出口電動輪椅運輸包裝的改進及優化

■ 文/嚴永昌

隨著社會老齡化現象的加劇及消費升級等因素影響，家用醫療器械市場的發展越來越寬闊，越來越多的用戶需要用到助行工具，但因為我國高端電動輪椅起步較晚，行業產品結構相對單一，相應的在包裝上的側重也較少，包裝形式及結構也較簡單，一次性包裝使用較為頻繁，造成包裝材料的利用率較低，成本居高不下，資源浪費嚴重。下面通過具體的實際案例來闡述一種替代原有包裝方式，即電動輪椅由配件廠商經到組裝廠商到終端海外客戶的物流運輸部分可循環利用包裝形式。

一、電動輪椅制造分銷物流背景簡介

模塊化生產背景下，高端電動輪椅的制造需要以下幾個過程，首先由配件廠商（具體為塑膠件等廠商，機械件等廠商，電子件等廠商）制造完成，運輸到分裝廠商（基礎組裝），完成后再運輸到終端的核心部件組裝廠商（組裝總廠商），由海外總裝廠完成核心部件組裝后，再由總組裝廠商發到各個分銷點，由分銷點完成最終的運輸，最終達到終端的客戶。具體生產流轉過程如圖1所示。

二、案例分析

（一）首先,我們需要了解下具體的運輸包裝過程及特點

1.由配件廠商到終端客戶需要至少二次國內物流，二次海外物流，如有交叉，可能運輸次數更多。

2.國內及國外廠商內部均存在包裝件內部周轉使用需求。

3.產品需要表面防護，需考慮國內倉儲運輸堆疊及海外運輸過程中堆疊承重需求,部分電子部件有緩沖及靜電防護要求。

4.應考慮人工搬運極限及人工操作難易度（海外人工成本較高，應避

免重復的人工操作，例如：為防護表面而使用的反復拆裝袋子等）。

5.需適配國內外的貨架及海運出貨集裝箱柜體尺寸（如倉庫的貨架寬度為1m, 堆高極限為2.7m,海運的集裝箱極限高度范圍在2.1m-2.45m之間。）

6.海外國家對包裝物料廢物處理有相應的要求，種類如果較多，難度也相應的會加大。

圖1 生產流轉過程

（二）其次，我們來看看目前市面上現有的包裝方式（圖2：產品及終端包裝方式）

圖2 成品產品及終端出貨方式

1.國內的運輸包裝通常會采用材質較差一次性的紙箱包裝方案，到分裝廠后，由分裝廠完成部分組裝后(新的產品對應新的包裝外尺寸)，重新采用新的材質相對好些的出口包裝方案，每次的包裝方案均需要添加相應的內 部防護設計。

2.場內周轉使用額外的器具，如塑料周轉箱，轉運箱等。

3.出口到達總裝廠完成核心組裝后，總裝廠因產品價值較高，則是采用的木箱加固的包裝方式，最終完成產品的分銷達到終端客戶。

（三）第三，上述的包裝形式及對應的包裝要求中有具體的差異，存在以下幾個問題點

1.一次性紙箱使用較為頻繁，從企業角度來說,材料涉及較多,使用成本較高,管理上也需要投入較多人力,從社會角度來講,自然資源浪費較大,不利于環保及可持續發展。

2.由于各級廠商使用的包裝方式及外形尺寸不一,導致實際在運輸及倉儲過程中,存在空間浪費較大的情況，并加上場內周轉使用額外的器具，場地使用需求較大，倉儲空間利用率低。

3.為保證產品完好的到達終端客戶，輪椅在海外工廠完成最終的組裝后，使用木包裝作為終端包裝，產品防護過度，成本較高，亦不利于終端消費者拆裝方便，客戶使用體驗度低。

4.因使用包裝材料種類較多,當配件廠或者分裝廠最終的包裝物料到達總裝廠后,海外總裝廠包裝費料處理時因包裝物料種類多,導致處理難度較高。

三、通過上述的描述，是否可以設計出一種包裝箱可以在整個的二次國內運輸及二次海外運輸物流過程中均能使用,且能作為最終的銷售包裝運輸到最終的個人消費者手里？答案是肯定的。

通過收集產品信息，匯總數據并計算得知：電動輪椅產品涉及到的產品配件、多品種零件集合包裝件、半成品零件集合包裝件、總裝件(成品輪椅)總重均不超700kg，電動輪椅的最大零配件及組裝半成品件的長、寬尺寸均不超過1m和750mm, 結合具體倉儲貨架要求及內陸、海外---汽運及集裝箱運輸條件，并考慮最終輪椅組裝成完成時最終成品的外圍尺寸，設定它只做一個尺寸的包裝，包裝的托盤尺寸為1000x750mm，并設計外圍紙箱總高度為610mm. 考慮到實際人工操作、裝卸的便利度，假設包裝的結構為板條木托盤配合FEFCO 0200外紙箱的結構，如圖3所示。

圖3 設計圖簡示

（一）外紙箱參數確定

根據凱里卡特公式：BCT＝ECT×（4aXz/Z）2/3×Z×J[1]

式中：BCT——瓦楞紙箱的抗壓強度；

ECT——瓦楞紙板的邊壓強度；

Z ——瓦楞紙箱的周長；

aXz——瓦楞常數；

J ——紙箱常數；

相應的瓦楞紙箱常數見表1。

我們根據上述公式可得：ECT＝BCT/【（4aXz/Z）2/3×Z×J】

又紙箱外尺寸為1000×750×610mm，毛重G=700kg，因使用AAA楞型，設定安全系數為K＝4；根

表1 瓦楞紙箱常數

據集裝箱總高度要求，設定紙箱堆碼層數為N＝3。

那么，理論上可以算得：

根據以上計算，設計紙箱的材質為重型AAA（楞型）瓦楞紙箱，箱型代碼，FEFCO 0200，具體材質：克重為440g/180g/280g/180g/280g/180g/440g,參數為：邊壓強度23000N/m，戳穿強度300 kgf.cm，粘合強度8kgf/10cm。

（二）內部包裝設計

針對產品零件類型不同，設計內部包裝為兩種形式。

1.針對尺寸小，體積小，質量相對較輕的零件，單元集合不超過25kg的產品，結合上述提到的方法，選取紙的具體性能參數為：

楞型為B楞，設計克重為200g/140g/200g，ECT=4650N/m，BST=1040kPa，FEFCO紙箱代碼：0422。

根據零件尺寸大小及外圍FEFCO 0200箱的尺寸，小內盒的尺寸類型設計為以下幾種尺寸類型（均為內尺寸），具體方式示意如圖4所示。

圖4 內部小盒子(3層6小盒)示意

941×682×195mm，每大箱的具體裝箱數量為：3層共計3小盒；

666×472×195mm，每大箱的具體裝箱數量為：3層共計6小盒；

461×217×195mm，每大箱的具體裝箱數量為：3層共計18小盒；

666×230×95mm，每大箱的具體裝箱數量為：6層共計24小盒；

461×217×95mm，每大箱的具體裝箱數量為：6層共計36小盒。

內部防護根據實際零件防護要求適當調整，全部采用紙包裝形式，以減小物料處理的難度），并在外圍加上FEFCO 0200大外紙箱。

2.針對體積大，質量重的零件及組裝件，采用柔性打包帶將產品固定在托盤上的形式來包裝，如圖5所示。

圖5 半成品固定

3.不論是成品件還是半成品件，完成包裝后均使用統一外紙箱，如圖6所示。

圖6 整箱儲運方式

（三）實驗室檢測/實際路測

1.FEFCO 0200紙箱在實驗室空箱抗壓儀檢測下，檢測實際空箱抗壓值為37.82kN，大于理論計算值。

2.由于產品為集合型的包裝方式，參考具體的使用環境，測試使用方法為ISTA 3E，實施旋轉楞跌落測試及斜面沖擊測試，按照測試標準要求參數數據輸入，通過初步的實驗室模擬測試。

3.在上述測試通過后，批量出貨時，實際路測檢驗，產品無損傷，測試通過。

（四）集裝箱裝載

最終包裝完成后的尺寸為1000×750×700mm，集裝箱采用40尺高柜集裝箱（國標尺寸為：長12.017m×寬2.342m×高2.693m），集裝箱能裝托盤總數為：3×12×3(寬度×長度×高度)=108托盤，集裝箱內部產品分布如下圖7。

圖7 集裝箱內部裝載示意

（五）包裝材料使用方式上設計規定

要求紙箱及托盤在配件供應商源頭開始使用，貫穿至終端總組裝廠，并到達終端消費者。重型瓦楞紙箱及托盤如有多余可以循環至原始零件廠，再次重復使用。包裝箱及托盤的具體扭流轉境如圖8所示。

圖8 包材使用流轉示意

四、通過以上改進后，可以獲得以下幾點優化與改進

(一)內部防護均以紙包裝為基礎，減少物料種類，廠商后期廢料處理難度降低，按照設計，紙箱是在完成內部包裝后再套在外圍，保證人工裝卸的便利度。

(二)內包裝盒在考慮人體搬運的前提下，可以做場內周轉箱使用，減少翻包的次數，提升包裝的效率，減少包材及周轉箱的庫存占比，提升周轉空間利用率。

(三)滿足需求性能的前提下，重型瓦楞紙箱替代木箱，并被使用至少二次國內運輸及二次海外運輸，綜合成本低。

(四)重新設計后，包裝箱體積及重量降低，集裝箱裝箱量比之前提升，空間利用率提高，總產品重量降低，空運成本降低。

(五)以重型瓦楞紙箱作為最終的包裝箱到達終端消費者手中，企業形象好，拆裝方便，用戶體驗好。對于企業而言，成本更經濟，管理更高效。

通過最終的執行及數據統計，采用了上述改進后，對比之前的包裝方案，分別在包裝管理成本上下降8%，物流成本上下降35%，物流空運成本上降低了14%，物流裝箱裝載率上提升了15%[2]。

五、結語

在我們通常的包裝方案設計中，有一種慣性的思維是以我們能得到的信息為

出發點，正向的思路去設計，如果我們能站在總體的層面，由終端反推具體操作過程，結合包裝在具體物流過程中的使用，并綜合考慮具體的流通環境，人員操作，現場周轉，產品保護需求，成本分析，客戶體驗等，最大化利用包材與產品的契合點，使最終包裝產品能最大限度的發揮它的功效，會給企業及消費者帶來良好的收益及體驗。

參考文獻

[1]孫誠.包裝結構設計【M】,中國輕工業設計,2005.

[2]數據來源：http://www.boxon.cn/customer-cases/permobil