science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe een eenvoudig doosontwerp de auto-industrie miljoenen dollars bespaart:het is verbazingwekkend

Tegoed:CC0 Publiek Domein

Dit is een verhaal over een doos.

Dat is het, gewoon een doos.

"Het is geen rocket science", zei Rudy Youell. "Het is bijna zo dom dat het belachelijk is. Maar het bespaart zo veel geld dat het verbazingwekkend is."

Zijn eenvoudige doosontwerp bespaart de auto-industrie tientallen miljoenen dollars achter de schermen aan productie-, verzendings- en arbeidskosten, net zoals bedrijven navigeren door een landmijn van verstoring van de toeleveringsketen en onvoorspelbaarheid die het verdienvermogen belemmert.

Stel je dus voor dat elke doos die Amazon heeft verzonden, opnieuw kan worden gebruikt. Niet verpletterd en gerecycled na één verzending, maar daadwerkelijk keer op keer gebruikt om items maar liefst zes keer en misschien zelfs 10 keer te verzenden. Geen plastic. Allemaal karton. Duurzaam.

Denk aan de dollarbesparingen, om nog maar te zwijgen van bomen die niet worden gezaagd voor karton.

Youell, 64, uit Columbus, Ohio, werkt al bijna een halve eeuw in de golfkartonnen doos. Hij en zijn vader waren eigenaar van American Corrugated, dat tussen 1980 en 2015 autofabrikanten en autoleveranciers bedient vanuit zes locaties in vijf staten.

Tegenwoordig bezit Youell de patenten voor een eenvoudig maar uniek doosontwerp, P2 Packaging genaamd, dat in licentie is gegeven aan bedrijven in Michigan, South Carolina en Indianapolis en dat wordt gebruikt om auto-onderdelen over de hele VS en de wereld te verzenden.

De dozen vervoeren onderdelen voor auto-interieurbekleding tussen Mexico en de VS voor vrijwel elke autofabrikant:Ford, General Motors, Stellantis, Tesla, Volkswagen, BMW, Mercedes, Kia, Volvo, Dodge Ram, Nissan.

Stel je onderdelen voor voor zoiets als het dashboard van je voertuig. Nu snap je het.

Nee, deze doos is niet gloednieuw. Youell zei dat hij het ontwerp patenteerde en in 2016 begon te verkopen. Nu, vijf jaar later, is het een succes dat efficiëntie combineert met kostenbesparingen met het oog op duurzaam materiaalgebruik.

Het patent heeft specifiek betrekking op het ontwerp van de scheidingswand en de manier waarop deze is vervaardigd, gemonteerd en gelijmd. Doosverdelers in het pakket klappen bijvoorbeeld in en blijven bij de doos, in tegenstelling tot traditionele dozen en scheidingswanden, die niet zijn bevestigd.

De meeste mensen zijn zich bewust van dozen met losse stukjes, zoals wat wordt gebruikt om sterke drank en wijn te distribueren en te vervoeren. Dit P2-ontwerp houdt onderdelen bij elkaar.

F-150 en Wrangler en Cadillac

Deze doos bevat onderdelen voor alles, van de Ford F-150 en Expedition tot Jeep Gladiator en Wrangler tot GMC Acadia en Cadillac.

Stel je bijvoorbeeld de bestverkochte pick-up van de Ford F-serie voor. Elke vrachtwagen heeft ten minste twee deuren, waarvan vele vier deuren, en Ford heeft in 2019 1.073.776 F-series gebouwd.

Doe de wiskunde. Dat zijn veel onderdelen.

Het illustreert de omvang van verpakking en verzending.

"Het is gek", zegt Andrew Hurley, universitair hoofddocent aan de Clemson University en oprichter van packagingschool.com. "Denk aan de auto-ruimte. Sommige voertuigen hebben 30.000 onderdelen en sommige onderdelen hebben zeven pakketten. Een autobedrijf moet meer pakketten beheren dan auto-onderdelen."

Maar de simpele doos verandert alles.

Hoewel de Michigan State University bekend staat om zijn verpakkingsprogramma's, heeft Clemson een subspecialiteit ontwikkeld in verpakkingen voor autodesign die bijzonder nuttig is geweest voor de ontwikkeling van zijn product, zei Youell.

"Het pakket is heel eenvoudig. En het mooie is dat het een herbruikbaar pakket is dat gebruik maakt van vervangbare materialen," zei Hurley. "Je kijkt naar Amazon-dozen, die maar één doel in het leven hebben:van Amazon naar jou gaan. Maar deze P2-verpakking, nou, ik kreeg een rondleiding bij een onderdelenfabrikant en zag dat het werd gebruikt. Er is geen noppenfolie of gewatteerd -up papier. Je hoeft het niet te volgen of je zorgen te maken dat mensen het stelen. Als je het verliest, geen probleem. Gewoon veel verder dan wat je zou verwachten van een bruine doos."

Het ding is, de golfkartoncontainer bestaat al sinds de jaren 1800.

Tegenwoordig zoeken autobedrijven overal en overal naar manieren om geld te besparen en die besparingen door te geven te midden van pijn veroorzaakt door fabriekssluitingen van COVID-19 en tekorten aan halfgeleiderchips.

Marges zijn belangrijker dan ooit.

Hoe het werkt

Deze wegwerpdoos heeft op maat gemaakte wanden voor een snelle instorting. Volgens het bedrijf en twee klanten die door de Free Press zijn geïnterviewd, kan elk doosontwerp gemiddeld zes keer worden hergebruikt.

Door onderdelen op maat te ontwerpen om honderden en duizenden auto-onderdelen te vervoeren, is er geen lege ruimte die moet worden gevuld. Of, in de woorden van verpakkingsexperts, niemand betaalt om lucht in de dozen te vervoeren. Elke centimeter is verpakt.

Minder dozen vervoeren meer materialen. Er zijn minder mensen nodig om minder pakketten te vervoeren. Er is minder fabrieksruimte nodig om dozen op te slaan. De kosten voor recycling dalen. Ook de impact op het milieu is opmerkelijk.

Zo eenvoudig als een gelijmd inzetstuk geeft een kartonnen doos 68% meer ruimte, zodat er meer onderdelen in kunnen worden verpakt. De doos kan worden opgevouwen en kan maar liefst 10 keer worden gebruikt, met kleurgecodeerde markeringen aan de zijkant om het aantal gebruik bij te houden . Oude verzenddozen van golfpapier die door autoleveranciers worden gebruikt, worden na eenmalig gebruik gebundeld en gerecycled.

Het ontwerp van de doos is ook sterker, zodat het niet verplettert. Een auto-klant zei dat de doos jaarlijks 58 vrachtwagenladingen elimineerde.

Ford, Tesla, Kia voordeel

Autofabrikanten en hun leveranciers geven enorm veel geld uit aan het verplaatsen van onderdelen tussen fabrieken.

Een onderdelenmaker verzendt bijvoorbeeld een onderdeel van zijn fabriek in Mexico naar een assemblagefabriek in Michigan met behulp van een kartonnen doos. Het wordt meestal gewoon geleegd, geplet en gerecycled. Maar nu met een gelijmd inzetstuk, kan het plat worden opgevouwen en op pallets worden teruggestuurd naar de fabriek in Mexico om opnieuw te worden gebruikt.

"Als verpakkingsingenieur beweegt niet veel dat van de snoek komt, de naald", zegt David Colclough, een afgestudeerde van de Michigan State Packaging Engineering die 30 jaar in de auto-verpakkingsindustrie heeft gewerkt. Hij is de Noord-Amerikaanse inkoper van verpakkingen voor Yanfeng Automotive Interiors, gevestigd in Holland, Michigan.

"Al het spul is gewoon alledaags kopen en verpakken," zei hij. "But this P2 product, I can't emphasize how beneficial it's been to Yanfeng. When you come across something that literally saves millions of dollars, it's just not something that you encounter very often. It surprises me that not everybody is using this product. It's so simple."

The box is used to ship products between Mexico and the U.S. mostly, including Michigan, Ohio, Kentucky and Tennessee, Colclough said. "It's used for a lot of Ford product, a lot of Tesla product, Kia, and BMW."

Over the past 26 months, Yanfeng has seen a payoff with the returnable boxes.

"Part of the beauty of P2 is the fact that it's so simple," Colclough said. "Rudy has joked that he can't believe someone didn't come up with this 50 years ago. It's nothing radical. We tested to make sure there was no parts damage. This is saving us literally millions of dollars."

Measuring savings on efficiency is hard, he said.

"But you get twice as many parts in a box and you're moving half as many boxes," Colclough said. "The potential cost to the automobile industry could be hundreds of millions or even a billion dollars."

'Staggering'

This box has made a big difference.

"The numbers are staggering," said Larry Ross, program logistics manager for North America operations at Faurecia Interior Systems, who is based in Auburn Hills.

Everything is intended for long-distance transport of parts. The companies are shipping wrapped components in vinyl or leather, such as armrests or bolsters that go on doors or instrument panels. So-called "trim pieces" in industry jargon.

These boxes are not used to ship huge pieces but, rather, a zillion little bits.

"Now we're comparing the one-way box to P2 and it's green. We reuse and no longer throw material into the dumpster daily, compared to what we did before," Ross said. "When you can get twice the amount of parts on a truck, the numbers are staggering. We're gaining efficiencies from just a box."

Selling this simple idea hasn't always been easy.

"There were nonbelievers," Ross said. "They were just like, 'This isn't going to work. A box only makes it one way.' I'm like, 'Let's just try it.' I went to three cities in one day following around the loads. To get everyone convinced is challenging. But the boxes still look brand new after shipping three times. We're seeing six to eight uses, no problem. We have a little checkbox on each box where you mark an "x" on 1 to 10."

Every little detail matters when it comes to carefully cutting costs, he said. The boxes even come with special cutters that prevent damage while opening.

Estimates for clients can reach hundreds of thousands of dollars in packaging as well as transport costs for a single vehicle, manufacturers told the Free Press. The companies that revealed client detail asked that they not be identified for competitive reasons.

Making a miracle

Anchor Bay Packaging in New Baltimore is one of the companies licensed to manufacture the corrugated box for custom orders. Colin Tripp, account manager, said his team custom designs and manufactures the boxes for shipping.

"Typically, a customer will give us a part, a picture of a part in your car, like an armrest, and we design the P2 Packaging to fit that part," Tripp said. "When you have to buy plastic containers, that's costly. And everybody in the auto industry wants to go green."

He added, "This is a game changer. It services a niche. Anytime you can knock something down, return it flat and get multiple uses out of it—this is the item that does such a thing."

The man behind the box

For his whole life, it seems, Youell has been part of the auto industry.

"My dad has always been in the packaging business," Youell said. "I was selling for another company and we decided to start our own company based in Columbus. We had six locations in five states and primarily supplied the auto industry, including Lear, Faurecia, Magna."

They didn't deal directly with the Detroit Three or other automakers.

Always suppliers.

Youell jumped into the box business after graduating from Parkside High School in Jackson. At one point, while working in a factory running presses, he got his hands caught in a punch press and ended up in rehab for two years. His hands were crushed.

"Luckily, they didn't get cut off," Youell said. "I had to have bone surgery and skin grafts. I'm not a trust fund baby. Dad and I started our own business and then sold it."

He added, "My father passed away this year. He never had a bad day in his life. When 2008 hit, I got the bankruptcy attorneys on speed dial and said, 'Dad, we're going down.' He said, 'Nah, don't worry about it.' He was a happy sales guy."

Now, Youell is carrying on the family trade with his son.

"The product is so simple," Youell said. "It's like, 'Duh.' Not not like the cure for COVID. It's just a frickin' box. But in the automotive world, it's a game changer."