企業(yè)包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)
主要內(nèi)容：
包裝系統(tǒng)分析方法
包裝系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
企業(yè)包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例
1.包裝系統(tǒng)分析定義
一般地說(shuō)，所謂系統(tǒng)分析是指從系統(tǒng)的整體利益出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)要求使用科學(xué)的分析工具和計(jì)算方法，對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)、功能、環(huán)境、費(fèi)用和效益進(jìn)行充分的調(diào)研、搜集、比較、分析和數(shù)據(jù)處理，并建立若干擬定方案和必要的模型進(jìn)行比較分析，選擇較優(yōu)的包裝方案。包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于包裝系統(tǒng)的分析并考慮在產(chǎn)品包裝整體決策和包裝功能的組合范疇內(nèi)所進(jìn)行的包裝設(shè)計(jì)。
2.包裝系統(tǒng)分析的一般原則
(1)整個(gè)包裝系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是至關(guān)重要的，要素存在的價(jià)值僅由它們提高整個(gè)系統(tǒng)工作績(jī)效的程度而定的。
(2)要素并不要求個(gè)體上達(dá)到最佳或最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，而重點(diǎn)在于組成系統(tǒng)的各要素之間的綜合關(guān)系。
(3)各要素作為一個(gè)結(jié)合系統(tǒng)而聯(lián)系在一起，可望產(chǎn)生的最終效果大于通過(guò)部件表現(xiàn)的效果。
3.包裝系統(tǒng)分析方法
包裝系統(tǒng)分析，適用于企業(yè)大中型項(xiàng)目的包裝一體化、產(chǎn)品包裝優(yōu)化設(shè)計(jì)。也是一種包裝系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)和在生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程中解決包裝問(wèn)題的一種比較有效的方法,包裝系統(tǒng)分析過(guò)程：
一 、 階段
Ⅰ.外部銜接—收集外界因素的信息
Ⅱ.編制總體包裝設(shè)計(jì)方案
Ⅲ.詳細(xì)包裝設(shè)計(jì)
Ⅳ.方案測(cè)試驗(yàn)證
Ⅴ.方案實(shí)施跟蹤
二、包裝系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)流程
包裝信息采集與分析；
包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體規(guī)劃；
設(shè)計(jì)包裝方案{1，初步包裝方案；2，修改和限制；}
選定包裝方案
包裝方案詳細(xì)設(shè)計(jì)和模型制作
評(píng)價(jià)包裝模型與測(cè)試驗(yàn)證
建立包裝數(shù)據(jù)庫(kù)
包裝跟蹤與反饋
4.階段Ⅰ——外部銜接
本階段應(yīng)弄清楚：
（1）產(chǎn)品輸入、輸出物流規(guī)劃方案。需全面了解產(chǎn)品運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、流通加工、配送等物流規(guī)劃；
（2）產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，包括包裝件加工裝配中輸入和輸出種類、數(shù)量、尺寸大小、重量以及包裝件表面特性；
（3）產(chǎn)品加工裝配路線包括：工藝路線、生產(chǎn)流程、工夾具種類、物流路線。
（4）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)節(jié)拍、班次等。
5.階段Ⅱ——編制總體包裝方案
對(duì)于項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，由于所涉及的包裝零件,多則上千，少則幾十個(gè)，因此包裝問(wèn)題就越復(fù)雜，該階段越有用。本階段擬定包裝總體方案設(shè)計(jì)原則，將對(duì)涉及到物流、產(chǎn)品加工工藝、包裝需求等方面做出初步?jīng)Q策。
6.階段Ⅲ——詳細(xì)零件的包裝設(shè)計(jì)方案
本階段主要：
應(yīng)根據(jù)每個(gè)零件本身保護(hù)特性、搬運(yùn)方式、產(chǎn)品加工裝配工藝、包裝運(yùn)輸成本、人機(jī)工程等方面確定包裝零件設(shè)計(jì)方案，根據(jù)方案詳細(xì)設(shè)計(jì)包裝器具并制作包裝器具模型。
7.階段Ⅴ—方案實(shí)施跟蹤
本階段應(yīng)進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作，訂購(gòu)包裝器具、編制包裝操作指導(dǎo)手冊(cè)、完成人員培訓(xùn)、跟蹤包裝進(jìn)度及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決包裝問(wèn)題以確保項(xiàng)目正常啟動(dòng)生產(chǎn)。
8.包裝系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
包裝信息采集與分析
這是系統(tǒng)分析的重要一步。很明顯，分析的正確性，離不開數(shù)據(jù)的精確性，必須完全掌握產(chǎn)品、現(xiàn)有工藝設(shè)施規(guī)劃、包裝、物流規(guī)劃、客戶需求和國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手四個(gè)方面的情況。
（1）產(chǎn)品信息—包括年產(chǎn)量、生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)班次；
（2）工藝設(shè)施—包括生產(chǎn)加工裝配工藝路線、生產(chǎn)地點(diǎn)生產(chǎn)能力、工夾具種類；
（3）包裝信息—包裝件種類、數(shù)量、尺寸大小、重量、產(chǎn)品保護(hù)特性等；
（4）物流規(guī)劃—內(nèi)外部物流運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、生產(chǎn)計(jì)劃和物流信息包括：可利用的運(yùn)輸方式、運(yùn)輸環(huán)境、倉(cāng)儲(chǔ)地點(diǎn)、儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)和配送中心的地點(diǎn)和能力等；
（5）客戶需求—客戶對(duì)包裝件特殊要求如包裝標(biāo)準(zhǔn)化、包裝件防靜電、防劃傷破損、防潮防腐蝕、包裝成本控制、線旁取件的人機(jī)工程等要求；
（6）國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手信息收集—大體相同包裝件包裝方法、包裝容積率、配載率、包裝成本分析、包裝質(zhì)量等。
包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體規(guī)劃
（1）零件包裝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化—根據(jù)項(xiàng)目總體規(guī)劃、物流規(guī)劃、生產(chǎn)區(qū)域、工藝流程建立項(xiàng)目包裝零件的標(biāo)準(zhǔn)包裝尺寸系列、特殊包裝尺寸系列、與包裝零件匹配的搬運(yùn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化系列、托盤尺寸系列等；
（2）物流規(guī)劃、工藝布置、生產(chǎn)操作等方面對(duì)包裝提出特殊包裝設(shè)計(jì)的需求；
（3）總體包裝方案在質(zhì)量、安全、綜合成本、人機(jī)工程等方面的設(shè)計(jì)原則；
（4）包裝方案優(yōu)先推選原則；
（5）總體包裝方案的量化指標(biāo)—如包裝件容積率、包裝單元運(yùn)輸配載率、包裝破損率、包裝標(biāo)準(zhǔn)化率等。
設(shè)計(jì)包裝方案
根據(jù)所采集包裝零件的信息，可以從不同的的側(cè)重點(diǎn)，設(shè)計(jì)若干個(gè)不同的包裝方案，
（1）初步包裝方案分析
在包裝系統(tǒng)總體規(guī)劃框架內(nèi)，結(jié)合每個(gè)零件自身保護(hù)要求，初步設(shè)計(jì)若干個(gè)單個(gè)零件包裝方案，步驟：
1）收集單個(gè)零件包裝信息，如零件基本信息；包裝件信息（如尺寸大小、重量、表面保護(hù)等級(jí)、特殊要求如防腐蝕、防潮、防靜電）；物流信息如物流環(huán)境、運(yùn)輸方式、距離、搬運(yùn)方法等；零件操作，如人機(jī)工程、大件上線取零件特殊要求等，按上述要求建立《包裝信息采集單》。
2）根據(jù)收集相關(guān)信息進(jìn)行分析整理，從保護(hù)零件、操作方便性、綜合成本、標(biāo)準(zhǔn)化等方面并依據(jù)包裝方案優(yōu)先推選原則，設(shè)計(jì)出若干個(gè)包裝方案。包裝方案的包裝箱和襯墊可以是一次性，也可以周轉(zhuǎn)。其實(shí)該階段方案設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，方案的優(yōu)劣，不僅影響包裝件本身的質(zhì)量和成本，對(duì)物流運(yùn)輸業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送以及操作成本影響更大，特別對(duì)于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，方案對(duì)綜合包裝成本影響特別顯著。
（2）方案的修改和限制
初步確定的方案是否切實(shí)可行，需從綜合成本（如包裝箱、襯墊、維修保養(yǎng)、單件運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、搬運(yùn)、配送等投入的單件成本費(fèi)用。）、包裝質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、制造工藝性和操作方便性等進(jìn)行方案的修改。對(duì)修改后的若干個(gè)初步方案，應(yīng)逐一進(jìn)行說(shuō)明和計(jì)算。
選定包裝方案
評(píng)審初步包裝方案。對(duì)于涉及大型項(xiàng)目投資，如包裝費(fèi)用一次性總投資在500萬(wàn)元以上，包裝件在100種以上的；單件包裝投資費(fèi)用20萬(wàn)元以上的；單件物流運(yùn)輸費(fèi)用每年30萬(wàn)元以上。需經(jīng)聯(lián)合評(píng)審委員會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。評(píng)審方法有兩類：一類綜合成本費(fèi)用比較；另一類為無(wú)形因素比較。
1）包裝件單件綜合成本費(fèi)用的比較。
評(píng)價(jià)各個(gè)包裝方案在運(yùn)輸（如是可返回周轉(zhuǎn)箱需計(jì)算運(yùn)輸返回費(fèi)用）、包裝箱和襯墊、倉(cāng)儲(chǔ)、維修保養(yǎng)和操作等單件綜合成費(fèi)用。
2）無(wú)形因素比較。常用方法有優(yōu)缺點(diǎn)比較法和加權(quán)因素比較法。從各個(gè)方面對(duì)不同的包裝方案優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行列表比較。主要有：
包裝件質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、包裝器具及襯墊維修及管理方便性、包裝件可操作性、安全性、共用性、標(biāo)準(zhǔn)化（托盤、包裝箱、集裝單元、襯墊、包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等）等方面進(jìn)行評(píng)審。
包裝方案詳細(xì)設(shè)計(jì)和模型制作
包裝方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)是在選定方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)包裝材料、結(jié)構(gòu)和襯墊設(shè)計(jì)。一般情況下，大多數(shù)中小包裝件無(wú)特殊包裝要求，往往包裝方案比較簡(jiǎn)單，僅設(shè)計(jì)包裝件的襯墊結(jié)構(gòu)，包裝箱、托盤都按標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行選擇。對(duì)于包裝件較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜并有特殊要求的，需要進(jìn)行詳細(xì)包裝方案設(shè)計(jì)。
（1）包裝箱設(shè)計(jì)。根據(jù)選定方案在包裝的結(jié)構(gòu)、材料方面進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和必要強(qiáng)度設(shè)計(jì)校核；
（2）包裝襯墊設(shè)計(jì)。根據(jù)零件的保護(hù)特性進(jìn)行襯墊 設(shè)計(jì)包括：選擇包裝材料、結(jié)構(gòu)、定位等設(shè)計(jì)；
（3）繪制包裝集裝單元和運(yùn)輸配載圖；包裝集裝單元也稱托盤貨物單元化——將已包裝的貨物按一定的方式逐個(gè)在托盤上碼放而成的。
（4） 制作模型。按圖紙制作包裝箱、襯墊模型。
9.評(píng)價(jià)包裝模型與測(cè)試驗(yàn)證
（1）評(píng)價(jià)包裝模型。從以下幾方面評(píng)價(jià)包裝模型；
1）包裝標(biāo)準(zhǔn)化。從包裝尺寸、襯墊、裝卸、運(yùn)輸?shù)确矫嬖u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化。
2）包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。包裝結(jié)構(gòu)整體、定位、壓緊等設(shè)計(jì)是否合理。
3）包裝材料選擇是否恰當(dāng)。從零件保護(hù)、環(huán)保、使用和特殊要求出發(fā)，評(píng)價(jià)包裝材料是否選擇恰當(dāng)。
4）物流操作方便性。運(yùn)輸環(huán)境、搬運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)配送等方面評(píng)價(jià)物流操作的方便性。
5）操作的安全可靠性。從包裝件操作的安全、取料方便、人機(jī)工程等評(píng)價(jià)。
（2）測(cè)試驗(yàn)證。為驗(yàn)證包裝設(shè)計(jì)的安全性和合理性，并針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題提出具體包裝設(shè)計(jì)改進(jìn)方案。這一階段應(yīng)制定包裝檢測(cè)項(xiàng)目規(guī)劃書。項(xiàng)目規(guī)劃書內(nèi)容主要有5個(gè)方面；項(xiàng)目目的、項(xiàng)目?jī)?nèi)容、常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)計(jì)劃、費(fèi)用投資預(yù)算等。
10.建立包裝信息數(shù)據(jù)庫(kù)
包裝信息數(shù)據(jù)庫(kù)是指包裝系統(tǒng)內(nèi)部與外界相聯(lián)系的有關(guān)情況。
包裝數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)一般由兩個(gè)方面組成：
（1）包裝系統(tǒng)內(nèi)部信息，主要伴隨著零件的包裝活動(dòng)而發(fā)生的信息，包括零件的基本信息，如零件名稱、零件號(hào)、零件描述、零件重量、零件尺寸和重量。包裝信息：包裝器具信息，包括運(yùn)輸和線旁包裝信息主要有包裝器具編號(hào)、包裝器具名稱、尺寸、重量、包裝數(shù)量、包裝襯墊、包裝費(fèi)用等。
（2）包裝系統(tǒng)外部信息，包括物流活動(dòng)信息包括包裝單元物流運(yùn)輸方式、內(nèi)部上線方式、物料搬運(yùn)設(shè)備。零件供應(yīng)商信息如零件供應(yīng)商名稱、零件供貨頻率、每次訂單數(shù)量、零件最大最小庫(kù)存數(shù)量等。
11.包裝跟蹤與反饋
一般情況下項(xiàng)目正式批量生產(chǎn)前，都要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段。
第一階段為預(yù)試生產(chǎn)；
第二階段試生產(chǎn)階段；
第三階段正式生產(chǎn)階段。
包裝也需經(jīng)過(guò)以上三個(gè)階段，每一階段都是跟蹤并驗(yàn)證包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否運(yùn)行正常。重點(diǎn)驗(yàn)證包裝系統(tǒng)的物流環(huán)節(jié)、現(xiàn)場(chǎng)操作、包裝設(shè)計(jì)是否合理可靠。檢查包裝設(shè)計(jì)是否有破損和不安全的因素，通過(guò)跟蹤及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隨時(shí)改進(jìn)，避免在項(xiàng)目正式投產(chǎn)時(shí)，發(fā)生因包裝問(wèn)題產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。
12.優(yōu)化包裝物流系統(tǒng)方案案例
要素并不要求個(gè)體上達(dá)到最佳或最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，而重點(diǎn)在于組成系統(tǒng)的各要素之間的綜合關(guān)系。
背景介紹：
從2005年10月起 FGM002整車（包括車身、總裝、油漆裝配線）將從上海搬遷到北方某地生產(chǎn)裝配，早在2004年起FGM002項(xiàng)目就投入開發(fā)和搬遷啟動(dòng)階段，產(chǎn)品工程、規(guī)劃部門、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)采購(gòu)、質(zhì)量等部門都參與項(xiàng)目的前期開發(fā)規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及零部件供應(yīng)商的采購(gòu)布點(diǎn)，而物流包裝部門是在該項(xiàng)目正式開始實(shí)施過(guò)程中才開始參與。在參與過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)采購(gòu)部門已將FGM002與車身總成配套的七種焊接總成零件布點(diǎn)在上海某公司生產(chǎn)，這些總成件不僅形狀復(fù)雜，體積大而且易變形，由于物流距離（從上海到北方某地距離為2200公里）、路徑都已經(jīng)發(fā)生較大的變化，如按原來(lái)包裝方案和物流運(yùn)作方案經(jīng)分析計(jì)算物流包裝成本為：
1）包裝成本費(fèi)用：包裝一次性投入為319萬(wàn)元。
2）物流成本費(fèi)用：按2萬(wàn)套/每年焊接件總成計(jì)算，7種零件總成每年運(yùn)輸成本為：471萬(wàn)元。
顯然，目前這7種零件總成物流包裝成本是非常高的。但是FGM002整車項(xiàng)目搬遷到北方生產(chǎn)方案是企業(yè)管理層的戰(zhàn)略決策，也是不能改變的，如何在現(xiàn)有搬遷總體方案不變的情況下，最大限度降低物流運(yùn)輸、包裝和操作成本。經(jīng)對(duì)搬遷后包裝物流費(fèi)用明顯上升的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查分析其主要原因有以下幾個(gè)方面：
1）這7種零件全以焊接總成件的方式從上海包裝后運(yùn)到北方進(jìn)行車身拼裝，總成件不僅體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且長(zhǎng)途運(yùn)輸零件易變形，造成單位體積包裝數(shù)量下降，包裝一次性投入成本上升；
2）由于包裝數(shù)量明顯減少，物流難度加大，長(zhǎng)途運(yùn)輸距離越長(zhǎng)運(yùn)輸成本越高，物流成本占整個(gè)生產(chǎn)成本的比例將顯著上升；
3）物流運(yùn)載模式不同，其運(yùn)輸成本也會(huì)影響物流成本；
4）焊接總成件采用特殊料架包裝而非標(biāo)準(zhǔn)料箱，因此空料架返回運(yùn)輸成本高。
5）物流包裝部門未參與前期開發(fā)與規(guī)劃，造成物流和包裝工作的先天不足。
針對(duì)影響物流包裝成本上升的原因，物流包裝部門提出了以下解決方案：
1）改進(jìn)設(shè)計(jì)包裝方案：針對(duì)零件總成件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和長(zhǎng)途運(yùn)輸對(duì)零件的保護(hù)要求重新設(shè)計(jì)，增加單位體積的包裝數(shù)量，并采用可周轉(zhuǎn)、可折疊式料架，以減少空料架返回運(yùn)輸成本費(fèi)用；
2）改變物料運(yùn)輸模式，分析各種運(yùn)輸模式綜合物流成本，得出最佳長(zhǎng)途運(yùn)輸路徑（海運(yùn)＋鐵路＋短途高速公路）和運(yùn)輸工具（標(biāo)準(zhǔn)40英尺集卡）；
3）零件焊接總成件與其沖壓件異地生產(chǎn)制造，即沖壓件在上海工廠生產(chǎn)，焊接總成件在北方拼焊，突破物流包裝規(guī)劃狹益思維方式，將物流包裝規(guī)劃置于整個(gè)生產(chǎn)制造、采購(gòu)布點(diǎn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃系統(tǒng)中。該方案明顯增加單位體積包裝數(shù)量，物流運(yùn)輸成本顯著降低、零件質(zhì)量得到充分保護(hù)。
表1為物流包裝規(guī)劃針對(duì)TGM002搬遷項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中存在的包裝規(guī)劃問(wèn)題，及時(shí)向TGM002搬遷項(xiàng)目平臺(tái)中心提交的《TGM002項(xiàng)目7種零件不同物流包裝方案比較》部分分析報(bào)告。
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