|
Штабелирование коррексов
Summary:
Наибольшая плотность штабелирования коррексов и удобство их выемки из штабеля – важные характеристики, по которым клиент оценивает продукцию поставщика. Зачастую в этой сфере возникают проблемы, имеющие, однако своё решение.
От плотности упаковки коррексов во многом зависит стоимость транспортировки, а от удобства выемки коррекса из штабеля - производительность работы на конвейере при загрузке коррекса продукцией. Таким образом, потребности клиента заключаются в том, чтобы коррексы укладывались в штабель как можно более плотно, а извлечение коррекса не требовало дополнительных усилий. Однако на практике такое сочетание достигается достаточно редко. Обычно клиент имеет дело либо со слишком плотным штабелем, либо с рыхлым. В первом случае извлечение коррекса превращается в довольно трудоемкую операцию. Второй вариант подразумевает существенное увеличение транспортных расходов.
В основе решения проблемы штабелирования коррексов лежит правильный выбор конструкции его ячеек и их элементарных атрибутов - развалов, фиксирующей поверхности и стоек (рисунок 1). Кроме того, возможно введение в конструкцию специальных элементов, которые способствуют более легкому разделению коррексов.
Проблемы при штабелировании коррексов и извлечения их из штабеля возникают из-за противоречивых, с точки зрения конструирования, требований к изделию и потребностей клиента в целом. К таким потребностям можно отнести:
1) использование для изготовления коррекса тонкой пленки с целью снижения материалоемкости, и, следовательно, стоимости коррекса;
2) достижение высокой плотности расположения конфет в коррексе;
3) повышенные требования к фиксации конфет в коррексе, обусловленные необходимостью компенсировать ненадежность конструкции картонной коробки и технологический разброс геометрических параметров конфет.
Анализ проблемы
В основе проблемы штабелирования коррексов и ее неудовлетворительного решения лежат две причины. Первая заключается в применении относительно тонкого материала для производства коррексов. В процессе изготовления коррексов с применением технологии пневмоформования происходит еще более сильное утончение пленки. Это в свою очередь ведет к тому, что конструкция коррекса под действием внешних сил легко деформируется. Вторая причина заключается в неправильном конструировании ячейки коррекса и ее элементарных атрибутов. Эти ошибки приводят к возникновению высоких сил трения между коррексами.
Собственно говоря, если образующие элементарных атрибутов ячейки коррекса, особенно у фиксирующей поверхности, расположены под углом равным или большим, чем угол трения материала коррекса, то проблем с плотным штабелем и в то же время с легким изъятием из него коррекса не возникает. Такой штабель легко разделяется сам по себе (рисунок 2).
Другое дело, если угол образующей фиксирующей поверхности ячейки меньше угла трения. Такая ситуация возникает из естественного стремления разработчиков коррексов сделать угол образующей фиксирующей поверхности более вертикальным для лучшей фиксации конфет. Особенно важно иметь близкий к вертикальному угол образующей фиксирующей поверхности для фиксации конфет, если конфеты в партии имеют разные геометрические параметры. Кроме того, этот эффект может быть усилен, если картонная коробка обладает плохой жесткостью. В случае если угол образующей фиксирующей поверх-ности меньше угла трения, коррексы перестают входить друг в друга при штабелировании (рисунок 3).
Однако из-за высокой способности деформироваться коррексы все-таки удается вложить друг в друга, приложив небольшое усилие при штабелировании, либо во время транспортировки под действием виброударных нагрузок. При этом происходит деформация фиксирующей поверхности ячейки коррекса, т. к. на фиксирующую поверхность действуют силы, направленные перпендикулярно ей (рисунок 4). Деформация ведет к усилению сил трения между коррексами. По мере вложения коррексов друг в друга при наборе штабеля происходит увеличение уровня деформации элементарных атрибутов его ячеек и увеличение сцепления коррексов друг с другом в штабеле (рисунок 5). Под действием сил трения сцепление между коррексами может достигать достаточно больших величин. «Неудачное» изъятие коррекса из штабеля может привести к финансовым потерям, обусловленных следующими причинами:
1) физическое разрушение коррекса;
2) потеря товарного вида коррекса;
3) существенное снижение производительности труда персонала, занимающегося фасовкой продукта в коррексы;
4) угроза здоровью персонала - порезы рук при разъеме штабеля и изъятии коррексов из него.
Для того чтобы избежать негативных последствий штабелирования коррексов с малыми углами образующих элементарных атрибутов ячейки, разработчики коррексов применяют общепризнанный прием - в конструкцию коррексов вводят элементы, функциональным назначение которых является разделение коррексов в штабеле. Эти элементы называются «разделителями». Они представляют собой выступы или впадины, имеющие прямые или слегка отрицательные углы наклонов образующих (рисунок 6). Как правило, их располагают по периметру коррекса на верхней плоскости.
Однако применительно к коррексам это решение не ведет к получению требуемого результата. Во-первых, для формования данных элементов требуется, чтобы их высота составляла несколько миллиметров, что снижает плотность штабеля в несколько раз. Во-вторых, из-за невысокой жесткости коррекса, площадь, на которую распространяется действие разделителя, мала. Так, если разделители расположены по периметру коррекса, то ближе к центру эффект от их использования оказывается ничтожным. Ячейки коррекса, расположенные ближе к центру, будут вести себя в соответствии с механизмом, описанным выше, т. е. сцепляться друг с другом. Для достижения требуемого эффекта разделители необходимо более или менее равномерно распределять по поверхности коррекса, что может негативно сказаться на дизайне. В-третьих, разделители под действием внешних сил могут, так же как и ячейки коррекса, сцепляться друг с другом, что приводит к той же проблеме разделения коррексов. Таким образом, несмотря на то, что разделители в той или иной мере решают задачу изъятия коррекса из штабеля, они не позволяют достигать высокой плотности штабелирования коррексов.
Таким образом, мы можем сделать следующие выводы.
1. Для полного решения задач, связанных со штабелированием и изъятием коррексов из штабеля, углы образующих элементарных атрибутов ячейки должны быть больше или равны углам трения материала, из которого изготовлен коррекс.
2. Для обеспечения требуемых углов образующих элементарных атрибутов ячейки коррекса их потребитель заранее должен побеспокоиться о достаточной жесткости картонной коробки, минимизации разброса геометрических параметров конфет и разумной плотности их расположения в коррексе.
3. Оптимизация транспортной и производственной логистики во многом определяется конструкцией коррекса и должна быть неотъемлемой частью технического задания на его разработку.
4. Разработка коррексов требует совместного обсуждения логистических проблем заказчиком коррексов и их поставщиком.
Частный случай
Казалось бы, решение проблемы штабелирования коррексов весьма однозначно. Однако на практике часто приходится иметь дело с коррексами, образующие элементарных атрибутов ячеек которых имеют неоптимальные углы наклона. Поэтому компания «Основание-2» разработала и применяет в своих изделиях альтернативный способ создания плотного штабеля с достаточно легко изымаемыми коррексами. В основе этого способа - применение так называемых «компенсационных щелей».
Компенсационные щели представляют собой выемки, которые нанесены на элементарные атрибуты ячейки коррекса: фиксирующую поверхность, дно ячейки, стойку, а в случае необходимости - на развалы.
Особенность конструкции этих выемок заключаются в том, что их глубина больше, чем ширина. Это позволяет добиться утонения пленки на дне компенсационной щели, что в свою очередь позволяет ей легко деформироваться относительно поверхности элемента ячейки, на которую нанесена щель. При вложении коррексов друг в друга ячейки нижнего коррекса растягиваются без деформации поверхности, что существенно снижает силы трения. Эксперименты показали, что при использовании компенсационных щелей усилия, необходимые для извлечения коррекса из штабеля, снижаются в 6-12 раз (рисунок 7).
Однако и в данном случае плотный штабель не позволяет достичь высокой производительности на конвейере, поскольку затрачивается время на разъединение коррексов. Это связано с тем, что даже если коррекс легко (без усилий) извлекается из штабеля, трудно обнаружить границу между двумя соседними коррексами. Поэтому для обозначения такой границы необходимо все-таки обеспечивать определенный зазор между коррексами. В качестве меры по усилению эффекта разделения коррексов необходимо применять разделители, но их конструкция должна обеспечивать управление размером зазора, а размещение должно быть равномерным по всей поверхности коррекса. Кроме того, разделители не должны опираться друг на друга - в противном случае они будут защелкиваться. Пример конструкции таких разделителей приведен на рисунке 8. Их форма и размеры легко поддаются изменениям, причем размеры могут быть сколь угодно малы, чем и определяется управление зазором между двумя соседними коррексами.
Совместное применение компенсационных щелей с особой конструкцией разделителей, в случае если углы образующих поверхностей элементарных атрибутов ячейки коррекса меньше углов трения, дает очень хороший результат. Использование данного приема в качестве стандартного позволяет существенного сократить сроки проектирования коррексов и удовлетворить требования клиентов по оптимизации транспортных и производственных логистических операций.
Сергей Томасов
2005 #1
|
