红木家具类异形件的通用物流包装设计研究*

□ 姜晓红，殷 苹

(南京林业大学 汽车与交通工程学院，江苏 南京 210037)

异形件的物流运输问题一直困扰着快递物流企业，像吉他、相框、马克杯、奖杯天文望远镜等奇形怪状、不规则的异形件由于包装不当，在运输过程中很容易受损、被刮花，导致客户满意度下降。家具作为一种家庭必须消费品，市场的需求越来越大。但是由于家具的异形、重量大、形状大小不一等问题导致其产品包装难以实现标准化，这对物流作业来说也是一个挑战。

关于红木家具异形件的界定，北京林业大学的讲师蔡静蕊在板式家具运输包装设计研究与探讨一文中提到了板式家具与红木家具在实施标准化方面的难易度，并从家具的结构尺寸方面进行了对比分析。综合国内外研究，对于异形件包装的过度问题、通用性问题、安全性问题以及绿色包装问题都有不少研究，但是没有形成系统性的解决方案，以及大多数包装是针对普通家具或板式家具，少有专门研究红木家具类包装的。因此，对于红木家具类的异形件需要有更进一步的研究[1]。

因此，本文以红木家具为例，为提高家具物流运输质量，减少破损率，从包装材料、包装结构、环保性以及可循环性等方面深入开展异形件通用物流包装设计的研究。

1 红木家具异形件通用物流包装要求与现存问题

红木家具与板式家具不同，不会先拆卸运输再进行组装，通常都是整体运输，因此其独特的外形加大了运输的难度[2]。由于国内现有的物流水平很多地方仍无法做到让人满意，当贵重的红木家具进行运输时，难免还是会发生碰撞、损坏[3]。目前对于红木家具的包装问题有一定的流程和既定包装方案。通常红木家具的包装有两种包装方式，即装箱式和缝袋式。表1对这两种包装方式进行了对比分析。

表1 红木家具两种包装方式比较

上述两种包装方式根据家具的外观尺寸对红木家具进行了简单的分类。家具形状较为规则的使用装箱式，否则使用缝袋式[4]。珍珠棉、海绵、泡沫、气泡袋、纸箱、木架等多种材料对商品进行层层的包裹在保护商品之余又产生了过度包装的问题[5]。

①过度包装问题。

家具包装往往会在家具的每个部件进行多层缓冲材料的包装，目的在于减少家具在流通运输过程的损坏。家具的边角处以及内部各组件之间需要使用缓冲材料进行保护，包装材料使用的种类之多，以及整体包装缓冲材料的用量之大，造成家具过度包装现象[5]。

②包装通用问题。

现如今国内的家具包装设计工作多由家具设计师兼任，一套家具只对应一套包装，增加了产品的整体成本，整体的家具包装缺乏通用化。红木家具企业大都还仅仅停留在追逐家具本身价值的层面，忽略了家具包装带来的促销效益[6]。整个红木家具行业的标准化生产模式水平就比较低，家具的包装也没有形成体系化地管理，标准化的水平远不及食品等行业。

2 红木家具类异形件包装设计

2.1 包装设计理念

论文提出一种针对红木家具异形件的包装设计，以简约绿色为目的，致力解决红木家具在运输、装卸过程中的损坏问题，以及装封装和拆包繁琐，包装填充过多等问题。其包装设计理念有四点：①绿色简约。本产品设计致力于使红木家具在包装使用过程中无需使用填充物，通过改变包装箱本身的结构来达到稳固红木家具的作用。②简化操作。对于繁复的包装操作一律简化。③循环反复。通过改进包装箱的结构，以期达到包装箱循环反复使用的效果。④标准通用。改变包装箱的结构，使得其灵活多变能够适应多种尺寸的红木家具异形件。

2.2 包装材料选用

本产品包装采用的材料为镁合金。由于镁合金结构性优良，重量更轻，且具有高比强、高比刚。镁合金密度小。作为大中型家具的包装，红木家具异形件包装箱的体积不会太小，如果外包装材料密度又高，那么整个包装箱的重量就会比较重，不利于装卸搬运，以及后续回收利用[7]。

2.3 包装结构设计

该产品包装设计主要就是为了解决红木家具异形件在运输过程中发生碰撞、损坏的问题，通过改变包装箱的结构，从而实现红木家具异形件在包装箱内的稳固。

①外包装结构。

包装箱的外观是一个简单的立方体，外面是一层金属皮，里面一层是蜂窝状的金属夹层，最里面一层是金属网格层。图1是本包装设计的外包装示意图。其中图(a)是外包装的整体结构图，图(b)是外包装箱体材质的结构示意图。

图1 外包装整体结构示意图

图2 金属网格层连接方式示意图

箱本体由三层结构组成，最外面一层是外箱本体，采用镁合金外皮，具有坚韧的特点。第二层是蜂窝夹层，采用金属蜂窝夹层结构，该结构性能优良、重量轻，具有更高的强度和硬度。对于车辆运输过程中由于惯性在急刹或者车辆启动时产生较大的撞击力而撞坏箱体，采用该金属蜂窝夹层结构，能够很好地解决该问题。第三层是金属网格层，该层的作用主要是为了配合顶部紧固装置和底部紧固装置一起使用，使得不同尺寸的家具在固定的时候能够相适应。图2是金属网格层与内部紧固装置连接状态示意图。

②内包装结构。

箱体的内部包装分为底部紧固装置和顶部紧固装置。红木家具异形件的装箱需要多个底部紧固装置和顶部紧固装置一同使用才能完成装箱操作。

图3是底部紧固装置示意图。底部紧固装置主要用来稳固如凳腿这样的细长结构，装置内部与家具紧贴的部分是一个弹性皮圈，为了防止紧固装置直接与家具接触产生摩擦损伤。皮圈外是一个金属带，可以根据不同尺寸的凳腿进行调节大小，然后紧固。底下的爪状结构是与金属网格层接触，紧固在金属网格层之上，防止家具在包装内发生偏移。

图4 顶部紧固装置

顶部紧固装置是由一个底部紧固装置，一个可伸缩的金属调节杆和一个软胶垫组成。图4是顶部紧固装置示意图。伸缩的金属调节杆主要根据家具的尺寸不同进行调节。上面的软胶垫是直接与凳面接触，同样是为了防止刮伤，同时软胶垫的面积相对较大，考虑到调节杆直接接触凳面的压强过大，容易损伤凳面。这样的一个顶部紧固装置是为了从另一端稳固主家具，使得家具在包装箱内从每一个角度都得到了紧固，丝毫不能发生移动。

③具体实施流程。

本实施例的底部紧固装置需要配合箱本体内部的金属网格层3一同使用才得以发挥效果。首先，用底部紧固装置的金属带7套在桌椅类红木家具的细长部位(如桌腿或凳腿)上，弹性皮圈8直接与红木家具细长部位接触，选择好合适的位置放好底部紧固装置。然后，拨动连接杆一5，将红木家具放置到箱本体内，红木家具的底部细长部位被四个固定脚11固定住，红木家具在水平方向上无法产生移动。最后，在家具已经进行了底部水平方向的固定后，要对其进行竖直方向的加固。调节伸缩调节杆9的适当高度并锁紧，将软胶垫10直接与家具的顶部接触，然后缓缓的盖上箱盖，固定脚11与金属网格层3的单个小金属网格嵌合，这就完成了整个红木家具的装箱过程。

3 红木家具异形件通用包装的市场推广

3.1 可批量制造

本红木家具通用物流包装为了便于生产以及零件损坏时进行替换，整个结构是可以拆装的。其便利性主要从结构和材料这两个方面得以体现。

3.1.1 结构方面

①连接杆。

底部紧固装置的四个连接杆跟金属带的连接方式是通过金属带凹槽的带孔活动栓与连接杆凹槽内的固定栓相连接以完成连接杆的旋转，其中连接杆是可以单独生产然后与金属带一起完成组装。图5是金属带与连接杆的结构示意图。

图5 通用包装紧固装置金属带与连接杆结构示意图

②金属带。

金属带可以根据异形件细长部位的粗细不同可以调节到不同的孔径位置。其中金属带也是可以做到零部件拆分组装，卡扣、销钉以及原始金属带都是可以在投入使用前进行组装。图6分别是金属带的立体图和俯视图，可以直观的看到每一个细小零部件。

图6 金属带结构示意图

图7 固定脚与连接杆的结构示意图

③固定脚。

底部紧固装置的固定脚用于嵌入箱体内侧底面上的金属网格层的单个金属网格内，固定脚11的形状和大小与金属网格层3的单个金属网格的形状和大小一致。在调节紧固装置状态时，需要改变固定脚与连接杆的角度，也就是说这两者是可以转动的，而这两者之间的连接如图7所示，通过螺母进行连接，同时可以实现旋转。

3.1.2 材料方面

①镁合金。

镁合金的研究制造上克服了镁的合金化问题，使得加工制造更容易，其焊接技术也得到了提高。一系列问题的解决，大量的镁合金以全新的面貌投入了市场，因此镁合金价格下降。镁合金的价格优势以及性能优势非常有利于使用该材料进行包装的生产[8]。

②蜂窝结构。

蜂窝结构的生产制造已经比较成熟。不论是金属材质的蜂窝结构还是泡沫塑料材质的蜂窝结构，都有与之相对应的生产工序。本文采用的制作工艺为成型阻焊法，在金属皮与金属蜂窝层以及金属网格层之间采用组装-焊接法进行整体连接[9]。

3.2 实用性

本产品包装设计针对红木家具异形件，以简约绿色为目的，致力解决红木家具在运输、装卸过程中的破损问题。同时，通过改变家具包装箱的结构，最大程度的减少包装材料的使用，减少包装的流程操作，能够显著降低成本、提高效率[10]。同时包装箱可以反复循环使用，提高了包装箱的生命周期，极大的减少了废弃物污染，达到绿色环保的目的。

4 结论

本文针对过度包装、包装通用问题进行了红木家具异形件的通用包装设计，以包装紧固装置取代缓冲材料，旨在为异形件包装的统一规范提供理论研究建议，对实施合理的缓冲包装设计、开发缓冲包装材料，建立精确的包装结构性能试验等有重要的参考价值。