如何提高纸箱附件模切的经济性？

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：大多数的缓冲附件都需要经过模切加工才能成型。在现实生产实践中，人们往往将一套纸箱中的N个附件开了N套模，它和经“组合排列”后将不同组件拼接在一套模上相比，前者虽然比较省事，也不需要费神动脑，但模切的成本则远大于后者。模切时的不配套性。我方核价的过程是这样的，先计算出每款组件，所用纸板与模切费的直接成本如下。C件：每套需1个组件，纸板尺寸478mm×443mm→计价面积：÷2=0.47元/套。

对一些脆值较小的电子产品，过去较多采用发泡塑料、海绵等作为纸箱内的缓冲件，但由于严重的环境污染问题，迫使人们将目光转向了瓦楞纸板，其优点是显而易见的：除了加工容易、折叠方便，而且纸质缓冲件大多数都可以展开后储运，降低了物流成本，废弃后的纸质附件还是宝贵的再生资源。

国家标准GB/T 6543—2008《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》的“附录B”中，收录了国际标准箱型“09”系列的45种常用附件图谱。美国的《现代包装百科全书》（Modern Packaging Encyclopedia）中，则列出了60种缓冲附件，但生产实际中遇到的形形色色的缓冲件，则是上述图谱的几倍、几十倍，而且结构越来越巧妙，形状越来越复杂，早已突破了“一块垫板，二件插片”的简单模式。

笔者曾接触一家世界著名的汽车零部件制造商（RLY），在一款普通的0201型纸箱里，整套附件竟由96个奇形怪状的组件构成，其附件的总价是纸箱价格的20多倍，成了“附件为主，纸箱为辅”，彻底颠覆了人们对附件的传统认识。在试制中发现，这96个缓冲组件，如果采用不同的模切加工方式，其成本差别竟达三倍以上。

大多数的缓冲附件都需要经过模切加工才能成型。

现在具有一定规模的纸箱厂的模切机，都具有尺寸规格大、加工速度快、自动化程度高等特点，只要选择科学、合理、经济的模切方案，就可以大大减轻工人的劳动强度、缩短生产周期、降低加工损耗、减少周转工序和管理环节，就能以最低的生产成本来争取更多的客源。

在现实生产实践中，人们往往将一套纸箱中的N个附件开了N套模，它和经“组合排列”后将不同组件拼接在一套模上相比，前者虽然比较省事，也不需要费神动脑，但模切的成本则远大于后者。

它们之间对成本的影响因素有哪些呢？

由于各厂的设备、管理、人力成本、核价方法等差异较大，事实上难以找到一个精确的标准答案，现以达成集团的计价办法作如下量化。

（1）上模费。每多上一次模，其模具调试费用（压力、尺寸、位置、切断率等）就会增加一次，一般收费约为150元/模（中型模切机）。

（2）流水线纸板损耗。上多套模时，所用的纸板尺寸、门幅一般都是不同的，纸板流水线须不断地停机、换纸，跑板的损耗一般应≥ 6%（含修边）。

（3）纸板不配套数。不同尺寸的纸板，在高速流水线上跑板时会产生不配套数量，其损失应大于3%，例如某套附件有三个组件，订单数量为1000套，允许±0.5%，而流水线跑板时数量是很难精确控制的，假设A组件生产了1005片，B组件生产了1052片，C组件生产了1023片，那么B、C组件中凡大于1005片的原则上都成了废品。

（4）模切废边。模切时，纸板实际尺寸应比模切最大尺寸四周大出5～10mm的压边位置，（自动模切机的叼口为15mm），它们切后都成了废料（见图6-1-4），而经“组合排列”后的组件在拼成一副模时，各组件之间的连接都是“0”距离的。因此，按照经验一般可以大致设定，每多开一套模，压边废料的损失约须增加2%或以上（见图6-1-5），而且模具面积越小，其损耗浪费越大。

（5）模切机停工损失。每换一次模，平均停车时间为20分钟以上（带自动上模装置），操作工3名（含辅助工），人工费用合计为20元/次，机床折旧、效率的损失费用约为100元/次（视模切机品牌不同而有异），因此，每次换模停机损失的总费用约为120元/次。

（6）试模纸板的损耗。上完一次模后，需要用正规纸板试模，由于高端的BOBST机上有“记忆识别功能”与“自动纠偏功能”，只需经过4～5张纸板，上机试切后就能正常工作，但其他品牌的模切机或手动模切机的试模损耗则要更大些，加上其他原因造成的试模废品，按经验每换一次模，试模损耗的纸板平均约为10张。

（7）模切时的不配套性。试模时纸板的损耗差异较大，模切过程中，还会出现各种各样的废品（如纸板弯翘、缺材等），用二套或以上模具加工时，最终的合格成品数量一定会有多有少，按以往生产实践，可以假设其不配套的浪费数应大于2%；而且，当模具数量越多，不配套的浪费数也会成倍增加。

（8）增加模具数量后的管理成本。每增加一套模具，从设计、购模、纸板的管理、程序的周转、仓储、厂内运输等费用都会大大增加，暂设为150元/套。

笔者曾承接过某世界500强电子厂（NJK）的一套纸箱，图6-1-1到图6-1-4内设的附件共由四种款式11个组件构成，每款数量各异，一套中包含四套组件。

A，6件/套；B，2件/套；C，1件/套；D，2件/套。

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图6-1-1　款式A

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图6-1-2　款式B

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图6-1-3　款式C

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图6-1-4　款式D

材质为常见普通BC双瓦楞，假设纸板单价为3.00元/m2，订单量以1000套计，模切费为每次0.3元/模（含外购模坯+弹条+人工等）。

一开始对方要求完全按外方提供的标准图纸报价，即“四套模”方案。

我方核价的过程是这样的，先计算出每款组件，所用纸板与模切费的直接成本如下。

A件：每套需6个组件，纸板尺寸758mm×543mm（一模开一套共6件）

→计价面积：0.4116m2×3.00元/米2 +0.3元/模=1.53元/套。

B件：每套需2个组件，纸板尺寸512mm×443mm（一模开二套共4件）

→计价面积：（0.2268m2×3.00元/米2+0.3元/模）÷2=0.49元/套。

C件：每套需1个组件，纸板尺寸478mm×443mm（一模开二套共2件）

→计价面积：（0.2118m2×3.00元/米2+0.3元/模）÷2=0.47元/套。

D件：每套需2个组件，纸板尺寸443mm×543mm（一模开半套1件）

→计价面积：0.2405m2×3.00元/米2 +0.3元/模=1.02元/半套×2=2.04元/套。

上述四款组件，纸板加模切的费用共4.53元/套，按照“多套模”比“一套模”须增加的成本要素，外方“四套模”方案还需增加另外的八项费用：

◆上模费：（4-1）次×150元/次=450元

◆流水线换纸停机损耗：

全套附件总面积约1.1m2/套（见图6-1-5），本订单1000套，合计用纸1200m2。

［（4-1）模×1200m2×3元/m2］×6%=648元

◆ 纸板不配套损失

［（4-1）模×1200m2×3元/m2］×3%=324元

◆模切时压边废料损失

1.1m2（每套模平均用材）÷4×（4-1）模×3元/m2×2%=0.05元/套×1000套=50元

◆模切机换模停工损失

（4-1）次×120元/次=360元

◆试模纸板损耗

1.1m2÷4×（4-1）模×10片×3元/m2=24.75元

◆模切不配套损耗

1.1m2÷4×（4-1）模×3元/m2×2%=0.05元/套×1000套=50元

◆管理成本增加

（4-1）模×150元=450元

“四套模”比“一套模”多出的8项费用合计金额为2356.75元，平均到1000套附件中，平均每套约2.36元，所以该套附件的首次报价为4.53元+2.36元=6.89元。

这里还要注意“模具费”的问题，一般情况下，“一套模”的模具面积会比多套模小一些（如图6-1-6），所以模具本身的价格是不等的（市价一般为0.12元/cm2），本案比较巧合“一套模”与“四套模”的模具面积相似，所以可以不考虑模具费之差别。

首次报价后，经与对方协商，外方同意改用我方“一套模方案”，经合理的“组合排列”，仅用一套模具就又快又省地解决了问题（见图6-1-5），一套模的报价如下。

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图6-1-5　一套模方案

纸板尺寸：1058mm×1066mm

核价面积：1.1278m2×3元/m2+0.3元/模=3.68元/套

它比“四套模”方案的6.89元/套，下降了近一倍，可见两者之间的巨大差异。

实际操作中，拼模后虽然有时会造成某些边角的浪费（见图6-1-5或图6-1-6网线处），但与“一套模”方案所降低的总成本相比，是微不足道的。

有时候，纸箱内的整套附件数量较多，拼成一套模后，往往会超出模切机的加工范围，或者客户的订单数量并不大，开一套“大模具”显然很不经济，这时就可采用一模开1/2套附件，或者1/3套、1/4套……的办法。

图6-1-6是某厂一套典型的常见多层插卡格（4×8）加垫板的缓冲分隔结构，一套附件中包含了三款组件。

A：上、中、下垫片3件

B：长插片9件

C：短插片21件

如果将全套附件（共33个组件）放在一套模具中，总面积会超出一般常用模切机的加工范围，很不现实，这时可先求出这套附件中三款组件的最大公约数3，然后再将缩小三倍的三款组件简化在一套模具中，每套出1/3套附件，即A垫片1件，B长插片3件，C短插片7件（见图6-1-6）。

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图6-1-6　多层插卡格（4×8）加垫板的套模方案

这样每模切三次所得的组件之和，正好构成纸箱所需的整套附件，既经济又方便。

有时往往不能提取合适的最大公约数或者根本无法提取，这时候，宁可浪费若干个组件，也要设法将它们拼凑在一套模中，因为此时浪费的纸板费用，已远远小于模切的整体加工成本。

这里，再介绍一个很成功的案例。

宜兴某著名陶瓷厂，接到一出口大单，共有数十万只出口紫砂壶需包装，每个小包装盒内的附件，由11款共13个组件构成，经反复模拟、拼接、组合排列，最后用一套模方案成功解决（见图6-1-7），在竞标时，比其他供应商报价低了两倍还多（其他厂有用五套、七套模加工的）。

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图6-1-7　一套模方案

设计时发现，组件L原来的瓦楞方向是相反的，经了解后得知，L组件并不承压，而只起到茶壶嘴的阻隔作用，其实对瓦楞方向并无特殊要求，在征得需方同意，并打样测试评估后，将L组件的瓦楞方向掉转了90度（见图6-1-7掉转后的位置），进一步降低了整套附件的用材面积。

以上数个实例，提示我们在操作时应注意以下几点。

（1）尽可能将同一纸箱内的附件，在一套模具中完成（见图6-1-5、图6-1-6、图6-1-7）。

（2）是否可能将不同材质、不同楞型的组件之材质调整为一致（与客户协调）。

（3）只有同材质、同楞型的附件，才具备拼模条件。

（4）有可能提取各附件最大公约数时，要注意配套成比例（见图6-1-6）。

（5）注意瓦楞方向，需要时可设法改变非承压件的瓦楞方向（见图6-1-7，事先应取得需方的认可）。

（6）由模切机的加工范围与附件批量的大小，来决定一模开N套或开1/2套、 1/3套等。

（7）当工厂内有多款模切机时，经办人要熟悉它们最小与最大的加工范围。

（8）由批量大小或清废难易程度，来决定是采用手工还是自动清废方式。

（9）拼模排列时，应尽量避免纸板尺寸成为细长条状（易翘曲、废品多）。

近几年来，我们在缓冲附件模切加工经济性的探索中，积累了一些经验，尝到了甜头，相继增添了一些特大规格的模切机，以进一步提高拼模的可能性以及降低拼模后的加工成本，例如：瑞士BOBST 203A，平压平高速自动模切机，加工范围2032mm×1270mm（亚洲唯一的一台）；“巨无霸”圆压圆模切机，加工范围为4300mm×2500mm等。

这些特大型模切机的投产，使模切加工的范围得到进一步的拓展，模切的经济效益也得到了大幅提升，不但在缓冲附件的模切中，而且在加工像0215型这类纸箱、采用偶数调头套裁模切时，节材优势则更为显著。

如何提高纸箱附件模切的经济性？

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