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Abstract: According to the defined basic process of primary maintenance support concept, based on support test data of some equipment, the paper quantitatively evaluates mean interval time of failure and some maintainability and supportability parameters, and analyzes the main problems in primary maintenance support concept and gives optimization advices, and validates the assumption that the failure law follows Weibull distribution, and then, in the form of acceptable section optimizes the maintenance interval of the equipment and puts forwards the reasonable optimal advice.
關(guān)鍵詞: 維修保障方案;試修;評(píng)估;維修間隔期
Key words: maintenance support concept;test maintenance;evaluation;maintenance interval
中圖分類號(hào):{V240.2} 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)30-0318-04
0 引言
裝備壽命周期各階段有著不同的工作內(nèi)容,根據(jù)不同的工作內(nèi)容,需要制定不同的保障方案,其優(yōu)化也是一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化的過(guò)程。通過(guò)相關(guān)資料的研究,對(duì)使用中成熟的維修保障方案中的部分問(wèn)題進(jìn)行局部?jī)?yōu)化的研究較多,而對(duì)初始的維修保障方案優(yōu)化的研究較少;戰(zhàn)時(shí)維修保障方案多以理想化的作戰(zhàn)想定、保障方案為背景通過(guò)建模進(jìn)行理論研究的較多。在維修保障方案優(yōu)化研究中總體上是以理論研究理論[1-5]。文章以修理試驗(yàn)為基礎(chǔ),并基于故障信息統(tǒng)計(jì),選取特定參數(shù)評(píng)估優(yōu)化初始維修保障方案,為合理地制定維修保障方案提供方法和理論上的支持。
1 維修保障方案優(yōu)化流程
初始維修保障方案通常需要通過(guò)保障試驗(yàn)、初步使用等來(lái)收集各種故障信息和維修實(shí)踐分析進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,確定可行、較合理的優(yōu)化方案;然后在裝備大批量生產(chǎn)、裝備部隊(duì)后通過(guò)使用,再不斷的優(yōu)化。具體方法上可以從時(shí)間、維修資源、維修能力、可用度、裝備完好率、維修效率、總費(fèi)用等方面進(jìn)行優(yōu)化,可以根據(jù)需要單因素地優(yōu)化,也可以綜合考慮各種因素來(lái)優(yōu)化維修保障方案。初始維修保障方案的優(yōu)化流程如圖1所示。其中,F(xiàn)MEA表示故障模式與影響分析;RCMA表示以可靠性為中心的維修分析;RSM表示可靠性、保障性、維修性。
2 定量評(píng)估分析
2.1 平均故障間隔時(shí)間 試驗(yàn)中對(duì)采用點(diǎn)估計(jì)的方式對(duì)平均故障間隔時(shí)間(里程)時(shí)行初步估計(jì),其中故障數(shù)包括所有的故障。平均故障間隔時(shí)間為試驗(yàn)期間使用時(shí)間總和與故障總數(shù)之比。根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算,平均故障間隔時(shí)間的點(diǎn)估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1可以看出,1號(hào)車平均每12.5摩托小時(shí)/299公里發(fā)生1次故障,2號(hào)車平均每13摩托小時(shí)/274公里發(fā)生1次故障,3號(hào)車平均每7.9小時(shí)/84公里發(fā)生1次故障。總體上看,該裝備平均故障間隔時(shí)間為12.3摩托小時(shí),平均故障間隔里程為247公里。即使不考慮作為試驗(yàn)備用車的3號(hào)車,總體平均故障間隔時(shí)間和里程也分別僅僅為12.7摩托小時(shí)和288公里。根據(jù)分析,此裝備可靠性低、故障率高,對(duì)維修保障要求高,因此在等級(jí)修理的基礎(chǔ)上需要增加保養(yǎng)和使用檢查的頻率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與上述分析,二級(jí)保養(yǎng)周期可設(shè)置為12小時(shí)。
2.2 維修性參數(shù)
2.2.1 平均修復(fù)時(shí)間(MTTR) 裝備平均故障修復(fù)時(shí)間為試驗(yàn)期間消耗的總故障修理時(shí)間與修復(fù)的故障次數(shù)之比。根據(jù)統(tǒng)計(jì),MTTR為:
MTTR=■=■=129(min) (1)
ti——排除第i次故障所用時(shí)間;N——故障次數(shù)。
2.2.2 百公里平均修復(fù)性維修時(shí)間 百公里裝備平均故障修復(fù)時(shí)間為試驗(yàn)期間消耗的總故障修理時(shí)間與期間裝備的行駛里程之比,并乘以100公里。根據(jù)統(tǒng)計(jì),百公里平均修復(fù)性維修時(shí)間為:
■=■=27(min) (2)
ti——排除第i次故障所用時(shí)間;S——行駛的公里數(shù)。
2.2.3 重要部件拆裝、更換時(shí)間 根據(jù)統(tǒng)計(jì),如整體拆裝動(dòng)力艙、整體拆裝炮塔、拆卸與安裝輪胎、拆卸與安裝減振器、拆卸與安裝球籠等重要部件的平均拆卸、更換時(shí)間為:
■=■=■=128(min) (3)
Ti——某一重要部件拆裝工作時(shí)間;N——重要部件數(shù)量。
通過(guò)維修性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)定量評(píng)估,可以看出平均修復(fù)、更換的時(shí)間達(dá)到2小時(shí)還多,超過(guò)基本要求。并且試驗(yàn)中有三個(gè)優(yōu)勢(shì)條件:試驗(yàn)中由專業(yè)院校的教練團(tuán)維修人員保障,有專業(yè)維修教員進(jìn)行指導(dǎo),修理能力明顯高于基層級(jí)機(jī)構(gòu);為專業(yè)院校教學(xué)服務(wù)的教練團(tuán)維修機(jī)構(gòu)的設(shè)備、機(jī)工具的配套保障率高于基層級(jí)維修機(jī)構(gòu);平時(shí)的修理環(huán)境明顯不同于戰(zhàn)時(shí)。因此,在制定維修保障方案需要注意兩點(diǎn):
①要注重設(shè)備、機(jī)工具的配套,設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)工具或?qū)ζ溥M(jìn)行改進(jìn)增強(qiáng)其有效性,明確維修人員的技能水平,便于在裝備使用過(guò)程優(yōu)化維修力的結(jié)構(gòu)與編配;②要對(duì)等級(jí)修理的維修內(nèi)容與深度進(jìn)行調(diào)整,適當(dāng)減少小修的維修內(nèi)容和修理深度、增加中修的維修內(nèi)容和修理深度。
2.3 保障性參數(shù)
2.3.1 裝備完好率 裝備完好率為試驗(yàn)期間裝備完好的天數(shù)與試驗(yàn)期間總天數(shù)之比。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì),裝備可工作時(shí)間162天,三輛車的不能工作天數(shù)分別為47天、 37天、54天。裝備完好率為:
(3×162-47-37-54)/(3×162)×100%=71.6% (4)
2.3.2 使用可用度 使用可用度為試驗(yàn)期間可用時(shí)間與試驗(yàn)期間總時(shí)間之比。試驗(yàn)期間總時(shí)間為162天(11664小時(shí))。不可用時(shí)間包含因故障修理產(chǎn)生的不可用時(shí)間和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間,三臺(tái)車因故障修理產(chǎn)生的不可用時(shí)間共計(jì)為2423.08小時(shí)。每臺(tái)車每天的維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間在2.5小時(shí)左右,乘以“能工作天數(shù)”后3臺(tái)車維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間總計(jì)為870小時(shí)。使用可用度為:
(11664-2423.08-870)/11664=71.77% (5)
2.3.3 百公里維護(hù)保養(yǎng)工時(shí) 百公里維護(hù)保養(yǎng)工時(shí)為試驗(yàn)期間消耗的總維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間與試驗(yàn)期間裝備的行駛里程之比,再乘以100公里。
百公里維護(hù)保養(yǎng)工時(shí)=2436/(9491+549.3+9464)×100=12.49
2.3.4 百公里修復(fù)性維修工時(shí) 百公里修復(fù)性維修工時(shí)為試驗(yàn)期間消耗的總故障修理工時(shí)與試驗(yàn)期間裝備的行駛里程之比,再乘以100公里。
1號(hào)車修理工時(shí)為:2.5×4+1.67×3+8×5+16×5+6.33×5+4.67×5+21.5×6+20.67×10=525.7
2號(hào)車修理工時(shí)為:1.83×4+1.33×3+32×13=427.33
3號(hào)車修理工時(shí)為:5×6+1.83×2+1.5×2+7.5×9+9.5×3+18.33×11+24×3+8×4+3.33×5+1.67×3+0.92×5+35.67×6+10.5×9+8.17×8=838.41
百公里修復(fù)性維修工時(shí):(525.7+427.33+838.41)/19504.3×100=9.18
2.3.5 百公里預(yù)防性維修工時(shí) 百公里預(yù)防性維修工時(shí)為試驗(yàn)期間消耗的預(yù)防性維修工時(shí)與試驗(yàn)期間裝備的行駛里程之比,再乘以100公里。其中:預(yù)防性維修工時(shí)包括維護(hù)保養(yǎng)總工時(shí)和小修工時(shí)。
三臺(tái)車完好的天數(shù)為481天,維修保養(yǎng)總工時(shí)為3367人·時(shí),小修總工時(shí)為900人·時(shí)。
三臺(tái)車總行使里程為:13000+549.3+24380.7=37930公里。
百公里預(yù)防性維修工時(shí)為:(3367+932.2)/37930×100=11.33
通過(guò)保障性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)定量評(píng)估,可以看出:
①完好率與使用可用度基本相同。這里的“完好率”相對(duì)于“使用可用度”是大尺度計(jì)算方式,如果故障能夠快速修復(fù),統(tǒng)計(jì)條件下完好率要大于使用可用度一個(gè)等級(jí)。這說(shuō)明裝備一旦故障,修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),裝備當(dāng)天無(wú)法再使用。百公里保養(yǎng)工時(shí)和百公里修復(fù)工時(shí)都遠(yuǎn)大于8個(gè)工時(shí),也已證明此分析;
②完好率與使用可用度都明顯偏低;
③各類維修工時(shí)較長(zhǎng)。平均的百公里保養(yǎng)工時(shí)達(dá)12.49,基本達(dá)兩個(gè)工作日,說(shuō)明保養(yǎng)工作量大,維護(hù)保養(yǎng)的方便性、可達(dá)性較差;平均的百公里修復(fù)性維修工時(shí)達(dá)9.18,說(shuō)明維修性較差,機(jī)工具、設(shè)備的配備與有效性明顯影響保障能力(維修人員的技術(shù)能力基本可以滿足要求)。
比如,在試修中發(fā)現(xiàn)有多次故障,屬于部組件損壞,需要換件修理,然而需要吊出動(dòng)力箱;如更換轉(zhuǎn)向助力泵、起動(dòng)電機(jī)等,過(guò)程復(fù)雜、要求高,時(shí)間長(zhǎng)(僅拆裝動(dòng)力艙,4~5名修理工拆裝各需要約2.5個(gè)小時(shí)),為了保證裝備的戰(zhàn)備完好率,及時(shí)修復(fù)故障裝備,建議基礎(chǔ)修理分隊(duì)具備吊艙修理能力。通過(guò)檢修發(fā)現(xiàn),隨車工具中應(yīng)補(bǔ)充一些常用工具,如主離合器制動(dòng)液加注漏斗、變量泵與三聯(lián)閥連接管接頭拆裝扳手、球籠結(jié)合盤(pán)固定螺栓拆裝扳手等。并且為了提高修理質(zhì)量與效率,優(yōu)化設(shè)計(jì)制作了動(dòng)力艙吊裝工具、專用支架、輪轂專用拆裝工具等7種。
④對(duì)基層級(jí)維修機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),等級(jí)維修內(nèi)容與范圍需要進(jìn)行部分的縮小。
3 故障原因統(tǒng)計(jì)分析
根據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)的故障信息,表2列出了故障原因分布。其中,產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題和裝配質(zhì)量導(dǎo)致的故障最多,分別為38起和24起,占故障總數(shù)的34.2%和21.6%,設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的故障約占10%,使用、維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的故障占12.6%,自然耗損和使用環(huán)境導(dǎo)致的故障各占8%。
由表2可知,在所統(tǒng)計(jì)的故障中,有高達(dá)56%的故障屬于產(chǎn)品質(zhì)量和裝配質(zhì)量問(wèn)題,該裝備的可靠性較低。產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷和使用、維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的故障也占較大比重。
另外,通過(guò)對(duì)故障排除情況的分析,在所需器材和設(shè)備滿足的情況下,80%以上的故障可以依靠試裝隊(duì)的維修力量修復(fù),應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是,試裝隊(duì)依托的是學(xué)院教練團(tuán)修理營(yíng)的維修力量,維修能力要高于部隊(duì)基層級(jí)修理力量。因此在維修保障方案的優(yōu)化中需要強(qiáng)調(diào):
①提高裝備設(shè)計(jì)生產(chǎn)質(zhì)量,改進(jìn)設(shè)計(jì)缺陷;②提高裝備使用、修理人員正確使用、維護(hù)與維修裝備的技能,提高保障能力;③加強(qiáng)器材、維修機(jī)具設(shè)備的配套建設(shè),確保盡快形成維修保障能力。
4 基于威布爾分布的維修間隔期優(yōu)化
4.1 數(shù)據(jù)處理 分析裝備的故障分布規(guī)律需要設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)方式并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)處理、分析為裝備保障方案的制定,特別是定期維修間隔期的確定提供客觀的依據(jù)。表3、表4分別列出了1號(hào)車和2號(hào)車的故障時(shí)間分布數(shù)據(jù)。
由于在試驗(yàn)初期, 1號(hào)裝備和2號(hào)裝備的技術(shù)工況不同,1號(hào)裝備為試驗(yàn)定型階段樣車,已經(jīng)工作約250個(gè)摩托小時(shí),為了保證兩臺(tái)裝備的數(shù)據(jù)的一致性,需要對(duì)表2中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,即在相應(yīng)故障摩托小時(shí)的基礎(chǔ)上增加250個(gè)摩托小時(shí),以模擬裝備從初始運(yùn)行階段以來(lái)的故障歷史,準(zhǔn)確地計(jì)算相應(yīng)的故障分布參數(shù)[6]。
4.2 維修間隔期優(yōu)化 在試驗(yàn)過(guò)程中,事后維修僅僅使裝備恢復(fù)到能夠執(zhí)行規(guī)定功能,并不能使裝備恢復(fù)如新,假設(shè)每次維修的結(jié)果是“修復(fù)如舊”,可以認(rèn)為維修并未對(duì)修后裝備的故障發(fā)生規(guī)律產(chǎn)生影響,即假定裝備故障事件是獨(dú)立同分布的,上文試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以直接用來(lái)擬合故障分布函數(shù)。
威布爾分布是可靠性領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一類分布形式,它特別適應(yīng)于電子與機(jī)械故障的分布形式。因此,裝備故障函數(shù)取為威布爾分布形式,采用兩參數(shù)威布爾分布函數(shù)來(lái)擬合裝備的故障分布規(guī)律[6][7]。根據(jù)威布爾變換,令y=ln(-ln(R(t))),x=ln(t),則:
y=y(x)=β(x-ln(η)) (6)
設(shè)共有n個(gè)故障數(shù)據(jù),使其按照增序排列,令t(i)(i=1,2,…n)標(biāo)記此列有序數(shù)據(jù),xi=ln(ti),yi=ln(-ln(1-i/(n+1)))。以1號(hào)車的故障數(shù)據(jù)為輸入,(xi,yi)威布爾分布概率圖如圖1所示。該直線的斜率即為β的估計(jì)值,直線與x軸的交點(diǎn)給出ln(η)的估計(jì)值。
由圖2直觀分析,圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)基本沿一條直線分布,因此可以認(rèn)為該裝備的故障分布符合威布爾分布規(guī)律。采用極大似然估計(jì)法(MLE, Maximum Likelihood Estimation)對(duì)分布參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。若X的概率密度函數(shù)為f(x;η,β),則它的極大似然函數(shù)為:
L(η,β)=f(x1;η,β)f(x2;η,β)… f(xn;η,β) (7)
η和β為待估計(jì)參數(shù),當(dāng)L(η,β)取得最大值時(shí),對(duì)應(yīng)的η和β值為參數(shù)的極大似然估計(jì)[8][9]。
利用表1所示故障數(shù)據(jù),對(duì)1號(hào)車的威布爾故障分布參數(shù)進(jìn)行估計(jì),得到η=661.95和β=3.42,α=0.05條件下,η的置信區(qū)間為[610.45,717.79],β的置信區(qū)間為[2.79,4.19],其期望壽命為594.86個(gè)摩托小時(shí)。利用表2所示故障數(shù)據(jù),對(duì)2號(hào)車的威布爾故障分布參數(shù)進(jìn)行估計(jì),得到η=593.50和β=3.91,α=0.05條件下,η的置信區(qū)間為[542.06,649.83],β的置信區(qū)間為[3.00,5.10],其期望壽命為537.26個(gè)摩托小時(shí)。則1號(hào)車和2號(hào)車的故障概率密度函數(shù)如圖3所示。
根據(jù)上述結(jié)果,求得中位壽命分別為594.68小時(shí)和540.39小時(shí),可見(jiàn)兩臺(tái)裝備呈現(xiàn)的故障規(guī)律十分接近。實(shí)際上,由于裝備在部署初期存在初始故障期,導(dǎo)致故障多發(fā),因此2號(hào)車的故障發(fā)生頻次較高,而1號(hào)車雖然已經(jīng)工作250個(gè)摩托小時(shí),但在本實(shí)驗(yàn)階段已經(jīng)進(jìn)入平穩(wěn)故障期,同時(shí)試驗(yàn)前的維修也相應(yīng)地降低了該裝備的等效役齡,因此出現(xiàn)了2號(hào)車的中位壽命比1號(hào)車低的情況。
總體上,試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)充分地反映了在正常工作環(huán)境下,裝備的實(shí)際故障規(guī)律,具有典型的代表性。根據(jù)上述分析,裝備的定期維修間隔期應(yīng)控制在[540,575]之間。在具體執(zhí)行的過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)裝備的具體故障歷史和任務(wù)載荷等情況,進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整。
5 結(jié)束語(yǔ)
初始維修保障方案的優(yōu)化涉及間隔期、修理級(jí)別、各級(jí)別的維修范圍與工作內(nèi)容、各級(jí)的維修人力、維修器材、維修保障設(shè)備等各種保障要素與相關(guān)問(wèn)題,需要從整體上進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析與優(yōu)化。文章在對(duì)修理試驗(yàn)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上對(duì)初始維修保障方案中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了初步地分析與優(yōu)化。而如何選取參數(shù),如何在沒(méi)有大量數(shù)據(jù)支撐的情況下分析故障的規(guī)律,如何根據(jù)故障規(guī)律劃分修理級(jí)別、確定維修工作內(nèi)容等問(wèn)題還需要進(jìn)行系統(tǒng)、深入地研究。
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[關(guān)鍵詞]包裝設(shè)計(jì);現(xiàn)代物流;作用
中圖分類號(hào):TM212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)12-0290-01
0.引言
包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)產(chǎn)出量的提高有著重要作用,現(xiàn)代物流的發(fā)展在新技術(shù)的應(yīng)用下,提高了工作的效率,而包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化,對(duì)各環(huán)節(jié)的物流效率提高也比較有利,成為現(xiàn)代物流中的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)加強(qiáng)包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化理論研究,對(duì)現(xiàn)代物流的進(jìn)一步發(fā)展就有著實(shí)質(zhì)性意義。
1.現(xiàn)代物流當(dāng)中包裝設(shè)計(jì)的作用和要點(diǎn)分析
1.1 現(xiàn)代物流當(dāng)中包裝設(shè)計(jì)的作用發(fā)揮
現(xiàn)代物流中的包裝環(huán)節(jié)是重要的部分,通過(guò)包裝設(shè)計(jì)對(duì)商品能起到保護(hù)的作用,避免商品在流通以及運(yùn)輸過(guò)程中受到損傷。物流運(yùn)輸使用的交通工具以及道路因素,可能會(huì)對(duì)商品的安全性帶來(lái)影響,而通過(guò)包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化,就能有效進(jìn)行防護(hù),避免在運(yùn)輸中受到損傷[1]。主要是對(duì)商品實(shí)施防震保護(hù),在商品的實(shí)際流通運(yùn)輸中的安全性就能保證。
包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化對(duì)銷售有著促進(jìn)作用,也能為消費(fèi)者提供很大方便。對(duì)產(chǎn)品的促銷是以美感為基礎(chǔ)的,在包裝上美觀大方,就成為產(chǎn)品促銷成功的重要基礎(chǔ)條件,通過(guò)包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化,能有效刺激消費(fèi)者購(gòu)買的欲望,對(duì)消費(fèi)者的吸引力就能加強(qiáng),消費(fèi)者在對(duì)包裝的圖案文字等信息明確了解后,對(duì)商品的成分以及用途信息也能直觀的看到,這樣就為消費(fèi)者提供了便捷服務(wù)。
另外,現(xiàn)代物流中包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化對(duì)其商品的流通業(yè)比較有利,包裝設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的流通效率有著很大影響。根據(jù)相應(yīng)的資料顯示,每噸產(chǎn)品搬運(yùn)費(fèi)占到產(chǎn)品成本的三分之一左右,在流通的效率上是和企業(yè)發(fā)展有著緊密聯(lián)系的,所以包裝設(shè)計(jì)就對(duì)商品流通效率有著直接影響,對(duì)企業(yè)在市場(chǎng)中的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力的提高也有著直接影響。
1.2 現(xiàn)代物流當(dāng)中包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的要點(diǎn)
包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化要對(duì)中間性的散貨容器充分重視,對(duì)這一類型的主要有樹(shù)脂片視頻原料以及粘合劑,硬箱以及籠子等,是用于濕潤(rùn)產(chǎn)品的中間性散貨容器。包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化材料在傳統(tǒng)的流包裝基礎(chǔ)上,要選擇低密度塑料膜收縮纏布以及套子等形式,這樣能對(duì)物品起到保護(hù)的作用,并且也能在物流的成本上得以降低[2]。除此之外的可回收容器系統(tǒng)也是重要組成,也就是能夠進(jìn)行反復(fù)使用的包裝品,在進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)之后,現(xiàn)代物流對(duì)可回收包裝的應(yīng)用成為一種趨勢(shì)。在現(xiàn)代物流當(dāng)中的包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化,要能盡量的對(duì)組化充分考慮,將不同的包裝形式加以應(yīng)用,提高物流包裝的經(jīng)濟(jì)效益。包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的貨物運(yùn)行的實(shí)施,通過(guò)測(cè)試記錄設(shè)備測(cè)量貨物和包裝振動(dòng)特性和程度也是比較重要的。
2.現(xiàn)代物流當(dāng)中包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)和發(fā)展策略
2.1 現(xiàn)代物流當(dāng)中包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)
現(xiàn)代物流中包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化最為重要的目的就是對(duì)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)物流后,保障產(chǎn)品預(yù)訂功能的完整性。進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的時(shí)候,就要能從多方面充分重,對(duì)包裝產(chǎn)品的形態(tài)以及功能和結(jié)構(gòu),都要能在整個(gè)物流過(guò)程中加以保證,在到達(dá)用戶的手中時(shí)候,就要能保障產(chǎn)品的可靠完整性[3]。包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化不只是要在包裝的形式上進(jìn)行優(yōu)化,避免產(chǎn)品在物流中受到壓力以及振動(dòng)等因素造成破壞,同時(shí)也要避免產(chǎn)品盜竊受損。對(duì)包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)規(guī)范性要能得以保證。
現(xiàn)代物流中的各環(huán)節(jié)都和利益有著直接的關(guān)系,在包裝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是保護(hù)為重點(diǎn),通過(guò)科學(xué)化的包裝規(guī)劃方法的應(yīng)用是比較必要的,而對(duì)包裝有效性加以保持,對(duì)現(xiàn)代企業(yè)包裝材料和物流成本的有效降低就有著積極作用。對(duì)包裝效率的提高有著多種方法,初始包裝的選用以及二次包裝物量減少,對(duì)運(yùn)輸組件的托盤(pán)位置優(yōu)化等,都要能從多方面充分重視。為對(duì)單元運(yùn)輸成本有效降低,在空間的利用效率上就要最大化。
2.2 現(xiàn)代物流當(dāng)中包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化發(fā)展策略
為能保障包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化發(fā)展,筆者結(jié)合實(shí)際制定了相應(yīng)發(fā)展策略,如下所示:
第一,包裝設(shè)計(jì)類型包裝策略?,F(xiàn)代物流中包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的策略實(shí)施中,類似包裝設(shè)計(jì)是重要的方法,企業(yè)在對(duì)自身生產(chǎn)多樣的產(chǎn)品過(guò)程中,對(duì)外包裝采取不同的圖案以及類似的顏色和造型等,能夠讓消費(fèi)者看到類似的包裝產(chǎn)生聯(lián)想,知道是同一生產(chǎn)企業(yè)的商品。在這一類似產(chǎn)品包裝的策略實(shí)施,主要是能起到產(chǎn)品促銷的作用,對(duì)企業(yè)的市場(chǎng)影響力能進(jìn)一步加大,也能節(jié)約很多的包裝制作費(fèi)用,對(duì)新產(chǎn)品的介紹也有著積極意義。
第二,注重包裝設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化要充分重視設(shè)計(jì)創(chuàng)新,可通過(guò)生態(tài)包裝的方式應(yīng)用,對(duì)包裝原材料加以改善優(yōu)化,在新的科學(xué)技術(shù)支持下,開(kāi)發(fā)全新的生態(tài)包裝材料加以應(yīng)用[4]。經(jīng)過(guò)無(wú)害加工處理之后加以應(yīng)用,包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化要以節(jié)約為基礎(chǔ),對(duì)包裝功能滿足基礎(chǔ)上,在包裝材料以及輔助材料的應(yīng)用上要充分重視,避免使用對(duì)環(huán)境造成二次污染的材料,只有注重包裝設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,才能真正有助于現(xiàn)代物流企業(yè)的良好發(fā)展。
第三,包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化要以滿足流通為基礎(chǔ)。結(jié)合包裝的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)生產(chǎn)條件要能滿足,將包裝的標(biāo)準(zhǔn)能夠統(tǒng)一化,進(jìn)一步提高物流的效率。在這一方面我國(guó)要對(duì)日本物流標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)積極學(xué)習(xí),因?yàn)樵诋?dāng)前日本建立了完善的物流標(biāo)準(zhǔn),對(duì)物流模數(shù)體系以及輸送用包裝的系列尺寸和包裝用語(yǔ)等都比較成熟。例如:日本JISZ標(biāo)準(zhǔn)中托盤(pán)尺寸為1100mm×1100mm米,800mm×1100mm兩種。美國(guó)ANSI標(biāo)準(zhǔn)中還有1100mm×880mm,1200mm×1000mm,1320mm×1100mm以及1100mm×825mm集裝的包裝尺寸。只有不斷的進(jìn)行學(xué)習(xí)和借鑒,結(jié)合我國(guó)的現(xiàn)代物流包裝設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀加以改進(jìn)優(yōu)化,才能得到進(jìn)一步的發(fā)展。
第四,加強(qiáng)包裝設(shè)計(jì)的功能性作用發(fā)揮。包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化,在對(duì)商品的安全保護(hù)方面是基礎(chǔ),企業(yè)為擴(kuò)大市場(chǎng)發(fā)展規(guī)模,并非只注重產(chǎn)品的質(zhì)量,在包裝設(shè)計(jì)層面也是比較關(guān)鍵的,兩者有著緊密的聯(lián)系[5]。包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化就要以保護(hù)商品物流運(yùn)輸當(dāng)中的安全性,實(shí)現(xiàn)商品自身的價(jià)值,在運(yùn)輸中不能讓商品收到損傷。包裝設(shè)計(jì)的優(yōu)化還要充分重視便于貨物的儲(chǔ)存以及保管和運(yùn)輸裝卸等,進(jìn)一步提高工作的效率,并能有效節(jié)省包裝的費(fèi)用,只有在這些基礎(chǔ)層面得到了加強(qiáng),才能保障包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)代物流迅速發(fā)展的環(huán)境下,隨著新技術(shù)的出現(xiàn),對(duì)包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化就能起到積極作用,為此,要加強(qiáng)對(duì)包裝設(shè)計(jì)優(yōu)化的理論研究,將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合并得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)此次的理論研究,希望能有助于現(xiàn)代物流的良好發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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在本研究中,其中一個(gè)目標(biāo)(或者說(shuō)是非合作型的度量指標(biāo))就是非連續(xù)度量,其非連續(xù)性在那些具有較少模式的數(shù)據(jù)集中尤為明顯。由于該度量使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程難以聚斂,因此本文采用交叉熵方法得到一個(gè)連續(xù)函數(shù)并以此作為第一個(gè)目標(biāo)。在本文算法中,初始種群為任意一個(gè)由N個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)個(gè)體構(gòu)成的群體。該種群中個(gè)體間的連接權(quán)重是隨機(jī)建立的某一確定間隔(輸入層和隱藏層之間的權(quán)重為[-2,2],隱藏層與輸出層之間的權(quán)重為[-10,10],這些間隔范圍值都是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)而確定的)。初始種群產(chǎn)生后,使用上面提到的兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。經(jīng)過(guò)評(píng)估后,可按照帕累托最優(yōu)原則對(duì)群體中的個(gè)體進(jìn)行分類,每個(gè)個(gè)體都被賦予了與其非支配水平相同的適應(yīng)度。那些非支配個(gè)體被選為父代個(gè)體進(jìn)行遺傳操作,然后再對(duì)他們進(jìn)行二進(jìn)制淘汰(兩兩對(duì)比后選擇較優(yōu)個(gè)體)。
為了產(chǎn)生新的子代個(gè)體,需要對(duì)選擇的父代個(gè)體進(jìn)行變異運(yùn)算。這里共有五種變異算子可供選擇,其中,四種是結(jié)構(gòu)變異,一種是參數(shù)變異,選擇任何一種變異算子并對(duì)個(gè)體進(jìn)行變異的概率均為1/5。參數(shù)變異在父代連接權(quán)重中加入高斯噪音;結(jié)構(gòu)變異使用種群多樣性來(lái)增加搜索空間的多樣性。具體來(lái)講,變異算子實(shí)際上就是“增加/刪除神經(jīng)元”和“增加/刪除連接”。將新產(chǎn)生的子代個(gè)體加入到下一代群體中,重復(fù)以上過(guò)程直至后代種群數(shù)量達(dá)到N;接著,對(duì)后代種群進(jìn)行兩項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估并將其與父代種群合并;然后再對(duì)新產(chǎn)生的種群按照帕累托原則進(jìn)行分類,其中最優(yōu)的N個(gè)個(gè)體被選為下一代的父代,重復(fù)以上的生產(chǎn)過(guò)程。本文算法使用局部搜索來(lái)對(duì)父代群體和后代群體進(jìn)行合并,只有那些來(lái)自第一次帕累托前沿的(即通過(guò)非支配分類得到的)個(gè)體才能進(jìn)行優(yōu)化,這大大地減少了運(yùn)算成本,因?yàn)闆](méi)有對(duì)整個(gè)變異的后代個(gè)體進(jìn)行局部搜索。經(jīng)過(guò)優(yōu)化,每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度在近似誤差方面都得到了更新。整個(gè)演算過(guò)程只在開(kāi)始、中間和結(jié)束部分使用優(yōu)化算法,也即整個(gè)演化過(guò)程只使用了三次局部搜索。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本節(jié)將以電子行業(yè)高新企業(yè)的投資決策方案評(píng)估實(shí)例來(lái)驗(yàn)證方法的可行性。在電子元器件的生產(chǎn)過(guò)程中,其裝配系統(tǒng)的投資決策方案有三種,本章所使用的裝配系統(tǒng)每年能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)是不斷增加的。在投資決策方案A中,整個(gè)裝配過(guò)程包含以下幾個(gè)有序操作:產(chǎn)品自動(dòng)預(yù)裝配、兩級(jí)人工裝配、試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試、焊臺(tái)焊接、二級(jí)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試、三級(jí)裝配、自動(dòng)貼標(biāo)以及包裝。與投資決策方案A相比,B方案的區(qū)別在于其三級(jí)裝配為自動(dòng)裝配,C方案在B方案的基礎(chǔ)上又將包裝升級(jí)為自動(dòng)包裝。表1概括總結(jié)了三種投資決策方案的主要信息。從表1可見(jiàn),A方案的裝配系統(tǒng)初始投資是最低的,產(chǎn)量也是最低的。對(duì)于A方案而言,三級(jí)裝配是第一個(gè)產(chǎn)能限制的操作,第二個(gè)就是包裝。若要將A方案的產(chǎn)能提升至C方案的產(chǎn)能,三級(jí)自動(dòng)裝配站的改造成本為10萬(wàn)元,自動(dòng)包裝站的改造成本為12萬(wàn)元。每一種系統(tǒng)配置的運(yùn)營(yíng)成本可根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)單元的非固定成本以及雇員數(shù)決定的固定成本(每人每年4萬(wàn))來(lái)計(jì)算。對(duì)于每種投資決策方案而言,每個(gè)生產(chǎn)單元的可調(diào)節(jié)價(jià)格為3元。由于產(chǎn)能彈性是裝配系統(tǒng)所需的彈性要求,故對(duì)三種不同產(chǎn)品需求場(chǎng)景進(jìn)行了描述對(duì)比(如表2所示),它們之間的主要區(qū)別在于年需求增長(zhǎng)百分比和出現(xiàn)的可能性。
場(chǎng)景I的增長(zhǎng)百分比最小,但是它出現(xiàn)增長(zhǎng)的可能性最大,因此場(chǎng)景I是未來(lái)的基本場(chǎng)景,場(chǎng)景II和III是未來(lái)可能出現(xiàn)的場(chǎng)景。根據(jù)以上信息,假設(shè)現(xiàn)在年需求利率為9%,可獲得不同投資方案的資產(chǎn)收益率(ROA)。結(jié)果顯示,所有方案都能滿足未來(lái)基本場(chǎng)景的需求,因此投資決策方案沒(méi)有必要改造。表3對(duì)比了不同投資決策方案的評(píng)估結(jié)果,可見(jiàn)B方案具有最高的資產(chǎn)收益率(5.04%),因此它也是實(shí)現(xiàn)未來(lái)基本場(chǎng)景的較為經(jīng)濟(jì)的配置;C方案的資產(chǎn)收益率很低,主要是因?yàn)樗某跏纪顿Y以及每個(gè)生產(chǎn)單元的變動(dòng)成本都很高。在本案例中,系統(tǒng)的產(chǎn)品需求以及產(chǎn)能之間的對(duì)比可顯示該種裝配系統(tǒng)是否需要改造。在場(chǎng)景II中,A方案需要在第四年進(jìn)行改造,因?yàn)樗璧漠a(chǎn)品量已經(jīng)超過(guò)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力,改造成本為10萬(wàn)元。在場(chǎng)景III中,A方案需要兩次改造(第二年和第四年),B方案在第四年需要改造。
不同系統(tǒng)配置的預(yù)期ROF指標(biāo)如表3所示。由于A方案在所有場(chǎng)景中都需要改造,它的預(yù)期ROF為1.7%。C方案的產(chǎn)能彈性最高,因此其預(yù)期ROF也最高,為2.9%。計(jì)算結(jié)果顯示,B方案在所有場(chǎng)景中都是較為經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)配置,其資產(chǎn)收益率為5%,資產(chǎn)收益率和預(yù)期ROF之和高達(dá)7.4%,所以B方案是平衡初始投資和產(chǎn)能彈性之間的最佳配置。
3結(jié)束語(yǔ)
高新企業(yè)投資范圍極廣,很多復(fù)雜因素都需要考慮。社會(huì)因素、城鎮(zhèn)化、環(huán)境條件、能源供應(yīng)及政治平衡等多種因素共存于高新企業(yè)投資之中,影響著高新企業(yè)投資問(wèn)題的任一決策。根據(jù)筆者掌握的資料,對(duì)于涉及范圍廣、影響不易控制的高新企業(yè)投資決策方案評(píng)估來(lái)說(shuō),那些常見(jiàn)的評(píng)估方法很難得到令人滿意的結(jié)果。鑒于此,本文基于多目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提出并構(gòu)建了一種高新企業(yè)投資決策方案評(píng)估方法。在本文方法中,筆者首先定義了兩個(gè)評(píng)估指標(biāo):非連續(xù)度量指標(biāo)和最低靈敏度指標(biāo)。初始種群為任意一個(gè)由多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)個(gè)體構(gòu)成的群體。初始種群產(chǎn)生后,使用上面提到的兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。經(jīng)過(guò)評(píng)估后,可按照帕累托最優(yōu)原則對(duì)群體中的個(gè)體進(jìn)行分類,每個(gè)個(gè)體都被賦予了與其非支配水平相同的適應(yīng)度。那些非支配個(gè)體被選為父代個(gè)體進(jìn)行遺傳操作,然后再對(duì)他們進(jìn)行二進(jìn)制淘汰。本算法使用局部搜索來(lái)對(duì)父代群體和后代群體進(jìn)行合并,只有那些來(lái)自第一次帕累托前沿的個(gè)體才能進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)過(guò)優(yōu)化,每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度在近似誤差方面都得到了更新。
關(guān)鍵詞:市場(chǎng)物流環(huán)境包裝成本優(yōu)化策略
競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中的企業(yè)都很主動(dòng),但包裝的主要貢獻(xiàn)往往不在于提高供應(yīng)鏈的效率。它的重要性在于通過(guò)產(chǎn)品的個(gè)性化來(lái)促進(jìn)銷售以及降低成本,特別是物流成本,這些被包裝購(gòu)買和包裝的損耗管理所直接影響,以及被包裝、分配和客戶要求所間接影響著。存在于后者當(dāng)中的間接成本使得企業(yè)難以正確地理解關(guān)于改善物流系統(tǒng)效率的包裝設(shè)計(jì)的好處。
除了商業(yè)和物流的考慮,環(huán)境也應(yīng)該是很重要的影響因素。從這種意義上來(lái)說(shuō),包裝主要與三大方面相關(guān)聯(lián):市場(chǎng)、物流和環(huán)境。然而基于包裝與物流的重要關(guān)系,包裝物流學(xué)開(kāi)始發(fā)展成為一門(mén)學(xué)科,同時(shí)發(fā)展出包裝在履行其功能方面的高、中、低三個(gè)水平間的層次和關(guān)系。我們可以從企業(yè)包裝設(shè)計(jì)策略的三大基石——采用成熟的組織結(jié)構(gòu)、理解設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用最好的經(jīng)驗(yàn),來(lái)闡明包裝物流學(xué)的概念。
綜合了以上三大基礎(chǔ)的包裝設(shè)計(jì),在某種程度上不僅僅改善了產(chǎn)品的個(gè)性化,還通過(guò)減少物流花費(fèi)來(lái)提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
一、實(shí)例分析
Pescanove集團(tuán)成立于1960年,是一家西班牙食品企業(yè),在21個(gè)國(guó)家都有分公司。它主要從事捕魚(yú)、加工和出售冷凍海產(chǎn)品。其2004年?duì)I業(yè)額為9億300萬(wàn)歐元,商品約14.5萬(wàn)噸。該集團(tuán)運(yùn)作了兩項(xiàng)包裝合理化項(xiàng)目,其中一個(gè)已經(jīng)發(fā)展超過(guò)三年。這種項(xiàng)目是從上文所提到的企業(yè)包裝設(shè)計(jì)三項(xiàng)基礎(chǔ)出發(fā)的。
首先,從企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)出發(fā),兩類工作組被清晰地分配不同的任務(wù):項(xiàng)目和發(fā)展。項(xiàng)目組由兩名物流經(jīng)理和一名顧問(wèn)組成。該組負(fù)責(zé)計(jì)劃和安排相關(guān)活動(dòng)以及準(zhǔn)備一周或兩周一次的會(huì)議。多個(gè)發(fā)展組負(fù)責(zé)執(zhí)行工廠和產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,提出不同的改進(jìn)方案,測(cè)試和驗(yàn)證新的改進(jìn)。各發(fā)展組由一名產(chǎn)品代表,一名產(chǎn)品經(jīng)理和三名顧問(wèn)組成。顧問(wèn)提出改進(jìn)方案和量化其益處,代表和經(jīng)理來(lái)確定其提議。
其次,為了獲得在包裝設(shè)計(jì)上的要求,需要擬訂一份工作計(jì)劃。這有四個(gè)階段:分析和診斷當(dāng)前形勢(shì)、替代分析、測(cè)試和發(fā)展。這份工作計(jì)劃可以在其任意一個(gè)工廠或者廠商執(zhí)行。
在分析和診斷階段,公司將所用的不同包裝版本和尺度匯聚在一起,并詳細(xì)說(shuō)明它們所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。同時(shí),通過(guò)回顧供給鏈的過(guò)程,包括包裝、儲(chǔ)存、處理、運(yùn)輸和貿(mào)易方面等,把與那些產(chǎn)品相當(dāng)?shù)墓┙o和物流成本計(jì)算出來(lái)。再進(jìn)一步研究包裝的特定環(huán)境和趨勢(shì),包括競(jìng)爭(zhēng)、客戶、供應(yīng)商、技術(shù)、相關(guān)部門(mén)和社會(huì)特點(diǎn)等。
在第二階段,發(fā)展組研究不同的包裝方案來(lái)確定物流初始情況,一些最好的經(jīng)驗(yàn)可以用來(lái)借鑒。對(duì)于各種包裝產(chǎn)品,不同的方案涉及到或多或少的困難。分析之后,通過(guò)如下一張總結(jié)表格(表1)來(lái)展示各提議的好處。
在包裝的各種改進(jìn)集中在某個(gè)產(chǎn)品上后,也就是在第三階段,需要對(duì)各提議進(jìn)行可行性測(cè)試。在對(duì)包裝進(jìn)行可行性測(cè)試時(shí),要從物流的觀點(diǎn)出發(fā),考慮到材料、包裝流程、操作、儲(chǔ)存和交通,以及標(biāo)準(zhǔn)化各種格式或者簡(jiǎn)化損耗管理。按照新的版式和材料,測(cè)試要包括實(shí)驗(yàn)室模擬運(yùn)輸條件,依據(jù)Taguchi方法或者按新包裝運(yùn)輸?shù)侥康牡貋?lái)設(shè)計(jì)試驗(yàn)。
對(duì)于提議的糾錯(cuò)往往來(lái)自這些測(cè)試,因此這些測(cè)試可以改進(jìn)提議的適用性。并且交易經(jīng)理需要考慮執(zhí)行新方案涉及的商業(yè)性難度。最后,一旦新的包裝順利通過(guò)前面的階段并通過(guò)項(xiàng)目組的批準(zhǔn),就可以將其整合到公司的目錄中。
該公司將所有這些作為包裝合理化項(xiàng)目,并集中在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行,然后選取最具代表性的。在這點(diǎn)上,下面將描述其納米比亞一家工廠的產(chǎn)品包裝改變經(jīng)驗(yàn),并在(表2)中總結(jié)公司其他產(chǎn)品的包裝活動(dòng)。
該公司用在包裝合理化項(xiàng)目中獲取的經(jīng)驗(yàn)重新定向其加工程序,從而推進(jìn)其物流系統(tǒng)和包裝系統(tǒng)的整合。因此,現(xiàn)在的包裝設(shè)計(jì)要根據(jù)產(chǎn)品類型來(lái)協(xié)同集團(tuán)不同部門(mén)和分公司進(jìn)行。所以各分公司采取包裝新設(shè)計(jì)的一套手續(xù)到其正式結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中,例如ISO9000和ISO14000標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)工廠與客戶詳細(xì)說(shuō)明四階段和相關(guān)人員責(zé)任。
Pescanove集團(tuán)因此項(xiàng)目年節(jié)省60萬(wàn)歐元。從環(huán)境的角度來(lái)講,這意味著包裝紙板消耗減少了3.8%,塑料消耗節(jié)省重量1.8%和波紋紙板重量節(jié)省2.9%。同時(shí)還提高了平均貨盤(pán)效率8%。采納的提議影響到8%的產(chǎn)品規(guī)格,占公司售出重量的32%。二、納米比亞產(chǎn)品包裝的改善
從納米比亞產(chǎn)品的改變來(lái)看,物流系統(tǒng)和包裝系統(tǒng)的整合說(shuō)明了包裝物流學(xué)的價(jià)值。Pescanova集團(tuán)在非洲的工廠擅長(zhǎng)生產(chǎn)不同鱈魚(yú)紙盒包裝的。產(chǎn)品生產(chǎn)后,它們被運(yùn)送到西班牙一港口并裝載到冷藏車上。當(dāng)?shù)竭_(dá)這一港口時(shí),按照卸貨和分級(jí)程序,將這些盒子裝上歐洲標(biāo)準(zhǔn)貨盤(pán)。
起初的分析顯示產(chǎn)品在紙板包裝中縱向上有足夠的空間。當(dāng)測(cè)試更小的包裝時(shí),發(fā)現(xiàn)新的版式?jīng)]有影響產(chǎn)品質(zhì)量。依照這種尺度分析,研究了在產(chǎn)品分布的物流學(xué)中新的可能性。并且在將研究與別的用收縮性薄膜包裝的產(chǎn)品作了相應(yīng)的對(duì)比后,發(fā)現(xiàn)成本和上貨盤(pán)效率都有改善。這樣,在初步的分析中認(rèn)為,當(dāng)從非洲運(yùn)往歐洲途中紙盒要能保障產(chǎn)品質(zhì)量。無(wú)論如何,即使要保護(hù)產(chǎn)品,使用更大的波紋紙盒來(lái)容納超過(guò)10個(gè)的盒子從而減少單位重量產(chǎn)品的材料成本是可行的,同時(shí)紙板消耗減少并提高了上貨盤(pán)效率。盡管現(xiàn)在批量消耗上升,但是單包裝的大容量不能被零售商所接受。因此為了滿足大小商家,可以將容納10盒的收縮薄膜包裝改成成箱包裝。
成箱包裝可以保護(hù)海運(yùn)產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品箱需要在港口被拆散并提高了操作費(fèi)用。在分配的最后階段,廢除那些波紋箱可能提高上貨盤(pán)效率。最后,考慮到一種新的方案:用海運(yùn)集裝箱。這樣成箱包裝的堆裝概念或者上貨盤(pán)的收縮性薄膜包裝都可行。
在評(píng)估各種方案后和確認(rèn)其可行性后,選擇用更小的產(chǎn)品箱,然后用收縮性薄膜包裝的10盒,再三乘三地裝入波紋紙板箱。并且不管運(yùn)輸?shù)倪x項(xiàng),在整個(gè)物流鏈中維持成這樣以促進(jìn)產(chǎn)品從非洲到歐洲的效率。
在執(zhí)行這個(gè)方案后,由于更有效的上貨盤(pán)和操作與消耗量的減少,公司實(shí)現(xiàn)了總物流費(fèi)用8%的減少。而且因?yàn)閷?duì)于大客戶提取單位是含3份、每份10盒的箱子而非收縮性薄膜包,此方案帶來(lái)了更低的提取費(fèi)用。這樣可以同時(shí)滿足大小規(guī)模的分配,并不增加包裝版面的數(shù)量。
結(jié)語(yǔ)
盡管公司在食品質(zhì)量、服務(wù)和成本方面有更嚴(yán)格的要求,但仍然可能確定一些規(guī)則來(lái)滿足并超過(guò)要求。這樣,Pescanove集團(tuán)闡釋了如何將設(shè)計(jì)需求的知識(shí),成熟的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的采用和實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合起來(lái),從而合理化包裝,提高成本、質(zhì)量與服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。這點(diǎn)說(shuō)明了物流系統(tǒng)與包裝系統(tǒng)整合的實(shí)際價(jià)值。
所以從Pescanova集團(tuán)的例子來(lái)看,我們可以得出三點(diǎn)結(jié)論:第一,從最初的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段開(kāi)始要考慮多方面受制包裝的因素是非常重要的,如市場(chǎng),物流和環(huán)境。并且結(jié)合供給鏈上所有成員的觀點(diǎn)非常必要,如包裝提供者、分配者、第三方后期等。第二,在分析方案的可行性前需要將整個(gè)物流系統(tǒng)的分析作為一個(gè)完整的階段,并與物流網(wǎng)絡(luò)或者供給鏈保持一致性。第三,通過(guò)合適的設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用來(lái)獲得物流成本的節(jié)省。因此,Pescanova集團(tuán)通過(guò)包裝合理化項(xiàng)目得到的理想的結(jié)果(年節(jié)省60萬(wàn)歐元),確認(rèn)了在公司這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)建立此種項(xiàng)目的重要性,并且直接改進(jìn)了公司商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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一、教材
本課是綜合實(shí)踐活動(dòng)《數(shù)學(xué)與購(gòu)物》單元的最后一節(jié)課,之前兩節(jié)課主要涉及數(shù)與代數(shù)部分的知識(shí),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的估算意識(shí)和計(jì)算中的最優(yōu)策略。而本課是空間與圖形部分的內(nèi)容,是在學(xué)習(xí)了長(zhǎng)方體、正方體的表面積知識(shí)以后,旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用表面積等知識(shí)來(lái)解決如何節(jié)約包裝紙的問(wèn)題,體驗(yàn)幾個(gè)相同長(zhǎng)方體組合成新長(zhǎng)方體的多種方案,以及使其表面積最小的最優(yōu)策略。
根據(jù)對(duì)教材的分析,我制定了以下目標(biāo):
1.知識(shí)與技能:利用表面積等有關(guān)知識(shí),探索多個(gè)相同的長(zhǎng)方體疊放后使其表面積最小的最優(yōu)策略。
2.過(guò)程與方法:體驗(yàn)解決問(wèn)題的基本過(guò)程和方法,提高解決問(wèn)題的能力。通過(guò)解決怎樣節(jié)約包裝紙的問(wèn)題,體驗(yàn)策略的多樣化,發(fā)展優(yōu)化思想。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生的合作探究精神及創(chuàng)新意識(shí),感受數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,滲透節(jié)約的意識(shí)。
重點(diǎn)是找出各種包裝中的最優(yōu)方案,理解多個(gè)相同長(zhǎng)方體疊放時(shí)的最優(yōu)策略,使學(xué)生掌握有序思考、合理分類的思維方法。
難點(diǎn)是理解多個(gè)相同長(zhǎng)方體疊放時(shí)最優(yōu)策略并能靈活、快速地找出最優(yōu)的包裝策略。
二、學(xué)情
為了更好的已學(xué)定教,我充分把握學(xué)情,通過(guò)調(diào)查,5年級(jí)的孩子在知識(shí)方面已經(jīng)熟練掌握了長(zhǎng)方體、正方體的特征;能夠準(zhǔn)確、迅速的計(jì)算出單一物體的棱長(zhǎng)、表面積、體積;初步接觸了由兩個(gè)相同的正方體拼成一個(gè)長(zhǎng)方體后表面積發(fā)生的變化。并且我校的學(xué)生都曾收到和贈(zèng)送過(guò)禮物,接觸過(guò)禮品的包裝,能意識(shí)到包裝紙的大小和物體的表面積有關(guān)。
三、教法
像這類實(shí)踐活動(dòng),它是綜合運(yùn)用學(xué)生熟悉的材料和已有的數(shù)學(xué)思想方法來(lái)解決問(wèn)題。在在這節(jié)課上不需要建立新的概念,只需在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行整合、應(yīng)用、優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的提升。因此,我準(zhǔn)備采用啟發(fā)式,直觀式,實(shí)驗(yàn)式等教學(xué)手法,在具體教學(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、操作、猜想、驗(yàn)證結(jié)論、解釋?xiě)?yīng)用等一系列活動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。
四、說(shuō)流程
基于以上分析,我在教學(xué)中設(shè)計(jì)了以下教學(xué)環(huán)節(jié):
1、整節(jié)課從生活問(wèn)題入手,創(chuàng)設(shè)為媽媽包裝禮物的情景。我為學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)材料磁帶盒和包裝紙,讓學(xué)生動(dòng)手包裝、展示并和老師包的做對(duì)比,理解不計(jì)接口狀態(tài)下得包裝紙大小就是物體的表面積,喚醒學(xué)生腦海中對(duì)物體表面積的已有認(rèn)知。這樣對(duì)比的設(shè)計(jì)比直接告示學(xué)生"什么是不計(jì)接口"更容易讓學(xué)生理解。這樣就把生活問(wèn)題抽絲剝繭,凸顯本質(zhì),轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)化的過(guò)程,這一環(huán)節(jié)大約用時(shí)4分鐘。
2、接著進(jìn)一步思考2個(gè)長(zhǎng)方體的包裝問(wèn)題。我繼續(xù)沿用剛才的情景,借用商場(chǎng)買一贈(zèng)一的促銷活動(dòng)。請(qǐng)學(xué)生思考把兩個(gè)禮品包裝成一包,可以怎樣包裝;在不計(jì)接口的情況下,哪種方案最節(jié)省包裝紙。學(xué)生用兩個(gè)磁帶盒進(jìn)行小組探究,這次不包裝,只通過(guò)擺放來(lái)羅列出兩個(gè)磁帶盒組合的所有方案,分別是大面重合,中面重合,小面重合。在學(xué)生理解了"最節(jié)約包裝紙"就是指表面積最小的基礎(chǔ)上,去猜想3種包裝方案中哪種最節(jié)約包裝紙。在學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn)交流后,體會(huì)到要準(zhǔn)確的得出結(jié)論必須要進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。我順勢(shì)給出一組數(shù)據(jù),請(qǐng)學(xué)生按照自己的思路獨(dú)立驗(yàn)證、記錄并匯報(bào)算法。預(yù)設(shè)可能有以下兩種方法:
(1)直接計(jì)算表面積
(10×8+8×2+10×2)×2=232㎝2
(10×16+10×1+16×1)×2=372㎝2
(20×1+8×1+20×8)×2=376㎝2
針對(duì)這種方法讓學(xué)生相互交流、評(píng)價(jià)、質(zhì)疑,明確它是用組合的長(zhǎng)寬高數(shù)據(jù),利用長(zhǎng)方體表面積計(jì)算公式,算出結(jié)果來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。
(2)只比重合面大小
10×8×2=160㎝2
10×1×2=20㎝2
8×1×2=16㎝2
請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)第二種方法,通過(guò)重合面大小來(lái)判斷表面積大小。但這種方法部分學(xué)生理解起來(lái)比較困難,所以我著重引導(dǎo)學(xué)生分析重合面大小與表面積大小有怎樣的關(guān)系。通過(guò)學(xué)生之間的充分交流與評(píng)價(jià),學(xué)生得出兩個(gè)表面積的合,減去重合面面積,就得到現(xiàn)在的表面積
392-160=232㎝2
392-16=376㎝2
392-20=372㎝2
所以重合面積越大,表面積越小,越節(jié)省包裝紙。這是我緊接著適時(shí)回憶,這就是用到了以前我們學(xué)過(guò)的被減數(shù)、減數(shù)、差之間的關(guān)系。被減數(shù)不變,減數(shù)減少,差增加;減數(shù)增加,差減少,為孩子們找到了數(shù)學(xué)原型。在這一系列活動(dòng)中,我也非常關(guān)注對(duì)學(xué)生的適時(shí)評(píng)價(jià),比如對(duì)用計(jì)算表面積的方法驗(yàn)證的孩子我會(huì)加以肯定,會(huì)評(píng)價(jià)說(shuō):"看來(lái)你們對(duì)數(shù)學(xué)有著非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,用數(shù)據(jù)說(shuō)話"。對(duì)用推理方法證明的孩子會(huì)大力表?yè)P(yáng):"你們沒(méi)有用繁瑣的算式就證明了這一結(jié)論,讓我們大家看到了你們的思路之美!"學(xué)生經(jīng)歷了系列化的過(guò)程,通過(guò)質(zhì)疑,辯駁,澄清,最后得出結(jié)論,這一環(huán)節(jié)大約用時(shí)25分鐘。
3、最后一個(gè)環(huán)節(jié)是應(yīng)用結(jié)論進(jìn)行拓展。首先是3個(gè)長(zhǎng)方體的包裝方案,學(xué)生通過(guò)模仿2個(gè)磁帶盒包裝成一包的情況,直接推理判斷,得出將4個(gè)大面重合最節(jié)省包裝紙,這里用時(shí)大約3分鐘。接著再讓學(xué)生4人小組活動(dòng),探索怎樣包裝四個(gè)長(zhǎng)方體盒子最節(jié)約包裝紙。通過(guò)小組合作,學(xué)生將所有情況進(jìn)行了羅列,然后按照單一面重合和兩種面重合,分類型進(jìn)行研究。比較出每一類型中表面積最小的情況,分別是重合六個(gè)大面與重合4個(gè)大面、4個(gè)中面,再將這兩種情況進(jìn)行比較。通過(guò)對(duì)比簡(jiǎn)化,學(xué)生發(fā)現(xiàn)只需要比較2個(gè)大面重合和4個(gè)中面重合就能得出結(jié)論。但在進(jìn)一步深化中發(fā)現(xiàn),不能得出究竟是2個(gè)大面重合面積大,還是4個(gè)中面重合面積大,而起決定作用的是長(zhǎng)寬高的數(shù)據(jù)。從而使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)了從單一模仿,到基于長(zhǎng)方體要素的研究,實(shí)現(xiàn)思維層次的高度提升。這一環(huán)節(jié)大約用時(shí)7分鐘。
五、說(shuō)板書(shū)
通觀整節(jié)課的板書(shū),力求讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)化、系列化、提升化的過(guò)程,讓學(xué)生直擊本質(zhì),經(jīng)歷羅列、猜想、驗(yàn)證等過(guò)程,運(yùn)用本質(zhì)規(guī)律,深入研究、解決問(wèn)題,得出結(jié)論。從而讓優(yōu)化思想在學(xué)生頭腦中生根,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有優(yōu)化思想的數(shù)學(xué)人的目標(biāo)。
六、說(shuō)反思
縱觀整個(gè)課堂,我始終關(guān)注學(xué)生在運(yùn)用知識(shí),探究解決問(wèn)題的策略中思想的持續(xù)改進(jìn),從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維品質(zhì)。我努力做到了:
(一)關(guān)注現(xiàn)實(shí)情境中得問(wèn)題抽取
課始,我聯(lián)系生活,已為媽媽包裝禮物為引入,激發(fā)興趣,從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn),提出怎樣包裝更節(jié)省包裝紙,這種具有現(xiàn)實(shí)意義的問(wèn)題,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,喚醒學(xué)生已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步激發(fā)探究欲望。
(二)關(guān)注學(xué)生思想的不斷推進(jìn)
本課從包裝1個(gè)長(zhǎng)方體引入復(fù)習(xí)舊知,到包裝2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)相同的長(zhǎng)方體的探究,從而逐漸完整最節(jié)約包裝紙的包裝方案。各環(huán)節(jié)之間環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)。學(xué)生的學(xué)習(xí)不止停留在淺層次,而是不斷迎接著新的挑戰(zhàn)。
(三)關(guān)注學(xué)生思考空間的大小
企業(yè)的創(chuàng)新能力是企業(yè)滿足消費(fèi)者和客戶需求從而取得商業(yè)成功的關(guān)鍵。產(chǎn)品是否健康、安全、富有創(chuàng)新元素并非僅取決于原料或研發(fā),還包括銷售策略、市場(chǎng)營(yíng)銷、研究消費(fèi)者及消費(fèi)者不同階段需求。所以說(shuō),在食品生產(chǎn)、銷售整個(gè)過(guò)程中,原材料、包裝、加工工藝、檢測(cè)手段和生產(chǎn)質(zhì)控等等,都扮演著舉足輕重的角色。
作為國(guó)內(nèi)歷史悠久的食品飲料和酒類行業(yè)的專業(yè)平臺(tái),全國(guó)糖酒商品交易會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“糖酒會(huì)”)已成為食品飲料行業(yè)新品、商業(yè)合作、技術(shù)交流的必選平臺(tái)。糖酒會(huì)在業(yè)內(nèi)久負(fù)盛名,為食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了許多新的商業(yè)機(jī)遇。即將于3月23~25日在成都世紀(jì)城新國(guó)際會(huì)展中心舉辦的第96屆全國(guó)糖酒會(huì),除了傳統(tǒng)酒類、葡萄酒及國(guó)際烈酒、食品飲料、調(diào)味品和食品包裝設(shè)有專門(mén)展區(qū)外,食品機(jī)械也有專門(mén)的展區(qū)。本屆糖酒會(huì)食品機(jī)械展區(qū)將聚焦“大數(shù)據(jù)、健康、智能”,著眼研究消費(fèi)者需求,通過(guò)消費(fèi)者需求檢驗(yàn)產(chǎn)品特性,確認(rèn)產(chǎn)品創(chuàng)新的獨(dú)特性,運(yùn)用先進(jìn)加工及包裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)高效、智能生產(chǎn),為食品飲料和酒類行業(yè)實(shí)現(xiàn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革貢獻(xiàn)力量。
眾多一線企業(yè)齊聚糖酒會(huì),一站式解決方案致力食品企業(yè)高效、安全生產(chǎn)
糖酒會(huì)中的國(guó)際機(jī)械專區(qū)是食品機(jī)械展區(qū)內(nèi)的一個(gè)亮點(diǎn),已連續(xù)成功組織六屆。專區(qū)建設(shè)的理念主要是引進(jìn)世界先進(jìn)的加工及包裝解決方案、自動(dòng)化技術(shù),助推中國(guó)食品飲料行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、全面革新。本屆糖酒會(huì)國(guó)際機(jī)械專區(qū)吸引了更多業(yè)內(nèi)一線企業(yè)、國(guó)際知名食品加工及包裝解決方案廠商。
機(jī)械制造的智能化發(fā)展為企業(yè)應(yīng)對(duì)消費(fèi)者兼具產(chǎn)品質(zhì)量與個(gè)性化的需求提供了解決方案。食品飲料生產(chǎn)企業(yè)對(duì)高效、經(jīng)濟(jì)、維護(hù)便捷的一站式加工及包裝解決方案的需求日益增多。順應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求,越來(lái)越多的行業(yè)專家,不斷深耕與延伸解決方案,推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)與生產(chǎn)方式的劇烈變革。
高端包裝機(jī)助推食品產(chǎn)業(yè)升級(jí),同期推出主題技術(shù)交流會(huì)
關(guān)鍵詞:包裝機(jī)械設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)仿真技術(shù);運(yùn)用
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是指通過(guò)利用應(yīng)用程序?qū)?wèn)題進(jìn)行分析和處理的一種實(shí)用技術(shù)。其主要特點(diǎn)是效率高、安全性高以及性能強(qiáng)大等,目前已成為系統(tǒng)分析和評(píng)估等使用的重要技術(shù)之一。在其發(fā)展的過(guò)程中,大致經(jīng)歷了3個(gè)時(shí)期,即早期的模擬仿真、后來(lái)的混合仿真、逐漸完善的數(shù)字仿真階段。隨著社會(huì)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已逐步運(yùn)用到社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,在一定程度上促進(jìn)了企業(yè)產(chǎn)品的制造,進(jìn)而提升其經(jīng)濟(jì)實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)能力。
1 機(jī)械仿真技術(shù)對(duì)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造的作用
仿真技術(shù)也叫作虛擬樣機(jī)技術(shù),設(shè)計(jì)者通過(guò)相關(guān)的應(yīng)用程序在電腦終端設(shè)立模型,通過(guò)對(duì)各類非靜態(tài)性的系數(shù)進(jìn)行分析以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和完善,其優(yōu)勢(shì)是操作更為便捷,不需要制造事物產(chǎn)品即可完成,實(shí)現(xiàn)了用新興技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式的轉(zhuǎn)變,為生產(chǎn)制造業(yè)提供了技術(shù)支持和發(fā)展的推動(dòng)力。在當(dāng)前的包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中,為及時(shí)高效地處理產(chǎn)品生產(chǎn)中的方案設(shè)計(jì)、研究以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等多方面的問(wèn)題,大都需在電腦終端設(shè)定相關(guān)系統(tǒng)的仿真模擬造型,通過(guò)仿真模型對(duì)實(shí)際運(yùn)用的主體進(jìn)行試驗(yàn)。
在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和方案設(shè)計(jì)的初級(jí)階段,相關(guān)工作人員只需利用輔助程序設(shè)計(jì)并建立多種類型的模擬樣機(jī),即可對(duì)實(shí)際中的或正在研發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行分析或?qū)嶒?yàn),其用于監(jiān)管和改進(jìn)的相關(guān)應(yīng)用的操作也十分簡(jiǎn)單。新型仿真技術(shù)的運(yùn)用除了能夠幫助提升機(jī)械裝備開(kāi)發(fā)研究的質(zhì)量,同時(shí)還能在很大程度上降低產(chǎn)品制造成本和縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期,進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造中計(jì)算仿真技術(shù)的應(yīng)用
2.1 齒輪設(shè)計(jì)
在包裝機(jī)械制造中,齒輪是最為主要也是最為基礎(chǔ)的組成零件,因此對(duì)其在制作過(guò)程中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的運(yùn)用的研究是非常有實(shí)際意義的。例如,運(yùn)用Visual Lisp語(yǔ)言就可從幾何角度對(duì)齒輪設(shè)計(jì)提供研究輔助,其主要研究齒輪任一平面的齒輪形狀的模型建立和仿真?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)。齒輪泵的齒輪開(kāi)發(fā)研究中也在一定程度上依靠計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的支持。另外,圓弧針齒行星轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)研究也可以利用該技術(shù),仿真技術(shù)在其中的應(yīng)用主要是對(duì)模擬造型進(jìn)行監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn),以確認(rèn)和審核新型設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性和是否有技術(shù)技術(shù)性問(wèn)題存在,為提高傳動(dòng)設(shè)備的實(shí)用性和性能提供了技術(shù)理念和數(shù)據(jù)分析的支持。在電腦終端實(shí)現(xiàn)對(duì)制造參數(shù)的多次修改和確認(rèn),保障設(shè)計(jì)的樣品可直接運(yùn)用到企業(yè)制造或生產(chǎn)的過(guò)程中,這也是齒輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵發(fā)展趨勢(shì)之一。
2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一般來(lái)說(shuō),機(jī)械產(chǎn)品的組裝要求都較高,涉及的零部件較多。為保證已經(jīng)完成制定的工藝活動(dòng)能夠順利實(shí)現(xiàn),在對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究的過(guò)程中,機(jī)械產(chǎn)品的相關(guān)機(jī)構(gòu)是否能夠正常地完成事先設(shè)定的動(dòng)作,機(jī)構(gòu)相互之間的運(yùn)動(dòng)能否實(shí)現(xiàn)合理配合,機(jī)構(gòu)之間有無(wú)互相影響或干涉的部分存在以及如何確定各類的機(jī)構(gòu)融合形式或設(shè)計(jì)方案來(lái)更好地適應(yīng)設(shè)計(jì)指標(biāo)等等,這種種難題和麻煩都需要通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)有效解決。
通常規(guī)模較大的立體機(jī)械設(shè)計(jì)程序都會(huì)自動(dòng)準(zhǔn)備一個(gè)機(jī)構(gòu)仿真的功能運(yùn)用,在模擬條件下設(shè)計(jì)完成的裝配體能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡和方式進(jìn)行虛擬演示,這種應(yīng)用程序大多較為直觀和便捷。同時(shí),這類應(yīng)用程序根據(jù)裝配的數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的運(yùn)算,并且智能添加相關(guān)的附加設(shè)備,例如彈簧和運(yùn)動(dòng)發(fā)生器等。若要實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真,對(duì)主運(yùn)動(dòng)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)定即可,還能實(shí)現(xiàn)多方位的觀察和監(jiān)測(cè),應(yīng)用程序還可同時(shí)對(duì)產(chǎn)生干擾的程序進(jìn)行檢測(cè),以幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行檢驗(yàn)和審核。
2.3 復(fù)雜數(shù)值計(jì)算
新型技術(shù)的應(yīng)用使得大多數(shù)計(jì)算程序繁雜的分析更加簡(jiǎn)單明了、計(jì)算難度降低,從而降低了計(jì)算的時(shí)間成本,規(guī)避了無(wú)意義的、水平較低的人力耗費(fèi),使得計(jì)算效率更高、速度更快以及精確度更高,在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研究設(shè)計(jì)的方面發(fā)揮了巨大作用。
機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)程序大多是從理論設(shè)計(jì)開(kāi)始,到接下來(lái)的廓形設(shè)計(jì)、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、細(xì)節(jié)修改到再次實(shí)驗(yàn)的循環(huán)過(guò)程,直到產(chǎn)品達(dá)到相關(guān)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),其中仿真技術(shù)的運(yùn)用幫助產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì),在最大程度上降低了財(cái)力成本和時(shí)間成本的耗費(fèi)。對(duì)包裝產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī)進(jìn)行技術(shù)分析,能夠獲取產(chǎn)品構(gòu)造的強(qiáng)度應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及其他相關(guān)參數(shù),通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)值的運(yùn)算和研究可以發(fā)現(xiàn)其中的潛在風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量問(wèn)題等,從而提高其開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)效率。
2.4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)和仿真技術(shù)的運(yùn)用方面。例如借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各類大型電子設(shè)備被開(kāi)發(fā)并投入使用。計(jì)算機(jī)使機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精確度不斷提升,促進(jìn)了我國(guó)計(jì)算機(jī)工業(yè)化的發(fā)展,并使得集成電路的集成效率和水平得到有效提升,其存儲(chǔ)器的空間也在逐漸擴(kuò)大。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的程序較為繁雜,計(jì)算機(jī)技術(shù)的程序優(yōu)勢(shì)使得其在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中擁有重要的地位和作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中,涉及的復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖紙的繪制,需要計(jì)算機(jī)的有效輔助,例如CAD,CAM等繪圖程序能夠有效幫助降低繪圖的復(fù)雜程度,進(jìn)而提高繪圖效率。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是可視技術(shù)和虛擬技術(shù)不斷改進(jìn)的結(jié)果。仿真程序?qū)Ψ抡鎸?duì)象建立數(shù)學(xué)模型,將實(shí)際仿真對(duì)象的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)信息較為全面、詳細(xì)并客觀地表現(xiàn)出來(lái)。隨后通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)分析,既能提高仿真對(duì)象的實(shí)用性能,又能在改進(jìn)的過(guò)程中對(duì)相關(guān)程序進(jìn)行簡(jiǎn)化,降低操作難度。另外,仿真技術(shù)將實(shí)際與虛擬模擬有效結(jié)合,對(duì)相關(guān)大型機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行仿真模擬,能夠促使機(jī)械制造的質(zhì)量和效果得到有效提升。
3 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造中計(jì)算仿真技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
文章以自動(dòng)包裝秤的計(jì)算機(jī)建模以及自動(dòng)化系統(tǒng)為應(yīng)用實(shí)例。
自動(dòng)包裝秤大致可分為稱重部分和包裝部分。首先建立自動(dòng)包裝秤立體模型以及自動(dòng)包裝秤的零件建模。主要包括下料組件、稱重組件、包裝組件以及秤架。下料組件中的部分零件可通過(guò)建立二維圖形,再借助三維建模中的多種工具完成創(chuàng)造。稱重組件的設(shè)計(jì)是通過(guò)在曲面設(shè)計(jì)模塊中建立旋轉(zhuǎn)面,再將零件模塊增厚后封閉曲面形成實(shí)體,而后進(jìn)行編輯形成。接著進(jìn)行自動(dòng)包裝秤的零部件配置。整體的模型建立需零部件的完整組成,裝配實(shí)際上就是在零件之間增加約束力,以對(duì)其相對(duì)位置關(guān)系產(chǎn)生限制。使用操作輔助工具,選擇在不同的坐標(biāo)軸和平面內(nèi)移動(dòng),使得零部件的位置基本與實(shí)際的機(jī)型相似。通過(guò)約束工具,選擇零部件的點(diǎn)、線、面施加相合或接觸、固定等約束力,對(duì)零部件進(jìn)行精準(zhǔn)的位置確定,到此才完成了零部件的裝配。所有的裝配完成之后,就形成了自動(dòng)包裝秤的各個(gè)結(jié)構(gòu)的模型。
模擬制造大致可劃分為以設(shè)計(jì)為重點(diǎn)的模擬制造和以生產(chǎn)為重點(diǎn)的模擬制造。前者主要通過(guò)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念滲透到整體設(shè)計(jì)過(guò)程中的方式,實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化和完善,進(jìn)而通過(guò)電腦終端生成立體模擬樣機(jī)。因此,在實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),就可對(duì)涉及的零部件和產(chǎn)品整體進(jìn)行實(shí)用性的分析。而后者是在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中使用模型建立,據(jù)此對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化和完善,以快速完成對(duì)生產(chǎn)方案的評(píng)估。其基本目的是對(duì)產(chǎn)品投入生產(chǎn)的可行性進(jìn)行評(píng)估,使得產(chǎn)品可生產(chǎn)性評(píng)估達(dá)到極高的水準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫”虛擬,促使產(chǎn)品在實(shí)際制造時(shí)不斷優(yōu)化和改進(jìn)。
將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用于自動(dòng)化系統(tǒng)大致可分為以下步驟:第一,建立模型。仿真模型的建立是包含于自動(dòng)化系統(tǒng)之中的,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的模擬。其基礎(chǔ)的仿真設(shè)備的制作參數(shù)由實(shí)際的自動(dòng)化系統(tǒng)的參數(shù)決定,在建模過(guò)程中,應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)狀態(tài)有精確的把握,以建立完善的監(jiān)測(cè)體系,保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性。第二,程序編寫(xiě)。其主要依據(jù)仍舊是實(shí)際的數(shù)據(jù)和已經(jīng)確立的仿真模型,堅(jiān)持以實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為主要參數(shù)的基本原則,以保證程序編寫(xiě)的科學(xué)性和合理性。第三,建立模擬系統(tǒng)。在完成基本的模型建立和程序編寫(xiě)之后,即可進(jìn)行模擬系統(tǒng)的建立。模擬系統(tǒng)的建立要求按照相關(guān)的實(shí)際參數(shù)和運(yùn)行的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)進(jìn)行。同時(shí),模擬系統(tǒng)不僅要對(duì)實(shí)際自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行仿真,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)的有效模擬,并且能夠?qū)?shí)際體現(xiàn)的參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。第四,檢驗(yàn)結(jié)果。對(duì)已經(jīng)完成的仿真系統(tǒng)需進(jìn)行仔細(xì)分析,并對(duì)模擬系統(tǒng)的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化。對(duì)結(jié)果的檢驗(yàn)是整個(gè)模擬過(guò)程的最后一步,也是最容易被忽視的一步。其對(duì)模擬過(guò)程中所反饋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究,對(duì)部分出現(xiàn)誤差的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)模擬自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:機(jī)械自動(dòng)化;設(shè)備;優(yōu)化;
中圖分類號(hào):C33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備及技術(shù)的發(fā)展方向
1.1實(shí)用型的發(fā)展方向
隨著社會(huì)不斷的發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備也在不斷的更新,機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展方向是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)的變化過(guò)程,這是工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì),機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展也會(huì)跟隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),機(jī)械的實(shí)用性是最適合不過(guò)的了,實(shí)用才能有效的提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,任何工業(yè)的生產(chǎn)都會(huì)將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益放在首位,不斷的去尋找實(shí)用型機(jī)械投入工業(yè)生產(chǎn)中,這也標(biāo)志著機(jī)械自動(dòng)化在朝著實(shí)用型的方向發(fā)展。
1.2經(jīng)濟(jì)型的發(fā)展方向
機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備投入到工業(yè)生產(chǎn)中使用,一是為了降低生產(chǎn)成本,二是提高生產(chǎn)效率,這是機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的硬性需求。而機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用的技術(shù)本身就是一種生產(chǎn)成本,這也是機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展的主要方向,如果成本過(guò)高的話對(duì)企業(yè)也沒(méi)有生產(chǎn)優(yōu)勢(shì),因此在當(dāng)今機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的改良和更新中,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)逐漸朝著經(jīng)濟(jì)型的方向發(fā)展。
1.3綠色型的發(fā)展方向
環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的焦點(diǎn),而工業(yè)生產(chǎn)是對(duì)環(huán)境造成污染的主要根源,為了避免對(duì)環(huán)境的繼續(xù)污染,要對(duì)投入使用的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行更新,通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不斷的降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。這也是機(jī)械自動(dòng)化朝著綠色型的發(fā)展方向,在節(jié)約生產(chǎn)原材料的同時(shí),消除原材料對(duì)環(huán)境的污染因素,保護(hù)環(huán)境也成為機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備以及技術(shù)研究的一項(xiàng)重要工作。
2機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)化的途徑分析
機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備也可以叫做智能人工設(shè)備,是通過(guò)機(jī)械設(shè)備來(lái)代替人力生產(chǎn)的一種方式。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中,采用人工生產(chǎn)或人機(jī)生產(chǎn)兩種,人工生產(chǎn)的主要生產(chǎn)勞動(dòng)力全部有人工來(lái)完成的,不采取任何機(jī)械輔助設(shè)備,這樣的生產(chǎn)需要大量的人力,而另外一種人機(jī)的生產(chǎn)模式,也是在利用人工的生產(chǎn),但是會(huì)伴有少量的機(jī)械投入到生產(chǎn)中,也是需要客觀的人力勞動(dòng)才能維持生產(chǎn),而且,如果是在生產(chǎn)環(huán)境較為危險(xiǎn)的情況下,一旦人員操作不當(dāng)很有可能出現(xiàn)人身傷亡事件。然而機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的出臺(tái)徹底打破了這個(gè)局面,從某種意義上說(shuō)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備不僅可以代替人來(lái)完成生產(chǎn)工作,還可以擁有人的智慧能做出一定的應(yīng)急判斷等,將徹底取代人力勞動(dòng),更能有效避免在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的人員傷亡事件,為工業(yè)生產(chǎn)做出了重大的貢獻(xiàn)。通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,有效的提升生產(chǎn)效率,為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更過(guò)的經(jīng)濟(jì)效益。但是,在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備長(zhǎng)期的試用中,還有很多不足的地方,如,仿真設(shè)計(jì)的缺陷、三維技術(shù)的缺陷等,為了彌補(bǔ)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的缺陷,必須做好相應(yīng)的優(yōu)化工作,可以將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為優(yōu)化的工具,來(lái)提高機(jī)械自動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)工作,相關(guān)部門(mén)做好機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備能力創(chuàng)新的設(shè)計(jì)工作,而且,我們不能閉門(mén)造車,要及早的與國(guó)際接軌,再通過(guò)國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的自動(dòng)化設(shè)計(jì)來(lái)帶給我們啟發(fā),更好的完善機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的優(yōu)化工作。
3機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)化分析
3.1建立主要的數(shù)學(xué)模型
隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備也不能始終適應(yīng)工業(yè)的生產(chǎn),因此要對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行不斷的優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)滿足工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備大多都是由數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行操控的,因此,要把這個(gè)作為出發(fā)點(diǎn),建立設(shè)備的主要數(shù)學(xué)模型。首先,要了解機(jī)械自動(dòng)化投入使用的生產(chǎn)周期,以及相應(yīng)的配置函數(shù)等,通過(guò)對(duì)多種數(shù)據(jù)的分析,來(lái)建立主要的數(shù)學(xué)模型,如,自動(dòng)包裝機(jī)的模型設(shè)置,該機(jī)器的生產(chǎn)主要有兩種成本組成,一,直接成本,就是能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的費(fèi)用如,人工費(fèi)用、設(shè)備費(fèi)用、設(shè)備折損費(fèi)用、原材料費(fèi)用等;二,間接費(fèi)用,是在生產(chǎn)中起到一些輔助工作的費(fèi)用,如,管理費(fèi)用、采購(gòu)費(fèi)用等。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析來(lái)建立自動(dòng)包裝機(jī)的主要模型,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的有效性。
3.2確定可行性方案
在利用機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中,有很多設(shè)備原本設(shè)計(jì)的方式非常巧妙,尤其是自動(dòng)化的靈敏度特別高,但是在應(yīng)用到實(shí)際中卻出現(xiàn)很多問(wèn)題,如,靈敏度達(dá)不到相應(yīng)的要求、自動(dòng)化程序缺乏功能性等,設(shè)備已經(jīng)投資了卻達(dá)不到應(yīng)用的效果這是常有發(fā)生的事情,總的來(lái)說(shuō)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備缺乏可行性設(shè)計(jì)方案,因此,在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中,必須做好可行性方案的設(shè)計(jì)工作。首先,要從多方面考慮機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的靈敏度,可以通過(guò)多目標(biāo)優(yōu)化法來(lái)對(duì)多目標(biāo)的函數(shù)進(jìn)行分析,來(lái)實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化方案的可行性,然后才能將可行性方案賦予實(shí)際。
3.3環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
人們賴以生存的環(huán)境在漸漸的惡化,大多數(shù)都是人為引起的,如,工業(yè)生產(chǎn)的能源消耗、廢物廢氣排放等都會(huì)慢慢的腐蝕環(huán)境,人們也及時(shí)的認(rèn)識(shí)到這個(gè)嚴(yán)重的現(xiàn)象,因此在任何生產(chǎn)和消耗中都主張環(huán)境保護(hù),要盡量避免對(duì)環(huán)境造成污染。尤其機(jī)械制造業(yè)被成為對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重污染的企業(yè),更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的措施,因此,要將環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)列為機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)化中的主要項(xiàng)目。首先,是設(shè)備生產(chǎn)的能源消耗問(wèn)題,要做到低能耗、高生產(chǎn)的目的,然后,要設(shè)備生產(chǎn)后的排放做好環(huán)保工作,要嚴(yán)格按照環(huán)境保護(hù)的要求實(shí)施相關(guān)的優(yōu)化工作,將機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)逐漸走向環(huán)保型,以做到節(jié)能減排的目的。
3.4機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備智能化的優(yōu)化
上面的發(fā)展方向也提到過(guò),機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備逐漸的朝著智能化的方向發(fā)展,因此,我們必須做好設(shè)備智能化設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案,要徹底實(shí)現(xiàn)機(jī)械代替人工來(lái)工作。機(jī)械設(shè)備的智能化并不是代替人工的生產(chǎn),有些時(shí)候甚至?xí)饺斯どa(chǎn),因?yàn)橛泻芏嗲闆r是人的能力和智慧都無(wú)法達(dá)到的,而通過(guò)機(jī)械的智能化生產(chǎn)卻能將其做的更好,不僅提升了工業(yè)的生產(chǎn)效率,還降低了人工的使用。機(jī)械智能化的優(yōu)化可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)工作,也可以實(shí)現(xiàn)單機(jī)工作,能解決很多傳統(tǒng)生產(chǎn)中不能解決的問(wèn)題,對(duì)于人類的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),這是一項(xiàng)重要的發(fā)展標(biāo)志,對(duì)于機(jī)械來(lái)說(shuō),是科技進(jìn)步一個(gè)新的飛躍。
4機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)化實(shí)例分析
4.1優(yōu)化設(shè)備概述
機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用的極為廣泛,文章以某工業(yè)(W)的自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)機(jī)械(S)的優(yōu)化為例。S設(shè)備為包裝機(jī)設(shè)備,主要用于包裝食品、物品、材料等用途,其主要構(gòu)件由控制鍵、支架、控制器等部分構(gòu)成,該設(shè)備在使用中直接影響產(chǎn)品的美觀、使用、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)确矫?,如果設(shè)備有些構(gòu)件有缺陷的話就會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)輸或儲(chǔ)存的過(guò)程中出現(xiàn)產(chǎn)品散落的現(xiàn)象,對(duì)產(chǎn)品的美觀和使用造成一定的影響,如果是食物包裝的話,包裝不好就會(huì)引起食物變質(zhì),因此,要對(duì)其功能、部件進(jìn)行以上提到的相關(guān)因素進(jìn)行優(yōu)化。
4.2優(yōu)化前后對(duì)比
針對(duì)S設(shè)備優(yōu)化前的使用參數(shù)進(jìn)行分析,主要從機(jī)械的電源功率、打包速度,產(chǎn)品包裝的美觀受損現(xiàn)象、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程出現(xiàn)的產(chǎn)品散落現(xiàn)象、產(chǎn)品投入使用變質(zhì)或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的現(xiàn)象等進(jìn)行分析,以生產(chǎn)總例數(shù)為1000例的產(chǎn)品進(jìn)行分析。以下是該設(shè)備優(yōu)化前后的相關(guān)參數(shù)值。(如表1、表2所示)
表1
表2
結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)民需求具有重要意義,而通過(guò)以某公司所生產(chǎn)的自動(dòng)包裝機(jī)為例,在經(jīng)過(guò)上述的論述和分析,執(zhí)行了生產(chǎn)優(yōu)化和自身的機(jī)構(gòu)優(yōu)化,其結(jié)果對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的效率提高具有一定的可行性和推動(dòng)作用??梢哉f(shuō),本文對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化問(wèn)題的進(jìn)一步研究提供了借鑒。
參考文獻(xiàn)
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網(wǎng)上下單、物流發(fā)送已成為現(xiàn)代社會(huì)的重要消費(fèi)方式。對(duì)于企業(yè)的采購(gòu)與銷售來(lái)說(shuō),這也逐漸增加了其物流活動(dòng)量,從原來(lái)的小批量到現(xiàn)在的大批量,從原來(lái)的品種單一到現(xiàn)在的多品種,同時(shí)企業(yè)的物流逐漸趨向于國(guó)際化與快速化,這些必將導(dǎo)致企業(yè)的物流任務(wù)加重,物流成本越來(lái)越高,這些潛在的挑戰(zhàn)也逐漸被企業(yè)所重視。
2 企業(yè)物流成本的內(nèi)涵與分類
2.1 企業(yè)物流成本的內(nèi)涵
就目前來(lái)說(shuō),關(guān)于企業(yè)物流成本的內(nèi)涵的解釋很多,其主要包括因?qū)ω浳镞M(jìn)行運(yùn)輸所消耗的活勞動(dòng)與物化勞動(dòng)的貨幣表現(xiàn)。通常在對(duì)貨物進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,需要對(duì)貨物進(jìn)行包裝、裝卸搬運(yùn)、物流管理、運(yùn)輸、存貨風(fēng)險(xiǎn)、物流過(guò)程的損耗、物流過(guò)程的損壞等風(fēng)險(xiǎn)以及流動(dòng)資金占用成本等一系列的或者所消耗的人力、物力以及財(cái)力的總和。也就是說(shuō),企業(yè)為了讓自己的貨物、相關(guān)的服務(wù)等信息到達(dá)消費(fèi)者手中,在此期間所產(chǎn)生的雙向的流動(dòng)以及貨物的儲(chǔ)存所要支付的成本。正確理解企業(yè)物流成本的內(nèi)涵是我們實(shí)現(xiàn)對(duì)物流成本進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ);只有對(duì)物流成本的內(nèi)涵有著深刻的認(rèn)識(shí),才能知道從哪些方面來(lái)控制物流成本。
2.2 物流成本的分類
在GB/T 20523―2006中,我們根據(jù)企業(yè)物流的成本項(xiàng)目的組成、物流成本的范圍以及訂單支付的形態(tài)等方面對(duì)企業(yè)的物流成本進(jìn)行了詳細(xì)的分類,企業(yè)物流的成本項(xiàng)目的組成主要是指因存貨所產(chǎn)生的成本和實(shí)現(xiàn)物流功能所產(chǎn)生的成本。那么什么是物流功能成本呢?其主要包括流通加工成本、包裝、裝卸搬運(yùn)、物流管理、運(yùn)輸?shù)?。如圖1所示,我們根據(jù)物流的基本流程、物流的功能以及物流成本的支付形態(tài)等對(duì)物流進(jìn)行了詳細(xì)的分類。
圖1 企業(yè)物流成本的分類
由于不同的物流流程與不同的物流功能均是由不同的物流主體來(lái)執(zhí)行的,所以根據(jù)物流的功能與物流流程對(duì)其成本進(jìn)行分類,能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)物流成本進(jìn)行控制。
3 企業(yè)物流成本的生成機(jī)理
3.1 物流功能成本的生成機(jī)理
物流功能成本主要包括流通加工成本、包裝成本、裝卸搬運(yùn)成本、物流管理成本、運(yùn)輸成本以及物流信息等,可以看出每個(gè)功能成本有著不同的構(gòu)成內(nèi)容,由此可見(jiàn),物流成本要比企業(yè)的人力成本與原材料成本高得多,也就是說(shuō)物流成本的生成機(jī)理更加復(fù)雜。
對(duì)于物流功能成本來(lái)說(shuō),它不僅包括物流過(guò)程直接產(chǎn)生的成本,還包括物流過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)成本與機(jī)會(huì)成本。當(dāng)企業(yè)把運(yùn)輸職能全部進(jìn)行外包時(shí),企業(yè)所需要承擔(dān)的成本主要有外包風(fēng)險(xiǎn)成本、運(yùn)費(fèi)以及貨物的資金占用方面的成本。當(dāng)企業(yè)采用的是自營(yíng)運(yùn)輸職能時(shí),必須承擔(dān)運(yùn)輸過(guò)程中的所有費(fèi)用,如保險(xiǎn)費(fèi)、運(yùn)輸車輛的折舊費(fèi)、運(yùn)輸車輛的維修費(fèi)、過(guò)路費(fèi)、車輛閑置成本以及燃油費(fèi)以及預(yù)防成本等。
物流的庫(kù)存成本分兩種情況,即外包與非外包。如果是外包,主要承擔(dān)倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)、風(fēng)險(xiǎn)成本以及資金占用等成本。如果采用的是非外包的形式,物流成本同樣會(huì)變得更加復(fù)雜,它不僅包括風(fēng)險(xiǎn)成本與資金占用,同時(shí)還包括折舊、閑置、維修、水電以及人工等多方面的成本。
包裝成本主要是指在生產(chǎn)與銷售的過(guò)程中,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝所產(chǎn)生的成本,如包裝材料費(fèi)、人工費(fèi)、包裝設(shè)備費(fèi)用、折舊費(fèi)以及包裝風(fēng)險(xiǎn)等。對(duì)于裝卸搬運(yùn)成本來(lái)說(shuō),如果采用的是外包,其成本便是變動(dòng)成本,如果非外包有著折舊、閑置、人工等方面的固定成本,同時(shí)還存在著變動(dòng)成本。對(duì)于物流管理成本與物流信息成本來(lái)說(shuō),通常都是固定成本。
通過(guò)上面的介紹,我們可以看出物流成本在組成要素上主要可以分為變動(dòng)成本與固定成本。企業(yè)要降低物流成本就必須從變動(dòng)成本入手,同時(shí)還必須在是否進(jìn)行物流外包上做出決定。
3.2 物流流程成本的生成機(jī)理
對(duì)于一個(gè)完整的物流過(guò)程來(lái)說(shuō),其必須要有從貨物的庫(kù)存、裝卸到貨物的運(yùn)輸?shù)日走^(guò)程,這些物流作業(yè)是相互關(guān)聯(lián)的,同時(shí)共同組成了物流流程成本。對(duì)于物流流程成本來(lái)說(shuō),它并不是簡(jiǎn)單地對(duì)各項(xiàng)功能成本進(jìn)行疊加,而是對(duì)這些功能成本的有機(jī)組合,其控制的目標(biāo)不是為了降低功能成本中的某一項(xiàng)或者幾項(xiàng)的最低化,而是追求一個(gè)完整的物流過(guò)程中所有的流程成本總和達(dá)到最低。由此可見(jiàn),控制好物流流程成本能夠從全局上對(duì)物流的成本進(jìn)行控制。它主要是通過(guò)對(duì)物流的流程進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化來(lái)降低物流成本,也就是使用更高效的物流作業(yè)與從整體上降低物流作業(yè)量來(lái)控制物流成本。
3.3 供應(yīng)鏈物流成本的生成機(jī)理
對(duì)于供應(yīng)鏈物流來(lái)說(shuō),它主要是指連接上下游企業(yè)的物流流程,同時(shí)它也是能夠跨越企業(yè)邊界、具有較大范圍的物流流程;那么什么是供應(yīng)鏈物流成本呢?它是一種跨越企業(yè)的物流流程的成本。不僅流程當(dāng)中的每項(xiàng)的功能成本影響供應(yīng)鏈物流成本,同時(shí)企業(yè)之間的交易成本也是構(gòu)成供應(yīng)鏈物流成本的重要組成部分。做好對(duì)供應(yīng)鏈物流成本的控制,能夠更好地對(duì)物流流程進(jìn)行優(yōu)化,并能夠獲得良好的控制效果;然而在這個(gè)過(guò)程中,我們必須對(duì)各方的利益進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)。
4 物流成本控制途徑分析
4.1 制定出合理的物流運(yùn)行總體方案
對(duì)于一個(gè)大型企業(yè)來(lái)說(shuō),它不僅是供應(yīng)鏈物流的組織者,同時(shí)也是供應(yīng)鏈物流的領(lǐng)導(dǎo)者。圖2為神龍公司物流運(yùn)行的總體方案。神龍公司通過(guò)制定一系列的物流標(biāo)準(zhǔn)以及物流模式與信息系統(tǒng)等,還要對(duì)下游供應(yīng)商進(jìn)行挑選等,可見(jiàn),神龍公司的物流系統(tǒng)是一個(gè)龐大的物流系統(tǒng),這比較增加其物流成本控制的難度。制定出合理的物流運(yùn)行總體方案是其控制物流成本的基礎(chǔ)。
圖2 神龍公司所處的供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)
4.2 物流成本的控制途徑
4.2.1 努力降低各項(xiàng)物流功能成本
通過(guò)合理選擇供應(yīng)商來(lái)降低各項(xiàng)物流功能成本,通過(guò)和一些大型的物流企業(yè)合作,外包大部分的物流業(yè)務(wù),以控制企業(yè)的物流功能成本。對(duì)于一些不能外包的物流業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),可以采用先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)與物流基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)提高物流的效率,利用先進(jìn)的物流方案來(lái)降低庫(kù)存,從而有效地降低庫(kù)存成本。還可以通過(guò)對(duì)內(nèi)部的物流組織進(jìn)行整合,并明確各部門(mén)的職責(zé),提高物流的效率。
4.2.2 優(yōu)化物流流程,降低物流流程成本
通過(guò)對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)輸以及銷售中的各個(gè)環(huán)節(jié)的物流流程進(jìn)行改進(jìn),如減少包裝容器尺寸,能夠有效地增加物流量,不僅減少了運(yùn)輸?shù)拇螖?shù),同時(shí)減輕了操作工人的操作量。
4.2.3 協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈關(guān)系,降低供應(yīng)鏈物流成本
對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō),它不僅要對(duì)公司內(nèi)部的物流成本進(jìn)行控制,同時(shí)還需要對(duì)供應(yīng)鏈物流資源進(jìn)行必要的整合,以降低企業(yè)的物流成本。例如,可以選擇附近的供應(yīng)商,這樣不僅減少了運(yùn)輸成本,同時(shí)還有效地減少了運(yùn)輸過(guò)程所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)成本,并縮短了供貨時(shí)間以及有效地降低了庫(kù)存成本等。