快递行业包裹容器的研究

赵靖

摘  要：在物流、快递行业中，快件、包裹的盛放和周转需要借助特定的容器来实现，国内大多快递公司采用布袋、编织袋等，国外包裹容器已采用以钢质材料制作的标准化容器，节省了使用包装袋的集包、拆包等环节，方便机械化装卸、搬动和码垛，明显降低了运营成本。包裹容器上配置了电子标签和条码，为包裹数据及包裹容器的数据追踪提供依据。对包裹容器的操作、运输固定、折叠存放、包裹安全、级联五个方面的研究，形成可批量应用的依据。

关键词：包裹容器;折叠;级联;刹车;顶高;扩容

中图分类号：F252.13    文献标识码：A

Abstract： Storage or turnover express and package need specific container in the logistics express  industry， most domestic express delivery companies use cloth bags and woven bags. Foreign packaging containers have adopted standardized containers made of steel materials， it can save the steps of packaging， unpacking and the like when using packaging， convenient mechanical loading and unloading， handling and stacking， the operation cost of obviously reduced. The electronic labels and bar codes arranged on the package container provide the basis for the package data and the package container data. The research on the five aspects of package container operation， fixing during transportation， folding storage， package safety and connection forms the basis for batch application.

Key words： packaging container; folding; connection; brake; jack-up; expansion

0  引  言

在物流和快遞行业，为达到包裹快捷配送的目的，传统出港的工作流程是在分拣场先将包裹分拣、装袋、封口、把寄、发件信息扫描上传到物流管理系统，再进行装车、运输，到达新港或中转场后再进行卸车、把到件信息扫描上传物流管理系统，完成包裹在分拣场、中转场之间的转运[1]。该业务流程工序多，大多数工序需要人工完成，工作效率低[2];各快递企业根据自行设计制造的包裹容器也不统一，尺寸混乱，包裹只能以无序堆放状态进行转运。

如何提高快递行业包裹的运输效率，减少包裹的反复装卸车操作工序，降低操作工人的劳动强度，实现包裹在中转场之间的快捷转运，降低运营成本，是目前解决快递行业痛点的最大需求。

根据快递行业包裹的转动场景、包装形态、生产工序，本文重点研究了包裹容器的形式、运输固定、折叠存放、安全、级联等技术课题，形成了标准化功能及标准化尺寸的包裹容器，提高快递行业包裹暂存、转运的快捷效率[3]。

1  应用场景概述

包裹容器在快递公司分拣场、中转场内使用，用于包裹的盛装和分拣场之间的转运，使用人员为中转场出港快件生产线人员及运输线人员。

从分拣线分拣后的包裹直接盛装在包裹容器里，在分拣场、中转场内短时间存放后，到了转运时间，通过装（卸）车平台，工人直接将包裹容器推入运输车辆装车中进行转运，或使用叉车进行装（卸）车;包裹容器运达到中转场经临时存贮后，再装车转运，或到达进港分拣线后，直接进入分拣线卸车，包裹容器完成一次使用。包裹容器闲置时可将车体折叠起来重叠放置，最大程度上降低所占用的生产空间;空车运输时可将车体折叠起来重叠装车运输，提高车辆的运载效率。

通过对目前国内大型快递公司调研，得出以下用户需求：（1）使用包裹容器盛放和中转包裹，替换现有包装袋，较现有包装袋可节省大量的成本，实现行业环保;（2）实现包裹容器标准化[4]，简化传统使用包装袋所需要的建包、拆包等生产环节，提高生产效率;（3）包裹容器在中转场、分拣场的场内级联后通过牵引车辆移动，机械化装卸车，降低工人劳动强度，提高工人作业效率;（4）包裹容器携带包裹直接上车，实现机械化搬运和码垛，也有利于实现自动化分拣的其它环节;（5）包裹容器的质量需要尽量轻，成本要尽量低，容器腹板能够透视，寿命需达5年以上。

2  功能研究

通过对快递公司分拣场、中转场的业务研究，包裹容器需要具备以下功能：

2.1  收纳功能

包裹容器可装入较小体积的包裹（主要是快件），为方便装卸包裹，至少需要一侧开门;门体能够开启至少180°以上，最大程度地接近生产线或转运车辆，方便装卸车;门体能够锁定，防止在转运过程中，因车辆刹车等状况，包裹的惯性将门撞开后丢件。

2.2  移动及转向功能

空载、满载包裹容器，在中转场、分拣场及转运车辆内均需要移动方便，灵活转向。

2.3  刹车功能

使用过程中，因场地、卸货平台等处多有斜坡，或在室外大风天气状况下使用包裹容器会有溜车情况发生，包裹容器的4个脚轮均需要具备刹车功能。

2.4  顶高功能

在转运过程中，需要避免包裹容器在车厢内相互碰撞而损坏;在包裹容器停止移动时为防止溜车，均需要包裹容器的临时稳定功能。

2.5  级联功能

级联就是将多台包裹容器前后或左右连接在一起，分为前后级联和两侧级联两种。

2.5.1  前后级联。前后级联就是将多个包裹容器前后方向牵挂在一起，通过机动车辆拖拉或人力推动，可同时完成多台包裹容器的移动，主要用在多台包裹容器的空载移动。

2.5.2  两侧级联。两侧级联就是转运过程中，将转运车辆上的包裹容器左右方向连接在一起，增加包裹容器在运输过程中整体的稳定性，防止因转运车辆转弯产生的离心力造成的相互撞击现象的发生。

2.6  折叠功能

包裹容器在闲置或空载转运时，其前门、两侧壁均可向后侧面折叠，容器大部分能够重叠放置（同超市购物车），最大限度减小占用场地空间或车辆空间。

也可根据需要，将包裹容器的内部空间通过可折叠的层板隔为多层，同样也需要满足整体的折叠功能。

2.7  扩容功能

因快递行业转运包裹的车辆型号、大小皆不相同，车厢的高度尺寸差异大，包裹容器需要具备高度方向的扩容功能。当转运车辆为较大的车型时，将包裹容器的四周升高来进行扩容，提高转运效率;当转运车辆为较小的车型时，可将包裹容器的四周降低来适应转运车辆。

2.8  安全功能

包裹容器在转运过程中，为防止包裹从顶部掉落、丢失，需要为包裹容器顶部配置安全网，当装好包裹后，需将安全网将包裹容器的顶部防护严密。

2.9  条码载体

包裹容器需要配置条码标识牌，以满足每台包裹容器在整个系统中的统一管理;物流系统的包裹装入包裹容器时，需将装入包裹容器的转运信息通过常用的扫码方式等录入物流管理系统，到港时，再将包裹容器的信息录入物流管理系统，以实现物流管理系统对包裹快捷转运的业务管理。

2.10  电子标签载体

包裹容器作为快递公司的固定资产，需进行固定资产管理，通常可采用电子标签方式，通过读写装置自动识读将资产信息上传管理系统。所以包裹容器需要配置电子标签[5]，并封装在包裹容器外壁上以便识读。

3  功能及性能设计原则

3.1  收纳功能的设计实现

3.1.1  包裹容器的形式。从发达国家快递行业的成熟应用来看，收纳功能大体上分为两种设计实现方式，即钣金网孔板设计方案和薄壁型钢（钢管）搭配钢丝网实现方案。车体腹板采用网孔板或钢丝网，主要作用是减轻重量，并利于观察包裹容器内是否残留包裹。钣金实现方案的优点是易加工，不需模具，加工精度高，成本低，但重量偏重、碰撞易变形;型钢实现方案的优点是重量轻、刚度强、碰撞不易变形，但需模具加工，加工精度低，焊接工作量大，生产成本高。

3.1.2  包裹容器的尺寸。包裹容器除与快件接触外，其它接触最多的就是转运车辆。转运车辆多为箱式货车，车厢的容积及车厢的长度、宽度、高度决定了包裹容器的外形尺寸。包裹容器的长度、宽度尺寸通过统计多数在用转运车辆的车厢净尺寸，在保证最大程度地减少车厢剩余的空间情况下，合理设计、计算出包裹容器的长、宽尺寸;高度尺寸取决于最低转运车厢的高度，车体伸缩后的高度取决于大部分常用车厢的高度;根据转运车辆的具体情况确定包裹容器合理的标准外形尺寸，最大程度上保证转运车辆的运载率。

3.1.3  包裹容器的强度。包裹容器的强度主要包括底架载重强度、侧壁抗挤压强度，以及在转运过程中车辆刹车时包裹因惯性对侧壁的冲击强度、侧壁折叠铰链强度、前门门栓强度、侧壁锁定结构强度、级联结构强度、脚轮的负载能力、顶高器的负载能力等。

用于快件的包裹容器的最大载重一般为400kg，平均200kg，底架一般采用60×40的矩形钢管制作，A形底架结构实现包裹容器前后重叠放置要求，L形底架结构实现包裹容器侧面重叠放置要求。

3.4  顶高功能的设计实现

可通过配置脚踏式标准顶高器，在包裹容器停止移动时踩下顶高器，顶高器将容器一侧顶高，起到稳定包裹容器的作用;也可通過自行设计，采用手扳形式将容器一侧顶高，起到稳定包裹容器的作用。一般脚踏式顶高器的操作力不超过20kgf，手扳式顶高器的操作力不超过15kgf，满足人体工程学标准。

3.5  级联功能的设计实现

3.5.1  前后级联。前后级联通过级联装置来实现，级联装置由可转动的连接杆、级联销和弹簧（或锁扣）构成;连接杆安装在包裹容器的后侧面下端，级联销则安装在对应的前侧面下端，2台以上的包裹容器可以通过其中1台的连接杆与另1台的级联销连接在一起，多台包裹容器可以串联成一列集中移动。

在非使状时，级联装置需要依靠扭簧力或锁扣将级联装杆保持在竖直状态，并贴近包裹容器的后侧面，在移动及转运过程中不能掉落而影响使用。

级联销需要有锁住级联杆的功能，级联杆能够在包裹容器移动及转运过程中不会脱落;级联杆与级联销连接时需要实现半自动锁定、半自动解锁功能，以方便操作、简化操作，提高包裹容器的易用性。图2为国外产品的半自动级联销装置：

级联装置的工作原理：级联状态是一台包裹容器的级连杆插入另一台包裹容器的级联槽中，由级联销插入连杆端部的连接孔中，将两台包裹容器级联在一起。两台包裹容器分离时，先踏下解锁踏板，踏板将级联销顶起，级联杆下端升到自锁联动块上部，联动块在其后部的弹簧作用下向前伸出并挡住级联销，级联杆就可以从级联槽中脱离。级联时，在上述状态下，一台包裹容器的级联杆插入到另个台包裹容器的级联槽时，级联杆将联动块撞开，级联销在其弹簧的作用下迅速下降插入级联杆端部的插孔中，将两台包裹容器级联在一起。

3.5.2  两侧级联。两侧小级联通过绑带来实现，即在包裹容器两侧高度的中间位置安装绑带，在转运时需将包裹容器相互连接，并同转运车箱连接固定。

3.6  折叠功能的设计实现

包裹容器闲置或空载转运时，需将包裹容器折叠后转运以提高车辆运载效率。一般有两种折叠方式：侧面全折叠和侧面半折叠两种。

3.6.1  侧面全折叠。侧面全折叠方式，是底板安装在底架上，可向上翻起与后壁贴在一起，再将左、右两侧面侧壁部向容器内侧折叠，使侧壁与后壁贴在一起，前门再与侧壁贴在一起，折叠后整个容器呈“L”形。侧壁通过同步铰键与后壁连接，前门通过同步铰链与侧壁连接，底板通过转轴安装在底架上，并可向上翻转贴住后壁;底板与侧壁需具有相互插接固定的结构，保证整个容器撑开后形成稳定的容器空间。前门需配置旋转式门栓或插销，保证前门之间的刚性连接，或与底板形成稳定的连接，防止包裹将前门撑开。

侧面全折叠方式的容器车底架高度相同，容器底架需考虑多台容器折叠后能够前后叠放，底架一般设计成“A”型结构（如同超市购物车）。

3.6.2  侧面半折叠。侧面半折叠方式，底板通过转轴安装在底架上，底板可向上翻起与后壁贴在一起;一侧侧壁与底架固接成一整体，安装在固定侧壁的前门向容器外侧转动，可与该侧壁在容器外侧面贴合;另一侧侧壁为活动侧壁，通过同步铰链安装在后壁上，可向容器内侧旋转与容器后壁贴合;安装在活动侧壁的前门向容器外侧转动，可与活动侧壁在容器外侧面贴合。底板与活動侧壁需具有相互插接固定的结构，保证整个容器撑开后形成稳定的容器空间。前门需配置旋转式门栓或插销，保证前门之间的刚性连接，或与底板形成稳定的连接，防止包裹将前门撑开。

侧面半折叠方式的包裹容器，折叠后底部完全空出，底架可设计长方形结构。

3.7  扩容功能的设计实现

扩容装置一般是通过增加容器高度来实现。各侧壁、前门上端两侧各设置滑槽，加装一定高度的小型伸缩门，并配置多档插销式锁定装置，当需要增加包裹容器容积时，将伸缩门升起并锁定，不需扩容时只需将各个伸缩门收回即可。

采用型钢制作的侧壁，伸缩门一般也采用型钢制作;采用钣金制作的侧壁，伸缩门一般也采用钣金制作。

3.8  安全功能的设计实现

3.8.1  顶部安全。包裹容器一般为上口敞开形式方便折叠，给转运带来掉件风险。根据国外成熟应用经验，一般需要在容器顶部配置一张弹性防护网，防护网配置挂钩，包裹容器在转动时用防护网将容器顶部敞口盖住防止掉件。

3.8.2  前门安全。根据应用场景，有些包裹容器取消前门以方便操作、减轻重量达到操作省力的目的，但也给转运带来掉件风险。根据国外成熟应用经验，一般需要无门的一侧间隔安装安全防护带，转运时将安全防护带将包裹拦住防止掉件。

3.9  条码功能的设计实现

按照快递行业的工作特点，包裹转运时需打印并粘贴运单，快递员及中转场需要配置条码打印机及其耗材，耗材成本高，操作费时费力。国外成熟的做法，是在每台包裹容器上设置不同条码内容的塑胶条码牌，将每次打印的运单改为永久性固定运单，这样会节省大量的转运成本。

3.10  电子标签载体的设计实现[6]

包裹容器做为快递行业的末端配送工具，一是作为固定资产需要管理;二是大范围调配需要快速查询，资产调配人员需要掌握包裹容器的分布。根据国外成熟应用经验，一般是在包裹容器配置电子标签，当转运到其它中转场或营业网点时，都会读取包裹容器的ID号上传到管理系统，实现高效管理。考虑空载折叠转运的情况，电子标签需考虑折叠后的识读位置需求，一般需要包裹容器的前后面或两侧面各配置一个电子标签，折叠后不能被挡住。

4  小批量应用验证

该研究成果通过在国内某知名大型快递公司小批量推广，十分显著地提高了包裹的快捷转运效率，简化了生产工序，降低了耗材成本、生产成本及管理成本，目前该公司已经开始大量采购，规划大规模投入应用。

参考文献：

[1] 陈晓芳，张丽，刘文强，等. 分拨中心布局和流程分析——以顺丰速运为例[J]. 物流工程与管理，2016，38（1）：59-60.

[2] 胥爱霞. 网购中的快递包装问题与对策研究[J]. 经济与管理，2015，37（6）：126-127.

[3] 吴春涛. 快递企业分拨中心分拣作业管理与优化[J]. 中国市场，2016（19）：19-21.

[4] 唐英，胡永举，陈丽，等. 标准化快递包装箱的市场推广策略研究[J]. 经济研究导刊，2015（1）：80-81.

[5] 饶运涛. 电子标签技术[M]. 北京：北京航空航天大学，2011.

[6] 标新科技（北京）有限公司. GB12676-2014商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法[Z]. 2014.