【物流包装】|汽车零部件包装设计及过程防护

1引言

纵观汽车主机厂包装的发展，第一阶段为建标准，建流程；第二阶段为包装标准化、通用化；第三阶段为包装精益设计，如重视包装防护、人机工程及运输装载率改善等；各主机厂也是越来越重视包装的发展，器具的标准化及通用化取得一定的进展，包装防护的体系初步建立，但整体的包装防护能力还存在较多不足，影响物料质量及交付周期。

2现状与问题

在生产过程中，包装处于生产过程的末尾和物流过程的开头，既是生产的终点又是物流的起点[1]。因此，包装过程防护的有效性对零件质量起着至关重要的作用，纵观目前主机厂零部件的装卸、搬运、仓储、配送过程中表现，磕碰、划伤等质量问题经常性的发生，造成供应链多环节抱怨及质量、成本浪费，分析导致的原因是多方面的，但包装作为过程防护的基础性工作，在包装规划模式，设计质量，翻包规范性、配送一致性等方面对零件防护起到决定性作用。现阶段主机厂在零部件过程包装防护方面主要存在不足表现在以下方面：

2.1包装规划模式不合理

凡事预则立，不预则废。包装规划合理性决定着物流过程质量、成本及效率，目前主机厂上线供货工艺存在多种模式，如排序供货、补货看板、循环取货(Milkrun)、VMI（VendorManagedInventory）模式等，普遍存在一次性包装形式，在第三方物流按照主机厂拉动节拍分拣、翻包至对应包装中配送上线，过程需经过多次翻包，操作人员作业标准规范性和零部件过程质量表现有着紧密的关系，搬运动作、取放件的力度、包装类型选择等，一个环节出现问题将带来零

部件过程质量隐患。

2.2包装设计及质量控制

包装设计是防护非常重要的一个因素，一个精益的包装设计能规避很多物流环节的不合理操作动作，从包装设计初始发展阶段看，很多主机厂包装工程师只是做了一个“甩手掌柜”的角色，包装设计方案由供应商提供，主机厂负责审核及评审，再由供应商自己寻找供应商制作，并交付使用，在整个过程中主机厂包装设计缺少质量控制，一般都是惯性思维通过老车型状态来确认新品的包装状态，同时在图纸的设计质量、审核能力及过程控制上暴露出不足，降低包装设计质量，影响整体物料过程防护能力。

2.3翻包过程规范

汽车生产过程涉及的产品零部件可达上万种。面对订单柔性化生产，不但要求主机厂在成本、品质和供应链管理方面具有很好的管控能力，同时也要求零部件供应商具有同样的生产、交付、品质管控能力[2]。这些供应商有本地自配送模式，有JIS排序模式，有3PL配送方式，物流过程复杂，物料在出厂地至主机厂生产线装配需经过运输、仓储、翻包、配送、装配过程，部分物料在供货过程中历经多次翻包，过程规范性存在一定隐患，所选包装类型与认可包装一致性，防护格档完整性、物料在包装中的摆放及操作动作都是过程控制的重点。在包装类型的选择上，物料定义是专用包装箱，但在分拣翻包过程中因管理疏漏存在使用非专箱的现象，物料相互叠加堆放，容易导致零件表面出现划伤、磕碰的质量隐患。同时翻包动作因员工更迭较快，缺少“传、帮、带”及经验沉淀，作业过程缺少有效监控，也是目前过程隐患的控制重点。

2.4包装配送一致性

“好的方案或标准，关键是执行”，在物流环节中，包装方案执行一致性一直是比较难的问题，主要原因还是配送环节包装管理存在失位，包装未能做到分类摆放、存储及领用，导致在收货环节出现的较多不一致现象，影响到物料的防护质量。此类的问题主要表现在塑料箱零部件的包装上，应该使用带仿型或卡槽内衬专箱没有体现而使用通用塑料箱，或应该是小的箱型而使用大的箱型，零部件在包装中晃动量大，导致质量隐患发生。

3解决对策

针对零部件物流过程存在的质量隐患，从包装角度需要充分考虑规划的合理性、设计质量控制、过程防护及配送一致性问题，通过采取一些有效措施来规避零部件过程风险，搭建过程防护体系及包装信息透明化，联动供应链多环节控制，实现零件过程防护可控。

3.1包装的合理规划

主机厂包装业务的开展一般在项目初始阶段即开始介入，在项目P2阶段通过《物流技术要求》RFQ(RequestforQuotation，报价请求)文件将包装要求释放给潜在供应商，由供应商按照文件要求阐述并满足，一般在物流要求中，需要明确潜在供应商需满足全程循环包装要求，同时定义包装内部防护材料。

（1）全程循环包装

全程循环包装顾名思义指的是零部件从供应商下线装箱到运输、仓储、配送至上线，均为同一包装，过程不翻包，叉车装卸搬运，减少过程包装人工搬运过程中造成的跌落风险，解决3PL（Third-Partylogistics，第三方物流）翻包过程因人员技能或工艺不完善导致的质量风险，同时有利于提升物流过程效率。目前全程循环包装主要是以围板箱、折叠工装、EU箱为主，符合供应链包装模数要求，最大化满足运输装载率，基本满足行业内各主机厂包装要求，有利于供应链包装资源共享及打造环境友好型绿色包装。

（2）包装防护材料

包装防护材料种类繁多，按材质的属性可分为EVA泡棉、EPE珍珠棉、毛毡、聚胺酯、中空板、吸塑盘、硫化橡胶、布袋、PE给水管、PVC软玻璃等十类，主机厂在制定包装标准时需明确防护材料类型所对应的零部件类型。如外饰件需采用缓防护材料，解决物流过程中运输、搬运中震动摩擦导致零件表面质量隐患，金属件需采用物理隔离，确保件与件之间预留合理空间防止磕碰，一般采用硫化橡胶、聚氨酯卡槽等限位。

3.2包装设计质量控制

质量是一组固有特性满足要求的程度。包装设计质量是满足零件过程防护的基础，通过包装质量的提升，可有效保证零部件在物流过程中的质量表现。包装设计质量控制防措施有多种方式，主要采用三维数模设计匹配、包装方案综合评审机制、开展多环节验证实施等手段进行控制。

（1）三维数模装配及分析保证设计质量随着设计软件的不断更新和普及，CATIA、3DMAX、PRO/E等三维设计软件可实体展现包装设计理念和零部件装配后状态，对重点件开展三维软件运动结构、空间分析、人机工程学设计与分析等，模拟过程干涉及人机工程，通过三维数模模拟实现M2数据和器具匹配合理性，杜绝原设计图纸中参照老车型器具的弊端。在三维模拟设计中，数据和器具在三维装配中实现空间的最大化利用，缓冲空间的有效设置，在匹配数据时放和取能发现过程干涉点，避免在实物匹配环节出现类似问题，进而影响到物料质量。同时引入器具人机工程学设计和分析，对操作人员取件按照标准人体模型模拟取件和放件状态，设置最低和最高器具取件点，确保器具适合现场操作，规避操作过程过程中的不合理导致的质量问题发生[4]。

（2）包装方案综合评审机制控制输出质量包装方案设计完成后按照一定的模板输出，由包装工程师审核类型、容量及同类件状态，综合考虑在满足防护的基础上达到通用性和标准化，提升物流过程运输装载率。组织SQE、生产工艺、物流工艺工程师按照质量防护满足状态、取件人机工程、物流库位布局、配送模式等要素评审会签，经评审会签完成的包装方案作为后续实施依据，同时零件PPAP批准需将生效零件包装方案作为审核项之一，提升生产保障能力。包装静态评审，方案确认生效后，由包装工程师通知供应商按照已签发包装方案制作包装样件，工程师组织SQE、车间工艺、

物流工艺现场静态实物评审，从包装制作规格、内部结构、焊接工艺、限位材料质量、安装固定、取放件动作等开展评审，对存在不合格项跟踪改进。

（3）开展多环节验证实施提升实物质量包装样件评审合格后，由供应商按照满载状态开展路试动态验证。将包装样件按照认可包装确定的方式装满零件，采用双飞翼厢车在普通路段按照限行规定行驶不低于15KM距离，卸下后由供应商组织质量、生产工艺、物流工艺一起确认物料外观状态及移位情况，确定是否满足质量防护要求并签字确认，此路试验证可识别运输过程动态。主机厂新车型开发按照节点管控进度，在VFF模具交样阶段，由供应商提供样件并组织对相关人员对包装进行验证[3]。模拟小批量供货状态，此时试装订单量一般不满足整包装单元，从供应商或3PL发货验证装箱操作、运输状态及包装的安全性、操作便利性、单件的防护状态等。在PVS小批量试生产阶段，按照整包装拉动单元组织验证包装合理性，从运输、装卸搬运、入库、分拣、供货模式按照既定物流路线配送至生产线，包装工程师组织相关人员核查过程防护满足状态、人机工程取件等。经过包装三维模拟设计、方案评审会签、样件评审及三轮验证后，可确保包装在供应链中过程质量，夯实物流过程防护基础。

3.3质量工具在零件部过程防护中的应用

零部件过程防护质量可引入质量控制方法，如因果图、过程能力指数等工具，识别过程质量隐患，防患于未然。

（1）因果图识别结果与可能原因的关系运用因果图有利于把潜在的原因展示出来加以组织、归并，找出问题的症结所在。汽车行业通常是从人员、设备、材料、方法、测量与环境角度考虑，绘制因果图，寻找下一层次的原因，开展头脑风暴法，一层层展开，寻找出问题的真因，并制定措施加以控制[4]。

（2）零部件过程能力分析控制过程能力（CP）指的是工序中人、机、料、法、测、环诸因素均处于规定的条件下，操作呈稳定状态时所具有的质量水平，即过程处于稳定状态下的实际加工能力。引用到零部件过程质量上，可参照供应链环节设计物流过程质量能力，参考模型如下：一般计算公式如下：

T=允许最大值（Tu）-允许最小值（Tl）

Cp=T/（6*σ)

σ越小，其Cp值越大，则过程技术能

力越好。

3.4过程防护链搭建

防护链搭建是实现过程有效防护的保障。一个完整的供应链应包括精益的物流体系，作为零件过程防护来说，防护体系串联链上责任主体，环环相扣，环环相依，零件在从不同主体之间转移，防护的措施均是满足质量防护要求。

（1）明确供应链防护主体

主体明确职责清楚是执行过程充分保障。明确各主体之间在防护中的作用和操作要求，交接环节注意事项，可以透明化零件的过程防护，减少发生质量问题导致的争议。如供应商生产环节因自身检验等问题导致零件本身外观或功能质量问题，应由供应商负责，物流过程流转发生的质量问题视环节确认运输承运商、3PL仓储及配送、生产线装配等主体责任。

（2）各主体在零件过程防护中的职责

在供应商生产环节主体职责要确保零件本身合格，必要的检验报告，供货清单齐全，选择的包装箱符合定义；交给运输商时，确保整体外箱完好，承运商在运输过程中按照合同确定的路线及周期交付，确保运输过程中零件无倒塌、变形等隐患；在主机厂或3PL环节，入库前需检查零件包装箱状态，确认是否有异常，核对零件名称、外观等；上线安装环节按照工艺要求组装，做好必要的防护措施，减少因操作环节不规范导致的质量问题发生。

3.5配送一致性确认机制

配送环节是决定零件最后一公里质量的关键，将正确的零件采用包装方案认可的类型、数量、状态配送至主机厂物流道口或生产线是确保过程质量的保障。信息透明化是落实一致性的保证，怎么能让各环节了解并执行，这就需要建立包装信息共享及核查机制。

（1）建立包装信息共享机制

包装信息在供应链中让各主体单位了解并执行。通过信息化技术，在出厂阶段可采用RFID技术实现各主体扫描透视，可实现过程包装信息及零件过程交付实时跟踪。也可采用简单易行的看板随箱卡技术，将包装必要信息录入物流执行系统中，通过需求端看板拉动实现随箱卡包装信息透明化，出厂发货时张贴在包装箱上，各责任主体通过目视识别包装类型、规格、容量等，识别和实物包装一致性状态。

（2）形成道口收货环节检查机制

主机厂收货道口是零件过程防护最后一个关口，直接关系到配送至生产线零件质量。在道口环节应形成日常收货检查机制，制定道口收货标准并培训收货员熟知，执行过程识别并确认包装防护和认可方案一致性，将不符包装拒收，可有效控制不合格零件流入生产线。建立质量、工艺等跨部门过程防护检查小组，从专业角度审查零件过程防护状态，形成检查问题清单，分析造成质量问题原因，制定临时措施及永久控制方案，降低零件过程质量风险。

4结语

综上所述，汽车零部件包装设计是确保过程防护的有效基础，通过包装设计、评审、验证和过程防护链搭建，解决零部件在供应链运输、仓储、配送等各环节防护需求，同时透明化包装信息，明确防护主体在零部件周转过程中责任及识别，实现零部件过程质量受控，提升整车制造零部件质量。诚然，零部件过程防护涉及面较广，一些功能性的防护要素需要通过一些设备来检测确认，需联动研发、质量通过各自业务来梳理保障，形成供应链零部件防护由点向面全覆盖拓展，实现整车装配质量的提升

参考文献：

[1]孙凤英.汽车物流管理[M].北京：机械工业出版社，2019.

[2]江支柱董宝力汽车智能生产执行系统实务北京：机械工业出版社，2018.

[3]吕杰锋.人机工程学[J].北京：清华大学出版社，2009.

[4]马林.全面质量管理[M].第2版.北京：中国科学技术出版社，2006.

作者简介

李加祥：（1973.04—），男，总监，供应链物流规划及计划物流中心业务管理。

昂卫星：（1977.09—），男，主管工艺师，从事汽车外协件包装设计、工艺相关工作。

付杰：（1982.03—），男，主任工程师，从事3PL管理、物流质量相关工作。

杨桂芝：（1976.03—），女，高级经理,供应链管理部业务管理。

电子资料：

【内部资料】| 《汽车行业物流规划 实务》 （付费获取，非诚勿扰）

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