梁霏霏

摘要：在精益物流實施過程中，包裝始終是一個特殊性存在，其不增值的特性使得企業(yè)對其認(rèn)知和感受褒貶不一。好的包裝設(shè)計可使企業(yè)在低成本的情況下保持高質(zhì)量，差的設(shè)計既花錢又有較高的返修率。本文針對此問題，就汽車行業(yè)動力總成零件的特殊性包裝設(shè)計進(jìn)行了闡述。

Abstract： In the implementation process of lean logistics， packaging is always a special existence， and its non-value-added characteristics make enterprises have a different perceptions and feelings on it. Good packaging design allows companies to maintain high quality at low cost， and poor design costs both money and high repair rates. In this paper， the specific packaging design of the powertrain components of the automotive industry is described.

關(guān)鍵詞：精益包裝；包裝設(shè)計

Key words： lean packaging；packaging design

中圖分類號：TB482 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）02-0182-04

1 精益包裝的定義

在精益物流體系中，精益的包裝是保證物流順暢的前提，如何根據(jù)動力總成廠零件特性設(shè)計一份精益的包裝，是本文主要探討的問題。

在設(shè)計之前，首先要明確精益包裝中對”精益”二字的定義或者明確判斷是否為精益包裝的標(biāo)準(zhǔn)。在本文中，對精益包裝的概念描述如下：通過合理的設(shè)計，使用合適的容器，使得容器內(nèi)的零件數(shù)量達(dá)到最多，但同時又能符合人機工程要求，滿足環(huán)保需要，使得整個物流環(huán)節(jié)中因包裝導(dǎo)致的成本最低。

如何理解以上概念并將此概念與實際操作相結(jié)合，將在下文中對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

2 合理的設(shè)計

合理的設(shè)計：設(shè)計的合理性第一方面的體現(xiàn)是安全。任何一個包裝的設(shè)計，首先保證使用人員的安全。如內(nèi)襯選用時，在車身車間這種焊接較多的區(qū)域，就不能選用易燃的內(nèi)襯；比如料架設(shè)計過程中，不能有明顯的凸起或棱角，以免在操作過程中對操作人員造成身體上的傷害等等。第二方面的體現(xiàn)是質(zhì)量。一個好的包裝設(shè)計一定要能保證零件在正常運輸過程的質(zhì)量狀態(tài)。在質(zhì)量保證方面，動力總成廠零件要求較多。

2.1 清潔度：動力總成廠零件清潔度要求極高，如何保證零件在中轉(zhuǎn)運輸過程中不被污染，是包裝過程首要考慮的問題.一般通過以下幾種方式解決：

干凈的料箱：在裝箱前，需要將料箱清理干凈，避免料箱內(nèi)的雜質(zhì)污染零件。目前國內(nèi)動力總成廠中的做法各不相同，有的是將料箱清潔外包給第三方來做，這樣零部件供應(yīng)商拿到的料箱就是干凈的，無需進(jìn)行二次清洗；有的是將清洗費用算在零部件合同中，料箱清洗工作由供應(yīng)商自行負(fù)責(zé)。

零件套袋防塵：這種方式在動力總成廠中比較常見，有些零件有防銹要求，會在包裝時整體套一個防銹袋，可起防塵、防銹雙重效果；有些零件無防銹要求，一般也會套個塑料袋，一方面袋子將零件包裝成整體，對質(zhì)量防護(hù)有一定作用，另一方面起雙重防塵保護(hù)，避免零件與料箱內(nèi)壁、襯格直接接觸產(chǎn)生刮屑導(dǎo)致二次污染，同時到達(dá)線旁后，班次交接或宕產(chǎn)期間對已開包裝的零件進(jìn)行防塵。當(dāng)然還有零件是在供應(yīng)商處倉儲階段即使用袋子包裝，這樣在外發(fā)時，直接整包裝發(fā)貨。需要特別提到的是在國內(nèi)各動力總成廠中，比較推薦使用帶蓋的箱子，這種理念主要在于箱蓋不僅要保證零件的防塵，還在于整個車間及內(nèi)包裝的防塵，避免現(xiàn)場人員在開包裝時對環(huán)境、所帶手套產(chǎn)生污染，從而影響零件質(zhì)量。見圖1。

內(nèi)襯的選擇：內(nèi)襯的選擇不當(dāng)，也會造成零件污染。如使用紙質(zhì)襯格，當(dāng)零件與襯格直接接觸，在運輸過程中零件表面會有紙屑、紙質(zhì)碎末等黏附在零件表面，這些是絕對不可接受的；如鈣塑板或中空板襯格，這種材質(zhì)的內(nèi)襯容易老化，破碎的襯格殘渣會掉入零件內(nèi)部，從而影響零件性能；如HDPE材質(zhì)托盤，這種高分子材質(zhì)托盤本身硬度是沒問題的，但動力總成廠缸體、缸蓋、曲軸及齒輪類零件表面鋒利面極多，與襯格接觸后會產(chǎn)生刮屑從而影響零件清潔度。目前比較推薦的材質(zhì)有PET、TPU、壓塑成形的紙漿板。除了新材質(zhì)選用，也可針對已用的材料進(jìn)行改進(jìn)，如與零件接觸的紙板表面加壓塑料薄膜，中空板襯格定期報廢，HDPE托盤在制作前，底料中增加其他輔料，提高托盤硬度等等，可在實際工作中變通參考實施。見圖2。

2.2 零件定位的設(shè)計：一個好的定位設(shè)計是保證零件質(zhì)量的重要前提。在拿到一個相對比較復(fù)雜的零件時，如何確認(rèn)其包裝設(shè)計方案呢？

觀其形：零件的形狀是設(shè)計的基本輸入（零件尺寸對箱型選擇的影響我們放在下一章節(jié)描述，本章節(jié)不做贅述），若零件本身非常規(guī)則，如變速箱齒輪類零件，標(biāo)準(zhǔn)圓形尺寸，可直接通過仿形托盤設(shè)計對其外形進(jìn)行定位（如圖3）；若零件本身不規(guī)則，則需要考慮其定位的特殊性，尋找其允許定位的位置，這就引申第二個觀察點（如圖3）。

明其性：此部分主要指了解其質(zhì)量特征，即外觀質(zhì)量和內(nèi)在特性。外觀質(zhì)量是指哪些是需要重點防護(hù)的位置，哪些是允許定位的位置。如發(fā)動機進(jìn)氣歧管，其表面的卡扣極其容易斷裂，在包裝過程中就需要重點防護(hù)其卡扣位置；如發(fā)動機總成，可重點關(guān)注其幾個定位點，整臺發(fā)動機即可實現(xiàn)防護(hù)。（如圖4）。零件的內(nèi)在結(jié)構(gòu)需重點防護(hù)的，如發(fā)動機各種傳感器，其內(nèi)部金屬探針容易斷裂或折彎，再比如發(fā)動機的三效催化轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部陶瓷體在運輸過程中受到較大顛簸而碎裂。內(nèi)在特性還包括零件本身的材質(zhì)屬性，這主要會影響到零件的防銹要求，如鑄鐵類、鑄鋼類、粉末冶金，表面是否有鍍鋅、鍍鉻，是否經(jīng)過熱處理等等，都會對零件防銹產(chǎn)生要求，從而需根據(jù)零件屬性選擇合適的防銹方案。（如圖5）

定其位：以上所有內(nèi)容都是為了最終的定其位，在定位過程中，首要選擇合適的定位材料，確保其定位材料不能損壞零件本身表面質(zhì)量，必要時對定位材質(zhì)進(jìn)行特殊處理。如當(dāng)前鋁制發(fā)動機比較常用，以往常見的鑄鋼插銷就不能用在鋁制發(fā)動機定位上，但如果將插銷表面湛塑一層TPU，即解決了零件表面可能產(chǎn)生的磕碰問題，同時也解決了零件運輸過程中的定位問題。確認(rèn)好定位材料，則需要確認(rèn)其定位方式，一個好的包裝設(shè)計，其定位一定是簡潔的、易制作的、操作簡便的、可實現(xiàn)多型號共用。根據(jù)零件的運輸要求對零件定位進(jìn)行設(shè)計，我們稱作6面定位法，關(guān)鍵點是從零件的四面及上下考慮限位。不同的運輸條件對限位的要求成都不同。如車間內(nèi)周轉(zhuǎn)的料架，因地面平整無顛簸，可對其上部限位減少需求，而涉及長途運輸?shù)牧慵?，其運輸條件惡劣的多，則需要進(jìn)行六面全面防護(hù)。附圖為比較好的集中設(shè)計方案，推薦參考使用（如圖6）。

3 合適的容器

合適的容器在此部分要體現(xiàn)兩個概念：容器的標(biāo)準(zhǔn)化及匹配。在主機廠中，標(biāo)準(zhǔn)化的容器將大大降低存儲空間及運輸資源的浪費。以國內(nèi)某大型動力總成廠為例，因為其零件供應(yīng)商分布區(qū)域相對比較集中，從運輸成本考慮，采用循環(huán)取貨方式，到各家供應(yīng)商按窗口時間取貨。因供應(yīng)商使用的包裝容器均為此主機廠要求的標(biāo)準(zhǔn)尺寸容器，故在運輸過程中大大提高了運輸裝載率，降低了運輸成本。

容器的標(biāo)準(zhǔn)化主要取決于各主機廠運輸模式的確認(rèn)。再以國內(nèi)某動力總成廠為例，因其80%的物料均需要通過集裝箱運輸，則其容器的尺寸設(shè)計主要考慮匹配集裝箱的尺寸。根據(jù)集裝箱的長寬高來分解容器的尺寸，像疊積木一樣將容器堆疊滿集裝箱。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的包裝對工廠運作及倉儲規(guī)劃也有重要的影響。尺寸越標(biāo)準(zhǔn)，鏟運車輛即可固定鏟齒間距，不需時時調(diào)整，線旁規(guī)劃可順序擺放，方便生產(chǎn)線布局，現(xiàn)場零件取用；倉庫內(nèi)高位料架可按確認(rèn)規(guī)格制作，減少非標(biāo)準(zhǔn)尺寸帶來的倉儲浪費。雖然每種動力總成的零件尺寸大小有一定差異，但根據(jù)國內(nèi)較領(lǐng)先的動力總成廠經(jīng)驗，標(biāo)準(zhǔn)化工作是完全可以實現(xiàn)的，目前國內(nèi)較大的動力總成廠其標(biāo)準(zhǔn)化率可達(dá)到99%。（如圖7）

有了標(biāo)準(zhǔn)化的箱型，需要考慮在各標(biāo)準(zhǔn)化箱型中選擇合適的料箱。從整個精益供應(yīng)商鏈考慮，箱型選擇時優(yōu)先使用最小箱原則，即從尺寸最小的箱子選起。第二個原則是減少搬運次數(shù)。并非箱子越小越好，還需要根據(jù)生產(chǎn)線的節(jié)拍計算包裝數(shù)量，確保包裝數(shù)量與搬運頻次實現(xiàn)均衡。以某動力總成廠為例，其線旁零件的庫存為3小時，每小時物流人員集中送一次貨其箱型選擇時盡量確保包裝數(shù)量滿足線旁1小時的量。若包裝數(shù)量低于1小時，則為保證線旁正常造機，現(xiàn)場需要多放幾箱零件才可滿足線旁庫存設(shè)置，此時會導(dǎo)致線旁空間被料箱占用，生產(chǎn)取料人員和物流拉動人員要多次搬運，并延伸到整個供應(yīng)鏈搬運頻次的增加；若包裝數(shù)量過大，雖然搬運頻次降低，但會導(dǎo)致庫存資金的呆滯和浪費。線旁庫存、倉儲庫存都是按時間原則設(shè)置后并向上取整，都會導(dǎo)致資金被占用。使得容器內(nèi)的數(shù)量達(dá)到最多，是在合理的設(shè)計及合理的箱型選擇完成后，再進(jìn)一步考慮提高零件的包裝容積率。如減少零件不必要的內(nèi)襯，如利用零件相互錯位擺放使用更小箱型等，在工廠內(nèi)最好設(shè)置一個包裝容積率的指標(biāo)，通過此指標(biāo)的考核，保證能達(dá)到提高運輸裝載率，降低運輸費用的目的。關(guān)于此指標(biāo)的計算：

包裝容積率=包裝箱內(nèi)零件與內(nèi)襯所占用的體積/包裝箱本身的體積*100%

而一般料箱內(nèi)的內(nèi)容物都是自下而上平鋪，所以也可簡化為：包裝容積率=包裝箱內(nèi)容物的高度/包裝箱的內(nèi)高 *100%

4 合適的人機

符合人機工程的要求：每個工廠可接受的人機工程標(biāo)準(zhǔn)均有一定的差異。以國內(nèi)某動力總成廠為例，對于使用雙手搬運的零件包裝，其零件+內(nèi)襯+包裝箱重量<=15kg。對于使用鏟車鏟運的包裝箱，考慮使用平板小車上線，但小車+零件包裝的靜啟動力<=175N。除重量限制外，還有高度上的限制，如最低取料高度為500mm，最高取料高度為1520mm（這些尺寸含吊具尺寸）。如圖8。零件間間隙>=25mm等等，具體可根據(jù)每個工廠的實際情況，參考國標(biāo)，制定各工廠的人機工程標(biāo)準(zhǔn)。

5 合適的成本

供應(yīng)鏈中因包裝原因?qū)е碌某杀咀畹?。這個成本為內(nèi)襯成本+外箱成本+運輸成本+存儲成本。各個成本間有一定的關(guān)聯(lián)性，并非降低其中一個成本，則總成本就最低，需要計算綜合影響。比如如何降低內(nèi)襯成本：對防護(hù)要求不嚴(yán)格的，可考慮使用較簡單并便宜的一次性內(nèi)襯材料；而對于防護(hù)要求較高的零件，為降低其內(nèi)襯費用，常見的方式是制作可循環(huán)內(nèi)襯。雖然初期投入費用高，但按循環(huán)次數(shù)分?jǐn)偤罂纱蟠蠼档蛢?nèi)襯的使用費用，但同時也會帶來運輸費用、倉儲費用及人員管理費用的增加，所以在確認(rèn)是否投入可循環(huán)內(nèi)襯時，對其他費用也要充分評估。再比如包裝箱成本，包裝數(shù)量越大，則需購買的包裝箱就越少，包裝箱所占用的供應(yīng)鏈成本越低，同時運輸成本也會大大降低，這也是我們在前文中提到的提高包裝容積率的意義，但包裝數(shù)量是否一定越多越好呢？這就回到我們在前文中提到的庫存資金占用問題。當(dāng)庫存資金大于因包裝數(shù)量增加而減少的料箱投入費用和運輸費用時，過高的包裝數(shù)量將失去其意義。

6 合適的綠色

滿足環(huán)保需要：此部分只做簡單表述，主要是要求在包裝設(shè)計過程中盡量使用環(huán)保、可循環(huán)、可降解的包裝材料：比如金屬材料、紙質(zhì)材料、高分子材料如TPU、PET、HDPE等等，少使用或不使用不符合環(huán)保要求的材料如PVC等。

綜上所述，一個好的包裝設(shè)計需要滿足安全、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、人機、成本、綠色包裝這幾項原則，而實際設(shè)計中，哪項原則的優(yōu)先級更高，則需要各工廠根據(jù)自己的實際情況酌情選擇，但總體可從以上幾個指標(biāo)進(jìn)行橫向和縱向比較，達(dá)到評審包裝和理性的目的。

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