DHL 的 3D 包装仿真成功案例

包装与码垛

1969 年，当 Adrian Dalsey、Larry Hillblom 和 Robert Lynn 创立 DHL 时，他们未曾料到自己将会彻底颠覆全球物流行业。如今，DHL 已成为全球领先的物流企业。其业务遍及全球 220 多个国家和地区，拥有超过 55 万名员工，致力于帮助各类企业跨越国界、开拓新市场并实现业务增长。

在 DHL 供应链体系中，“数字制造”部门扮演着机器人与自动化技术的创新与研发枢纽角色。该部门负责评估寻源、自主制造并集成各类机器人解决方案，从而确保 DHL 能够建立起兼具韧性与可持续性的核心竞争优势。

面临的挑战

数字制造部门指出了 DHL 在包装业务中通常面临的以下核心挑战：

  • 定制化需求 —— 能够为医疗健康、制药、汽车制造、金融服务以及食品饮料等不同垂直行业中需求多元化的客户，提供量身定制的差异化包装解决方案。
  • 严苛的包装要求 —— 面对高度复杂的外包供应链，需要极高的技术把控能力，以确保包装产出的高效性与准确性。
  • 可视化呈现 —— 能够直观地向客户展示与 DHL 合作将如何惠及他们的日常运营，以及 DHL 是如何在包装流程中实现增效、降本并提升自动化水平的。

谈及这些挑战，DHL 数字制造部门的产品开发工程师 George Walsh 提到：“供应链与物流行业瞬息万变且竞争异常激烈，这意味着我们需要以最快的速度、尽可能低的成本来开发我们的自动化系统。

“提供灵活且可靠的解决方案，对于 DHL 打造无缝衔接的服务至关重要，而针对业务挑战进行仿真与可视化呈现，正是我们取得成功的关键。仿真软件和流程建模帮助我们向客户直观地证明：我们能够在不中断其现有运营的前提下，为他们的业务带来更大的价值。仿真技术有助于我们优化自动化方案，从而实现效率的飞跃。”

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数字制造部门分享了几个实际案例，展示了在不同的应用场景下，如何借助 Visual Components 仿真技术来优化操作流程并提升整体效率。

医疗行业包装系统 —— 作业效率提升 35%

本案例涉及医疗健康行业的一个生产系统。此前，该系统的手工包装作业分散在全英国各地的多个独立工作站中进行。“数字制造”部门敏锐地发现了提升产线效率的契机：将非增值性任务实现自动化，并结合“产线平衡”的最佳实践。借助 Visual Components，团队成功验证了这一方案的成效——通过将分散的独立工作站改造为均衡的流水线作业，实现了 35% 的效率提升。

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此外，借助仿真技术，客户能够轻松、直观地了解整个流程的运作情况，这极大地促进了决策制定与项目落地的步伐。从最初考察手工作业、形成初步概念，到制作出首个仿真模型，整个周期仅耗时 3 周；而从向客户演示仿真模型到最终确认立项，又仅用了 3 周时间。在做出决策后的短短数周内，首条产线便已搭建完毕。

利用 Visual Components 进行仿真，不仅通过代入实际的产品和具体的任务让整体流程的演示更具真实感，更赢得了客户的高度信任。与没有采用仿真的情况相比，这种互信促使客户能够更果断、迅速地做出生产决策。

电子产品包装 —— 在维持成本不变的同时提升 35% 的生产力

客户希望了解在尽量减少人工干预的情况下，将单机器人产线升级为三台机器人并行作业会带来怎样的效果。Visual Components 使 DHL 的“数字制造”团队能够对多种产线自动化方案进行模拟实验，从而在成本、可扩展性和性能之间找到最佳平衡点。仿真技术的应用使得在开发阶段就能准确计算出每种方案的产能，凭借数据驱动的事实，团队能够更轻松地筛选出最优方案。最终选定的生产方案将每个机器人系统的生产力提升了 34%，并将人工介入频率从每 7 分钟一次大幅降低至每 50 分钟一次，同时总人工操作时间减少了 50%，降至 9 分钟。

超越项目目标

借助 Visual Components，DHL 成功实现了显著的运营优化和成本节约，为其外包客户带来了切实的利益。这也为 DHL 赢取更多新客户提供了强大的竞争优势。以下是 DHL 强调的一些核心收益与事实：

  1. 可视化的沟通工具

    2. 通过使用该软件，DHL 的客户能够直观地看到 DHL 提出的产线效率改造方案所带来的实际效果，从而促使客户果断地认可并接受该方案。

  2. 效率显著提升

    3. 成功验证了将分散的独立工作站改造为均衡的流水线作业后，能够实现 35% 的效率提升。

  3. 优化的车间布局

    4. 在生产效率提升 35% 的同时，车间占地面积需求减少了 33%。

  4. 尽早发现潜在问题

    5. 仿真技术促进了自动化水平、工艺流程以及传送带集中化分工的全面优化。这使得全职员工人数从 39 人骤减至 13 人，且完全没有牺牲产量、质量或流程的顺畅度。

  5. 快速迭代多种方案

    6. 通过创建多个仿真场景，计算并对比人机协作的最佳生产流程与机器人利用率。最终使机器人生产力提升了 14%（注：此处为综合案例数据），并将人工介入频率从每 7 分钟一次降至每 50 分钟一次，总人工操作时间减少了 50%。

谈及 Visual Components 在不同工业案例中所扮演的角色时，George 表示：

“借助 Visual Components，我们不仅实现了效率的提升，降低了包装和加工成本，还帮助我们的客户直观地看到了自动化将如何提高整体生产效率。这绝对是一项颠覆性的技术。”
—— George Walsh，DHL 数字制造部门产品开发工程师

总结

DHL 利用 Visual Components 优化了包装生产流程、降低了包装成本，并在包装环节深化了自动化的落地应用。这不仅为其外包客户带来了巨大的利益，也赋予了 DHL 赢得更多客户的竞争优势。其大多数仿真应用场景可以归纳为以下几点：

  • 设计、优化并验证包装工艺及生产的可行性。
  • 通过自动化提升产能与系统灵活性。
  • 向客户高管及项目利益相关者进行解决方案的动态展示。
  • 通过快速设计和构建仿真模型，实现项目的敏捷推进。