国内电商包装件运输环境的研究

赵冬菁+王丽丽

如今，在经济全球化的背景下和“互联网+”时代中，现代科学技术和互联网技术日益完善，网上购物也越来越大众化，网购的普遍化极大地带动了电商物流的发展，尤其是促进了快递服务业的迅速发展，目前，快递已成为现代物流业不可或缺的一部分。其中关于电商包装的设计是与运输环境息息相关的，并且已经被许多学者研究过了，但是国内关于电商包装件运输环境的数据并不完善，而且，由于国内外运输环境的不同，国外的研究数据并不适用于国内运输包装件的设计。因此，研究分析电商包装件的运输环境，为国内运输包装的设计和包装件运输环境的测量与分析提供理论依据是非常重要的。

电商包装件

近年来，在“互联网+”时代下，电子商务备受关注，国际影响力逐渐增强，发展越来越迅速，网上购物呈现爆发性增长。据报告显示，2014年，中国的电子商务交易额达到了13.4万亿元，同比增长28.8%，与2004年相比，10年间增长了10倍。2017年上半年，中国的电子商务交易额达到了13.35万亿元，同比增长27.1%。中国快递业的营业收入达到2572.9亿元，且预计2017年年底将达到6000亿元，预计增长率为49.8%。

随着电子商务的迅速发展，快递业的迅猛崛起，网上购物也越来越普遍化，产品种类从最初简单的衣物，到现在的衣食住行都可以在虚拟网络线上付款交易，线下物流运输送货到门。随着快递业服务的深入，消费者对于产品的要求也随之加强了，更加注重产品的美观性与安全性，货物包装也不再是简单的将货物进行打包，而是对于产品提出了关于安全、运输、美观等多方面的要求。与此同时，电商包装也随之发展起来。包装根据其具有的保护产品、方便储运、促进销售的功能特点，设计走向也变得复杂、高端，形状各异，如图1所示。随着形状的奇特设计和对电商包装件在运输环境中的要求，研究电商包装件运输环境进而满足消费者要求是电商包装的首要任务。

国内运输环境

近几年，中国的快递物流业发展迅速。据数据显示，2016年前三季度，全国快递服务的业务量累计完成211亿件，同比增长54%，8倍于同期国内生产总值增速，快递业务收入2703.7亿元，同比增长43.9%，6倍于同期国内生产总值增速；2017年1月，全国快递服务业就完成了22.1亿件产品的交易，同比增长2.6%，其中，仅山东某城市的同城业务量就达到了5.6亿件，同比增长5.2%，异地业务量完成16亿件，同比增长1.4%，国际/港澳台业务量完成0.5亿件，同比增长12.5%。虽然中国快递业发展迅速，产值居于世界首位，然而，中国的物流产业和国际物流产业之间仍然存在较大差距。其中最为明显的是中国的物流运输过程中存在许多典型的问题，比如关于包装件的粗暴处理，即对包装件随意扔放、堆叠等比比皆是。最新数据显示，从2009年开始，中国的电商包装从26万件猛增到2016年的300多亿件，物流订单量实现了2526倍的增长，2016年双十一天猫的全天交易额最终成绩达到1207亿元，当天累计物流订单量完成6.57亿件，创历史新高。在双十一期间如此大的工作负荷下，包装件的日配送量可达到16亿件，此时的工作量是平常工作量的3倍，在这种情况下，对于包装件进行粗暴处理就会经常出现了，这种情况几乎涉及所有的物流公司，且每年都会持续一段时间，如图2所示。

由于物流过程中粗暴处理现象的存在，国内也重视了对于电商包装件的物流运输过程的研究。包装件的流通过程主要有：包装件运输、包装件中转、包装件装卸、包装件搬运、包装件储藏、包装件陈列、包装件销售和包装件消费等环节。包装件在运输环节中，特别是公路运输，由于公路路面的起伏不平、车辆不同的行驶速度、车型、载重量和轮胎充气程度的影响，都有可能使包装件遭受不同程度的损坏。研究包装件运输环节受到的冲击、震动、跌落数据，进而分析出国内电商包装件运输环境情况，并加以改进，以适应电商包装件的物流运输和快递业的发展。

研究背景、方法和意义

1.国内外研究现状

统计数据显示在中国超过70%的运输包装是轻型包装（低于68kg），轻型包装的设计一般都要遵循六步法，其中最基础和主要的一步是明确运输环境。就这一问题众多的研究人员和组织进行了大量的研究。典型的元数据被收集和归纳为标准，如 ISTA（International Safe Transit Association，国际安全运输协会）和ASTM（American Society for Testing and Materials，美国材料与试验协会），这些标准的确立都有助于包装设计和实验室测试。先前美国、日本、西班牙、印度、泰国和巴西都进行了关于路面运输中振动问题的研究，在最近的文献中也收集了多个国家的道路运输环境的冲击和随机振动数据。中国已有的研究中显示了在中国中部和南部不同路面条件下的冲击和振动情况；记录和分析了铁路运输环境下的振动情况；通过运输环境数据采集设备在家电物流中的应用研究，为中国的家电运输包装的设计与测评提供了有价值的参考；通过将中国卡车运输振动水平的测量值作为公路条件，卡车速度，和负载水平的函数来研究运输过程中的振动光谱；通过非线性运输包装系统动力学建模研究进展，研究了对运输包装耦合系统的响应分析。Carlos bernad通过运输振动实验室的模拟仿真阐述了多轴测试的重要性。Sher Paul Singh通过对空运环境的测量与分析，研究了美国空运方式下的物流运输环境情况。

2.现阶段常用研究方法

首先，将包装件进行模型化，将其簡化为一个由内装物、非线性黏弹性缓冲垫、瓦楞纸箱3个部分组成的包装件系统模型，如图3（a）所示。设计一个单自由度系统模型，其中将内装物的质量记为m、线性弹簧的等效刚度系数为k、阻尼器的等效阻尼为c，如图3（b）所示。endprint

其次，设计一个亚克力箱和EPE脚垫，并将设置好的路谱记录仪DER-1000（Shinyei Testing Machinery Co. Ltd，Japan）装入亚克力箱内，然后一起装入瓦楞纸箱内，如图4所示。

然后，将物品通过快递货车，选择圆通快递专用汽车，实验路线选定为日照—上海路段，该实验线路涵盖了高速公路、一级、二级、三级、四级公路等不同路况。对包装件进行汽车实际运送实验，每次实验从始发地日照运到上海后，替换新的角垫材料及瓦楞纸箱后回寄到日照。每次实验周期为5d左右。进行运输与配送并利用DER-1000采集收集数据，进而分析电商包装件的运输环境。

最后，根据实验数据，分别计算并得到相应实验的功率谱密度（PSD）。PSD曲线的横坐标为频率，纵坐标为功率谱密度，其数值反映了某频率下的振动能量大小。

3.研究意义和目的

研究包装件的破损影响因素，进而更好地保护产品是非常重要的。但是，由于我国关于包装件运输环境的研究尚不成熟，且国内基于运输包装环境的包装设计是不同于其他国家的，引用国际数据于我国而进行的包装设计是漏洞百出的。因此，研究中国物流运输环境中电商轻型包装的设计与运输环境中包装件的冲击、振动、跌落数据进而更好地保证电商包装件在运输过程中的安全，是现在运输包装行业急需解决的问题。

可以通过模拟形状不同的包装件在不同的运输路线中的振动、冲击、跌落情况，分析出电商包装件的时间-加速度曲线、功率谱密度曲线和冲击响应谱曲线，得到物流运输过程中的振动、冲击等特性，就可以为包装件的优化设计和以后对于电商包装件运输环境的深入研究提供数据支持与参考。

结语

当今社会，在经济全球化的环境下，电子商务发展迅速，快递服务业已然在经济发展中占有了不可或缺的地位，网上购物越来越普遍化。随之，消费者对于电商包装的要求也逐渐提高，不再只满足于视觉上精美、突出、新颖的包装件，更多的关注包装件的安全与绿色。研究电商包装件的运输环境，以便于设计者设计出更符合消费者需求的包装件，从而带动电子商務、物流业以及包装业更好地发展。

作者单位：曲阜师范大学工学院endprint