汽車零部件ISTA包裝測試標準與應用
■文/中包包裝研究院有限公司
一、引言
國際安全運輸協(xié)會(ISTA) 是一個專注于運輸包裝的組織,具有將近70年的發(fā)展歷史。ISTA致力于起草并發(fā)表包裝產(chǎn)品測試程序,認證包裝實驗室、包裝產(chǎn)品和包裝專業(yè)人員,開展培訓并提供其它支持,通過上述方法幫助協(xié)會會員們控制包裝產(chǎn)品配送時的成本,降低損壞,節(jié)約資源。ISTA測試程序定義了包裝應如何發(fā)揮作用來保護內(nèi)裝物,指導如何運用測試程序減少運輸環(huán)境中的風險,增加包裝產(chǎn)品安全交貨的信心。ISTA會員包括制造和配送產(chǎn)品的托運商、提供配送手段的承運人、提供包裝材料和服務的供應商以及進行包裝產(chǎn)品性能檢測的實驗室。ISTA測試程序可滿足工業(yè)品、快消品以及軍品領域絕大部分產(chǎn)品對于運輸包裝可靠性驗證的需求,本文筆者針對工業(yè)品包裝中的汽車零部件包裝領域,談談ISTA測試程序的應用。
近年來,汽車生產(chǎn)制造行業(yè)快速發(fā)展,汽車從研發(fā)到生產(chǎn)、再到銷售和售后服務各環(huán)節(jié)都積累了豐富經(jīng)驗,管理水平趨于精益化。而汽車生產(chǎn)制造又是多個行業(yè)協(xié)同運作的整體過程,因此汽車生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展同時帶動了其周邊產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展,這其中汽車零部件物流包裝行業(yè)發(fā)展是重要的-一環(huán)。汽車零部件物流包裝行業(yè)是汽車物流行業(yè)的一個分支,這個分支又進一步包含了零部件入廠物流包裝、整車打散(KD)出口物流包裝以及國內(nèi)外售后備件物流包裝三大部分,隨著終端制造行業(yè)帶動汽車零部件物流包裝行業(yè)發(fā)展,對于包裝的概念、設計、實施和服務配套都提出了更高的要求,多數(shù)汽車企業(yè)也提出了對一體化物流包裝解決方案的服務要求。ISTA測試程序作為驗證包裝可靠性的有效手段,在汽車零部件物流包裝整個過程中具有十分高的應用價值,同時也具有優(yōu)化包裝設計和提升配套服務理念的指導意義。
二、國際安全運輸協(xié)會(ISTA) 發(fā)展歷程
ISTA在60多年前率先提出了包裝性能測試和認證的概念,今天他們的測試程序和認證計劃處于運輸包裝的最前沿。國際安全運輸協(xié)會(ISTA)的前身是1948年8月成立的美國國家安全運輸委員會(NSTC),委員會是基于開發(fā)出正確程序并良好協(xié)調(diào)以解決花費制造商和承運人數(shù)百萬美金的搪瓷制品在裝運中的損失以及貴重的制成品損失的嚴重問題這一- 想法成立的。NSTC成立后進行了有史以來的第一- 次標準運輸測試,預先確定包裝產(chǎn)品承受平均運輸沖擊的能力,稱為“項目1和1A。1952年第一個“已通過運輸測試”(Transit Tested) 的標簽被設計并應用。在很短的時間內(nèi),超過1,500萬個標簽被貼在了在美國各地運輸?shù)陌b產(chǎn)品上,向承運人和搬運人員表明該產(chǎn)品已經(jīng)進行過運輸前測試,測試程序本身贏得了知名度并被接受成為一種標準。上世紀七十年代,委員會組建了非營利組織并更名為國家安全運輸協(xié)會(NSTA) , 針對測試程序進行了精煉。歷經(jīng)近二十年的曲折發(fā)展,到1994年 該組織正式更名為“國際安全運輸協(xié)會”(ISTA) 并沿用至今,同時它的測試程序中又加入了一些新的測試技術。1995年ISTA開始正式運營,增加了技術活動,產(chǎn)生許多新的測試程序。進入21世紀,ISTA的焦點集中到了更好的測試草案上,以模擬在全球市場商品配送中發(fā)現(xiàn)的實際危險與強度級別,在如今這個信息化和數(shù)據(jù)化時代,ISTA與時俱進,不斷探索并完善測試程序,致力于為更多客戶提供更加方便和實用的運輸包裝驗證方案。
三、ISTA標準測試程序系列分類
ISTA標準測試程序共包含7個系列,每個系列專注于不同的測試對象和條件,測試內(nèi)容也有所差別。
ISTAI系列是測試程序中最基本的標準,主要用于檢驗包裝和產(chǎn)品抵抗運輸危害的能力,它基本不對實際運輸危害環(huán)境進行模擬:
ISTA3系列屬于綜合性模擬實驗標準,它利用綜合模擬的實驗方法再現(xiàn)運輸危害,其中包含對運輸氣候環(huán)境、流通環(huán)境、倉儲環(huán)境等諸多方面的模擬,這也是該系列與ISTAI系列的主要區(qū)別:
ISTA2系列則是介于上述兩者之間的-一個標準。
ISTA4系 列標準的特點是可以根據(jù)物流環(huán)境自行選擇條件,作為實驗程序前的設定,
ISTA5系列則具有較強的針對性,更加關注的是物流過程中溫度的變化,
ISTA6系列是ISTA會員企業(yè)根據(jù)自己的運輸渠道制定的標準,適用于會員企業(yè)自己的客戶和供應商,
ISTA7系列是包裝研發(fā)測試,用于比較包裝容器設計的相關性能。在上述7個標準系列中,ISTA1. 2. 3系列是我們進行運輸包裝件可靠性驗證時最常用的測試程序。
ISTA除了上面提到的系列劃分方式,還有根據(jù)測試對象的不同屬性或運輸要求進行細分的方式。細分范圍主要包括包裝件重量、運輸方式(任何運輸方式、小包裹運輸、整體運輸、零擔運輸?shù)?、包裝種類(集貨單元、扁平、長條、袋裝、散貨、循環(huán)包裝)等。在每一個ISTA標準系列下,都有多個根據(jù)測試對象不同條件進行細分的具體項目,實際應用時可以進行針對性的推薦或選擇,例如ISTA IA是針對質(zhì)量不大于150lbs(68kg)的單個包裝件的性能檢測實驗標準,ISTA1B標準則針對質(zhì)量大于1501bs(68kg)單 個包裝件: ISTA3A標準針對包裹運輸?shù)膯蝹€包裝件進行性能檢測實驗,ISTA3E則是針對同種產(chǎn)品集裝性能的檢測實驗標準??傊琁STA標準通過合理細分更具靈活性,針對性,可以滿足不同的條件和測試需求。
四、ISTA標準在汽車零部件包裝中的應用
談到汽車零部件,我們可能首先會思考- .輛汽車究競由多少零部件組成。據(jù)不完全統(tǒng)計,組成一輛中型轎車需要的所有零部件數(shù)量約為15000-20000個,這是一個比較龐大的數(shù)字。所有這些零部件是由不同的零部件生產(chǎn)供應商和主機廠生產(chǎn)后運輸至整車制造流水線進行后續(xù)的整車制造工藝,而在運輸過程中,這些零部件要經(jīng)歷多個物流環(huán)節(jié),如包裝、裝卸、搬運、倉儲等,在這些環(huán)節(jié)中,零部件都面對著破損的風險,包裝可以起到- -定 的保護作用,相應地運用ISTA標準測試則可以告訴我們什么樣的包裝更可靠,或者應該用什么包裝去起到更好的保護作用。
(一)汽車零部件分類及包裝方式
要將ISTA標準應用到汽車零部件包裝領域,首先我們需要了解汽車零部件的分類及包裝原則。
從使用終端角度來看,大體可將汽車零部件分為兩大類,一類為生產(chǎn)型零部件,指在汽車生產(chǎn)制造過程中所需的構(gòu)成汽車整體的各零部件,其中根據(jù)發(fā)運目的地不同又可分為國內(nèi)入廠零部件和海外KD零部件:另- .類為售后備件,指在汽車銷售后用于維修保養(yǎng)的常備零件及服務于汽車的產(chǎn)品,同樣根據(jù)發(fā)運目的地不同可分為國內(nèi)售后備件和海外售后備件。零部件的分類不同決定了不同的供應鏈模式,同時也影響包裝原則和運輸方式。以海外KD零部件和國內(nèi)售后備件的供應鏈為例,如圖1和圖2。
海外KD零部件的終端通常是布置于海外的汽車總裝工廠,同時也是需求信息的起始端。在國內(nèi),汽車銷售部門接到海外客戶的需求信息后,會下達物料拉動指令,將于主機廠和多數(shù)零件供應商的零部件集中在KD包裝工廠進行集合包裝,包裝材料由KD工廠向包材供應商采購,包裝完成后再通過國際運輸(- -般情況下為海運)送達海外終端。的整車臺套數(shù)或標準包裝數(shù)為基準,這就決定了KD零部件的包裝方式通常為單一零件的集合包裝, 包裝收容數(shù)根據(jù)訂單的具體要求決定。
與海外KD零部件不同,國內(nèi)售后備件的供應鏈的終端一般是汽車品牌授權的各4S店或修理廠,信息流自終端開始向前分別經(jīng)過地方備件倉儲中心、銷售中心和下轄的倉儲&包裝中心(或第三方物流中心)傳達至零部件供應商和主機廠,備件的實物流則與信息流相反。
售后備件的供應鏈中,備件是以商晶作為最終狀態(tài)的,同時終端訂單的需求導向十分明顯,這決定了汽車售后備件的包裝方式為單一零件的商品化包裝,包裝收容數(shù)通常為一-包一件,某些特定的備件根據(jù)銷售原則可能為一包多件。
(二) ISTA標準的針對性應用
在汽車零部件供應鏈中,無論是生產(chǎn)型零部件還是售后備件,從起始端到終端零部件都至少要經(jīng)歷兩到三次運輸,對于出口零部件,則要經(jīng)歷多式聯(lián)運的運輸過程,這期間又可能會產(chǎn)生多次裝卸、搬運等操作和時間不等的倉儲過程,任何- -個過程都存在造成零部件貨損的因素,如多頻振動、沖擊、跌落、壓力等,零部件包裝在一-定程度上可以減輕這些因素產(chǎn)生的不利影響,而判斷包裝這一方面可靠性表現(xiàn)則需要通過實驗測試的手段實現(xiàn),ISTA標準在這里得到了實際的應用,而且具有很強的指導意義。
以海外KD零部件包裝為例,由于這類包裝方式多為集合包裝,且運輸過程中涉及到多式聯(lián)運,因此一般選擇ISTA 3E標準作為包裝可靠性的測試程序。如圖3所示,根據(jù)ISTA 3E標準的測試要求,首先需要進行環(huán)境預處理,確定實驗環(huán)境的溫濕度范圍,之后依次對被測樣品進行斜面沖擊、旋轉(zhuǎn)棱跌落、壓力實驗、隨機振動、旋轉(zhuǎn)棱跌落五項必選實驗,記錄實驗條件和相關數(shù)據(jù),實驗結(jié)束后檢驗包裝和內(nèi)裝物是否有明顯破損,以此判斷是否通過測試。
不同于海外KD零部件,售后備件多數(shù)采取單件單包的包裝方式,根據(jù)零件不同的特征,所用到的包裝材料和方案也有所不同,例如汽車底盤件、內(nèi)板件、標準件等可能使用簡易包裝或無需進行商品化包裝,而對于某些貴重件、易損件(如風擋玻璃、前照燈總成等)和危險品(蓄電池、安全氣囊等)則需要進行完整的包裝方案設計,考慮選材、限位、結(jié)構(gòu)等多方面因素。表1為針對不同類型的售后備件及包裝方案推薦選擇的ISTA標準程序,可見對于不同包裝方案的售后備件進行可靠性驗證時所選擇的ISTA標準也不盡相同。
五、ISTA標準在汽車零部件包裝中的應用前景
目前ISTA組織會定期對所有標準程序進行修訂,ISTA各系列標準會更加符合實際需求,更具適用性和廣泛性,隨著汽車物流行業(yè)的不斷發(fā)展,汽車零部件包裝必將是-一個不斷經(jīng)歷革新的領域,在這一包裝領域內(nèi)進行針對性的ISTA標準測試也將隨之而不斷優(yōu)化,同時深入具體領域的應用也給ISTA提供了更加豐富的經(jīng)驗和向著完善健全體系發(fā)展的機會。
在汽車零部件包裝領域,使用ISTA標準作為判斷包裝可靠性的手段,一方面是ISTA標準理論的實踐過程,另一方面也可以對包裝方案設計提供方向性指導。根據(jù)ISTA標準的實際應用經(jīng)驗,可以總結(jié)出- 套滿足標準測試的設計思路和流程。以設計思路為基礎,結(jié)合汽車零部件分類方式,可以快速選擇具體的ISTA系列標準,作為最終包裝件的驗收標準,再進行針對性的設計,并將設計方案打樣進行驗證,最后交付方案并開始批量生產(chǎn)。正式投產(chǎn)后,通過對包裝材料選擇和包裝方案實施情況進行抽檢,把控包裝件質(zhì)量,降低貨損風險。這一整套體系化的包裝設i計模式得益于對ISTA標準的靈活應用,同時也讓設計工程師們可以信心十足地面對汽車企業(yè)每年上萬件產(chǎn)品的包裝設計工作。
ISTA各系列標準程序形成一個完整的測試體系,面對汽車企業(yè)對于零部件物流包裝關注度逐漸提升的趨勢,將更多細化的ISTA標準進行實際應用,解決更加復雜的零部件包裝問題,積累豐富經(jīng)驗是一個可行的發(fā)展方向,前景十分廣闊。
六、結(jié)束語
綜上所述,具有悠久發(fā)展歷史ISTA標準目前已被廣泛應用于汽車零部件包裝領域中,作為包裝設計方案的實驗支撐并提供指導方向,并且一直在不斷發(fā)展完善的道路上前行。如今汽車物流行業(yè)發(fā)展迅速,各大車企對其品牌的零部件物流和包裝的重視程度日益提升,多快好省幾乎成為各大車企對零部件物流包裝共同的訴求,物流包裝一體化解決也成為十分受歡迎的服務模式。ISTA標準實驗具有評判包裝合理性可靠性的功能,同時也可以為包裝設計提供指導思想,結(jié)合包裝一體化解決的理念和服務模式,必將有更加廣闊的應用和發(fā)展空間,同時也更加貼合企業(yè)的深層次需求,正應了ISTA標準系列前言中提到的:“ 適當?shù)貞肐STA實驗標準將提供下列明顯的收益,包括縮短包裝開發(fā)的時間及增強產(chǎn)品投放市場的信心:降低產(chǎn)品破損及損失率,保護產(chǎn)品利潤:合理地平衡物流成本:使客戶滿意并增大市場占有率。”這正是汽車企業(yè)對于零部件包裝的期許,同時也是包裝服務行業(yè)的目標,為加深ISTA標準在汽車零部件包裝領域中的應用增加了信心相信在不久的未來,基于ISTA標準的包裝一體化服務將在汽車部件物流包裝方面得到長足的發(fā)展。