六年前，全球領先的縫合器提供商ETHICON Products Worldwide公司向Jarden 公司的子公司，注模零件制造商Unimark Plastics  提出了一個挑戰。ETHICON帶來了一個前所未有的塑料縫合線包裝盒模型，以及一份聲稱這一模型不可能被注模的模流分析，要求Unimark Plastics解決這一問題。Unimark Plastics的項目工程總監Bill Torris的答案是：憑借在加工領域的專業技術及卓越的生產能力，公司生產了將近20億個所謂“不可能被注模的”包裝盒。

　　Unimark的銷售代表Steve Setar講述道，為生產最新款縫合線包裝盒Zipper 3，同時符合成本及質量的要求，公司不得不突破現有疊模技術的局限。他說：“Zipper 3分為上下兩件。它是在一個精細多腔模具中成型的。此舉將現有的疊模技術提升至一新高度。這一系統極大地超越了技術瓶頸，實現了零部件的疊模，同時公差之小為業內罕見。

　　為了提高Z3縫合包裝盒的產量，側入式自動設備從8腔模具中取出零件， “速度之快以至于來不及落下�！�

　　公司簡介

　　1973年，Unimark Plastics成立于美國賓夕法尼亞州的Reedsville。它是一家為高精企業及醫療單位生產定制注模塑料零件的私人企業。20世紀80年代晚期，被Jarden 原Alltrista公司收購。Unimark市場經理Brad Davis指出，盡管公司的業務一直側重于醫療用品，但正在利用其技術優勢逐漸向消費品領域擴展。

　　Unimark鑄型的其他產品有：化肥桶、為全球最大的軍火商生產的散彈槍的彈塞、獸醫用注射器、Yorker Closures 公司產品系列中的帽子和其他附件、Diamond Brands名下的塑料餐具等。這些產品分別在美國、英國和波多黎各的七個地方生產制造。

　　Unimark被Plastics News雜志評為“2003年最佳加工商”。Davis說：“Unimark的質量是無與倫比的。去年，我們在數十億個單位中的抽簽合格率是99%。而行業標準是95%左右�！�

　　合作過程

　　ETHICON Products和Unimark的合作始于1990年。其時，ETHICON Products正在尋找一種新包裝技術，將現有縫合線包裝盒的紙制包裝轉換為塑料包裝。此舉可大幅節省庫存空間，提高安全性，強化無菌狀態，并可改善縫合纏繞操作的自動化。

　　ETHICON Products高級包裝開發工程師Robert Cerwin指出了一個原因：其他注模企業之所以聲稱現有工藝無法制造這種公差極低的包裝盒是因為不愿意投資研發這種高精度的技術。Cerwin進一步解釋道：“與其他消費類客戶相比，我們的購買量較低。食品包裝商對成本要求很高，而醫療器械企業就要更多考慮質量問題�！�

　　“在關鍵設計和材料方面，我們不會和不打算精益求精的供應商合作。因為，我們不可能從他們那里獲得所需要的高質量產品。而Unimark則以專業精神致力于醫療器械市場。”

　　最初的縫線包裝盒Door RELAY(R)專為非吸收縫合線而設計，設計歷時一年半。該產品包括一個長31/2英寸，寬11/4英寸的聚丙烯盒，外面有突出的垂片，在縫線半自動纏回后，將其垂片折下就可固定縫線。Torris還指出，ETHICON Products對縫線包裝盒的一項要求是：可以統一配送多種不同型號的縫線。他進一步解釋道：“注模技術的一大優勢是可以適應大批量生產。但是，如果不能統一包裝生產線，那就無法實現大批量生產。因為如果你需要做十種不同類型的產品，那你的產量就減十。”

　　Cerwin還回憶起公司對生產提出的另一要求遠遠超出了Unimark的現有生產能力，即，Unimark要在注模工序后采用自動化技術繼續控制產品。Cerwin講述道：“對Unimark來說，Door RELAY(R) 是一個起跑線。此后，該公司積極采用新技術。我們要求的是：從模具中取出產品然后將其堆放起來�！�

　　Unimark 憑借Wittmann (U.K.) Ltd.的頂部置入式自動裝置和定制的裝堆設備設計了一個解決方案，可從八腔注模機上取出包裝盒并堆放好，之后包裝盒就可裝入醫療產品級別的紙板封套內，運往ETHICON Products。這一自動方案實現了兩大目標：一旦某一包裝盒出現了問題，ETHICON Products可以追蹤至生產它的那個模具，甚至上溯至生產它的那一批原材料；其二是，ETHICON Products可以強化其封線纏繞自動化技術。

　　有了Door RELA（R）包裝技術，縫線纏繞工作從完全的手工作業—將針線纏繞為8字形，然后放入紙夾—演進為半自動式氣動過程—只需將針放入托盤內，機器就會自動進行纏繞。氣動纏繞可確保每次纏繞的松緊度一致，從而提高產品質量。同時還極大地降低了操作員的腕管綜合癥的發病率。

　　在Door RELAY(R) 之后，Zipper1面世了。Zipper 1也是一件式設計，用于容納VICRYL(R) （polyglactin 910）牌合成的可吸收縫線。

　　Unimark和 ETHICON Products一致同意，注模和縫線纏繞技術的真正突破是在1997年Zipper 2的誕生。Zipper 2用于PROLENE(R)的非吸收聚丙烯單絲縫線。之后是2002年出品的Z3。Z2是兩件式高密度聚乙烯包裝盒，經過聯機超聲波焊接。Z2采用的疊模技術被Cerwin稱為“不適于制作精密零件”。

　　Cerwin還說：“Z2所處階段應該是現有自動化的較高水平。我們打算擴展包裝盒產品線，并且打算采用疊模技術來削減成本。”

　　分體包裝盒的優勢

　　正如Torris所介紹的，Unimark可以通過Holbrook Tool & Molding 生產的高精度模具在達到嚴格的低公差要求的同時，采用疊模技術同時開16條生產線，或生產32個部件/循環。他說：“我們不僅可以生產部件的兩面，還可以在同一模具中生產兩種不同部件。標準的注模技術可以在模具中制造同一部件。一般來說，如果你采用的是多腔模具，即同時生產多個部件，那么產出的部件精度通常較低。在多腔模具上生產低公差的塑料部件已非易事，而同時制造不同部件更是難上加難。這是因為不同型號的部件所需的原料用量不同。

　　而我們要制造的部件分為兩部分，所以需要極低的公差。雖然我們也采用疊模，但卻滿足了對公差的嚴格要求。原因很簡單：我們制作了比其他公司的注模精度更高的模具�！�

　　分體包裝盒的一大優勢是可以節約原料成本。在一體式設計中，需要在包裝盒中加入一些特別的東西，如齒肋和角版，以保持硬度。由于分體包裝盒是將兩個部分焊接起來，所以無需額外的塑料就可提供必要的平滑度。

　　對ETHICON Products而言，采用分體包裝盒也為包裝技術的下一步打下了基礎，即自動化針式纏繞。自動縫線纏繞技術提高了生產效率，降低了員工開銷，并且改善了纏繞精確度。Cerwin解釋：“我們最怕的事故之一就是縫線脫出盒外，并被外面包裝袋上的封口掛住。這會破壞無菌狀態。而針式纏繞能確保不會出現這種情況。”

　　互惠雙贏的Z3

　　Unimark 和ETHICON Products并不滿足于已有的成績。雙方推出了最新的縫線包裝盒Z3，從而進一步發展了自動化技術。Z3被認為是ETHICON Products的首個“通用型” 包裝盒。其設計初衷即是容納各種材料及型號的縫線，適用于該公司90%的縫線產品。

　　Unimark面臨的難題是如何以較少的單位用料量和更短的生產周期來降低包裝成本�？梢酝ㄟ^制作更輕的產品來降低單位用料量；而側入式自動設備則有效縮短了生產周期。Setar形容其速度“快到部件都來不及掉下去�！痹摷夹g應用于位于賓夕法尼亞州的Unimark生產基地。該基地的兩個工廠中，8到10部模具機在不間斷地生產縫線包裝盒。

　　Unimark最大的模具工廠位于Reedsville，由生產質量總監兼工廠經理J. Alan LeBihan負責管理。該工廠面積為76,000平方英尺，擁有44臺注模機。為了適應醫療器械的生產要求，該工廠還設有一間無菌室及一間潔凈度達到 100K的無塵室。

　　在Reedsville工廠里，每天有三臺Netstal SynErgy 4200 注模機在生產Z3。這三臺機器分別于2001和2002年從Netstal Machinery 公司處購買，可提供4200 kN的鎖模力（4200千牛頓相當于420噸）。Torris指出，選擇這款機器的原因是其合模位置及合模力的高可重復性，及其高注射速率和劑量。他解釋說：“我們要為關鍵的醫療器械制作精密部件，所以需要更大的注射壓力，更高的填充率及可重復性強的注模。”

　　Netstal的專利產品DSP（數字信號處理）控制系統在控制這一機器。該系統由奔騰處理器來運行，可在標準執行時提供開模的閉環式控制。

　　每臺機器都安裝在一個完全自動制造及裝配單元內。包裝盒成型后，CBW Automation 供應的側入式自動裝置就會將它們從模具上移開，然后遞交給自動轉移裝置，轉移裝置再將它們送往自動堆剁設備。Torris說：“我們現有三臺自動裝置，以前只有一臺。所以現在不會再出現停工的情況了。”

　　四臺Branson Ultrasonics公司的2000系列超聲波焊接器一次對四套盒蓋和盒底進行焊接。焊接后，包裝盒就可以下線待檢了，或是送去堆垛，等待包裝。

　　整個過程的質量控制是通過采用諸如注模機的統計加工控制（SPC）系統完成的。該系統可完成質量檢測并追蹤加工參數。Torris繼續指出， Unimark會在注模成型前設定參數范圍，一旦設備運行超過或低于這個范圍，SPC會即時關閉機器。該系統還裝備有零件狀況傳感器等標準工具。

　　Unimark不斷鉆研其專業技術以滿足Z3的成本及性能要求，并產出了可喜成績：其生產周期比Z2降低了20%至30%。，而成本比Door RELAY(R)降低了20%之多。這一成績并不僅僅屬于Unimark，而是兩家公司共同努力與協作的結晶。

　　Jarden Plastics 的總裁Chuck Villa表示：“我們高度重視和ETHICON Products的合作。雙方對成功的追求和開拓創新的精神使我們站到了業界新技術的最前沿。這一成果充分證明了積極開放的合作關系會結出累累碩果�！�

　　Unimark銷售及市場副總裁Mike Zaagman補充道：“關鍵在于了解并滿足客戶需求。每個供應商都會在口頭上宣稱這一點。但很少有供應商和客戶能真正達到雙贏的局面。我們的成功合作貫穿始終。我們致力于培養這種關系模式，不只是同ETHICON Products，也努力將其貫徹到與每一位客戶的合作中去。我們非常欣賞這些客戶的前瞻眼光，以及他們與我們開誠布公的交流與溝通。正是這種溝通孕育了前瞻性、創造性，并最終滿足要求。”

　　Cerwin表示了贊同：“當你與兩個公司的聯合團隊對話時，你根本分不清誰是哪個公司的員工。每名參與人員都全神貫注于項目，根本沒有指手畫腳、指責他人的情況。大家都同意原料、設計與設備的之間的關系就好比是婚姻�！�

　　他補充說：“每個人都全情投入。我們之間有充分的交流。他們了解我們的主要客戶需要什么，以及關鍵的制造過程需要什么。而我們的員工會接受Unimark的注模培訓。我們還達成了一項共識：尊重專家的意見�！�
 “對雙方而言，這都是一項實質性的投資。當我們遇到未知情況時，我們就要收集相關信息。如果不能在現有技術中找到答案，我們就必須找出替代方法來解決問題。在這個過程中，整個合作隨時可能分裂。而我們會憑借堅定的信念堅持下去。”