چگونه بسته‌بندی‌کنندگان کارتن «جعبه بر تقاضا» ضایعات بسته‌بندی را تا 30 درصد در لجستیک کاهش می‌دهند

بیشتر شرکت ها برای حمل هوایی هزینه می کنند. اندازه‌های استاندارد جعبه اپراتورها را مجبور به مصالحه می‌کند: یا ظرفی که به سختی جا می‌گیرد یا آنقدر بزرگ که به بالش‌های پلاستیکی و کاغذی برای پر کردن فضاهای خالی نیاز دارد. این حجم اضافی مستقیماً به بارهای وزنی ابعادی ناشی از حامل ها، راه راه های هدر رفته و انتشار کربن غیر ضروری تبدیل می شود.

فناوری Box-on-demand این سازش را از بین می برد. این سیستم‌ها ظروف سفارشی را در زمان واقعی می‌سازند، دقیقاً بر اساس ابعاد هر سفارش. اپراتورهای لجستیک به طور مداوم کاهش وزن ابعادی بیش از 30 درصد، حذف کامل فضای خالی و پیشرفت های قابل اندازه گیری در استفاده از کامیون را گزارش می دهند.

هنگامی که این سیستم ها به درستی در خط تولید پس از بسته بندی ادغام شوند، توزیع مرحله نهایی را تغییر می دهند. این مقاله به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه جعبه بر حسب تقاضا به این صرفه‌جویی‌ها دست می‌یابد، مهندسی پشت دستگاه‌های کارتن‌سازی خودکار مدرن، و نقش تجهیزات تکمیلی مانند دستگاه تسمه‌بندی در ایجاد راه‌حل‌های منسجم نهایی.

ریاضی پشت کاهش 30 درصدی

اکثر عملیات تکمیلی ممکن است دارای بیست اندازه استاندارد جعبه باشند. هنگامی که سفارشی می رسد، انتخاب کنندگان کوچکترین جعبه را انتخاب می کنند که از نظر فیزیکی با محصول مطابقت داشته باشد، اما هندسه به ندرت کاملاً مطابقت دارد.

یک محصول با ابعاد 14x10x8 اینچ اپراتور را مجبور می کند تا یک جعبه 16x12x10 را وارد کند. این شکاف‌های دو اینچی در هر بعد نشان‌دهنده حجم هدر رفته است که نیاز به داناژ دارد. Box on-demand این عدم تطابق را از بین می برد. این سیستم محصول را اندازه گیری می کند، هندسه جعبه بهینه را محاسبه می کند و یک ظرف سفارشی با اندازه دقیق 15x11x9 اینچ می سازد.

Carolina Biological Supply کاهش وزن ابعادی را پس از اجرای جعبه بر حسب تقاضای بیش از 66 درصد ثبت کرد، با وجود عدم افزایش در میزان خسارت، هزینه‌های چاه 30 درصد کاهش یافت. استفاده از دستگاه‌های Packsize Ultra5 توسط Walmart ضایعات تولید شده توسط جعبه‌های بزرگ را هدف قرار می‌دهد و محاسبه می‌کند که اندازه مناسب تا 33 درصد جعبه‌های بیشتری را در هر بار محموله می‌دهد.

خط تولید پس از بسته بندی

یک بسته‌بندی کارتن در جعبه به‌صورت تقاضا نمی‌تواند به صورت مجزا کار کند. این دستگاه ظروف سفارشی را با سرعتی به 600 جعبه در ساعت تولید می کند، اما این جعبه ها باید از طریق عملیات بعدی قبل از حمل و نقل حرکت کنند. اینجاست که خط تولید پس از بسته بندی حیاتی می شود.

خط تولید پس از بسته بندی کلیه فعالیت های پس از بسته بندی اولیه اما قبل از خروج محصولات از کارخانه را در بر می گیرد. سیستم های خودکار مدرن این توالی را به جریان پیوسته و یکپارچه تبدیل می کنند. بسته‌بندی کارتن به‌صورت جعبه‌ای ظروف تولید می‌کند که مستقیماً به نوار نقاله‌ها تغذیه می‌شوند. از آنجا، محصولات از طریق عملیات دستگاه کارتن‌سازی خودکار، ایستگاه‌های لیبل‌گذاری، تجهیزات آب‌بندی و در نهایت مرتب‌سازی و پالت‌سازی پیش می‌روند.

وقتی خط تولید پس از بسته بندی به درستی طراحی شود، گلوگاه ها را از بین می برد. بسته‌بندی کارتن با سرعت خط تولید می‌کند، نوار نقاله‌ها بدون جابجایی دستی حمل می‌شوند، دستگاه‌های کارتن‌سازی خودکار محصولات را با دقت وارد می‌کنند، و دستگاه‌های تسمه‌بندی بارها را برای حمل و نقل ایمن می‌کنند.

مهندسی پشت ماشین های کارتن سازی اتوماتیک

جعبه بر حسب تقاضا نشان دهنده زیرمجموعه ای تخصصی از دسته وسیع تر دستگاه کارتن سازی خودکار است. ماشین های سنتی به حالت پیوسته برای بالاترین سرعت بیش از 400 کارتن در دقیقه و حالت متناوب برای محصولات شکننده یا نامنظم تقسیم می شوند.

سیستم‌های باکس بر اساس تقاضا اساساً متفاوت هستند: آنها ظرف را به‌جای نصب قطعات از پیش ساخته شده می‌سازند. دستگاه خوراک موجدار پیوسته را دریافت می کند، مواد را مطابق با مشخصات دقیق برش می دهد و امتیاز می دهد و یک کارتن صاف آماده برای مونتاژ تخلیه می کند. این فرآیند تقریباً ده ثانیه در هر جعبه طول می کشد و تا 600 واحد در ساعت تولید می شود.

چالش های مهندسی قابل توجه است. دستگاه باید ضخامت های مختلف مواد را در خود جای دهد، دقت را در هزاران چرخه حفظ کند و به طور یکپارچه با اندازه گیری بالادست و مونتاژ پایین دست ادغام شود. راه‌حل‌های مدرن از مکانیسم‌های مبتنی بر سروو، تنظیمات پیش‌تنظیمی دیجیتال و رابط‌های کاربری برای ذخیره تنظیمات برای تغییر سریع استفاده می‌کنند.

Super Vertical CMC Packaging Automation هم کیسه های کاغذی با اندازه مناسب و هم جعبه های راه راه تولید می کند، زیر ده متر مربع را اشغال می کند، به 500 بسته در ساعت دست می یابد و 47 درصد انرژی کمتری نسبت به سیستم های سنتی مصرف می کند.

نقاط ادغام

اثربخشی هر دستگاه بسته بندی کارتن اتوماتیک به ادغام با تجهیزات اطراف بستگی دارد. Box-on-demand به سیستم های تکمیل بالادست، ایستگاه های آب بندی و برچسب گذاری پایین دست و در نهایت به سیستم های حمل و نقل متصل می شود.

ادغام بالادستی با داده های سفارش و اندازه گیری محصول آغاز می شود. سیستم های پیشرفته از یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل ابعاد و تعیین تنظیمات جعبه بهینه استفاده می کنند. فرآیند اندازه گیری از اسکن لیزری یا ابعاد مبتنی بر دوربین برای ثبت هندسه استفاده می کند.

ادغام پایین دستی شامل تجهیزات خط تولید پس از بسته بندی است که حمل و نقل را تکمیل می کند. پس از ساخت جعبه و درج محصول، بسته ها به آب بندی منتقل می شوند. محموله های سنگین تر اغلب از طریق دستگاه تسمه بند عبور می کنند. SoniXs P7-Connect Mosca نمونه‌ای از ماشین‌های تسمه‌بندی مدرن است که برای خطوط کاملاً خودکار طراحی شده‌اند، با سازگاری با شبکه که انتقال داده‌ها را به سیستم‌های ابری امکان‌پذیر می‌سازد.

بسته‌ها سپس به مرتب‌سازی و پالت‌سازی می‌روند. سیستم های پالت سازی خودکار بسته ها را مستقیماً از نوار نقاله ها دریافت می کنند و بارهای پایدار را بدون دخالت دستی ایجاد می کنند.

کاربردهای صنعتی

بسته‌بندی‌های کارتن به‌صورت سفارشی در صنایع مختلف ارزش خود را نشان داده‌اند.

در تحقق تجارت الکترونیکی، ماشین‌های بسته‌بندی خودکار آمازون در سراسر تأسیسات اروپایی، جعبه‌ها و کیسه‌های کاغذی سفارشی تولید می‌کنند و مواد اضافی را حذف می‌کنند و در عین حال استفاده از خودرو را بهبود می‌بخشند. برچسب ها تا 75 درصد کوچکتر از استاندارد باعث کاهش مصرف بیشتر می شود.

بسته بندی لوازم پزشکی نیازمند عقیمی و قابلیت ردیابی است. دستگاه‌های کارتن‌سازی خودکار که به این بخش خدمات می‌دهند، محیط‌های تمیزی را حفظ می‌کنند و در عین حال با سیستم‌های برچسب‌گذاری که تاریخ انقضا و شماره‌های انقضا را ردیابی می‌کنند، یکپارچه می‌شوند. کارتن های سفارشی نیازهای ذخیره سازی را برای جعبه های از پیش ساخته شده کاهش می دهند.

توزیع قطعات خودرو اقلام سنگین را با اشکال نامنظم ترکیب می کند. روتورهای ترمز و اجزای تعلیق در برابر دسته بندی در اندازه های جعبه استاندارد مقاومت می کنند. جعبه بر اساس تقاضا ظروف را به ابعاد دقیق می سازد و جای خالی را از بین می برد. وزنه های سنگین تر به جای نوار چسب به تنهایی به ادغام دستگاه تسمه کمک می کند.

عملیات خدمات غذایی با حجم بالایی از محصولات ثابت اما مقادیر سفارش متغیر مواجه است. دستگاه‌های کارتن‌سازی خودکار بر سرعت و قوام تأکید دارند و کارتن‌های مهر و موم شده را تولید می‌کنند و در عین حال نیاز به نیروی کار را کاهش می‌دهند.

اقتصاد پیاده سازی

کاهش 30 درصدی ضایعات مستقیماً به مزایای مالی برای توجیه سرمایه گذاری تجهیزات ترجمه می شود.

قیمت گذاری وزن بعدی بزرگترین جزء صرفه جویی را تشکیل می دهد. هر اینچ مکعب از اندازه جعبه اضافی، هزینه های حامل را افزایش می دهد. کاهش 30 درصدی در محموله های با حجم بالا، هزینه های قابل توجهی را جبران می کند.

مصرف موجدار به نسبت با کاهش اندازه جعبه کاهش می یابد. مواد کمتر در هر جعبه به معنای کاهش هزینه های تدارکات و کاهش هزینه های حمل موجودی است. حذف موجودی جعبه از پیش ساخته شده فضای انبار را آزاد می کند.

حذف غبار هم هزینه های تهیه و هم هزینه های دفع زیست محیطی را حذف می کند. مواد پرکننده خالی از جمله بالش های هوا، کاغذ پرکننده، و بادام زمینی فوم، هزینه های عملیاتی مداوم را به همراه دارند.

بهبود بهره وری نیروی کار، صرفه جویی در مواد را ترکیب می کند. جعبه در صورت تقاضا تلاش فیزیکی را کاهش می دهد و سفارشات بیشتری را در هر شیفت امکان پذیر می کند. نصب Ultra5 Walmart بسته بندی و برچسب گذاری را برای حمل و نقل در کمتر از 30 دقیقه امکان پذیر می کند.

Super Vertical CMC با مصرف 47 درصد انرژی کمتر نسبت به سیستم های سنتی در حالی که 500 بسته ساعتی تولید می کند، افزایش بهره وری انرژی را نشان می دهد.

ملاحظات مادی

بسته‌بندی‌های کارتن به‌صورت جعبه‌ای از مواد موج‌دار مختلف در خود جای می‌دهند و اپراتورها را قادر می‌سازند تا بین حفاظت و پایداری تعادل برقرار کنند. ماشین‌ها باید ضخامت‌ها و سطوح سختی متفاوتی داشته باشند و در عین حال خطوط دقیق برش و امتیاز را حفظ کنند.

مزایای پایداری فراتر از کاهش موجدار است. وقتی جعبه ها به درستی جا می شوند، کامیون های کمتری همان سفارشات را حمل می کنند و مصرف سوخت و آلایندگی را کاهش می دهند. CMC محاسبه می کند که کاهش حجم بسته و بهبود تراکم بار کامیون باعث کاهش انتشار CO2 تا 30 درصد در مقایسه با بسته بندی سنتی می شود.

اپراتورهای اروپایی تحت فشار قوانین بسته بندی و زباله های بسته بندی هستند که الزامات سخت گیرانه ای را در مورد قابلیت بازیافت تحمیل می کند. جعبه بر اساس تقاضا به طور مستقیم با به حداقل رساندن استفاده از مواد و اطمینان از قابل بازیافت بودن همه موج‌دارها، از انطباق پشتیبانی می‌کند.

آمازون از سال 2015 میانگین وزن بسته بندی هر محموله را 43 درصد کاهش داد که نشان دهنده بیش از 3 میلیون متریک تن حذف شده است. این کاهش ها نشان می دهد که چگونه اتوماسیون بسته بندی به اهداف پایداری شرکت کمک می کند.

مسیرهای آینده

فناوری Box-on-demand با قابلیت‌های در حال ظهور که کاهش و کارایی ضایعات را بیشتر می‌کند، به تکامل خود ادامه می‌دهد.

ادغام اینترنت اشیا نحوه ارتباط تجهیزات بسته بندی با سیستم های تاسیسات را تغییر می دهد. SoniXs P7-Connect Mosca انتقال داده‌ها را مستقیماً به پلتفرم‌های ابری امکان‌پذیر می‌کند و با ERP یکپارچه می‌شود تا در زمان واقعی قابل مشاهده باشد. این اتصال امکان تعمیر و نگهداری پیش بینی و عیب یابی از راه دور را فراهم می کند.

الگوریتم‌های یادگیری ماشینی پردازش مداوم داده‌های سفارش را بهبود می‌بخشند. ماشین‌های بسته‌بندی خودکار آمازون بر سیستم‌های یادگیری تکیه می‌کنند که پیکربندی‌های جعبه را بر اساس عملکرد تاریخی بهینه می‌کنند و با ظهور الگوها، مصرف مواد را به تدریج کاهش می‌دهند.

سیستم آتی Genesys CMC، با فناوری Vary-Tote، جریان‌های مستقیم انتخاب به بسته و مدیریت سفارشات کاملاً خودکار را امکان‌پذیر می‌سازد و مفهوم کارخانه تاریک را دنبال می‌کند که در آن اتوماسیون بدون دخالت انسان، تمام انجام‌ها را انجام می‌دهد.

ادغام بین بسته‌بندی‌های کارتن سفارشی و سایر تجهیزات خط تولید پس از بسته‌بندی، با تکامل استانداردهای ارتباطی ماشین به ماشین، عمیق‌تر می‌شود و عملیات گسسته را به جریان‌های پیوسته تبدیل می‌کند که ناکارآمدی را از بین می‌برد.

ملاحظات پیاده سازی

مدیران عملیات باید عوامل متعددی را فراتر از ارقام کاهش ضایعات اصلی ارزیابی کنند.

انتظارات حجمی مقیاس مناسب تجهیزات را تعیین می کند. Packsize Ultra5 هر ساعت 600 جعبه را برای مراکز تکمیل حجم بالا تولید می کند. CMC's Super Vertical 500 بسته ساعتی با ردپای کوچکتر را برای امکانات محدود ارائه می دهد.

تنوع محصول بر الزامات محدوده اندازه جعبه تأثیر می گذارد. امکاناتی که تغییرات ابعادی شدید را مدیریت می کنند به ماشین هایی با قابلیت تنظیم گسترده و تغییر سریع نیاز دارند.

ادغام با سیستم های مدیریت انبار موجود نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد. بسته بندی کارتن باید داده های سفارش را به طور قابل اعتماد دریافت کند و تجهیزات پایین دستی را بدون ایجاد گلوگاه تغذیه کند.

علیرغم مزایای اتوماسیون برای کاهش نیروی کار، عنصر انسانی شایسته توجه است. اپراتورها باید برای نظارت بر عملکرد، رفع گرفتگی های گاه به گاه و انجام تعمیرات آموزش ببینند. انتقال از بسته‌بندی دستی به نقش‌های نظارتی نیازمند مدیریت متفکرانه تغییر است.

نتیجه گیری

کاهش 30 درصدی ضایعات قابل دستیابی از طریق بسته‌بندی‌های کارتن در بسته‌بندی، نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در توزیع است. شرکت‌ها از ظروف استاندارد شده به سمت راه‌حل‌های سفارشی حرکت می‌کنند که زباله‌ها را در منبع آن حذف می‌کند.

این دگرگونی در کل خط تولید پس از بسته‌بندی گسترش می‌یابد، جایی که ماشین‌های کارتن‌سازی خودکار، ماشین‌های تسمه‌بندی، سیستم‌های برچسب‌گذاری و تجهیزات پالت‌سازی به طور هماهنگ کار می‌کنند. یکپارچه سازی جریان مداوم ایجاد می کند که کار را کاهش می دهد، خطاها را حذف می کند و تحویل را تسریع می کند.

برای اپراتورهای لجستیکی که با فشار برای کنترل هزینه ها، کاهش اثرات زیست محیطی و تسریع در انجام کار مواجه هستند، فناوری جعبه بر تقاضا یک مسیر اثبات شده رو به جلو ارائه می دهد. سوال این نیست که آیا این فناوری کار می کند یا خیر، بلکه این است که اپراتورها با چه سرعتی آن را برای کاهش 30 درصدی ضایعات انتظار در تاسیسات خود اجرا می کنند.