikacja techniczna (po 50% wskazań).

Co do parametrów drukarek przemysłowych, odgrywających kluczową rolę w ich użytkowaniu, dla ankietowanych użytkowników liczą się najbardziej: niezawodność (59%), wydajność (36%), bogactwo rozwiązań (32%), a także oszczędność czasu i pieniędzy oraz łatwość obsługi (po 28% wskazań). Ponadto co czwarty respondent wskazał na jakość wydruku, którą określa rozdzielczość drukarki (mierzona w dpi) – im jest wyższa, tym lepszą jakość wydruku można uzyskać.

Jeśli chodzi o niezawodność, która znalazła się na najwyższej pozycji, to zdaniem uczestników badania niezawodność wykorzystywania drukarek przemysłowych – w porównaniu z człowiekiem – jest dużo większa (80%), znajduje się na tym samym poziomie (15%) lub zależy od różnych czynników (5%), np. od tego, co w danym czasie jest produkowane.

W parze z niezawodnością idzie awaryjność – oczywiste jest, że im wyższa niezawodność, tym mniejsza awaryjność. Jak wynika z badania, poziom awaryjności używanych w zakładzie drukarek przemysłowych został określony jako: niski (53%), średni (42%) lub wysoki (5%). Z kolei w opinii sondowanych dostawców klienci zgłaszają awarie drukarek jedynie czasami (75% wskazań) lub rzadko (25% wskazań).

Na liniach produkcyjnych idealnie sprawdzą się drukarki etykiet przeznaczone do pracy ciągłej w trudnych warunkach eksploatacyjnych. | Źródło: www.koncept-l.pl

Optymalny wybór to wybór przemyślany

Jak radzi Krzysztof Adamski, przed sfinalizowaniem zakupu drukarki przemysłowej powinno się ją najpierw sprawdzić. Większość producentów oferuje testy swoich urządzeń, aby móc zweryfikować działanie sprzętu w środowisku danego zakładu pracy. Testy te umożliwiają weryfikację faktycznego działania urządzenia na linii produkcyjnej z przedstawionym w ofercie potencjalnym jego funkcjonowaniem. Jednocześnie, dzięki testom weryfikacji, można sprawdzić niezawodność drukarki w różnych trybach i warunkach otaczającego środowiska. Warto też zwrócić uwagę na to, z jakiego kraju pochodzi sprzęt oraz na kwestie związane z jego obsługą i niezawodnością. Ważne jest, by koszt inwestycji został potraktowany całościowo. Trzeba uwzględnić fakt, że użytkowanie to perspektywa kilku lat.

Nie należy też zapominać o takich aspektach, jak: serwis, materiały eksploatacyjne oraz konieczność okresowych wymian drogich podzespołów. Istotną kwestią jest możliwość integracji i komunikacji z wewnętrznymi systemami zarządzającymi produkcją.

Według Sławomira Majdzika, Product Managera w firmie Przedsiębiorstwo MULTI, drukarki muszą spełniać wymogi techniczne co do wydajności, czytelności druku i jego trwałości. Istotne są też względy ekonomiczne. Dobrą drukarkę powinny charakteryzować: niezawodność, która przekłada się na brak przestojów w produkcji, łatwa obsługa czy niskie koszty eksploatacji (dobrze skalkulowany koszt nadruku). Bez względu na rodzaj drukarek optymalna instalacja jakiejkolwiek z nich – obok sprawnego i bezawaryjnego działania – powinna możliwie maksymalnie obniżać koszty oraz usprawniać proces produkcyjny.

Firmy zajmujące się dystrybucją i serwisem drukarek przemysłowych powinny kłaść nacisk nie tyle na sprzedaż konkretnego produktu, ile na rozwiązanie problemów, jakie mogą się pojawić w związku z potrzebą znakowania produktów lub opakowań w konkretnych warunkach produkcyjnych. Każdy przypadek powinien być dokładnie przeanalizowany pod względem rodzaju oferowanego sprzętu. Ten z kolei zależy w głównej mierze od: prędkości linii produkcyjnej, warunków środowiskowych, liczby produktów, rodzaju opakowań i zróżnicowania znakowanych elementów. Bardzo ważne są także wymagania dotyczące samego nadruku, takie jak: liczba wierszy, wysokość znaków, kody lub logotypy.

Wnętrze głowicy drukarki dwudyszowej. | Źródło: Hitachi Europe

Podobnego zdania jest Magdalena Jędrzejak, Account Manager w firmie Ganeo.pl. Według niej nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie o kryteria, którymi należy się kierować przy wyborze odpowiedniego modelu drukarki przemysłowej. Jak zauważa, wszystko zależy od warunków, w jakich urządzenie będzie pracować, oraz od oczekiwanej wydajności druku – liczby etykiet, jaka będzie drukowana w danym przedziale czasowym. Jej zdaniem w segmencie drukarek przemysłowych bardzo ważna jest też kwestia wielkości etykiet, jakie mają być drukowane. Urządzenia te – w przeciwieństwie do drukarek biurowych, półprzemysłowych czy mobilnych – pozwalają na zadruk etykiet nawet do 216 mm ich szerokości, umożliwiając np. samodzielne tworzenie wielkoformatowych materiałów do znakowania. Przy wyborze urządzenia istotne są też: sposób komunikacji, możliwość dodatkowego wyposażenia, takiego jak obcinak etykiet (tzw. gilotyna), dyspenser (tzw. odklejak etykiety od podkładu) czy nawijak etykiet/podkładu pod wydruk.

Wybierając drukarkę, warto też zwrócić uwagę na unikatowe cechy danego modelu, m.in. możliwość podłączenia do klawiatury zewnętrznej, obecność wejścia USB, dostępne w zestawie akcesoria, oprogramowanie oraz interfejsy.

Jeżeli chodzi o interfejsy, z których najczęściej korzystają ankietowani użytkownicy drukarek przemysłowych, na pierwszym miejscu znalazł się interfejs sieciowy poprzez LAN/Ethernet (53% wskazań). Oprócz tego 38% respondentów wskazało na interfejs przewodowy po kablu (np. USB/RS-232 itd.), a 9% – na interfejs bezprzewodowy poprzez sieć Wi-Fi.

Znakowanie wieczek drukarką kartridżową. | Źródło: Weber Marking Systems

Kierunki rozwoju rynku drukarek przemysłowych

Polski rynek drukarek przemysłowych jest zdominowany przez stosunkowo niewielką grupę największych „graczy”, o ugruntowanej już pozycji i dużym doświadczeniu w omawianej branży. Oprócz nich działa w naszym kraju wielu mniejszych dostawców, którzy nierzadko mają problemy z przebiciem się w większym stopniu na coraz bardziej konkurencyjny rynek.

Mimo to dostawcy postrzegają obecną sytuację na naszym rynku drukarek przemysłowych jako dobrą (75%) lub bardzo dobrą (25%) (rys. 4). Jak wynika z doświadczenia ankietowanych dostawców, zainteresowanie przedsiębiorców zakupem drukarek przemysłowych jest obecnie – w porównaniu z okresem ostatnich 5 lat – dużo większe (60%) lub nieznacznie większe (40%).

Według Marty Kity z firmy KONCEPT-L rynek drukarek przemysłowych ulega ciągłemu rozwojowi, a producenci nieprzerwanie szukają nowych pomysłów na ulepszenie oferowanej technologii. Przykładem są firmy, które stawiają na elastyczność działania, dzięki czemu możliwe jest drukowanie na różnych materiałach, m.in. nylonie czy satynie. Z kolei głównym celem innych stało się ułatwienie użytkownikom wymiany materiałów eksploatacyjnych przez wprowadzanie prostych w obsłudze mechanizmów, pozwalających zwiększyć wydajność oferowanych urządzeń, skracając czas ich przestoju. Co więcej, drukarki mogą być wyposażone w RTC (Real Time Clock), czyli zegar czasu rzeczywistego. Moduł ten umożliwia wydrukowanie np. daty ważności liczonej od dnia produkcji, bez ingerencji operatora.

Z obserwacji Sławomira Majdzika wynika, że producenci drukarek atramentowych konsekwentnie starają się zwiększać szybkość drukowania. Na rynku dostępne są już drukarki osiągające szybkość znakowania 40 tys. szt./godz. przy druku dwuwierszowym. W ofercie rynkowej znajdują się też drukarki dwudziałkowe, zdolne drukować nadruki do 8 wierszy albo osiągać zawrotne prędkości w przypadku drukowania dwuwierszowego.

Chcąc sprostać potrzebom klientów, producenci od pewnego czasu zapewniają pracę urządzeń w systemie zdalnego nadzoru maszyn, dostępnego przez Internet z dowolnego miejsca na ziemi. Taki system można obsługiwać np. za pomocą smartfonu, laptopa, tabletu. Tego typu specjalne aplikacje umożliwiają m.in. sprawną kontrolę zarówno samych drukarek, jak i bieżącego nadruku oraz odbiór komunikatów o ewentualnych błędach, a także o przebiegu procesów produkcyjnych.

Najnowszym trendem, który można zaobserwować u największych producentów drukarek przemysłowych, jest – jak tłumaczy Magdalena Jędrzejak z firmy Ganeo.pl, tworzenie dedykowanego środowiska, dzięki któremu użytkownicy mogą w prosty sposób zarządzać urządzeniem za pomocą tylko jednej aplikacji. Integracja i aktualizacja drukarki czy też kontakt z zespołem pomocy technicznej to tylko niektóre funkcje oferowane przez tego typu programy. Co więcej, wielu producentów oferuje do swoich urządzeń tzw. pakiety serwisowe. Wykupując taką „usługę”, firma na określony czas zabezpiecza urządzenie przed jakimkolwiek jego uszkodzeniem mechanicznym – w przypadku usterki urządzenie jest szybko naprawiane, bez ponoszenia przez klienta dodatkowych kosztów, przy użyciu oryginalnych części serwisowych. Ciekawostką jest, że pakiety serwisowe obejmują także usterki głowic drukarek, które jako takie są elementem eksploatacyjnym urządzenia, podlegającym najczęstszym wymianom i naprawom.

Opisywanie powierzchni drukarką Ink-Jet. | Źródło: Hitachi Europe

Raport powstał na podstawie danych uzyskanych z ankiety, na którą odpowiedzieli czytelnicy magazynu Inżynieria i Utrzymanie Ruchu. Oprócz tego przy tworzeniu raportu bazowano na informacjach pochodzących od dostawców drukarek przemysłowych. Raport nie odzwierciedla pełnego obrazu rynku.


Agata Abramczyk jest dziennikarką, publicystką, autorką tekstów, pasjonatką nowoczesnych technologii; od wielu lat związaną z branżą wydawniczą.