关键è¯ï¼šç“¦æ¥žçº¸ç®± è¿è¾“包装 优化
  1ã€å¼•è¨€
  瓦楞纸箱属于绿色包装容器,自å‘明至今已有100多年的历å²ï¼Œ20世纪åˆçš„“普赖德哈姆案件â€æ ‡å¿—ç€çº¸ç®±åŒ…装的真æ£å…´èµ·ï¼Œæ示了木箱包装的缺陷与ä¸è¶³ã€‚第一次世界大战期间,瓦楞纸箱在è¿è¾“包装ä¸çš„比例仅å 20%,木箱å 80%。第二次世界大战期间,瓦楞纸箱在è¿è¾“包装ä¸çš„比例猛增到80%,而木箱使用é‡æ€¥å‰§ä¸‹é™ï¼Œç“¦æ¥žçº¸ç®±æˆä¸ºæœ€é‡è¦çš„è¿è¾“包装容器。1998年底的“天牛星虫â€äº‹ä»¶ï¼Œç¾Žå›½ã€åŠ 拿大和欧盟ç‰å›½å®¶ä¸¥ç¦æˆ‘国未ç»çƒå¤„ç†ã€ç†è’¸å¤„ç†æˆ–防è…处ç†çš„木箱ã€æœ¨æ‰˜ç›˜å‡ºå£ï¼Œæœ‰åŠ›æŽ¨åŠ¨äº†ç“¦æ¥žçº¸ç®±ã€èœ‚çªçº¸ç®±ç‰çº¸è´¨åŒ…è£…å®¹å™¨çš„åº”ç”¨ç ”ç©¶å’ŒæŽ¨å¹¿ä½¿ç”¨ã€‚
  2ã€ç“¦æ¥žçº¸ç®±æ€§èƒ½åˆ†æž
  瓦楞纸箱是一ç§è–„å£ç»“构的包装容器,具有质é‡è½»ã€å¼ºåº¦é«˜ã€æ˜“åŠ å·¥æˆåž‹ã€æ˜“折å ã€ä¾¿äºŽå‚¨å˜å’Œæ¬è¿ã€æ˜“回收和å†ç”Ÿåˆ©ç”¨ã€å°åˆ·é€‚性优良ã€æˆæœ¬ä½Žç‰ç‰¹æ€§ï¼Œå·²å¹¿æ³›åº”用于食å“ã€æ°´æžœã€è”¬èœã€ç”µå产å“ã€å·¥ä¸šå™¨ä»¶ã€æ–‡åŒ–用å“ç‰å·¥å†œä¸šäº§å“的销售包装和è¿è¾“包装。表1是瓦楞纸箱和木箱的综åˆæ€§èƒ½æ¯”较。显然,瓦楞纸箱在销售包装和è¿è¾“包装ä¸å 有ç»å¯¹ä¼˜åŠ¿ï¼Œæ˜¯æ›¿ä»£æœ¨ç®±çš„最佳è¿è¾“包装容器。但是,瓦楞纸箱强度有é™ï¼Œè¾ƒæœ¨ç®±æ˜Žæ˜¾å低,若ä¸é‡‡ç”¨æœ¨æ‰˜ç›˜æˆ–æœ¨æ”¯æž¶åŠ å›ºï¼Œå†…è£…ç‰©é‡é‡æœ€å¥½ä¸è¶…过55kg,其长宽高之和ä¸è¶…过250cm。å¦å¤–,温湿度æ¡ä»¶å¯¹ç“¦æ¥žçº¸ç®±å¼ºåº¦å½±å“显著,必须æ高其防潮能力。
  总之,瓦楞纸箱具备ä¿æŠ¤äº§å“ã€æ–¹ä¾¿å‚¨è¿å’Œä¿ƒè¿›é”€å”®ç‰åŒ…装功能,是é€æ¥ä»£æ›¿æœ¨ç®±ã€å¡‘料箱的ç†æƒ³å¤–包装容器。
  3ã€ç“¦æ¥žçº¸ç®±è¿è¾“包装系统
  3.1优化设计
  包装容器在商å“从生产厂家到消费者的物æµè¿‡ç¨‹å¯¹äº§å“的安全ä¿æŠ¤ã€æ–¹ä¾¿å‚¨è¿èµ·ç€å†³å®šæ€§ä½œç”¨ï¼Œå¯æ ¹æ®åŒ…装在商å“æµé€šã€å¸‚场销售ç‰æ–¹é¢æ‰€èµ·çš„综åˆä½œç”¨æ¥è¯„价,其ä¸é€‰æ‹©ä¸€ä¸ªåŒ…括包装ææ–™æˆæœ¬ã€è¿è¾“æˆæœ¬ã€ä»“储æˆæœ¬çš„包装总æˆæœ¬æœ€å°çš„设计方案是éžå¸¸é‡è¦çš„,å³ä¼˜åŒ–å•ä»¶åŒ…è£…ä»¶çš„å‡ ä½•å½¢çŠ¶ã€å°ºå¯¸ï¼Œå•ä»¶åŒ…装在外包装容器内的排列方å¼ï¼Œå¤–åŒ…è£…å®¹å™¨çš„å‡ ä½•å½¢çŠ¶ã€å°ºå¯¸ï¼Œä»¥æ»¡è¶³ä»¥ä¸‹åŒ…装设计è¦æ±‚:
  ・包装æ料最çœï¼ŒåŒ…装æˆæœ¬æœ€ä½Žï¼›
  ・托盘利用率最大,仓储空间利用率最大;
  ・包装容器强度å¯ä¿æŠ¤äº§å“的安全è¿è¾“ï¼›
ã€€ã€€ãƒ»åŒ…è£…å®¹å™¨æ»¡è¶³å‡ ä½•å½¢çŠ¶ã€å°ºå¯¸çš„约æŸæ¡ä»¶ã€‚
ã€€ã€€å› æ¤ï¼Œè¿™æ˜¯ä¸€ä¸ªå¤šç›®æ ‡ã€å¤šå˜é‡çš„è¿è¾“包装系统设计的优化问题,å¯æ述为:
  Min{fk(Vm,Vt,Vs)}k=1,2,...
  s.t.gm(Vm,Vt,Vs)≤0
  gt(Vm,Vt,Vs)≤0
  gs(Vm,Vt,Vs)≤0
  å¼ä¸ä¸‹æ ‡mã€tå’Œs分别表示包装ææ–™ã€è¿è¾“æ–¹å¼å’Œä»“储类型,Vm,Vtå’ŒVs分别是包装ææ–™å˜é‡ã€è¿è¾“è°±é‡å’Œä»“储å˜é‡ï¼Œfk是æˆæœ¬ç›®æ ‡å‡½æ•°ï¼Œgmã€gtå’Œgs分别为包装æ料约æŸæ¡ä»¶ã€è¿è¾“æ–¹å¼çº¦æŸæ¡ä»¶åŠä»“储约æŸæ¡ä»¶ã€‚
  表1 瓦楞纸箱与木箱性能比较
ç¼–å· | 瓦楞纸箱 | 木箱 | |||
项目 | 优点 | 缺点 | 优点 | 缺点 | |
1 | 抗压强度 | 较低 | 高 | ||
2 | 缓冲性能 | 富有弹性 | æ— å¼¹æ€§ | ||
3 | 防潮性能 | 易å¸æ¹¿å˜å½¢ | 雨淋ä¸å˜å½¢ | 淋湿ä¸æ˜“干燥 | |
4 | ä¿æŠ¤äº§å“ | é˜²æŒ¯ï¼Œå†…æœ‰æ ¼æŒ¡ã€è¡¬æ¿æˆ–衬垫ç‰é™„件ä¿æŠ¤äº§å“ | 木质åšç¡¬ï¼Œå†…æ— ä¿æŠ¤äº§å“的附件,易æŸåäº§å“ | ||
5 | 密å°æ€§ | 密å°æ€§å¥½ï¼Œé˜²å°˜æ¸…æ´ | 有ç¼éš™ï¼Œæ˜“è¿›ç°å°˜ç‰æ‚物 | ||
6 | 箱型结构 | 结构新颖ç§ç±»å¤š | 结构简å•ç§ç±»å°‘ | ||
7 | å¤–è§‚è´¨é‡ | ç®±é¢å¹³æ»‘图文清晰 | ç®±é¢ç²—ç³™æ ‡å¿—æ¨¡ç³Š | ||
8 | 仓储è¿è¾“ | 装å¸è½»ä¾¿æ˜“å †ç | 笨é‡è£…å¸è´¹åŠ› | ||
9 | ç©ºç®±å‚¨å˜ | å¯æŠ˜å ,所å ç©ºé—´å° | 立体箱型,所å 空间大 | ||
10 | æ“作性 | 装箱方便速度快 | 装箱费力速度慢 | ||
11 | 包装æˆæœ¬ | 低 | 高 | ||
12 | åŽŸæ–™èµ„æº | 耗木é‡ä½Ž | 木æç¼ºä¹ | ||
13 | ç”Ÿäº§æ–¹å¼ | 机械化自动化效率高 | åŠæœºæ¢°åŒ–或手工æ“作效率低 | ||
14 | 国际è¿è¾“ | 适应国际化产å“包装 | 许多国家ç¦æ¢æœ¨ç®±å‡ºå£åŒ…装 | ||
15 | 体积é‡é‡ | 体积å°ï¼Œé‡é‡è½»ï¼Œè¿è¾“æˆæœ¬ä½Ž | 体积大,é‡é‡å¤§ï¼Œè¿è¾“æˆæœ¬é«˜ | ||
16 | åºŸæ—§å¤„ç† | 易å†ç”Ÿåˆ©ç”¨çŽ¯ä¿æ€§å¥½ | 拆除å¤æ‚ä¸æ˜“å¤„ç† |
  3.2设计框图
  瓦楞纸箱作为一ç§é‡è¦çš„外包装容器,其设计主è¦åŒ…括功能设计ã€ç»“构设计和装潢设计ç‰ã€‚功能设计涉åŠçº¸ç®±çš„使用方便性和储å˜æ¬è¿æ•ˆçŽ‡ï¼Œå®ƒåŒ…括箱型选择ã€å•†å“排列ã€æ¨¡åŽ‹å½¢å¼ã€å°ç®±ä¸Žå¼€å¯ã€‚结构设计包括与包装强度和ä¿æŠ¤ç‰¹æ€§ç‰æœ‰å…³çš„å› ç´ ï¼Œå¦‚é€‰æ‹©æœ‰åˆ©äºŽæ高强度的箱型ã€ç»„åˆä»¶å’Œç»„åˆç»“æž„ã€å°å£å’Œè¿žæŽ¥å½¢å¼ã€é™„件ã€è¡¬åž«ç‰ã€‚装潢设计主è¦è®¾è®¡çº¸ç®±å¤–观特性ã€è¿è¾“åŒ…è£…æ ‡å¿—ã€å°åˆ·é€‚性ç‰ã€‚图1是瓦楞纸箱设计æµç¨‹å›¾ï¼Œä¸åŒ…括功能设计和装潢设计,其ä¸Pã€P′分别是抗压强度ç†è®ºå€¼å’Œå®žæµ‹å€¼ï¼ŒPsæ˜¯å †ç 强度,K是安全系数。
  4ã€ç“¦æ¥žçº¸ç®±ç»“构优化设计
  4.1设计æ¥éª¤
  (1)计算纸箱结构尺寸;
  (2)选择最佳箱型;
  (3)计算抗压强度,优进瓦楞纸æ¿çš„é…料方案;
  (4)箱å¯å›¾è®¾è®¡ï¼›
  (5)输出箱å¯å›¾å’Œçº¸æ¿é…料方案。
图1 瓦楞纸箱结构设计框图
  4.2瓦楞纸箱结构CAD
  瓦楞纸箱结构CAD主è¦åŒ…æ‹¬ä»¥ä¸‹å‡ ä¸ªæ–¹é¢å†…å®¹ï¼šè®¡ç®—çº¸ç®±æŠ—åŽ‹å¼ºåº¦ï¼Œæ ¡æ ¸çº¸ç®±å †ç 强度,纸箱箱å¯ç»“构图设计,输出箱å¯å›¾å’Œçº¸æ¿é…料方案,其æµç¨‹å›¾å¦‚图2所示。瓦楞纸箱结构CADä¸æœ‰ä¸¤ä¸ªæ•°æ®åº“和一个图形库,å³çº¸æ¿é…料方案数æ®åº“ã€æ¥žåž‹æ•°æ®åº“和箱型数æ®åº“,分别供相应功能模å—调用。
  纸æ¿é…料方案数æ®åº“有24ç§ç“¦æ¥žçº¸æ¿çš„组åˆæ–¹æ¡ˆï¼Œæ¯ç§æ–¹æ¡ˆä¸ç“¦æ¥žé¢çº¸å’Œé‡Œçº¸ç›¸åŒã€‚该数æ®åº“主è¦è®°å½•äº†åŒ…括瓦楞原纸的克é‡åŠçŽ¯åŽ‹å¼ºåº¦ç‰ä¿¡æ¯èµ„料,以结构体组织数æ®ï¼Œé‡‡ç”¨åº“文件形å¼è´®å˜ï¼Œé€šè¿‡å函数实现数æ®è¾“å…¥ã€æ·»åŠ ã€ä¿®æ”¹ã€è¯»å–åŠæ˜¾ç¤ºç‰æ“作。
  楞型数æ®åº“主è¦è®°å½•å„ç§æ¥žåž‹çš„组åˆæ–¹å¼åŠå…¶åŽšåº¦ä¹‹é—´çš„关系,也以结构体组织数æ®ï¼Œé‡‡ç”¨åº“文件形å¼è´®å˜ï¼Œé€šè¿‡å函数实现数æ®è¾“å…¥ã€æ·»åŠ ã€ä¿®æ”¹ã€è¯»å–åŠæ˜¾ç¤ºç‰æ“作。
  箱型图形库记录了02ç±»14ç§åž‹å·çš„å›½é™…æ ‡å‡†çº¸ç®±ç»“æž„ï¼ŒåŒ…æ‹¬0200ã€0201ã€0203ã€0204ã€0205ã€0206ã€0210ã€0211ã€0212ã€0215ã€0216ã€0217ã€0218ã€0225ç‰ç®±åž‹ï¼Œå¯æ»¡è¶³å°åž‹æœºç”µäº§å“çš„è¿è¾“包装选用。通过å函数实现对纸箱图形库的数æ®è¾“å…¥ã€æ·»åŠ ã€ä¿®æ”¹ã€é€‰æ‹©ã€æ˜¾ç¤ºåŠæ”¾å¤§ç‰æ“作。
图2 瓦楞纸箱结构CADæµç¨‹å›¾
  5ã€ç»“论
  瓦楞纸箱广泛应用于商å“包装,在销售包装和è¿è¾“包装ä¸å 有ç»å¯¹ä¼˜åŠ¿ï¼Œæ˜¯æ›¿ä»£æœ¨ç®±çš„最佳è¿è¾“包装容器。瓦楞纸箱è¿è¾“åŒ…è£…ç³»ç»Ÿçš„ä¼˜åŒ–è®¾è®¡æ˜¯ä¸€ä¸ªå¤šç›®æ ‡å‡½æ•°ã€å¤šå˜é‡çš„ä¼˜åŒ–é—®é¢˜ï¼Œä»¥ä»“å‚¨ç©ºé—´åˆ©ç”¨çŽ‡æœ€å¤§ä¸ºä¼˜åŒ–ç›®æ ‡å‡½æ•°ï¼Œç“¦æ¥žçº¸ç®±å¼ºåº¦ä¸ºçº¦æŸæ¡ä»¶ï¼Œä¼˜åŒ–瓦楞纸箱结构ã€é…料方案åŠè£…载模å¼ï¼Œèƒ½å¤Ÿè¾ƒå…¨é¢è¿›è¡Œçº¸ç®±ä¼˜åŒ–设计,较好实现瓦楞纸箱对产å“的安全ä¿æŠ¤ï¼Œæ–¹ä¾¿å‚¨è¿åŠŸèƒ½ã€‚