物流包装系统研发的心路历程
2021-09-14彭国勋
■ 文/彭国勋
1978年11月10—13日的十一届三中全会，开创了我国改革开放的新时代，迎来了科学发展的春天，物流包装产业开始飞速发展。
中国包装技术协会（以下简称“协会”）于1980年12月应运而生，随着规模的扩大，2005年更名为中国包装联合会。1980年我国包装工业总产值仅92亿元，占当年GDP（4546亿元）的1.58%。2020年增长到约25 000亿元，翻了272倍，占GDP（101.6万亿元）的2.52%。中国包装技术协会教育委员会于1984年在西北轻工业学院召开了“全国包装教材编审委员会”成立大会，编委会由36名包装领域的知名专家组成，本人任主任，靠挂在西北轻工业学院。编委会计划编写13本包装工程专业教材，本人负责其中的《包装机械浅论》《缓冲包装动力学》《包装机械》等教材的主编，形势迫使我要花精力去研究包装技术。
改革开放后，我国急需引进大量先进的包装技术及其自动包装机。协会每年都要举办一次国际包装博览会。为了配合企业能对引进包装设备进行科学评估，协会要求能出书指导企业合理选购高性价比的包装机，于是在收集美国包装机械制造协会（PMMI）的培训资料和日本包装协会的有关资料基础上，于1985年出版了《包装机械浅论》（见图1），以解企业的燃眉之急。
图1 《包装机械浅论》封面
为了改变我国一等产品、二等包装、三等价钱的落后面貌，中国包装技术协会曾受国家经委的委托 ，由何家兴副会长、姜锐处长和作为技术顾问的本人组团，前往美国考察先进的包装技术，先后访问了包括密歇根州立大学包装学院在内的一些大学和苹果公司在内的若干制造业和包装业企业，参观了世界上规模最大的芝加哥包装博览会，深感我国主要是包装技术落后。在参考收集到的《Brandenburg R,K.,Julian June-Ling Lee，Fundamentals Packaging Dynamics，MTS System Coporat-1985》等专著和大量文献的基础上，1989年编写出版了包装工程专业统编教材中的《缓冲包装动力学》（见图2），为我国奠定了包装的力学理论基础。
图2 《缓冲包装动力学》封面
为了能独立自主设计和生产高速自动包装机等自动机械，国家经委与科委于1988年下达了高速自动包装机急需的关键部件的重点研发项目《高速、高精度凸轮分度机构CAD/CAM系统的开发》，获得项目费460万元。经过不懈努力，我们终于完成了国家重点攻关项目，1990年编写出版了《自动机械凸轮机构设计》（见图3）理论专著，将日本、德国和苏联的研究成果提升到更高水平。随后完成了西方禁运的加工空间凸轮所需的多轴联动数控铣床开发，改变了被卡脖子的被动局面。该项目于1993年通过国家验收，1995年荣获陕西省科技进步二等奖。
图3 《自动机械凸轮机构设计》封面
在《高速、高精度凸轮分度机构CAD/CAM系统的开发》研发成果基础上，完成了1989年出版的包装工程专业的统编教材《包装机械》中循环图和机构设计的理论部分（见图4）。
图4 《包装机械》封面
在《缓冲包装动力学》等教材基础上，参考美国《HanloenJ.F., Handbook of Packahing》等文献，1999年主编了包装工程专业统编教材中的《运输包装》统编教材（见图5）。
图5 《运输包装》封面
纸包装在整个包装产业中占有最大的份额，在厦门合兴包装印刷有限公司当顾问期间，收集了国内外最新的资料，结合企业的经验，于2007年编写出版了所示的《瓦楞包装设计》专著[见图6（a）]，有关算法开发了智能设计软件，满足了我国广大纸包装企业和用户优化设计瓦楞包装系统的需要。于2013年修订后发行了第二版[见图6（b）]。
图6 《瓦楞包装设计》封面
物流与包装一样，在改革开放后得到飞速的发展。1984年成立了中国物流研究会、1995年成立了中国物资流通协会，经多次演变，最终于2001年4月更名为中国物流与采购联合会。那时，我国社会物流总费用仅为2万亿元。2020年我国社会物流总费用为14.9万亿元，占GDP（101.6万亿元）的14.7%。国际平均占比约为12%，我国处于世界的落后水平；发达国家约为8%，差距高达6.7个百分点，有6.8万亿元的一座巨大金山值得各行各业去挖掘！物流是指生产及流通过程中，涉及将产品或服务提供给最终用户而形成的网链结构。物流包含包装、运输、储存、装卸、搬运、流通加工、配送、信息处理等8个基本功能。包装对物流全过程具有十分关键的作用。2006年，考虑到物流与包装的关系越来越密切，将1999年编写的《运输包装》在2006年将内容扩展成的《物流运输包装设计》[见图7（a）]；2012年修订后出版了第二版[见图7（b）]，至今已印刷了15次，印数达数万册。同时开发了具有世界先进水平的包装系统智能设计软件，为科学优化定量设计物流包装系统提供了有力的工具。
图7 《物流运输包装设计》封面
在无锡市前程木业包装有限公司当顾问期间，收集了美国、日本，以及欧洲等国的大量资料，2014年编写出版了《机电产品木包装系统设计设计》专著（见图8），填补了这一领域的空白；该书还介绍了根据国内外最新标准和有关资料，率先在世界上开发了设计复杂结构木箱和托盘等物流包装系统的智能设计软件，为推动木包装科技发展和科学地降低成本作出了贡献。
图8 《机电产品木包装系统设计设计》封面
自从1985年第一次从美国取经后，已过去了30多年。近年来，世界发达国家的物流包装科技日新月异。无锡正新和包装技术研究院有限公司彭国勋物流包装工作室在林伟清总经理的支持下，精心策划，组织在国外进修的弟子们，第二次向世界各国取经，收集到了几十本各国最新供应链物流包装专业的高校使用的教材和其他相关文献与新标准，主要有：
（1）Diana Twede, Susan E.M.Selke, David Shires- Cartons, Crates and Corrugated Board_ Handbook of Paper and Wood Packaging Technology （2014, DEStech Publications, Inc）
（2）Plastics Packaging Properties, Processing,Applications, and Regulations （Third Edition 2016）
（3）Packaging Design - Marianne R.Klimchuk（2012）
（4）Package Design Workbook The Art and Science of Successful Packaging（2011）
（5）guide to packaging law（2007）
（6）Woodhead Publishing in Materials]Anne Emblem,Henry Emblem - Packaging technology_ Fundamentals,materials and processes （2012, Woodhead Publishing）
（7）Archer, Lynden_ Cohen, Claude_ Ober,Christopher K._ Rodriguez, Ferdinand - Principles of Polymer Systems （2014, CRC Press）
（8）Fundamentals of polymer science an introductory text（1997）
（9）Understanding-Polymer-Processing Processes and Governing Equations（2017）
（10）Sand, Claire - The packaging value chain（2010, DEStech Publications,Inc）
（11）On being a scientist a guide to responsible conduct in research（2009）
（12）Angelika H.Hofmann - Scientific Writing and Communication_ Papers, Proposals, and Presentations（2010, Oxford University Press）
（13）Packaging for sustainability,Leanne Fitzpatrick,Karli Verghese, Helen Lewis （auth.）, Karli Verghese,Helen Lewis, Leanne Fitzpatrick （eds.） - （2012,Springer-Verlag London）
（14）Robert Meisler,Transport packaging（2016）
（15）GDV, Container Handbook（2018）
（16）Goodwin, Daniel_ Young, Dennis - Protective packaging for distribution_ design and development （2011,DEStech Publications, Inc）
（17）John R.Henry,packaging-machinery-handbook（2012）
（18）GOVERNMENT GUIDANCE NOTES,Packaging（Essential requirements）Regulatuin（ 2015）
（19）Solovyev S., Mass-transport-reactive-barriersin-packaging（2007）
（20）KIT L.YAM，Encycclopedia of Packaging Technology（2009）
国外将包装研究范围从物流扩展到供应链和价值链。供应链是指生产及流通过程中，涉及将产品提供给最终客户所形成的网链结构。供应链包括供应商、制造商、物流商、内部配送中心、分销商、批发商以及联系最终用户的其他实体。供应链包含物流、商流、资金流、信息流。企业经营无非从事研发、供应链管理和营销三件事。我国供应链市场规模达到21万亿元，占到GDP的21%。美国将包装供应链扩展到包装价值链，是对供应链的精细调整。因此，根据国外的最新发展趋势，结合作者五十年来的工作经验，计划修书《物流包装智能绿色智能设计丛书》10部，预计500万字左右。十几所高校和企业的专家学者报名参编，希望为供应链物流包装领域的企业创新发展和破解当今感兴趣的绿色与人工智能有关世界性的难点、热点和痛点，能提供定量化的理论分析工具与参考资料。陆续编写的《物流包装绿色智能设计丛书》包括：
（1）供应链物流包装系统绿色智能设计[文化发展出版社2021年10月发行，封面见图9（a）]；
（2）木质包装系统绿色智能设计[文化发展出版社2021年12月发行，封面见图9（b）]；
图9 《供应链物流包装系统绿色智能设计》和《木质包装系统绿色智能设计》封面
（3）物流包装系统防护包装绿色智能设计（计划文化发展出版社于2022年6月发行）；
（4）纸质包装系统绿色智能设计（计划文化发展出版社于2022年12月发行）；
（5）塑料包装系统绿色智能设计（计划文化发展出版社于2023年6月发行）；
（6）金属包装系统绿色智能设计（计划文化发展出版社于2023年12月发行）；
（7）集装单元包装系统绿色智能设计（计划文化发展出版社于2024年6月发行）；
（8）物流包装系统的生态绿色评价（计划文化发展出版社于2024年12月发行）；
（9）供应链与价值链物流包装系统评价（计划文化发展出版社于2025年6月发行）;
（10）供应链物流包装系统的法律与法规（计划文化发展出版社于2025年12月发行）。
丛书的第一本是导论性的专著，全面介绍当今世界在物流包装领域的最新发展成果。后续的专著将依次对有关专题进行深入探讨。
期待与供应链物流包装领域的专家学者进行合作，共同推进我国供应链物流包装事业能高质量的创新发展，把物流包装大国尽快发展成为物流包装强国。
