本月，超过40名NASCAR司机将于佛罗里达州中部下降第48届年度Daytona 500电机比赛。无论谁赢得着名活动可能会使他的成功归功于一个或多个策划的坑停止，机械迅速改变轮胎，汽油，车身面板和其他组件。
在快节奏的包装线世界中，成功或失败也取决于快速变化的能力。像死亡和税收一样，转换是不可避免的，对消费品行业来说，对速度的需求从未如此至关重要。
转换是将一台机器或生产线从运行一种产品转换到运行另一种产品的过程。为了在产品尺寸或包装配置之间切换，工程师经常必须关闭整个生产线。因此，转换是一个臭名昭著的废物来源的纸箱，箱包装，填充物，托盘机，收缩包装和其他类型的包装设备。
“快速转换减少设备设置时间，从而实现更频繁的设置，”花岗岩湾咨询公司（花岗岩湾，加利福尼亚州Granite Bay）总裁Don Penkala说。“这通过减少批量尺寸来提高制造灵活性和交货时间。
Penkala补充说:“随着越来越多的公司在速度上展开竞争，快速响应客户需求和生产计划的能力是当今的竞争优势。”“此外，更快的转换需要更少的设备和占地面积，从而提高净资产回报率。”
大型零售商，如俱乐部商店、全国连锁店和超级商店，现在要求产品的尺寸和包装更加多样化。例如，他们经常规定在一个箱子或托盘上有多少纸板箱，或有多少商品出现在吸塑包装中。与此同时，制造商在高度分散的零售市场上不断寻求提高产品的货架吸引力。
“它不再是吃的小，但快速吃掉了慢的速度，”博世雷克斯·集团的模块化输送系统产品营销经理（Buchanan，Mi）。“这是业务中越来越有意义的公理，特别是在包装行业中。
Barr继续说:“市场趋势的变化速度，如大规模定制和营销优先级，不断推动对各种包装尺寸、格式和媒体的需求。”“此外，大型零售商和俱乐部商店在塑造消费者对新包装形式的偏好方面发挥了独特的作用，如多包装和混合包装。因此，制造商倾向于减少库存，并倾向于频繁改变口味和包装模式。”
包装机械制造商协会(弗吉尼亚州阿灵顿)主席查克·尤斯卡补充说:“(这些)转向替代包装设计、尺寸、材料和配置，对机械需求产生了影响。”“由于现有设备的能力有限，所有细分市场的产品都有多种尺寸和数量的趋势，这导致了新设备的订单。”越来越多的制造商正在寻找易于和快速更换的柔性设备。
“需要更大的灵活性来处理异化，以及加速转换，迅速增长，”尤斯卡说明。事实上，他声称转换相关因素今天的所有包装设备的至少50％。
SWF Cos的产品经理克雷格•弗里森(Craig Friesen)表示:“(如今)转换非常重要，因为产品生命周期变短了。”(Elk Grove Village, IL)。“为一个产品或包装建造包装机器是靠边站的。消费品生产商需要能够处理多种产品或包装的包装机器，或易于修改的系统，以跟上不断变化的市场。”
产品增殖
电池，五金，灯泡，钢笔，剃须刀，牙刷等消费产品的制造商正在运营越来越多的包装运行，因为产品品种，尺寸和配置的增殖。巴尔认为，当代包装扮演着双重角色。他解释说:“从根本上说，它保护了传递给消费者的内容。”但是，它也是一个重要的战略工具，帮助企业建立和保持与竞争对手的差异化，甚至开拓新的细分市场。快速转换能力意味着运营的灵活性，通过优化流程灵活性、上市速度以及产品和服务质量来创造竞争优势。”
今天市场上的产品增殖的一个很好的例子是可口可乐公司（亚特兰大）。直到20世纪60年代中期，该公司的流行软饮料只有一种简单的6盎司玻璃瓶中的一种味道。现在，它有100多种不同的口味和容器组合。
“我们作为消费者，正在苛刻的大规模定制产品，”Changeover.com总裁John Henry表示，这是一个基于Fajardo，Puerto Rico的咨询公司。“这意味着曾经每30年的产品转换的焦炭瓶子现在可能需要每天做两三个或三个转换。”
根据亨利的说法，转换成本包括有形费用，如直接劳动，损失生产时间和损失的能力。间接成本包括提高客户响应时间和设备和运营商的额外压力。
亨利说，不能快速转换可能会导致业务损失，因为生产不能足够快地做出反应，以满足意外增长的需求。他解释说:“转换可能需要很长时间。”“4到8个小时并不罕见。这是生产线不运行，没有产品生产的时间。
“转换成本通常为包装消费品每小时10,000至20,000美元，”亨利索赔。“如果你每天这样做，那就是很多钱。它非常昂贵且浪费。而且，这很多都是不必要的。“
常见的误解
为了获得成本的现实处理，应从良好部分测量转换时间到好的部分。“良好的部分是符合所有客户要求和参数的可销售部分或包装，”哈里斯精益系统公司总裁Rick Harris（Murrells Inlet，SC）说。“物理转换可能需要20分钟，但良好的零件和兼职时间可能是2小时。所以，在那个例子中， 真正的 转换时间将是2小时，而不是大多数人认为的20分钟。”测量和监测转换速度时应包含两个因素：转换速度的平均值和变化，从一个跑到下一次运行的第一个好的部分的最后一个好的部分来衡量。“这有几个原因，”瘦身学习中心（Novi，Mi）的校长杰米Flinchbaugh。“如果我衡量均值的趋势，它会告诉我我是否越来越好。然而，转换中的一个主要问题是缺乏标准化，变异将告诉我。
“我们希望看到这种变化更靠近且更靠近零，”弗内克邦加了。“为了改进，它也很重要，以便测量在流程的不同元素中花费的时间，因为它将讲述您是否必须履行协调问题，技术问题或沟通问题。”
不幸的是，在转换廉价的大多数组织中都有一个常见的误解。许多人认为转换率为每次班次数百美元。实际上，它通常每小时浪费数千美元。<$>“从考虑到成本的转换成本，这是绝对必不可少的，”亨利警告说。
“另一个神话是，唯一需要关心它的人是植物地板，”亨利指出。“但是，公司中的每个人都有一个角色。”
密苏里州堪萨斯城公司(Kansas City, MO)的总裁夸特曼·李(Quarterman Lee)认为，快速转变的能力需要一个组织内的文化变革。他解释说:“在很多情况下，为了利用新功能，会计系统可能必须改变，营销策略也应该改变。”
Bosch Rexroth的Barr相信转换必须被视为战略商业机会。“转换率丰富，竞争优势潜力，取决于它接近的愿景和技能，”他解释道。“智能，预期，360度规划是设计和实施灵活包装线的关键。挑战是最符合最佳举办的，服务员的风险最有效地确定和管理 - 在多学科团队中，包括营销，包装设计和运营功能以及包装设备供应商的系统，关闭的工作联盟。“
“灵活”是神话吗?
幸运的是，今天的大多数包装机都是灵活的。它们具有模块化配置和布局，可最大限度地提高应用灵活性并最大限度地减少重新配置时间。这使得制造商能够更快地更改包装格式以满足市场要求。此外，越来越多的包装机使用伺服运动控制。停工期是做出转换决定时最重要的因素。要缩短停工时间，关键是尽快更换设备。
施奈德包装设备公司执行副总裁Stanley Johnson（Breuerton，NY）说，他经常听到人们问：“更换机器需要多长时间？”他建议典型的目标为15分钟或更短。
“取决于有多少人正在进行线路变化，如果更改必须串行或可以并行完成，则会在一行中更改的时间可以是所有转换时间的总和，”Johnson解释说。“如果您可以将一半以上的一半所需的时间剪切，可以减少总和，节省资金和提高利润。”
一些供应商承诺“在2分钟内完成转换”，但没有限定尺寸的数量、所需人员的数量、转换所涉及的复杂性或与此索赔相关的成本。
“虽然两分钟转换可能在设备之间的改变产品尺寸很小,你必须考虑的复杂性和数量大小的机器必须改变,”约翰逊警告说,“以及之间的距离最大和最小尺寸的机器必须调整。
“对于粗略的初始估计，我喜欢使用”两个“规则的”因素“：对于每个变化或增加大小，乘以两个所需的时间，”约翰逊解释。“这给出了汇总时间来反对，并有助于识别将需要减少转换时间所需的变更机制类型。
Johnson补充道:“通常情况下，不需要很多零件或工具就可以完成。”无工具转换取代了常见的工具，如扳手、手柄、旋钮、刻度和指示器，以快速重新定位设备的部分，以适应另一个预定义的尺寸。”
尺寸之间的变化通常可以通过手轮调整或使用指针和尺度或数字读数进行简单的幻灯片调整来实现。但是，更复杂的更改可能需要更改部分或甚至伺服调整。
Johnson指出:“如果在改变的时间上进行增量改进，会导致机械成本大幅增加，因此必须重新评估成本效益平衡。”
例如，对于装箱机，改变装箱深度可能需要简单的手轮调整，而长度或宽度的变化可能需要改变部件。有些区域并不总是容易调整的，就像负载臂上的推板。
Johnson说，在这种应用中，提供一套更换部件，根据产品选择来更换推板可能更容易、更便宜。然而，这个概念的一个问题是，人们会失去部分。Johnson建议寻找包含存储和编码备用更换部件的方法的设计，以便它们容易获得和容易区分。
Toolless Changeover的一个问题是，运营商将摆弄事物。“有时，在正常运行期间，运营商将看到它们可以使用句柄而不是工具进行简单的调整，并最终将设备放在调整后，”约翰逊说。“为了防止这种情况发生，要培训您的运营商并记录每个产品大小更改所需的更改的位置非常重要。如果运营商在更换设备时遵循这些文件，则转换将是成功的，并且将减少机器停机时间。“
一些专家认为，灵活性与效率之间的紧张关系不必要地恐吓了许多包装专业人士。“这两个命令不是相互排斥的，甚至不一定不一致，”博世雷克拉罗斯的巴尔说。“转换不需要复杂。最有效的转换方法是典雅的简单，专注于制造或破坏效率的几个关键过程属性。
巴尔说:“比如，可以考虑输送机的导轨。“多轴可调和快速释放杠杆设置，以匹配预先编程的产品‘配方’，最大限度地减少转换所需的时间和工具，同时确保可重复性。”
BARR说工程师应该记住，他们不必单独禁止尝试解决转换所呈现的挑战和机会。“包装创新的成本和复杂性为包装机械制造商及其客户提供了强大的激励，以在开发过程中建立强有力的关系，”他指出。“与新的容器形状相关的特殊处理特性，例如，可以 - 并且应该 - 在开发周期早期与包装工艺技术供应商讨论。”
包装设计考虑因素
实现灵活包装线的最大挑战之一是包装设计。“设计师一直在举行套餐，不容易在现有线上运行，”亨利说。例如，他回忆起一个制造商，其营销部门设计了一个锥形瓶。该公司大量的瓶子，然后将它们运行在包装线上。“它不会在现有设备上运行，”亨利说。“他们几乎手动地伤了起来。”
在另一个案例中，一位设计工程师决定使用两种不同的玻璃瓶。“不是选择两个直径相同的，而是一个比另一个小0.063毫米，”亨利悲叹道。“5分钟的高度转换现在变成了90分钟的全空间转换。”
虽然玻璃和塑料容器构成了独特的挑战，亨利说，任何与纸有关的东西都是困难的，尤其是瓦楞材料。他指出:“这是因为它在尺寸、刚度和其他特性上变化很大。”
当包装生产线发生变化时，产品设计也会造成混乱。Barr说:“这类问题的典型表现是不同高度、不同占地尺寸的包装，比如底座直径。”“虽然给消费者带来的价值微乎其微(如果有的话)，但直径的差异将简单的高度转换变成了复杂的多轴转换。”
Barr敦促消费品制造商遵循“智能包装设计的最佳实践，以促进包装设备快速适应产品组合、工艺流程或市场优先级的变化。”
