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1、集装箱装箱优化与纸箱优化设计王东爱，王岭松，乔志霞 （天津商学院包装工程系，天津 300134 ） 摘要 集装箱是现代重要的运输工具，提高集装箱的容积率可以使企业在货物运输这一重要环节减低成本与费用，是进出口和运输等行业企业普遍关心的问题。本文介绍了几种国内外的集装箱装箱优化软件，将这几种软件进行比较，指出各自的优点和不足，提出了从纸箱尺寸优化设计这一角度来提高集装箱装载量，并阐述了纸箱尺寸优化设计思路。关键词:集装箱；优化；纸箱Containerization Optimization and the Best Carton Design WANG Dong-ai, WANG Ling-so
2、ng，QIAO Zhi-xia ( Tianjin University of Commerce ，Tianjin 300134 , China) Abstract: Container is the most important conveyance. Improving its capacity rate can save the cost and expense for enterprise. This paper introduced some software of containerization optimization and identified their good and
3、 bad sides. The best carton design was put forward as a way of improving the capacity rate. The way of optimization design was given. Key words: Container； Optimize ； Carton 集装箱是长途运输业的一种现代化工具，它是一种规范、 标准的运输容器，集装箱的使用大大提高了运输效率。随着国内、国际贸易的快速发展，货运过程中采用集装箱运输越来越普遍。目前我国出口货物或国内远途运输商品中有相当比例是采用纸箱包装后装集装箱运输的。由于集装
4、箱运输是以箱为计费单位，所以集装箱空间利用率越高，运输成本就越低。 但由于纸箱尺寸随意性较大，若非精心设计的尺寸，常使集装箱空间利用率较低，有资料表明20 英尺集装箱的装箱效率通常为75，而 40 英尺集装箱也不过82左右。贸易和制造企业常常为集装箱运输时纸箱堆放不合理，集装箱运输能力利用不充分而烦恼。怎样优化纸箱的堆放，最大程度地减少集装箱货运中的运费浪费，是这些企业非常关心的问题。本文从利用集装箱装箱优化软件和优化包装箱设计两方面来探讨提高集装箱空间利用率这一课题，以期达到为企业提供节省费用，提高竞争力的目的。1. 国内外集装箱装箱优化软件随着科学技术的飞速发展和计算机的普及应用，国内外出
5、现了多种集装箱装箱优化软件，可有效地给物流量较大的企业解决上述难题。1.1 Truckfill集装箱装箱优化系统 美国 CAPE systems 软件公司是一家专业从事包装设计软件和集装箱装载配置软件的高科技软件公司，其Truckfill 软件是一个专业的货柜、卡车货箱和火车车厢的装载计划优化装箱系统，图1 是软件界面。 Truckfill 软件能够根据货物的重量、体积、目的地， 集装箱的规格等条件自动分析，自动安排装箱的顺序，并可以打印出装箱清单和装箱步骤分解图等，能有效解决装箱效率较低，空间浪费大， 货物装箱比较混乱等情况。特别是当多个订单同时装箱时，能准确地计算需要的集装箱数。使用Tru
6、ckfill，首先选定要使用的集装箱、卡车货箱或火车车厢的尺寸，然后输入货物或货盘的尺寸和数量，或直接在数据库中选中。然后，说明装载限制，如优先代码或顺序代码。最后，可以让Wizard软件创建一个计划， 或也可以用三维的 drag and drop editor来编辑或创建常用装载计划。 计划生成后， 可以得到一系列装载容量的报告， 从中以选出需要的理想装载方案。该软件是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 英文版本，
7、界面虽汉化，库中均为英文数据，使用比较复杂，价格也较贵对国内中小型企业不太适用。 图 1 truckfill 界面1.2 LoadExpert 装柜专家 LoadExpert 装柜专家解决货物装柜问题，图2是软件界面。其特点：装柜方式多种多样，单一货物装柜，多种货物装柜， 满足不同的实际应用需求；傻瓜型操作、 方便直观，步进式显示装柜作业流程；自动智能计算拼柜，快速准确，优化装柜方案；强大的报表打印，包括装柜方案报表、装柜清单、效果图和步骤分解图；实用的图片输出，方便与客户的业务沟通交流；考虑到货物装柜的型变因素、货物摆放要求和堆叠控制；自定义货物、 集装箱尺寸，解决多种货物在不同的集装箱的排
8、布问题；自动统计装柜货物的数量、重量和金额； 三维立体旋转功能，自由切换观察角度，更清晰地展现货物在集装箱内的摆放情况；指定成套的货物，计算满柜的最多套数和最优装柜方法。图 2 LoadExpert界面1.3 SmartPacker集装优化软件 SmartPacker集装优化软件是北京智火信息技术有限公司开发的。软件的界面简洁，操作方便见图 3。使用该软件确定装载方案时，集装箱可以从给定标准箱中选取，或者可以自定义尺寸。纸箱尺寸需输入长、宽、高数据。此外根据需要，可选择是否只能向上放，以及是否考虑纸箱鼓胀或变形，从而允许纸箱尺寸有一定的误差范围。该软件可以按给定纸箱数装箱，也可按尽量多装的原则
9、给出装箱方案。 若按给定纸箱数装箱，软件会按占用集装箱长度最小的原则计算最优装箱方案。如果想知道产品是否超重，可填入每个纸箱的重量，软件将计算这批货物的重量。装箱图显示区可以看出纸箱相对于集装箱的大小比例，并且能很明确地分清纸箱的三个侧面， 优化得到的装箱方案三维图能很清晰的看出纸箱装法，并能逐步显示装箱过程。多种纸箱拼箱计算时，各纸箱用不同颜色表示，图示结果十分明了。图 3 SmartPacker 界面1.4 Greatfox packer火狐智能装箱专家 火狐智能装箱专家软件可以达到95%以上的集装箱容积率， 采用尽量整齐的装箱方法，让实际操作者一目了然， 图 4 是其界面。使用上并不复杂
10、，可自由设定常用的集装箱尺寸、容重以方便选图 4 greatfox 界面 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 择；可设定纸箱尺寸、重量、显示颜色等选项；可处理不允许躺放的情况；可设定装箱顺序要求，可处理多货场装箱或多地点卸货的情况；可设定多个纸箱以完成成套装箱的计算；可设定纸箱数量以完成按比例装箱以及拼箱的计算；纸箱尺寸微调功能可处理鼓胀现象； 三维立体图和文字说明的联合显示，可以很明确地看懂装箱方案和步骤；可旋转、
11、平移、 缩放的三维显示； 方案可存盘以备将来重新调取，避免重复输入。1.5 几种软件对比 表 1 集装优化软件对比软件优点不足truckfill 功能强大，智能程度高，可以考虑目的地英文版本，操作较复杂，价格贵Loadexpert 功能比较全面，可进行多货多柜计算，考虑集装箱角件，可出方案报表，打印装箱步骤图表操作比较复杂SmartPacker 操作最简单方便，一目了然，可打印、保存装箱方案，并能显示装箱过程打印装箱过程需逐步显示、打印，不太方便Greatfox 操作简单，装箱方案可导出于 htm 文件，并能保存打印纸箱侧面用同一种颜色的不同亮度表示，不太明显2. 纸箱尺寸优化设计集装箱是国际
12、上已定型的标准运输容器，除了上面我们从装载优化角度提高集装箱空间利用率，还可以从纸箱的优化设计来解决这一问题。目前，我国国家标准只是对纸箱的箱型作了明确的规定，而纸箱的尺寸大小主要由设计者来定，设计者在确定纸箱尺寸时又主要是考虑三方面的因素： 一是能够包容得下包装内容物，二是具有足够的强度， 三是箱形尺寸比例合适。对于一些大件物品，纸箱的尺寸和形状主要取决于产品的大小与形状 , 但衣物、食品以及小商品等的包装纸箱形状和大小的设计相对来说就比较灵活。过去人们对这些纸箱尺寸基本上是凭经验随意设计。其实， 设计这些纸箱时， 应充分考虑其在集装箱或其它容器内的装载， 当然其它的约束条件要同时考虑，比如
13、瓦楞纸箱的容积满足要求，瓦楞纸箱的长宽高比例满足一定的要求等， 只有综合地把握住所有的制约因素, 才能够真正合理地确定纸箱的大小形状。由于瓦楞纸箱的制约因素比较多，我们只对定容积的瓦楞纸箱尺寸的优化设计方法作了较深入的研究， 并已开发出可供实用的软件。只要给出纸箱的容积和集装箱或其它装载容器的尺寸，考虑纸箱鼓胀或变形，输入变形系数，长宽比约束，宽高比约束，躺放约束等，采用全面搜索的方法，使瓦楞纸箱尺寸满足集装箱装箱容积率最大，从而得到最优的纸箱尺寸。3. 结语使用集装箱装箱优化软件是提高集装箱空间利用率， 从而节省运输费用的一个有效手段，另一方面在纸箱设计时就要考虑其运输过程中在集装箱或其它容
14、器内的装载，优化设计纸箱尺寸，这是更应该引起重视的一种手段。特别是出口产品的包装纸箱，因为欧洲国家装卸转运都是自动化操作，一定要尽可能地使用托盘，所以纸箱尺寸设计要同时考虑托盘和集装箱装载进行优化，这方面的研究正在进行中。参 考 文 献 1 杨传民，陈少为，杨涛立方体包装件混装集装离散优化 (三) J 包装工程， 2001，22(4)：7-92 金国斌，钱佳宁编译物流链中的包装最优化设计J 中国包装工业，2002，10，95-983 http/ /：www. 4 张伟，郭彦峰瓦楞纸箱运输包装系统设计J 包装工程， 2002，23(1)：25-27作者简介：王东爱（1974-） ，女，汉，山西平遥人，助教，主要从事机械设计及优化研究。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 集装箱装箱优化与纸箱优化设计作者：王东爱 ， 王岭松 ， 乔志霞作者单位：天津商学院包装工程系,天津300134本文链接： http:/ - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -