淺談動(dòng)力總成廠零件的“精益包裝”

梁霏霏

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

Key words： lean packaging；packaging design

中圖分類號(hào)：TB482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(dòng)力總成廠零件特性設(shè)計(jì)一份精益的包裝，是本文主要探討的問題。

在設(shè)計(jì)之前，首先要明確精益包裝中對(duì)”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(duì)精益包裝的概念描述如下：通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，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(shí)又能符合人機(jī)工程要求，滿足環(huán)保需要，使得整個(gè)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(shí)際操作相結(jié)合，將在下文中對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

2 合理的設(shè)計(jì)

合理的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)的合理性第一方面的體現(xiàn)是安全。任何一個(gè)包裝的設(shè)計(jì)，首先保證使用人員的安全。如內(nèi)襯選用時(shí)，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(jì)過(guò)程中，不能有明顯的凸起或棱角，以免在操作過(guò)程中對(duì)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(gè)好的包裝設(shè)計(jì)一定要能保證零件在正常運(yùn)輸過(guò)程的質(zhì)量狀態(tài)。在質(zhì)量保證方面，動(dòng)力總成廠零件要求較多。

2.1 清潔度：動(dòng)力總成廠零件清潔度要求極高，如何保證零件在中轉(zhuǎn)運(yùn)輸過(guò)程中不被污染，是包裝過(guò)程首要考慮的問題.一般通過(guò)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(guó)內(nèi)動(dòng)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(lái)做，這樣零部件供應(yīng)商拿到的料箱就是干凈的，無(wú)需進(jìn)行二次清洗；有的是將清洗費(fèi)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(dòng)力總成廠中比較常見，有些零件有防銹要求，會(huì)在包裝時(shí)整體套一個(gè)防銹袋，可起防塵、防銹雙重效果；有些零件無(wú)防銹要求，一般也會(huì)套個(gè)塑料袋，一方面袋子將零件包裝成整體，對(duì)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(shí)到達(dá)線旁后，班次交接或宕產(chǎn)期間對(duì)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(cāng)儲(chǔ)階段即使用袋子包裝，這樣在外發(fā)時(shí)，直接整包裝發(fā)貨。需要特別提到的是在國(guó)內(nèi)各動(dòng)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(gè)車間及內(nèi)包裝的防塵，避免現(xiàn)場(chǎng)人員在開包裝時(shí)對(duì)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(huì)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(yùn)輸過(guò)程中零件表面會(huì)有紙屑、紙質(zhì)碎末等黏附在零件表面，這些是絕對(duì)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?jiān)鼤?huì)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(dòng)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(huì)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(duì)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(bào)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(shí)際工作中變通參考實(shí)施。見圖2。

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

觀其形：零件的形狀是設(shè)計(jì)的基本輸入（零件尺寸對(duì)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(guò)仿形托盤設(shè)計(jì)對(duì)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(gè)觀察點(diǎn)（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(diǎn)防護(hù)的位置，哪些是允許定位的位置。如發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，其表面的卡扣極其容易斷裂，在包裝過(guò)程中就需要重點(diǎn)防護(hù)其卡扣位置；如發(fā)動(dòng)機(jī)總成，可重點(diǎn)關(guān)注其幾個(gè)定位點(diǎn)，整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)防護(hù)。（如圖4）。零件的內(nèi)在結(jié)構(gòu)需重點(diǎn)防護(hù)的，如發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的三效催化轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部陶瓷體在運(yùn)輸過(guò)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(huì)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(guò)熱處理等等，都會(huì)對(duì)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(guò)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(shí)對(duì)定位材質(zhì)進(jìn)行特殊處理。如當(dāng)前鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)比較常用，以往常見的鑄鋼插銷就不能用在鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)也解決了零件運(yùn)輸過(guò)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(gè)好的包裝設(shè)計(jì)，其定位一定是簡(jiǎn)潔的、易制作的、操作簡(jiǎn)便的、可實(shí)現(xiàn)多型號(hào)共用。根據(jù)零件的運(yùn)輸要求對(duì)零件定位進(jìn)行設(shè)計(jì)，我們稱作6面定位法，關(guān)鍵點(diǎn)是從零件的四面及上下考慮限位。不同的運(yùn)輸條件對(duì)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(wú)顛簸，可對(duì)其上部限位減少需求，而涉及長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)牧慵溥\(yùn)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(jì)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(gè)概念：容器的標(biāo)準(zhǔn)化及匹配。在主機(jī)廠中，標(biāo)準(zhǔn)化的容器將大大降低存儲(chǔ)空間及運(yùn)輸資源的浪費(fèi)。以國(guó)內(nèi)某大型動(dòng)力總成廠為例，因?yàn)槠淞慵?yīng)商分布區(qū)域相對(duì)比較集中，從運(yùn)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(shí)間取貨。因供應(yīng)商使用的包裝容器均為此主機(jī)廠要求的標(biāo)準(zhǔn)尺寸容器，故在運(yùn)輸過(guò)程中大大提高了運(yùn)輸裝載率，降低了運(yùn)輸成本。

容器的標(biāo)準(zhǔn)化主要取決于各主機(jī)廠運(yùn)輸模式的確認(rèn)。再以國(guó)內(nèi)某動(dòng)力總成廠為例，因其80%的物料均需要通過(guò)集裝箱運(yùn)輸，則其容器的尺寸設(shè)計(jì)主要考慮匹配集裝箱的尺寸。根據(jù)集裝箱的長(zhǎng)寬高來(lái)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(duì)工廠運(yùn)作及倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃也有重要的影響。尺寸越標(biāo)準(zhǔn)，鏟運(yùn)車輛即可固定鏟齒間距，不需時(shí)時(shí)調(diào)整，線旁規(guī)劃可順序擺放，方便生產(chǎn)線布局，現(xiàn)場(chǎng)零件取用；倉(cāng)庫(kù)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(lái)的倉(cāng)儲(chǔ)浪費(fèi)。雖然每種動(dòng)力總成的零件尺寸大小有一定差異，但根據(jù)國(guó)內(nèi)較領(lǐng)先的動(dòng)力總成廠經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)化工作是完全可以實(shí)現(xiàn)的，目前國(guó)內(nèi)較大的動(dòng)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(gè)精益供應(yīng)商鏈考慮，箱型選擇時(shí)優(yōu)先使用最小箱原則，即從尺寸最小的箱子選起。第二個(gè)原則是減少搬運(yùn)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(jì)算包裝數(shù)量，確保包裝數(shù)量與搬運(yùn)頻次實(shí)現(xiàn)均衡。以某動(dòng)力總成廠為例，其線旁零件的庫(kù)存為3小時(shí)，每小時(shí)物流人員集中送一次貨其箱型選擇時(shí)盡量確保包裝數(shù)量滿足線旁1小時(shí)的量。若包裝數(shù)量低于1小時(shí)，則為保證線旁正常造機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)需要多放幾箱零件才可滿足線旁庫(kù)存設(shè)置，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致線旁空間被料箱占用，生產(chǎn)取料人員和物流拉動(dòng)人員要多次搬運(yùn)，并延伸到整個(gè)供應(yīng)鏈搬運(yùn)頻次的增加；若包裝數(shù)量過(guò)大，雖然搬運(yùn)頻次降低，但會(huì)導(dǎo)致庫(kù)存資金的呆滯和浪費(fèi)。線旁庫(kù)存、倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存都是按時(shí)間原則設(shè)置后并向上取整，都會(huì)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(jì)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(cuò)位擺放使用更小箱型等，在工廠內(nèi)最好設(shè)置一個(gè)包裝容積率的指標(biāo)，通過(guò)此指標(biāo)的考核，保證能達(dá)到提高運(yùn)輸裝載率，降低運(yùn)輸費(fèi)用的目的。關(guān)于此指標(biāo)的計(jì)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(jiǎn)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(jī)

符合人機(jī)工程的要求：每個(gè)工廠可接受的人機(jī)工程標(biāo)準(zhǔn)均有一定的差異。以國(guó)內(nèi)某動(dòng)力總成廠為例，對(duì)于使用雙手搬運(yùn)的零件包裝，其零件+內(nèi)襯+包裝箱重量<=15kg。對(duì)于使用鏟車鏟運(yùn)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(dòng)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(gè)工廠的實(shí)際情況，參考國(guó)標(biāo)，制定各工廠的人機(jī)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(gè)成本為內(nèi)襯成本+外箱成本+運(yùn)輸成本+存儲(chǔ)成本。各個(gè)成本間有一定的關(guān)聯(lián)性，并非降低其中一個(gè)成本，則總成本就最低，需要計(jì)算綜合影響。比如如何降低內(nèi)襯成本：對(duì)防護(hù)要求不嚴(yán)格的，可考慮使用較簡(jiǎn)單并便宜的一次性內(nèi)襯材料；而對(duì)于防護(hù)要求較高的零件，為降低其內(nèi)襯費(fèi)用，常見的方式是制作可循環(huán)內(nèi)襯。雖然初期投入費(fèi)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(fèi)用，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)運(yùn)輸費(fèi)用、倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用及人員管理費(fèi)用的增加，所以在確認(rèn)是否投入可循環(huán)內(nèi)襯時(shí)，對(duì)其他費(fèi)用也要充分評(píng)估。再比如包裝箱成本，包裝數(shù)量越大，則需購(gòu)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(shí)運(yùn)輸成本也會(huì)大大降低，這也是我們?cè)谇拔闹刑岬降奶岣甙b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?cè)谇拔闹刑岬降膸?kù)存資金占用問題。當(dāng)庫(kù)存資金大于因包裝數(shù)量增加而減少的料箱投入費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用時(shí)，過(guò)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(jiǎn)單表述，主要是要求在包裝設(shè)計(jì)過(guò)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(gè)好的包裝設(shè)計(jì)需要滿足安全、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、人機(jī)、成本、綠色包裝這幾項(xiàng)原則，而實(shí)際設(shè)計(jì)中，哪項(xiàng)原則的優(yōu)先級(jí)更高，則需要各工廠根據(jù)自己的實(shí)際情況酌情選擇，但總體可從以上幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行橫向和縱向比較，達(dá)到評(píng)審包裝和理性的目的。

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