汽车零部件包装器具规划设计

王国富　李成　周福禄　郑晓科　胡畔

摘 要：中国汽车产业规模近20年以来随着市场的不断扩张也呈现爆发式增长，并且在2017年达到顶峰，随之而来造车新势力如雨后春笋般不断成立，然而在2017年之后汽车市场连续三年呈现负增长，各大车企市场份额競争压力、利润压力陡增。因此根据“乘数效应”，通过成本优化能够快速实现利润保障，优化供应链成本也成为各大车企共同的选择，而供应链基础是包装器具，本文将着重介绍包装器具规划设计的核心理念、思路方法等，为汽车产业供应链成本优化提供参考。

关键词：汽车零部件包装 供应链成本优化 包装空隙率 循环包装 单车体积

1 引言

汽车产业是居民日常消费中除了房产之外的最大宗消费品，伴随着中国经济的腾飞，汽车消费市场迎来了长达20年的黄金期，从2000年至2017年，汽车市场始终保持着高速正增长，在2017年达到峰值，销量达2888万辆。但2018年至2020年却出现负增长，累计跌幅达到13%。一方面是市场的萎缩，一方面又要面临着小鹏汽车、蔚来汽车等造车新势力对市场的竞争，传统车企面临的利润压力可想而知。物流成本不产生增值价值，又因其具备隐藏性等特征，近年来逐渐被重点关注。

汽车物流主要分为零部件物流（含备件）和整车物流，整车物流相对简单且成本透明，因此优化空间有限，零部件物流以其复杂性、可操作性等特征，具有较大优化空间。

包装器具是零部件物流的基础和最小运输单元，关系到卡车满载率、装卸效率、存储效率等多个环节，进而影响包装器具投入数量成本、卡车运输趟次成本、存储面积成本、装卸上线人员及工艺车辆资源成本等。

2 包装器具基础

包装器具通过不同维度可以作如下划分。（1）是否可循环：可循环包转、一次性包装;（2）通用性：通用包装器具、专用包装器具;（3）结构：旋转器具、翻板器具、天地盖包装、可折叠包装器具等;（4）材质：金属材质、吸塑材质、布袋式材质、瓦楞纸材质、中空板材质等。

目前流通中使用比较多的包装器具包括：塑料箱、纸箱、铁料箱、围板箱、专用金属器具，集载用吸塑托盘及木托盘。

（1）塑料箱：主要型号包括5款VDA标准的料箱及其他大型料箱（尺寸大于600mm*400mm）。该包装类型具备如下应用特点：价格低、通用性强、成模数（彼此间可堆码）。

适用范围：小尺寸零件、重量轻的零件（限重15kg）、表面防护要求低零件，见表1。

（2）围板箱：主要包括4种型号分别为TW101/TW102/TW102H/TW103。该包装类型具备如下应用特点：返程体积小、容量大、相对重量小。

适用范围：中等尺寸零件、表面防护要求低零件、总装零件。

（3）铁料箱：主要包括4种型号分别为T201/T201H/T202/T203。该包装具有如下特点：器具强度大、容量大、价格高。

适用范围：中等尺寸零件、焊装零件、重量较大零件，见表2。

（4）纸箱：纸箱种类有10余种，分为小箱与大箱，其尺寸与塑料箱、围板箱保持相同尺寸规格，有利于成模数装载。该包装具有如下特点：价格便宜、重量轻、应用范围广、不需要返程等。

适用范围：长途运输零件、总装零件，见表3。

（5）专用器具：类型根据不同零件特点均有不同尺寸。该器具具有如下特点：个性化定制、零件防护优、价格高、体积大。

适用范围：总装零件、大体积零件、防护要求高零件。

3 设计理念

模数化：1.尽量提升包装器具间相互匹配度，采用600mm*400mm的模数，目前大部分包装器具均按此模数等比例缩放长度和宽度。2.为了满足与卡车的匹配，整托的KLT（小箱）或单个GLT（大箱），规划的宽度一般为1200mm*1200mm，满足与卡车2400mm*2560mm的内径匹配。3.JIS零件供货为了满足上线循环，一般采用12-24-48-96的零件装载量，可保证同一条上线路线实现零件同步消耗，避免出现尾箱。

轻量化：尽量减少包装器具重量，减少运输成本、降低装卸难度、提升人机工程。可考虑采用：中空板材质替代塑料箱、围板箱替代铁料箱、帆布代替铁板、铝型材替代铁质器具、精简包装器具结构等。

空零化：通过自主建立包装器具空隙率标准，尽量减少包装器具空隙浪费，降低单车体积。主要通过以下手段实现：精巧机构创新（连杆机构、翻板机构、旋转机构、抽拉机构）、减少不必要结构（取消过度防护、隔衬等）、单元空间最小化（零件分隔空间最小化，利用零件形状特性，错位摆放提高包装容积率等）。最终实现包装器具容量不变、减小包装器具体积或单包装体积不变、增加单包装容量。

合理包装空隙率参考如下：

X%=×100%

V0：外包装外切最小体积;

Vn：最小外包装外切最小体积之和;

k：保护和固定商品必要空间系数。

通用化：尽量增加包装器具通用性，降低专用包装器具种类，只能有限的包装器具尺寸池内选择，可以有效降低供应链运输、存储成本、剩余浪费。

可循环化：尽量减少一次性包装，循环包装及内衬可增加使用次数，一方面减少包装成本，一方面有利于碳排放及环保。

4 优化案例介绍

以后扰流板（质量提升）与后雨刮电机（成本优化）包装器具优化为例：

后扰流板器具：由于后扰流板是准时化排序供货，每种器具需要同时匹配5种不同型号尺寸的零件。原方案采用翻板、支架加泡棉限位形式，但是5种零件想要找到共同的限位点非常困难，因此部分种类零件在器具中会出现串动现象，导致零件出现3%左右磕碰质损，会增加成本并影响供货秩序。优化后方案采用抽屉式器具，每种零件单独开模发泡盒，再将发泡盒进行排序，这样既可以保证5种零件的限位，排序过程又不需要触碰零件，可以有效保证零件质量。

后雨刮电机包装：原方案零件采用竖放的形式，单层摆放零件24个，摆放3层，单包装容量72个，通过Packassistant软件模拟以及空间的摆放实验，将零件进行交叉错位摆放，有效利用零件不规则导致的空间浪费，倾斜摆放，每层在容量不变情况下高度降低0.13m，在外箱尺寸不变的情况下，层数由3层提升到5层，容量提升至120。零件单车体积降低0.003m3，全年减少运输量900m3。

5 结语

综上，包装器具作为汽车零部件供应链基础，实际上代表着供应链皇冠上的明珠。包装器具与零件质量、成本、效率等各个环节都息息相关，是所有汽车企业必争的领域，必将大有可为！