“第四次工业革命”对包装设计制造业的影响

黄 珺 (郑州轻工业学院 450002)

18世纪中叶以来，人类经历了三次工业革命，第一次工业革命开创了“蒸汽时代”（1760-1840年），标志着农耕文明向工业文明的过渡；第二次工业革命开创了“电气时代”（1840-1950年），使得电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业兴起，石油成为新能源；第三次工业革命开创了“信息时代”（1950年至今 ），全球信息、资源的交流变得更为迅速，全球“一体化”格局形成，计算机技术成为该时代的标志。在第三次工业革命方兴未艾，还在全球扩散和传播的当下，第四次工业革命悄然而至1，这次工业革命是在化石能源日渐短缺、生态赤字越演越烈、国际金融危机冲击下发生的，未来十年是这次工业革命即将启动的关键点2。第四次工业革命主要表现为智能制造技术、信息技术、新能源技术等技术的重大突破，以智能化、低碳化、信息化为主要特征。第四次工业革命最终将把人类从工业化社会带入信息化社会，引发全球生产方式和生活方式的重大变革，也将对包装设计制造业带来多方面的影响。

一、智能化和自动化生产的大规模应用

第四次工业革命的目标是工厂智能化(Smart Factory)1-3，将快速催生数字制造、人工智能、工业机器人等智能化和自动化技术的创新和应用，由此智能工业机器人和自动化生产将大规模应用在包装设计制造业。而我们的产业现状并不乐观4，智能化和自动化将对包装设计制造业带来巨大冲击的同时也带来了巨大的机遇。

首先，企业规模出现两极分化的趋势，少数掌握新技术的大中型包装制造企业将快速产生与崛起，加快包装制造企业的集约整合，逐步实现产业规模化、专业化、集中化，增强国际竞争力。另一方面，小规模包装制造企业将面临市场淘汰，只有采用新技术、专业性强、经营模式灵活的小型企业才能富有生命力。

其次，为了降低包装生产成本，适应智能化、自动化生产的要求，包装设计制造业中处于弱势的包装设备制造企业应该加大智能化、自动化、一体化设备的研发投入和公关力度，特别是对需求量大、专业性强、自动化方面要求高的重袋包装生产设备。通过技术引进、自主研发、合作研发等多种方式，逐渐形成自己技术力量和技术储备，摆脱包装智能化、自动化制造设备长期依赖进口的局面。

第三，发展包装制造产业和高端制造技术的同时，加快提高从业人员的素质和技能水平。工人的劳动技能不是以体力为基础，而是以知识和智力为基础，劳动的内容主要是在生产过程中去控制、监督、调节生产过程中的各种关系，应对自动化生产和智能工业机器人的大量使用。

二、倡导可持续性绿色包装设计

第四次工业革命是一场全新的绿色工业革命，首要目标是实现经济增长与碳排放的“脱钩”，在此基础上加快转变经济发展方式，促使生态资本相关要素的“全面脱钩”。党的十八大将生态文明建设写入大会报告和党章之中，成为中国 生态文明的宣言书。这势必加快促进以“低碳”为诉求的“绿色经济”成为未来主流，促进从生态赤字转向生态盈余2。要顺应“绿色经济”趋势必须先淘汰包装设计制造业中的落后产能，转变发展思路，大幅度地提高资源生产率，降低生产、流通等环节污染排放。除此之外，应注意以下几点：

1.提高包装设计制造企业的准入门槛，完善企业环境影响评价（EIA）体系，规范行业自律行为，加大对高污染企业的惩治力度。

2.着力开发新型包装原辅材料5，加大对节能、环保包装材料的研发与测试，降低产品包装在流通过程中的破损率，提高包装质量。重点对蜂窝纸板、纸浆模塑、可降解材料、天然高聚物、植物纤维、纳米材料、环保胶黏剂和环保印刷材料等各种绿色包材的性能、生产工艺、生产设备问题进行深入的研究，加大科研投入，促进产学研一体化。

3.大力提倡“减量化”设计，倡导绿色生态设计6。绿色包装设计概念主张在满足保护、方便、销售、审美等功能的前提下，减少包装材料的厚度、层数，减少包装材料的体积和重量等以减少包装材料使用量，采用用量最少的适度包装方案。另外，优化包装设计方案特别是包装结构设计方案，减少单件包装的材料种类、减少包装印刷面积、简化印刷与制作工艺都是“减量化”设计的要求。以著名的全天然运动饮料制造商有机生活(LIV Organic)公司为例，该公司以前使用的是传统的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）饮料瓶，而现在他们采用了阿莫克(Amcor)公司的技术，从而使容量为16.9盎司的饮料瓶的重量从36.8克减少到31.4克，减重比例达到了14.6%。目前，该品牌还在不断开发新的容器、盖子、标签等产品，以达到减小包装体积、缩小价签面积的目的。

4.重视包装的重复利用和回收再利用，追求可持续化发展7。通过多次重复使用，或通过回收废弃物，生产再生制品、焚烧利用热能、分解腐化改善土壤等措施，达到再利用的目的。目前，可持续化发展是推动包装设计制造产业升级的唯一途径，可持续性已经渗透到了包装制造产业的方方面面。从包装材料的来源、包装材料加工、包装设计与制造、包装使用到废弃包装的最终处理方式，应积极评估、改善包装生命周期中各环节的环境影响力8。例如：地球转动(Earth Shift)公司开发的智能包装生命周期评估软件(Package Smart LCA)能让包装设计师了解该设计在生命周期中各个阶段的环境影响力，从而选择最优化的环保设计方案。从长远来看，包装设计制造业应该以实现包装整个生命周期无环境污染为最终目标。

三、运用大数据技术推进产业信息化发展

大数据时代9的来临，使得掌握大数据并且具有数据加工能力产业具有更强的“增值”能力，大数据技术能为企业提供更强的决策力、洞察力和流程优化能力，注入无形的信息资产。包装设计制造企业需要对大数据进行创新性的合理利用、准确的分析，才能快速获得有价值信息，体现大数据的巨大价值。利用大数据技术可以解决很多产业中的现有问题，例如：加强宏观调控和建设规划，避免投资、开发的低水平无序竞争；整合资源，减小产、供、销的运输半径，降低产品成本；提供大量准确的供、需信息，预测消费趋势，组织有效的研发、生产，降低企业运营风险；动态管理库存，降低库存成本，提高企业资金周转率；形成实时定价机制，根据需求和库存情况进行实时调价，提高企业经济效益等。简而言之，大数据时代将改变企业传统的经营思维和运作方式，包装设计制造企业应该通过大数据技术和大数据应用来获得“数据回报”，以此来应对大数据的挑战，抓住大数据的机会，推进产业的信息化发展。

四、新型材料技术和3D打印技术10的推广

第四次工业革命的另一个显著特征就是大量新技术的出现和快速被应用，使生产科学化。目前，与包装设计制造业密切相关的新技术有新型材料技术和3D打印技术，它们的推广将给整个包装设计制造产业链带来突破性的迅猛发展。

新材料技术主要研究新型材料的合成，在高新技术中处于关键地位，高新技术的发展紧密地依赖于新材料的发展。新材料技术的不断突破、创新与应用领域的拓展和推广，应该引起包装设计制造企业的高度关注。这些在将来可能会运用在包装设计制造产业中的新材料不仅能满足未来产品对包装功能、外观提出的新要求、还能大幅度的降低生产成本和减少碳排放。这些新型材料包括：高阻隔、多功能性可回收塑料，新型可降解材料，新型复合材料，新型纤维材料、纳米技术改良材料、可食性材料等。

3D打印技术的推广和应用将对包装设计制造企业带来竞争威胁。3D打印技术是继蒸汽时代、电气时代、计算机时代之后的第四次工业革命的代表性技术之一。由于3D打印具有零时间交付、零技能制造、不占空间、便携制造、产品多样化等特点，可以大幅降低产品研发成本，缩短研发周期，提高产品质量和性能，因而将成为包装设计制造业重点推广与应用的新技术。随着3D打印技术的不断完善与成熟，在不久的将来，3D打印机可以根据客户需要，进行小规模定制化的包装生产。包装设计制造企业现在就要积极关注、研发、应用该项技术。

水下混凝土配合比需要结合理论计算以及相关实验来进行验证，当前混凝土实验强度要高于设计强度，实际坍落度需要控制在18～20cm之间，水灰比控制在0.5～0.6m，粗骨料可以选用砾石。目前水下混凝土输送方式较多，比如混凝土输送泵进行灌注，此类技术措施在目前高速公路以及桥梁工程中应用范围较广。导管实际分节长度需要进行控制，这样便于后续拆卸与运输，对焊缝质量进行控制。导管在吊装之前需要进行试拼，确保接口位置连接具有良好的牢固性。

五、结语

在第四次工业革命即将到来的背景下，包装设计制造业一方面正在面临转型升级和结构性调整的巨大压力，另一方面又迎来了以自动化生产、大数据技术、3D打印技术等为核心的智能制造技术发展的历史机遇。未来包装设计制造业的发展趋势是紧密整合信息技术、材料技术、智能制造技术等新技术，进一步推动产业信息化、绿色化、科技化发展。

注释：

1.(德)乌尔里·希森德勒，工业4.0——即将来袭的第四次工业革命.[M].北京：机械工业出版社，2014.6-32.

2.胡鞍钢.中国赶上第四次工业革命发动期[N].北京日报，2013-2-25(3).

3.柴野.迎接第四次工业革命——德国汉诺威工业博览会启示[N].光明日报，2014-4-14(4).

4.张耀权.中国包装工业的现状及发展趋势[J].包装世界，2009(4)：6-8.

5.沈艳芳.基于绿色包装材料应用和发展研究[D].南昌：南昌大学，2012.

7.朱华，王莉.浅析可持续性绿色包装设计[J].美术大观，2014(2)：95.

8.安美清，向万里.低碳包装发展模式及其生命周期分析[J].生态经济，2012(5)：174-176.

9.(英)迈尔·舍恩伯格,库克耶.大数据时代[M].杭州：浙江人民出版社，2013.

10.乔益民，王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].包装工程，2012(22)：68-72.