淺談汽車零部件包裝設(shè)計(jì)及過程防護(hù)

李加祥　昂衛(wèi)星　付杰　楊桂芝

摘 要：隨著汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，客戶的需求從注重外觀到更關(guān)注汽車的內(nèi)在質(zhì)量方面轉(zhuǎn)變，作為主機(jī)廠為響應(yīng)客戶的需求，需要不斷挖掘內(nèi)在質(zhì)量控制能力，不僅關(guān)注零部件的生產(chǎn)工藝質(zhì)量、過程裝配質(zhì)量及交付質(zhì)量，同時(shí)更應(yīng)重視零部件的物流過程質(zhì)量，確保將合格的零部件準(zhǔn)確配送至工位，按照標(biāo)準(zhǔn)的工藝組裝成整車。而包裝作為物流環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)單元，是零件過程防護(hù)的重要載體，已從原先粗獷式包裝物提供轉(zhuǎn)向精益包裝需求，實(shí)現(xiàn)物流環(huán)節(jié)QCD（質(zhì)量、成本、效率）的同步改善，為此，作為物流基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的包裝防護(hù)設(shè)計(jì)也越來越得到主機(jī)廠的重視，包裝防護(hù)設(shè)計(jì)理念也是不斷的推陳出新。

關(guān)鍵詞：包裝規(guī)劃 全程循環(huán)包裝 包裝防護(hù)材料 包裝設(shè)計(jì)質(zhì)量

Discussion about the Automobile Parts Package Design and the Process Protection

Li Jiaxiang Ang Weixing Fu Jie Yang Guizhi

Abstract：As the car industry become increasingly competitive， customer demands from the appearance to the change to focus on the intrinsic quality of the car， in response to customer demand， need to constantly digging internal quality control ability， not only focus on parts assembly production process quality and process quality and the quality of delivery， at the same time， more should pay attention to logistics process quality of parts， so as to ensure the accurate distribution of qualified parts to the station， based on the standard process of assembly. And packaging as the basis of logistics link unit， the important carrier of the parts process protection， has been increased from straightforward type packing materials provided to lean packaging requirements， realize the logistics link QCD （quality， cost， efficiency） of synchronous improvement. Therefore， as a foundation for logistics link， package protection design is getting more and more attention of the hosts， and protective packaging design concept is also constant innovation.

Key words：packaging planning， full cycle packaging， packaging protective materials， packaging design quality

1 引言

縱觀汽車主機(jī)廠包裝的發(fā)展，第一階段為建標(biāo)準(zhǔn)，建流程;第二階段為包裝標(biāo)準(zhǔn)化、通用化;第三階段為包裝精益設(shè)計(jì)，如重視包裝防護(hù)、人機(jī)工程及運(yùn)輸裝載率改善等;各主機(jī)廠也是越來越重視包裝的發(fā)展，器具的標(biāo)準(zhǔn)化及通用化取得一定的進(jìn)展，包裝防護(hù)的體系初步建立，但整體的包裝防護(hù)能力還存在較多不足，影響物料質(zhì)量及交付周期。

2 現(xiàn)狀與問題

在生產(chǎn)過程中，包裝處于生產(chǎn)過程的末尾和物流過程的開頭，既是生產(chǎn)的終點(diǎn)又是物流的起點(diǎn)[1]。因此，包裝過程防護(hù)的有效性對(duì)零件質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，縱觀目前主機(jī)廠零部件的裝卸、搬運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送過程中表現(xiàn)，磕碰、劃傷等質(zhì)量問題經(jīng)常性的發(fā)生，造成供應(yīng)鏈多環(huán)節(jié)抱怨及質(zhì)量、成本浪費(fèi)，分析導(dǎo)致的原因是多方面的，但包裝作為過程防護(hù)的基礎(chǔ)性工作，在包裝規(guī)劃模式，設(shè)計(jì)質(zhì)量，翻包規(guī)范性、配送一致性等方面對(duì)零件防護(hù)起到?jīng)Q定性作用。

現(xiàn)階段主機(jī)廠在零部件過程包裝防護(hù)方面主要存在不足表現(xiàn)在以下方面：

2.1 包裝規(guī)劃模式不合理

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。包裝規(guī)劃合理性決定著物流過程質(zhì)量、成本及效率，目前主機(jī)廠上線供貨工藝存在多種模式，如排序供貨、補(bǔ)貨看板、循環(huán)取貨（Milk run）、VMI（Vendor Managed Inventory）模式等，普遍存在一次性包裝形式，在第三方物流按照主機(jī)廠拉動(dòng)節(jié)拍分揀、翻包至對(duì)應(yīng)包裝中配送上線，過程需經(jīng)過多次翻包，操作人員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性和零部件過程質(zhì)量表現(xiàn)有著緊密的關(guān)系，搬運(yùn)動(dòng)作、取放件的力度、包裝類型選擇等，一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題將帶來零部件過程質(zhì)量隱患。

2.2 包裝設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制

包裝設(shè)計(jì)是防護(hù)非常重要的一個(gè)因素，一個(gè)精益的包裝設(shè)計(jì)能規(guī)避很多物流環(huán)節(jié)的不合理操作動(dòng)作，從包裝設(shè)計(jì)初始發(fā)展階段看，很多主機(jī)廠包裝工程師只是做了一個(gè)“甩手掌柜”的角色，包裝設(shè)計(jì)方案由供應(yīng)商提供，主機(jī)廠負(fù)責(zé)審核及評(píng)審，再由供應(yīng)商自己尋找供應(yīng)商制作，并交付使用，在整個(gè)過程中主機(jī)廠包裝設(shè)計(jì)缺少質(zhì)量控制，一般都是慣性思維通過老車型狀態(tài)來確認(rèn)新品的包裝狀態(tài)，同時(shí)在圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量、審核能力及過程控制上暴露出不足，降低包裝設(shè)計(jì)質(zhì)量，影響整體物料過程防護(hù)能力。

2.3 翻包過程規(guī)范

汽車生產(chǎn)過程涉及的產(chǎn)品零部件可達(dá)上萬種。面對(duì)訂單柔性化生產(chǎn)，不但要求主機(jī)廠在成本、品質(zhì)和供應(yīng)鏈管理方面具有很好的管控能力，同時(shí)也要求零部件供應(yīng)商具有同樣的生產(chǎn)、交付、品質(zhì)管控能力[2]。這些供應(yīng)商有本地自配送模式，有JIS排序模式，有3PL配送方式，物流過程復(fù)雜，物料在出廠地至主機(jī)廠生產(chǎn)線裝配需經(jīng)過運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、翻包、配送、裝配過程，部分物料在供貨過程中歷經(jīng)多次翻包，過程規(guī)范性存在一定隱患，所選包裝類型與認(rèn)可包裝一致性，防護(hù)格檔完整性、物料在包裝中的擺放及操作動(dòng)作都是過程控制的重點(diǎn)。

在包裝類型的選擇上，物料定義是專用包裝箱，但在分揀翻包過程中因管理疏漏存在使用非專箱的現(xiàn)象，物料相互疊加堆放，容易導(dǎo)致零件表面出現(xiàn)劃傷、磕碰的質(zhì)量隱患。同時(shí)翻包動(dòng)作因員工更迭較快，缺少“傳、幫、帶”及經(jīng)驗(yàn)沉淀，作業(yè)過程缺少有效監(jiān)控，也是目前過程隱患的控制重點(diǎn)。

2.4 包裝配送一致性

“好的方案或標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵是執(zhí)行”，在物流環(huán)節(jié)中，包裝方案執(zhí)行一致性一直是比較難的問題，主要原因還是配送環(huán)節(jié)包裝管理存在失位，包裝未能做到分類擺放、存儲(chǔ)及領(lǐng)用，導(dǎo)致在收貨環(huán)節(jié)出現(xiàn)的較多不一致現(xiàn)象，影響到物料的防護(hù)質(zhì)量。此類的問題主要表現(xiàn)在塑料箱零部件的包裝上，應(yīng)該使用帶仿型或卡槽內(nèi)襯專箱沒有體現(xiàn)而使用通用塑料箱，或應(yīng)該是小的箱型而使用大的箱型，零部件在包裝中晃動(dòng)量大，導(dǎo)致質(zhì)量隱患發(fā)生。

3 解決對(duì)策

針對(duì)零部件物流過程存在的質(zhì)量隱患，從包裝角度需要充分考慮規(guī)劃的合理性、設(shè)計(jì)質(zhì)量控制、過程防護(hù)及配送一致性問題，通過采取一些有效措施來規(guī)避零部件過程風(fēng)險(xiǎn)，搭建過程防護(hù)體系及包裝信息透明化，聯(lián)動(dòng)供應(yīng)鏈多環(huán)節(jié)控制，實(shí)現(xiàn)零件過程防護(hù)可控。

3.1 包裝的合理規(guī)劃

主機(jī)廠包裝業(yè)務(wù)的開展一般在項(xiàng)目初始階段即開始介入，在項(xiàng)目P2階段通過《物流技術(shù)要求》等RFQ（Request for Quotation，報(bào)價(jià)請(qǐng)求）文件將包裝要求釋放給潛在供應(yīng)商，由供應(yīng)商按照文件要求闡述并滿足，一般在物流要求中，需要明確潛在供應(yīng)商需滿足全程循環(huán)包裝要求，同時(shí)定義包裝內(nèi)部防護(hù)材料。

（1）全程循環(huán)包裝

全程循環(huán)包裝顧名思義指的是零部件從供應(yīng)商下線裝箱到運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送至上線，均為同一包裝，過程不翻包，叉車裝卸搬運(yùn)，減少過程包裝人工搬運(yùn)過程中造成的跌落風(fēng)險(xiǎn)，解決3PL（Third-Party logistics，第三方物流）翻包過程因人員技能或工藝不完善導(dǎo)致的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)有利于提升物流過程效率。

目前全程循環(huán)包裝主要是以圍板箱、折疊工裝、EU箱為主，符合供應(yīng)鏈包裝模數(shù)要求，最大化滿足運(yùn)輸裝載率，基本滿足行業(yè)內(nèi)各主機(jī)廠包裝要求，有利于供應(yīng)鏈包裝資源共享及打造環(huán)境友好型綠色包裝。

（2）包裝防護(hù)材料

包裝防護(hù)材料種類繁多，按材質(zhì)的屬性可分為EVA泡棉、EPE珍珠棉、毛氈、聚胺酯、中空板、吸塑盤、硫化橡膠、布袋、PE給水管、PVC軟玻璃等十類，主機(jī)廠在制定包裝標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需明確防護(hù)材料類型所對(duì)應(yīng)的零部件類型。如外飾件需采用緩防護(hù)材料，解決物流過程中運(yùn)輸、搬運(yùn)中震動(dòng)摩擦導(dǎo)致零件表面質(zhì)量隱患，金屬件需采用物理隔離，確保件與件之間預(yù)留合理空間防止磕碰，一般采用硫化橡膠、聚氨酯卡槽等限位。

3.2 包裝設(shè)計(jì)質(zhì)量控制

質(zhì)量是一組固有特性滿足要求的程度。包裝設(shè)計(jì)質(zhì)量是滿足零件過程防護(hù)的基礎(chǔ)，通過包裝質(zhì)量的提升，可有效保證零部件在物流過程中的質(zhì)量表現(xiàn)。包裝設(shè)計(jì)質(zhì)量控制防措施有多種方式，主要采用三維數(shù)模設(shè)計(jì)匹配、包裝方案綜合評(píng)審機(jī)制、開展多環(huán)節(jié)驗(yàn)證實(shí)施等手段進(jìn)行控制。

（1）三維數(shù)模裝配及分析保證設(shè)計(jì)質(zhì)量

隨著設(shè)計(jì)軟件的不斷更新和普及，CATIA、3DMAX、PRO/E等三維設(shè)計(jì)軟件可實(shí)體展現(xiàn)包裝設(shè)計(jì)理念和零部件裝配后狀態(tài)，對(duì)重點(diǎn)件開展三維軟件運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)、空間分析、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)與分析等，模擬過程干涉及人機(jī)工程，通過三維數(shù)模模擬實(shí)現(xiàn)M2數(shù)據(jù)和器具匹配合理性，杜絕原設(shè)計(jì)圖紙中參照老車型器具的弊端。在三維模擬設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)和器具在三維裝配中實(shí)現(xiàn)空間的最大化利用，緩沖空間的有效設(shè)置，在匹配數(shù)據(jù)時(shí)放和取能發(fā)現(xiàn)過程干涉點(diǎn)，避免在實(shí)物匹配環(huán)節(jié)出現(xiàn)類似問題，進(jìn)而影響到物料質(zhì)量。

同時(shí)引入器具人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)和分析，對(duì)操作人員取件按照標(biāo)準(zhǔn)人體模型模擬取件和放件狀態(tài)，設(shè)置最低和最高器具取件點(diǎn)，確保器具適合現(xiàn)場(chǎng)操作，規(guī)避操作過程過程中的不合理導(dǎo)致的質(zhì)量問題發(fā)生[4]。

（2）包裝方案綜合評(píng)審機(jī)制控制輸出質(zhì)量

包裝方案設(shè)計(jì)完成后按照一定的模板輸出，由包裝工程師審核類型、容量及同類件狀態(tài)，綜合考慮在滿足防護(hù)的基礎(chǔ)上達(dá)到通用性和標(biāo)準(zhǔn)化，提升物流過程運(yùn)輸裝載率。組織SQE、生產(chǎn)工藝、物流工藝工程師按照質(zhì)量防護(hù)滿足狀態(tài)、取件人機(jī)工程、物流庫(kù)位布局、配送模式等要素評(píng)審會(huì)簽，經(jīng)評(píng)審會(huì)簽完成的包裝方案作為后續(xù)實(shí)施依據(jù)，同時(shí)零件PPAP批準(zhǔn)需將生效零件包裝方案作為審核項(xiàng)之一，提升生產(chǎn)保障能力。

包裝靜態(tài)評(píng)審，方案確認(rèn)生效后，由包裝工程師通知供應(yīng)商按照已簽發(fā)包裝方案制作包裝樣件，工程師組織SQE、車間工藝、物流工藝現(xiàn)場(chǎng)靜態(tài)實(shí)物評(píng)審，從包裝制作規(guī)格、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、焊接工藝、限位材料質(zhì)量、安裝固定、取放件動(dòng)作等開展評(píng)審，對(duì)存在不合格項(xiàng)跟蹤改進(jìn)。

（3）開展多環(huán)節(jié)驗(yàn)證實(shí)施提升實(shí)物質(zhì)量

包裝樣件評(píng)審合格后，由供應(yīng)商按照滿載狀態(tài)開展路試動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。將包裝樣件按照認(rèn)可包裝確定的方式裝滿零件，采用雙飛翼廂車在普通路段按照限行規(guī)定行駛不低于15KM距離，卸下后由供應(yīng)商組織質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、物流工藝一起確認(rèn)物料外觀狀態(tài)及移位情況，確定是否滿足質(zhì)量防護(hù)要求并簽字確認(rèn)，此路試驗(yàn)證可識(shí)別運(yùn)輸過程動(dòng)態(tài)。

主機(jī)廠新車型開發(fā)按照節(jié)點(diǎn)管控進(jìn)度，在VFF模具交樣階段，由供應(yīng)商提供樣件并組織對(duì)相關(guān)人員對(duì)包裝進(jìn)行驗(yàn)證[3]。模擬小批量供貨狀態(tài)，此時(shí)試裝訂單量一般不滿足整包裝單元，從供應(yīng)商或3PL發(fā)貨驗(yàn)證裝箱操作、運(yùn)輸狀態(tài)及包裝的安全性、操作便利性、單件的防護(hù)狀態(tài)等。

在PVS小批量試生產(chǎn)階段，按照整包裝拉動(dòng)單元組織驗(yàn)證包裝合理性，從運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn)、入庫(kù)、分揀、供貨模式按照既定物流路線配送至生產(chǎn)線，包裝工程師組織相關(guān)人員核查過程防護(hù)滿足狀態(tài)、人機(jī)工程取件等。

經(jīng)過包裝三維模擬設(shè)計(jì)、方案評(píng)審會(huì)簽、樣件評(píng)審及三輪驗(yàn)證后，可確保包裝在供應(yīng)鏈中過程質(zhì)量，夯實(shí)物流過程防護(hù)基礎(chǔ)。

3.3 質(zhì)量工具在零件部過程防護(hù)中的應(yīng)用

零部件過程防護(hù)質(zhì)量可引入質(zhì)量控制方法，如因果圖、過程能力指數(shù)等工具，識(shí)別過程質(zhì)量隱患，防患于未然。

（1）因果圖識(shí)別結(jié)果與可能原因的關(guān)系

運(yùn)用因果圖有利于把潛在的原因展示出來加以組織、歸并，找出問題的癥結(jié)所在。汽車行業(yè)通常是從人員、設(shè)備、材料、方法、測(cè)量與環(huán)境角度考慮，繪制因果圖，尋找下一層次的原因，開展頭腦風(fēng)暴法，一層層展開，尋找出問題的真因，并制定措施加以控制[4]。

（2）零部件過程能力分析控制

過程能力（CP）指的是工序中人、機(jī)、料、法、測(cè)、環(huán)諸因素均處于規(guī)定的條件下，操作呈穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所具有的質(zhì)量水平，即過程處于穩(wěn)定狀態(tài)下的實(shí)際加工能力。引用到零部件過程質(zhì)量上，可參照供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)物流過程質(zhì)量能力，參考模型如下：

一般計(jì)算公式如下：

T=允許最大值（Tu）-允許最小值（Tl）

Cp=T/（6*σ）

σ越小，其Cp值越大，則過程技術(shù)能力越好。

3.4 過程防護(hù)鏈搭建

防護(hù)鏈搭建是實(shí)現(xiàn)過程有效防護(hù)的保障。一個(gè)完整的供應(yīng)鏈應(yīng)包括精益的物流體系，作為零件過程防護(hù)來說，防護(hù)體系串聯(lián)鏈上責(zé)任主體，環(huán)環(huán)相扣，環(huán)環(huán)相依，零件在從不同主體之間轉(zhuǎn)移，防護(hù)的措施均是滿足質(zhì)量防護(hù)要求。

（1）明確供應(yīng)鏈防護(hù)主體

主體明確職責(zé)清楚是執(zhí)行過程充分保障。明確各主體之間在防護(hù)中的作用和操作要求，交接環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)，可以透明化零件的過程防護(hù)，減少發(fā)生質(zhì)量問題導(dǎo)致的爭(zhēng)議。如供應(yīng)商生產(chǎn)環(huán)節(jié)因自身檢驗(yàn)等問題導(dǎo)致零件本身外觀或功能質(zhì)量問題，應(yīng)由供應(yīng)商負(fù)責(zé)，物流過程流轉(zhuǎn)發(fā)生的質(zhì)量問題視環(huán)節(jié)確認(rèn)運(yùn)輸承運(yùn)商、3PL倉(cāng)儲(chǔ)及配送、生產(chǎn)線裝配等主體責(zé)任。

（2）各主體在零件過程防護(hù)中的職責(zé)

在供應(yīng)商生產(chǎn)環(huán)節(jié)主體職責(zé)要確保零件本身合格，必要的檢驗(yàn)報(bào)告，供貨清單齊全，選擇的包裝箱符合定義;交給運(yùn)輸商時(shí)，確保整體外箱完好，承運(yùn)商在運(yùn)輸過程中按照合同確定的路線及周期交付，確保運(yùn)輸過程中零件無倒塌、變形等隱患;在主機(jī)廠或3PL環(huán)節(jié)，入庫(kù)前需檢查零件包裝箱狀態(tài)，確認(rèn)是否有異常，核對(duì)零件名稱、外觀等;上線安裝環(huán)節(jié)按照工藝要求組裝，做好必要的防護(hù)措施，減少因操作環(huán)節(jié)不規(guī)范導(dǎo)致的質(zhì)量問題發(fā)生。

3.5 配送一致性確認(rèn)機(jī)制

配送環(huán)節(jié)是決定零件最后一公里質(zhì)量的關(guān)鍵，將正確的零件采用包裝方案認(rèn)可的類型、數(shù)量、狀態(tài)配送至主機(jī)廠物流道口或生產(chǎn)線是確保過程質(zhì)量的保障。信息透明化是落實(shí)一致性的保證，怎么能讓各環(huán)節(jié)了解并執(zhí)行，這就需要建立包裝信息共享及核查機(jī)制。

（1）建立包裝信息共享機(jī)制

包裝信息在供應(yīng)鏈中讓各主體單位了解并執(zhí)行。通過信息化技術(shù)，在出廠階段可采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)各主體掃描透視，可實(shí)現(xiàn)過程包裝信息及零件過程交付實(shí)時(shí)跟蹤。也可采用簡(jiǎn)單易行的看板隨箱卡技術(shù)，將包裝必要信息錄入物流執(zhí)行系統(tǒng)中，通過需求端看板拉動(dòng)實(shí)現(xiàn)隨箱卡包裝信息透明化，出廠發(fā)貨時(shí)張貼在包裝箱上，各責(zé)任主體通過目視識(shí)別包裝類型、規(guī)格、容量等，識(shí)別和實(shí)物包裝一致性狀態(tài)。

（2）形成道口收貨環(huán)節(jié)檢查機(jī)制

主機(jī)廠收貨道口是零件過程防護(hù)最后一個(gè)關(guān)口，直接關(guān)系到配送至生產(chǎn)線零件質(zhì)量。在道口環(huán)節(jié)應(yīng)形成日常收貨檢查機(jī)制，制定道口收貨標(biāo)準(zhǔn)并培訓(xùn)收貨員熟知，執(zhí)行過程識(shí)別并確認(rèn)包裝防護(hù)和認(rèn)可方案一致性，將不符包裝拒收，可有效控制不合格零件流入生產(chǎn)線。

建立質(zhì)量、工藝等跨部門過程防護(hù)檢查小組，從專業(yè)角度審查零件過程防護(hù)狀態(tài)，形成檢查問題清單，分析造成質(zhì)量問題原因，制定臨時(shí)措施及永久控制方案，降低零件過程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語

綜上所述，汽車零部件包裝設(shè)計(jì)是確保過程防護(hù)的有效基礎(chǔ)，通過包裝設(shè)計(jì)、評(píng)審、驗(yàn)證和過程防護(hù)鏈搭建，解決零部件在供應(yīng)鏈運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送等各環(huán)節(jié)防護(hù)需求，同時(shí)透明化包裝信息，明確防護(hù)主體在零部件周轉(zhuǎn)過程中責(zé)任及識(shí)別，實(shí)現(xiàn)零部件過程質(zhì)量受控，提升整車制造零部件質(zhì)量。誠(chéng)然，零部件過程防護(hù)涉及面較廣，一些功能性的防護(hù)要素需要通過一些設(shè)備來檢測(cè)確認(rèn)，需聯(lián)動(dòng)研發(fā)、質(zhì)量通過各自業(yè)務(wù)來梳理保障，形成供應(yīng)鏈零部件防護(hù)由點(diǎn)向面全覆蓋拓展，實(shí)現(xiàn)整車裝配質(zhì)量的提升。

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