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第三章 集装化技术,第一节 物流集装化技术 第二节 托盘 第三节 集装箱基本知识,第一节 物流集装化技术概述,物流集装化的含义 物流集装化的特点和意义 物流模数 物流标准化的方法,物流集装化的含义,凡使用集装用具或自货包装、捆扎等方法将散装、小件包装、不易使用装卸机械作业的货物按规定集装成特定的单元后运往到站的,皆为集装化(运输)。,物流集装化的含义,集装化是一种现代的运输方式。它因货制宜地利用一些特制的用具,把货物集零为整、化繁为简,达到便于装卸、搬运、储存和计件,提高运输效率的目的。从广义上讲,集装箱也是集装化的一种形式。集装化的组织方式有集装箱、托盘、捆扎、集装袋、笼、网、预垫、集装架(夹)等,物流集装化的特点和意义,集装化的特点就是将形状、尺寸各异的物料集中成为一个个标准的货物单元。这种集小为大是按物流的标准化、通用化要求而进行的,这就使中、小件散杂货的搬运效率大大提高。 意义: 促使装卸合理化。有些人认为,这是单元化的最大效果和单个物品的逐一装卸处理比较,这一效果主要表现在:,物流集装化的特点和意义,第一,大大缩短装卸时间,这是由于多次装卸转为集装一次装卸而带来的效果: 第二,使装卸作业劳动强度降低,将工人从繁重的体力劳动中解放出来。过去,中、小件大数量物料装卸,工人劳动强度极大,工作时极易出差错,造成货物损坏。采用单元化后不但减轻了装卸劳动强度,而且单元化货物的保护作用,可以更有效防止装卸时的碰撞损坏及散失丢失。, 使包装合理化。采用单元化后,物品的单体包装及小包装要求可降低甚至可以去掉小包装从而在包装材料上有很大节约,包装强度由于集装的大型化和防护能力有增强,有利于保护货物。, 由于集装整体进行运输和保管,在设计上强调可堆垛性与合理的尺寸链,就能充分利用运输工具和保管场地的空间。 单元化系统的效果,是将原来分立的物流各环节可以有效地联合为一个整体,使整个物流系统实现合理化成为可能。可以说单元化是物流现代化的基础。, 现代单元化技术,使得单元集装器具成为物流和信息流的节点。在现代物料搬运系统中,单元器具不仅是物料的载体(比如说一托盘多少件物料),而且成为信息流的载体。在使用条码的系统中,通常箱子上的条码或看板就载有该物料的相关信息,该物料被取走后,则相应的信息就会更新。 材质与结构上保证了可重复使用,从长期来说可以降低物流成本。,物流模数,物流模数logistics modulus 物流设施与设备的尺寸基准。 分类:物流基础模数、物流集装设备模数、物流建筑模数等 物流基础模数尺寸标准:是指标准化的共同单位尺寸或系统个标准的最小公约尺寸,物流模数,集装基础模数尺寸:是指最小的集装尺寸,它是在物流基础模数尺寸的基础上,按倍数推导出来的各种集装设备的基础尺寸. 物流建筑基础模数尺寸,主要是指物流系统中各种建筑物所用的基础模数,在设计建筑物的长,宽,高尺寸,门窗尺寸以及跨库,深度等尺寸时以次为依据.,物流标准化的方法,物流标准化是以物流作为一个大系统,制定系统内部设施、机械设备、专用工具等各个分系统的技术标准;制定系统内各个分领域如包装、装卸、运输等方面的工作标准;以系统为出发点,研究各分系统与分领域中技术标准与工作标准的配合性,统一整个物流系统的标准;研究物流系统与相关其他系统的配合性,进一步谋求物流大系统的标准统一,我国虽然已经建立了物流标识标准体系,并制定了一些重要的国家标准,如商品条码、储运单元条码、物流单元条码等,但这些标准的应用推广存在着严重问题。以储运单元条码为例,储运单元条码国家标准可以起到对货物储运过程中物流条码的规范作用,在实际应用中具有标识货运单元的功能,是物流条码标准体系中一个重要的应用标准,可它目前的应用正确率不足15%。,还有,货物在运输过程中缺乏基本设备的统一规范,如现有托盘标准与各种运输装备、装卸设备标准之间缺乏有效衔接,降低了托盘在整个物流过程中的通用性,也在一定程度上延缓了货物运输、储存、搬运等过程的机械化和自动化水平的提高。其中托盘标准存在的问题较为典型,我国的物流企业有的采用欧美标准,有的采用日韩标准,还有的干脆自己定义,由于与产品包装箱尺寸不匹配,严重影响了物流配送系统的运作效率。,而且各种运输方式之间装备标准也不统一。比如海运与铁路集装箱标准的差异,在一定程度上影响着我国海铁联运规模的扩展,我国海铁联运的集装箱运输在集装箱运输总量及铁路运输总量中的比例都比较低,对我国国际航运业务的拓展、港口作业效率的提高以及进出口贸易的发展都有一定程度的影响。,再次,物流包装标准与物流设施标准之间缺乏有效的衔接,虽然目前我国对商品包装已有初步的国家和行业标准,但在与各种运输装备、装卸设施、仓储设施相衔接的物流单元化包装标准方面还比较欠缺,这对各种运输工具的装载率、装卸设备的荷载率、仓储设施空间利用率方面的影响较大。 另外,我国许多部门和单位都在建自己的商品信息数据库,但数据库的字段、类型和长度都不一致,形成一个个信息孤岛。,针对以上情况,我们今天重点来讨论通过制定标准化的规格尺寸来实现物流过程的连续性。采取的方法有如下几种: 1,确定物流基础模数尺寸 (600mm*400mm) 2,确定集装基础模数fen( 1200mm*1000mm;1200mm*800mm;1100mm*1100mm) 3,以物流基础模数尺寸与集装模数尺寸的配合,第二节 托盘,托盘的概念及特点 托盘的种类及基本构造 托盘的标准化 托盘的使用,托盘的概念及特点,托盘是指用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。既有搬运器具的作用又有集装容器的功能。 优缺点:自重小、返空容易、装盘容易;装载量少、保护性差。,托盘的种类及基本构造,(1)平托盘 平托盘几乎是托盘的代名词,只要一提托盘,一般都是指平托盘而言,因为平托盘使用范围最广,利用数量最大,通用性最好。平托盘又可细分为三种类型。 根据台面分类。有单面形、单面使用型、双面使用型和翼型等四种;根据叉车叉入方式分类。有单向叉入型、双向叉入型、四向叉入型等三种。根据材料分类。木制平托盘、钢制平托盘、塑料制平托盘、复合材料平托盘以及纸制托盘等五种。,托盘的种类及基本构造,据中国物流与采购联合会托盘专业委员会(筹),2002年9月对300多家托盘生产企业、托盘使用及销售企业进行初步调查的结果,目前我国拥有的各种类型托盘总数约为5 0007 000万片,可能远不止此数,每年产量递增2 000万片左右。其中木制平托盘约占90%、塑料平托盘占8%、钢制托盘、复合材料托盘以及纸制托盘合计占2%。复合材料平托盘和塑料托盘上升比例较大。,(2)柱式托盘 柱式托盘分为固定式和可卸式两种,其基本结构是托盘的4个角有钢制立柱,柱子上端可用横梁连结,形成框架型。柱式托盘的主要作用,一是利用立柱支撑重量物,往高叠放;二是可防止托盘上放置的货物在运输和装卸过程中发生塌垛现象。,( (3)箱式托盘 箱式托盘是四面有侧板的托盘,有的箱体上有顶板,有的没有顶板。箱板有固定式、折叠式、可卸下式三种。四周栏板有板式、栅式和网式,因此,四周栏板为栅栏式的箱式托盘也称笼式托盘或仓库笼。箱式托盘防护能力强,可防止塌垛和货损;可装载异型不能稳定堆码的货物,应用范围广。,(4)轮式托盘 轮式托盘与柱式托盘和箱式托盘相比,多了下部的小型轮子。因而,轮式托盘显示出能短距离移动、自行搬运或滚上滚下式的装卸等优势,用途广泛,适用性强 5)特种专用托盘 由于托盘作业效率高、安全稳定,尤其在一些要求快速作业的场合,突出利用托盘的重要性,所以各国纷纷研制了多种多样的专用托盘,这里仅举几个例子。,平板玻璃集装托盘。也称平板玻璃集装架,分许多种类。有L型单面装放平板玻璃单面进叉式,有A型双面装放平板玻璃双向进叉式,还有吊叉结合式和框架式等。运输过程中托盘起支撑和固定作用,平板玻璃一般都立放在托盘上,并且玻璃还要顺着车辆的前进方向,以保持托盘和玻璃的稳固,轮胎专用托盘。轮胎的特点是耐水、耐蚀,但怕挤、怕压,轮胎专用托盘较好地解决了这个矛盾。利用轮胎专用托盘,可多层码放,不挤不压,大大地提高装卸和储存效率。均有波形沟槽或侧板,以稳定油桶,防止滚落。优点是可多层堆码,提高仓储和运输能力。,长尺寸物托盘。这是一种专门用来码放长尺寸物品的托盘,有的呈多层结构。物品堆码后,就形成了长尺寸货架。油桶专用托盘。是专门存放、装运标准油桶的异型平托盘。双面均有波形沟槽或侧板,以稳定油桶,防止滚落。优点是可多层堆码,提高仓储和运输能力,平托盘,柱式托盘,箱式托盘,轮式托盘,滑动板,托盘的标准化,ISO制定了4种托盘国际规格 1200mm*800mm:欧洲规格 1200mm*1000mm:欧洲一部分、加拿大、墨西哥规格 1219mm*1016mm:美国规格 1100mm*1100mm:亚洲规格,我国托盘的规格,规定为:0.8m1.2m、1.2m0.8m,1m1.2m、1.2m1m、1.219m1.106m、1.106m1.219m、1.140m1.140m,共8种。此外,关于托盘标准,我国还有:GB/T 3716-2000托盘术语,GB/T 16470-1996托盘包装,GB/T 15234-1994塑料平托盘,GB/T 4996-1996联运通用平托盘试验方法,GB/T 4995-1996联运通用平托盘性能要求等国家标准。近年,我国已出现了1.1m1.1m的托盘,这也是一种新趋势。,托盘的使用,托盘货物的装盘码垛方式 托盘货物的紧固 托盘的维修管理,托盘货物的装盘码垛方式,托盘在自动化生产线的终点,一般由码盘机码盘。在物流过程中一般由手工码盘。常用码垛方式有重叠式、交错式(正反、纵横、旋转交错)、骑缝式、枞树式、竖立式和装配式等。,托盘货物的紧固,托盘化包装过程中包装件的紧固方式有捆扎、胶合、拉伸包装、收缩包装、护棱等,(1)捆扎 捆扎紧固方式常用金常用金属还或塑料捆对包装件和托盘进行水平捆扎和垂直捆忆,以防止包装件在运输过程中摇晃。钢带具有较高的抗拉强度和较低的张力松滞性,适用于日光、热、冷等各种恶劣条件的流通环境,但是它不耐腐蚀,容易生锈,不能用于软包装的紧固,适合木箱等刚性外包装容器的紧固,聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯和聚酸胺等塑料捆扎带质轻,不生锈,不吸水,具有一定的弹性,适合于纸箱、瓦楞纸箱的捆扎。使用塑料带捆扎包装箱时要注意两个问题,一方面张力要适中,避免断带;另一方面应在保证纤维箱紧固的前提下,尽可能减少纤维箱的变形。,(2)胶合 胶合是一种非捆扎的紧固方式,适用于纸质包装件在托盘上的固定堆码,可采用在容器表面涂刷胶粘剂或粘胶带两种方式但在卸货时不得损伤容器表面。,(3)收缩包装 收缩包装就是利用具有热收缩性能的塑料薄膜裹包托盘和包装件,然后迅速加热处理,包装薄膜按一定的比例自行收缩,紧贴住被包装件的一种方法,具体分为裹包、热合、收缩和冷却等四个步骤。常用的收缩薄膜有PE、PP、PVC薄膜,对于大型托盘的包装,常用强度更高的聚偏二氯乙烯、聚酯和聚酸胺薄膜等。相对捆扎包装而言,收缩包装整体性能好,能有效防止搬运时的松散及损坏问题。,(4)拉伸包装 拉伸包装是通过机械力的作用,将薄膜围绕托盘和包装件进行拉伸,利用薄膜拉伸后的自粘性和弹性,对包装件进行的一种紧固包装方法。常用的拉伸薄膜有PVC,LDPE,EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)和LLDPE(线性低密度聚乙烯)薄膜。尽管拉伸包装的防潮性比收缩包装差,但在托盘化包装方面可代替收缩包装,是一种很有前途的包装技术。,(5)棱角的保护(护棱) 护棱分为非金属和塑料护棱,用于纸制加固件(如盖板,护板)和纸箱的棱边保护。金属扩棱用于木箱及木制加固件(如角撑、框架)等棱边保护。不论是金属护棱,还是非金属护棱,都放置在捆扎带的下面,方便使用捆扎带捆扎。,托盘的维修管理,托盘破损的产生 维修 管理:周转次数管理、年限管理、区域管理等,第三节 集装箱基本知识,集装箱的概念及规格 集装箱的基本结构 集装箱分类 集装箱标记 集装箱的使用管理,集装箱的概念及规格,集装箱,是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。 (1)具有足够的强度,能够反复长期使用 (2)适合一种或多种方式运输,途中转运时,箱内货物不必换装,集装箱的概念及规格,(3)可以进行快速搬运和装卸,特别便于从一种运输方式转移到另一种运输方式 (4)便于货物装满或卸空 (5)具有1立方米及1立方米以上的容积,集装箱的规格 国际标准和国内标准 国际标准:1964汉堡1A1F六种和2A2C三种,共九种;1970莫斯科2A2C三种;其中第一系列又增加了1AA、1BB和1CC三种型号,国际集装箱系列尺寸标准,续,TEU?,TEU是英文Twenty-foot Equivalent Units的缩写。是以长度为2O英尺(高、宽各8英尺)的集装箱为国际计量单位, 也称国际标准箱单位。通常用来表示船舶装载集装箱的能力,也是集装箱和港口吞吐量的重要统计、换算单位。 40ft集装箱2TEU; 30ft集装箱1.5TEU; 20ft集装箱1TEU; 10ft集装箱0.5TEU,我国集装箱的重量系列采用5t、10t、20t、30t四种。相对应的型号为5D、10D、1CC、1AA。5t和10t集装箱主要用于国内运输;20t和30t主要用于国际运输。,集装箱的基本结构,集装箱分类,运输货物用的集装箱种类繁多,从运输家用物品的小型折叠式集装箱直到40英尺标准集装箱,以及航空集装箱等,不一而足。这里仅介绍在海上运输中常见的国际货运集装箱类型。,A.按用途分类 集装箱按箱内所装货物一般分为: (1)通用干货集装箱(Dry Cargo Container) 这种集装箱也称为杂货集装箱,用来运输无需控制温度的件杂货。其使用范围极广,据1983年的统计,世界上300万个集装箱中,杂货集装箱占85,约为254万个。这种集装箱通常为封闭式,在一端或侧面设有箱门。 这种集装箱通常用来装运文化用品、化工用品、电子机械、工艺品、医药、日用品、纺织品及仪器零件等。这是平时最常用的集装箱。不受温度变化影响的各类固体散货、颗粒或粉未状的货物都可以由这种集装箱装运,A.按用途分类 集装箱按箱内所装货物一般分为: (2)保温集装箱(Keep Constant Temperature Container) 它们是为了运输需要冷藏或保温的货物。所有箱壁都采用导热率低的材料隔热而制成的集装箱可分为以下三种:,冷藏集装箱(Reefer Container) 它是以运输冷冻食品为主,能保持所定温度的保温集装箱。它专为运输如鱼、肉、新鲜水果、蔬菜等食品而特殊设计的。 目前国际上采用的冷藏集装箱基本上分两种: 一种是集装箱内带有冷冻机的叫机械式冷藏集装箱;另一种箱内没有冷冻机而只有隔热结构,即在集装箱端壁上设有进气孔和出气孔,箱子装在舱中,由船舶的冷冻装置供应冷气,这种叫做离合式冷藏集装箱(又称外置式或夹箍式冷藏集装箱)。,隔热集装箱 它是为载运水果、蔬菜等货物,防止温度上升过大,以保持货物鲜度而具有充分隔热结构的集装箱。通常用于冰作制冷剂,保温时间为72小时左右。 通风集装箱(Ventilated Container) 它是为装运水果、蔬菜等不需要冷冻而具有呼吸作用的货物,在端壁和侧壁上设有通风孔的集装箱,如将通风口关闭,同样可以作为杂货集装箱使用。,3)罐式集装箱(Tank Container) 它是专用以装运酒类、油类(如动植物油)、液体食品以及化学品等液体货物的集装箱。它还可以装运其他液体的危险货物。这种集装箱有单罐和多罐数种,罐体四角由支柱、撑杆构成整体框架。 (4)散货集装箱(Bulk Container) 它是一种密闭式集装箱,有玻璃钢制和钢制的两种。前者由于侧壁强度较大,故一般装载麦芽和化学品等相对密度较大的散货,后者则用于装载相对密度较小的谷物。散货集装箱顶部的装货口应设水密性良好的盖,以防雨水侵入箱内,(5)台架式集装箱(Platform Based Container) 它是没有箱顶和侧壁,甚至连端壁也去掉而只有底板和四个角柱的集装箱。这种集装箱可以从前后、左右及上方进行装卸作业,适合装载长大件和重货件,如重型机械、钢材、钢管、木材、钢锭等。台架式的集装箱没有水密性,怕水湿的货物不能装运,或用帆布遮盖装运。,(6)平台集装箱(Platform Container) 这种集装箱是在台架式集装箱上再简化而只保留底板的一种特殊结构集装箱。平台的长度与宽度。与国际标准集装箱的箱底尺寸相同,可使用与其他集装箱相同的紧固件和起吊装置。这一集装箱的采用打破了过去一直认为集装箱必须具有一定容积的概念。,(7)敞顶集装箱(Open Top Container) 这是一种没有刚性箱顶的集装箱,但有由可折叠式或可折式顶梁支撑的帆布、塑料布或涂塑布制成的顶篷,其他构件与通用集装箱类似。这种集装箱适于装载大型货物和重货,如钢铁、木材,特别是像玻璃板等易碎的重货,利用吊车从顶部吊入箱内不易损坏,而且也便于在箱内固定,(8)汽车集装箱(Car Container) 它是一种运输小型轿车用的专用集装箱,其特点是在简易箱底上装一个钢制框架,通常没有箱壁(包括端壁和侧壁)。这种集装箱分为单层的和双层的两种。因为小轿车的高度为135米一145米,如装在8英尺(2;438米)的标准集装箱内,其容积要浪费25以上。因而出现了双层集装箱。这种双层集装箱的高度有两种:一种为105英尺(32米),一种为85英尺高的2倍。因此汽车集装箱一般不是国际标准集装箱。,(9)动物集装箱(Pen Container or Live StockContainer) 这是一种装运鸡、鸭、鹅等活家禽和牛、马、羊、猪等活家畜用的集装箱。为了遮敝太阳,箱顶采用胶合板露盖,侧面和端面都有用铝丝网制成的窗,以求有良好的通风。侧壁下方设有清扫口和排水口,并配有上下移动的拉门,可把垃圾清扫出去。还装有喂食口。动物集装箱在船上一般应装在甲板上,因为甲板上空气流通,便于清扫和照顾。,(10)服装集装箱(Garment Container) 这种集装箱的特点是,在箱内上侧梁上装有许多根横杆,每根横杆上垂下若干条皮带扣、尼龙带扣或绳索,成衣利用衣架上的钩,直接挂在带扣或绳索上。这种服装装载法属于无包装运输,它不仅节约了包装材料和包装费用,而且减少了人工劳动,提高了服装的运输质量。,B.按箱体材料分类 集装箱按其主体材料构成可分为四类: (1)钢集装箱 钢集装箱的外板用钢板,结构部件也均采用钢材。这种集装箱的最大优点是强度大、结构牢,焊接性和水密性好,而且价格低廉。但其重量大,易腐蚀生锈)由于自重大,降低了装货量;而且每年一般需要进行两次除锈涂漆,使用期限较短,一般为11年一12年。,(2)铝集装箱 通常说的铝集装箱,并不是纯铝制成的,而是各主要部件使用最适量的各种轻铝合金,故又称铝合 金集装箱。一般都采用铝镁合金,这种铝合金集装箱 的最大优点是重量轻,铝合金的相对密度约为钢的 13,20英尺的铝集装箱的自重为1700kg,比钢集装 箱轻20- 25,故同一尺寸的铝集装箱可以比钢 集装箱能装更多的货物。 铝集装箱不生锈,外表美观。铝镁合金在大气中 自然形成氧化膜,可以防止腐蚀,但遇海水则易受腐 蚀,如采用纯铝包层,就能对海水起很好的防蚀作用,最适合于海上运输。 铝合金集装箱的弹性好,加外力后容易变形,外力除去后一般就能复原。因此最适合于在有箱格结 构的全集装箱船上使用。 此外,铝集装箱加工方便,加工费低,一般外表需要涂其他涂料,维修费用低,使用年限长,一般为15年一16年。,(3)玻璃钢集装箱 它是用玻璃纤维和合成树脂混合在一起制成薄薄的加强塑料,用粘合剂贴在胶合板的表面上形成玻璃钢板而制成的集装箱。玻璃钢集装箱的特点是强度大、刚性好。玻璃钢的隔热性,防腐性、耐化学性都比较好,能防止箱内产生结露现象,有利于保护箱内货物不遭受湿损。玻璃钢板可以整块制造,防水性好,还容易清洗。此外,这种集装箱还有不生锈、容易着色的优点,故外表美观。由于维修简单,维修费用也低。 玻璃钢集装箱的主要缺点是重量较大,与一般钢集装箱相差无几,价格也较高。,(4)不锈钢集装箱 不锈钢是一种新的集装箱材料,它有如下优点:强度大,不生锈,外表美观;在整个使用期内无需进行维修保养,故使用率高,耐蚀性能好。其缺点是:价格高,初始投资大;材料少,大量制造有困难,目前一般都用作罐式集装箱。,按结构分类 (1)内柱式和外柱式集装箱 这里的“柱”指的是集装箱的端柱和侧柱。内柱式集装箱即侧柱和端柱位于侧壁和端壁之内;反之则是外柱式集装箱。一般玻璃钢集装箱和钢集装箱箱均没有侧柱和端柱,故内柱式和外柱式集装箱均指铝集装箱而言。内柱式集装箱的优点是外表平滑,美观,受斜向外力不易损坏,印刷标记时比较方便。外板和内衬板之间隔有一定空隙,防热效果较好,能减少货物的湿损。外柱式集装箱的优点是受外力作用时,外力由侧柱或端柱承受,起到了保护外板的作用,使外板不易损坏。由于集装箱内壁面平整,有时也不需要有内衬板。,按结构分类 (2)折叠式和固定式集装箱折叠式集装箱是侧壁、端壁和箱门等主要部件能很方便地折叠起来,反复使用时可再次撑开的一种集装箱。反之,各部件永久固定的组合在一起的称固定式集装箱。折叠式集装箱主要用在货源不平衡的航线上,为了减少回空时的舱容损失而设计的。目前,使用最多的还是固定式集装箱。,(3)预制骨架式集装箱和薄壳式集装箱集装箱的骨架由许多预制件组合起来,并由它承受主要载荷,外板和骨架用铆接或焊接的方式连为一体,称之为预制骨架式集装箱。通常是铝质和钢质的预制骨架式集装箱,外板采用铆接或焊接的方式与骨架连接在一起,而玻璃钢的预制骨架式集装箱,其外板用螺栓与骨架连接。薄壳式集装箱则把所有构件结合成一个刚体,优点是重量轻,受扭力作用时不会引起永久变形,以集装箱的结构一般或多或少都采用薄壳理论进行设计。,C.按外部尺寸分类 目前国际标准集装箱的宽度均为8英尺,高度有8英尺,8英尺6英寸和小于8英尺三种;长度有40英尺,30英尺,20英尺和10英尺四种。 此外,还有一些国家颁布的各自标准下所使用的集装箱,以及些集装箱运输的先驱者,主要是美国的海陆公司和麦逊公司,集装箱的标记,一,箱主代号、顺序号、核对号 箱主代号:4位英文字母,前三位箱主自己规定并向国家集装箱局登记,最后一位为U 顺序号:6位阿拉伯数字,不足位数以0补足 核对号:一位数字表示,并加以方框,核对号是由箱主代号的四位字母与顺序号

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