包装设计与现代物流.doc

包装设计与现代物流 摘要：进入21世纪，我国的产品制造业发展迅速，我国在经济飞速发展的同时，对包装的重视程度也越来越高，许多制造行业已经将包装列入了行业腾飞的发展规划。虽然产品的包装已经得到了广泛的重视，运输包装质量也有了很大提高，但与国际发展的水平还有很大的差距。我国的包装仍处于世界一般水平，尤其是包装质量不容乐观。包装的质量除了由其本身决定，还受产品本身特性以及产品流通环境的制约。因此，包装质量是产品本身特性、包装设计、流通环境的综合体现。随着我国加入WTO1，与国际接轨的步幅越来越大，我们应该从产品的包装设计上和流通环境的改良上同时着手，稳步提高产品包装质量水平，为提升品牌形象创造良好的条件。关键词：运输包装 WTO目前包装设计存在的一个重要的问题步入“效益背反”的陷阱。“效益背反”指的是系统内若干功能要素之间存在着损益的矛盾，即某一个功能要素的优化和利益发生的同时，必然会存在另一个或另几个功能要素的利益损失，反之也如此。例如：在产品销售价格皆不变的前提下，包装方面成本降低，收益上必将增加，利润也相应提高，但如果包装成本降低就会导致包装功能下降，必将会削弱包装其他环节诸如运输、仓储中的性能。我公司每年因包装不善出现的上百万的损失，就是这种效益背反的实证。成本与收益是一个相对的概念，如何改善两者之间的矛盾，是一个很重要的问题。现代包装设计技术已趋成熟，从纯技术上做深层次的研究并非有明显的效果，如果紧紧抓住包装与物流的关系，进而改进包装设计反而会有事半功倍的效果。本文就运输过程中包装件的破损及安全问题，从包装设计、包装堆码、运输保护和装卸保护三方面方面作以分析研究。运输过程中造成包装件破损的原因主要有三个方面：冲击、振动和压力。首先，汽车等运输工具启动、变速、转向、刹车会使包装件的速度改变，运输工具因路面状况、发动机振动、车辆防震性能等因素，产生周期性上下颠簸和摇晃。若堆码松散，没有采取整体固定，包装件易与车厢或相邻包装件发生碰撞。其次，当运输工具的激励频率等于或很接近于产品的因有频率时，产品将发生共振现象，易造成包装件破损。另外，堆码放置可提高运输工具空间利用率，但是堆码方式不同，包装件的稳定性差别显著，最底层的包装件承受的压力最大。同时，底层包装件还要承受车厢底板的动压力以及水平位移时产生的摩擦力，而动压力比静压力对包装件的危害更大。正是由于运输工具或运输方式都有不同的特点，因此在运输或转运之前必须了解包装件需要的起重车辆、托盘、集装箱或集装架等联合运输问题，确保包装件内易损元件的安全运输。 一、包装设计1、纸箱耐压强度及影响因素 纸箱耐压强度是许多商品包装要求的最重要的质量指标，测试时将瓦楞纸箱放在两压板之间，加压至纸箱压溃时的压力，即为纸箱耐压强度，用KN表示。 1）预定纸箱耐压强度 纸箱要求有一定的耐压强度，是因为包装商品后在贮运过程中堆码在最低层的纸箱受到上部纸箱的压力，为了不至于压塌，必须具有合适的抗压强度，纸箱的耐压强度用下列公式计算： P=KW（n-1） 式中P-纸箱耐压强度，N W-纸箱装货后重量，N n-堆码层数 K-堆码安全系数 堆码层数n根据堆码高度H与单个纸箱高度h求出，n=H/h 堆码安全系数根据货物堆码的层数来确定，国标规定： 贮存期小于30天取K=1.6 贮存期30天-100天取K=1.65 贮存期大于100天取K=2.0 2）据原料计算出纸箱抗压强度 预定了纸箱抗压强度以后，应选择合适的纸箱板、瓦楞原纸来生产瓦楞纸箱，避免盲目生产造成的浪费。 根据原纸的环压强度计算出纸箱的抗压强度有许多公式，较为简练实用的是kellicutt2公式，它适用于多种类型纸箱抗压强度的估算。kellicutt公式简写为：P=Px*F式中：P瓦楞纸箱的抗压力，N； Px所用原纸的综合环压强度，N/m； F不同纸箱周边长、不同楞型的F值，如附表1 。 3）确定纸箱抗压强度的方法 由于受生产过程中各种因素的影响，最后用原料生产的纸箱抗压强度不一定与估算结果完全一致，因此最终精确确定瓦楞纸箱抗压强度的方法是将纸箱恒温湿处理后用纸箱抗压试验机测试；对于无测试设备的中小型厂，可以在纸箱上面盖一木板，然后在木板上堆放等量的重物，大致确定纸箱抗压强度是否满足要求； 4）影响纸箱抗压强度的因素 a.原材料质量 原纸是决定纸箱压缩强度的决定性因素，由kellicutt公式即可看出。然而瓦楞纸板生产过程中其他条件的影响也不允许忽视，如粘合剂用量、楞高变化浸渍、涂布、复合加工处理等。 b.水分 纸箱用含水量过高的瓦楞纸板制造，或者长时间贮顾在潮湿的环境中，都会降低其耐压强度。纤维是一种吸水性很强的，在梅雨季节及空气中湿度较大时，纸板中水分与大气环境的湿平衡关系很重要。瓦楞纸板含水率的影响：P=a0.9x式中：P瓦楞纸箱的抗压力，N； a含水率为0时的抗压力，N； x瓦楞纸箱的含水率，%。 含水率每增加1%，纸箱的抗压力下降约10%，而纸箱的含水率与空气湿度有直接的关系，如附表2。 c.箱型 箱型是指箱的类型和同种类型箱的尺寸比例，它们对抗压强度有明显的影响。有的纸箱箱体为双层瓦楞纸板构成，耐压强度较同种规格的单层箱明显提高；在相同条件下，箱体越高，稳定性就越差，耐压强度越低。 d.印刷与开孔 印刷会降低纸箱抗压强度。包装有透气要求的商品在箱面开孔，或在箱侧冲切提手孔，都会降低纸箱强度，尤其开孔面积大，偏向某一侧等，影响更为明显。手挽孔在纸箱的中央部位时，抗压力降低约24%，手挽孔在纸箱的上下两端或左右两侧时，抗压力降低约10%。所以我公司纸箱手挽设计后续将做改善良。 e.加工工艺偏差 在制箱过程中压线不当，开槽过深，结合不牢等，也会降低成箱耐压强度。2、纸箱动态性能试验 另外，对纸箱的缓冲性能进行测试很重要，即模拟运输、装卸，振动，跌落等试验； 1)跌落试验 将包装商品以后的纸箱按不迥姿态从规定高度跌落，检验达一定次数后纸箱内包装商品的情况，或纸箱破损时跌落的次数。 2)斜面冲击试验 将纸箱旋转在滑车上，然后将其从一定高度的斜面上滑下，最后撞击在档板上。它类似于运输过程中的紧急刹车情况。 3)振动试验 将包装纸箱置于振动台上，使其受到水平、垂直方向的振动作用，或者同时受到双向振动，经一定时间后检查商品情况或商品纸箱破坏时经过的时间。 4)六角鼓回转试验 将纸箱放入装有冲击板的六角回转鼓内，按规定转数、次数转动，然后检验商品、纸箱破损情况。以上各种试验能从不同破坏角度测试包装的可靠性，我们可以在此方面增加实验的类型，确保包装能满足运输需要，能满足保护产品性能的需要。二、包装堆码托盘是广泛用于组合包装的器具。托盘化包装是把包装件按一定方式在托盘上堆码，再通过捆扎、裹包或胶粘等方式加以固定而形成搬运单元，便于机械化装卸、储运和管理。托盘化包装整体性能好，堆码稳定性高，可避免散垛摔箱问题，适合于机械化装卸，提高工作效率38倍，也能大大减少流通过程中包装件发生碰撞、跌落、倾倒及野蛮装卸，提高产品运输的安全性。1、托盘化包装方法托盘化包装的质量直接影响着包装件的安全运输，合适的托盘化包装可提高包装效果，加速商品流通，降低运输包装费用。托盘化包装方法有两种：（1）“从里到外”法是根据产品尺寸设计内包装、外包装和托盘。（2）“从外到里”法是根据标准托盘尺寸优化设计优选外包装和内包装。在托盘化包装设计中，应优先选用国家标准的800mm1200mm和1000mm1200mm尺寸系列托盘。2、堆码方式托盘化包装过程中，包装件在托盘上的堆码方式是一个很重要的问题。包装件的堆码方式一般分以下四种形式：简单重叠式、交错式、纵横式和旋转式，它们的性能比较如附表3。3、紧固方法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塑料带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（见图1）。适用于日光、热、冷等各种恶劣条件的流通环境。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，最适合于纸箱、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，尽可能减少纸箱的变形。图1塑料带捆扎（2）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PE4、PP5、PVC6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。（3）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，LDPE7，EVA8（乙烯醋酸乙烯共聚物）和LLDPE9（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。（4）棱角的保护（护棱）护棱分为纸质和塑料护棱，用于纸制加固件和纸箱的棱边保护，防止包装边角受外力撞击而变形或者损坏，同时方便使用捆扎带捆扎，图2为纸质护棱。纸质护棱图2 纸质护棱三、包装件的运输保护和装卸保护运输过程中，对托盘和集装箱进行保护也是一个不可忽视的环节，是影响包装件安全运输的一个重要因素。托盘和集装箱的保护方法应从运输保护、装卸保护等两个方面进行分析。实现运输保护的最好方法就是托盘在货运车厢等运输设备之间的空隙保持很小。该方法不仅避免了碰撞，也能减少棱角的损坏。为了实现这个目的，可以使用阻塞衬垫。阻塞衬垫是一个可充气的空气袋，充满空气的衬垫被放置在货运车皮、载重汽车或者货船里，使集装箱或托盘之间、集装箱或托盘与运输设备之间的空隙被充满，可保护托盘上的包装件。在使用阻塞衬垫时，首先把它空着放置在需要阻塞的空间里，然后用空气压力进行充气。带有气压计的充吸气枪通过一个比较长的橡皮管与充气闸门相连，便于操作。收货人能通过用充吸气枪排放阻塞衬垫中的空气，并把它从阻塞空间里拿出来存储，可重复使用。一般情况下，阻塞衬垫可重复使用3040次，而且经济、可靠。叉车作为搬运过程中最主要的搬运机械，它对托盘的装卸保护有直接的影响。叉车作业时，托盘必须用垫块隔离地面或使包装件与地面留有空隙，保证被叉车举起。装卸托盘时，必须考虑叉车的载重中心，避免发生倾斜事故。在搬运过程中，托盘的外部形态如何，往往是影响装卸安全的重要因素。只有确定了托盘的规格（类型、外形和尺寸），才能决定采用何种搬运方式。 本文针对运输过程中包装件的易破损及相关安全问题，从包装设计的优化、包装堆码的规范、强化运输保护和装卸保护等几个方面方面作了具体的分析，具有很大的可行性，能够从很大程度上解决产品包装现阶段在物流环节出现的问题。具体效果还有待在以后的生产、运输、销售中作出判定。在品牌竞争日益激烈的今天，除了提高产品本身的质量和技术性能外，产品包装也是反映品牌形象的一个重要方面。如何在现有成本基础上，在现有生产技术条件下，提升产品包装性能的可靠性是就显得尤为关键了。通过对现有纸箱的设计以及对仓储、运输条件等进行改善，对提高品牌形象有很大的好处。现阶段运输包装的可靠性已经受到高度重视，进行合理包装的优化设计。进行优化设计就离不开产品包装可靠性的分析，其实包装可靠性是相当复杂的，单从纯包装设计方面是远远不够的，要将各种运输环境考虑其中，从多角度、多方位进行分析评定，计算产品包装的综合可靠性。在这基础上才能设计出真正优化的产品包装。 注释：1 WTO-World Trade Organization世界贸易组织2 kellicutt 凯里卡特3 PE-PolyEthylene 聚乙烯4 PP-PolyPropylene 聚丙烯5 PVC-Polyvinyl Chloride 聚氯乙烯6 LDPE-Low density polyethylene 低密度聚乙烯7 EVA- Ethylene Vinyl Accetate Copolymer 乙烯醋酸乙烯共聚物8 LLDPE- Linear Low-Density PolyEthy -lene 线性低密度聚乙烯附表：楞 型F 值楞 型F 值AFA=0.529Z 1/3BBFA=0.586Z 1