利用包裝優(yōu)化軟件提高物流裝載效率

本刊記者 喜崇彬/文

利用包裝優(yōu)化軟件提高物流裝載效率

本刊記者 喜崇彬/文

包裝優(yōu)化是一個(gè)非常細(xì)分的專業(yè)領(lǐng)域，是工業(yè)設(shè)計(jì)科學(xué)和物流科學(xué)交叉應(yīng)用的一個(gè)學(xué)科。

一種商品在物流過(guò)程中，能否被高效裝載運(yùn)輸，和商品的包裝體積與尺寸，甚至和這個(gè)商品本身的形狀都有著很大的關(guān)系。包裝設(shè)計(jì)的目的是為了保護(hù)商品，提供優(yōu)美外觀、便于在物流各環(huán)節(jié)的操作進(jìn)而節(jié)約費(fèi)用。然而，由于種種原因，商品包裝的體積與尺寸往往不是最優(yōu)組合，從而影響貨物的裝載效率和運(yùn)輸成本。如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？其實(shí)，可以利用包裝優(yōu)化軟件系統(tǒng)解決這個(gè)問(wèn)題。

為了了解包裝優(yōu)化類(lèi)軟件的分類(lèi)、功能和使用效果，記者采訪了這個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)人士——北京湯姆軟件有限公司總經(jīng)理郭勇先生。

包裝優(yōu)化，一個(gè)專業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域

包裝優(yōu)化是一個(gè)非常細(xì)分的專業(yè)領(lǐng)域，是工業(yè)設(shè)計(jì)科學(xué)和物流科學(xué)交叉應(yīng)用的一個(gè)學(xué)科。以北京湯姆軟件公司為例，其主要代理了三款國(guó)外的軟件產(chǎn)品：包裝設(shè)計(jì)及托盤(pán)優(yōu)化軟件Cape Pack、異形零件集裝箱（包括集裝箱半掛車(chē)、廂式車(chē)優(yōu)化軟件Pack assistant、集裝箱（包括集裝箱半掛車(chē)、廂式車(chē)）優(yōu)化裝箱軟件Cube Master。這些軟件的基本原理是：通過(guò)改變產(chǎn)品的包裝大小、貨物的擺放方式、產(chǎn)品的排列方式，來(lái)提高產(chǎn)品運(yùn)用托盤(pán)和集裝箱的裝載利用率。

實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作

據(jù)郭勇介紹，目前市場(chǎng)上包裝優(yōu)化類(lèi)軟件并不多，尤其是與Cape Pack和Pack assistant功能類(lèi)似的軟件非常少；裝箱優(yōu)化類(lèi)的軟件Cube Master相對(duì)多一些。這主要有幾個(gè)原因：第一，Cape Pack和Pack assistant推出都有一定的時(shí)間了，幾乎成為行業(yè)內(nèi)一種標(biāo)桿式的存在，而且主要是大型企業(yè)來(lái)應(yīng)用，這些企業(yè)很看重軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性，所以一般情況下很少會(huì)重新采購(gòu)?fù)?lèi)型軟件。第二，從軟件開(kāi)發(fā)來(lái)看，這類(lèi)軟件本身的迭代升級(jí)依賴于數(shù)據(jù)的積累，較早進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。小的軟件企業(yè)開(kāi)發(fā)這類(lèi)軟件的技術(shù)積累不夠；而大企業(yè)沒(méi)有動(dòng)力投入高成本研發(fā)類(lèi)似軟件，因?yàn)檫@個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的規(guī)模是相對(duì)固定和有限的，再開(kāi)發(fā)新的軟件不是很劃算。

郭 勇北京湯姆軟件有限公司總經(jīng)理

產(chǎn)品和商品包裝在設(shè)計(jì)時(shí)就按照最有利于物流操作和運(yùn)輸?shù)姆绞皆O(shè)計(jì)。按照這種方式設(shè)計(jì)生產(chǎn)的商品，能最大效率利用物流設(shè)備進(jìn)行裝卸、存儲(chǔ)，最大效率利用托盤(pán)和集裝箱載運(yùn)。

相關(guān)軟件主要功能介紹

1.Cape Pack包裝設(shè)計(jì)及托盤(pán)優(yōu)化軟件

Cape Pack是由一家美國(guó)軟件開(kāi)發(fā)公司Cape Systems在1971年推出的一款產(chǎn)品，該公司一直致力于包裝設(shè)計(jì)及托盤(pán)裝載優(yōu)化的研究。Cape Pack是一個(gè)解決托盤(pán)裝載以及產(chǎn)品包裝優(yōu)化問(wèn)題的實(shí)用性軟件工具。Cape Pack跨越包裝和物流兩大領(lǐng)域，為配合物流的需要，優(yōu)化設(shè)計(jì)包裝，提供包裝托盤(pán)化碼垛方案，從而可以提高裝載率與作業(yè)速度，節(jié)約運(yùn)輸成本和物流作業(yè)中的人力成本。

Cape Pack軟件的主要功能（即產(chǎn)品模塊）有：托盤(pán)裝載（Pallet Group）、包裝排列（Arrange Group）、產(chǎn)品設(shè)計(jì)（Design Group）、展示托盤(pán)（Display Pallet）、平板包裝（KDF Group）、強(qiáng)度分析（Strength Analysis）、形狀建模（Sharp Wizards）、三維貼圖（3D Imaging）、網(wǎng)頁(yè)發(fā)布（Web Page Publisher）等。任何有大量運(yùn)輸需求的公司，并且在物流運(yùn)作中需要使用托盤(pán)以及集裝箱的公司，例如快速消費(fèi)品生產(chǎn)企業(yè)和銷(xiāo)售企業(yè)，都會(huì)用到這款軟件。這些公司之所以采用Cape Pack主要有幾個(gè)原因：第一，這些公司要定期推出新款產(chǎn)品以刺激銷(xiāo)售，而不同的產(chǎn)品要在包裝上有所變化才能吸引消費(fèi)者，這使得這些公司有長(zhǎng)期穩(wěn)定的包裝優(yōu)化需求。第二，各個(gè)不同市場(chǎng)的物流設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不同，以托盤(pán)為例，日本、歐洲、美國(guó)、中國(guó)各有不同的托盤(pán)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有的行業(yè)還有自己獨(dú)特的托盤(pán)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這使得在不同市場(chǎng)要使用不同的托盤(pán)碼垛優(yōu)化方案，才能達(dá)到最佳的裝載效率。借助專業(yè)軟件工具是非常便捷的方法。第三，很多大公司有長(zhǎng)期的物流運(yùn)輸需求，每一次裝載效率的浪費(fèi)，哪怕每個(gè)托盤(pán)或集裝箱僅僅浪費(fèi)幾個(gè)厘米的空隙面積，長(zhǎng)期積累下來(lái)，都是一筆巨大的物流資源浪費(fèi)，因此實(shí)現(xiàn)包裝優(yōu)化能夠取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，Cape Pack軟件已經(jīng)成為該領(lǐng)域的必備工具。

2.Pack Assistant異形產(chǎn)品集裝箱裝載優(yōu)化軟件

Pack Assistant是由德國(guó)弗勞恩霍夫物流研究院開(kāi)發(fā)的一款軟件，最初是為德國(guó)大型汽車(chē)制造企業(yè)定向開(kāi)發(fā)的，解決汽車(chē)零部件的裝載運(yùn)輸優(yōu)化問(wèn)題。因?yàn)槠?chē)零部件種類(lèi)繁多，且大多形狀復(fù)雜，即使是有經(jīng)驗(yàn)的裝載工人也要花費(fèi)很多時(shí)間才能考慮好如何把這些異形產(chǎn)品裝入包裝單元器具（周轉(zhuǎn)箱）和集裝箱中。即便是這樣，也往往不能最有效利用集裝箱的空間。Pack Assistant軟件通過(guò)使用三維CAD模型來(lái)計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)集裝箱里的零件的最優(yōu)裝載安排，其前提是所有零件是相同形狀和大小的。這款軟件對(duì)任何復(fù)雜形狀的零件同樣有效，因?yàn)樗軌蜃R(shí)別并考慮到單個(gè)零件的形狀。

很多汽車(chē)制造相關(guān)企業(yè)也通過(guò)Pack Assistant軟件得到收益，包括：節(jié)省時(shí)間和資金；獲得最優(yōu)的集裝箱使用率；制定適用的運(yùn)輸、裝載和存儲(chǔ)計(jì)劃；為投標(biāo)作好準(zhǔn)備的重要工具（零件生產(chǎn)或者運(yùn)輸公司可以根據(jù)這款軟件計(jì)算出運(yùn)輸一批零件所需要的價(jià)格，從而參與運(yùn)輸招標(biāo)項(xiàng)目）。很多零部件配套生產(chǎn)企業(yè)在零件設(shè)計(jì)階段就利用這款軟件，可以盡早計(jì)算并顯示出零件裝載的精確安排方法。Pack Assistant能夠在幾秒鐘之內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)三維視圖，基于這個(gè)三維視圖，客戶能夠輕易看到應(yīng)該怎樣在集裝箱里安排堆放零件，而之前這些工作都是通過(guò)繁瑣的繪圖完成的，需要耗費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間與更多人力。

郭勇介紹，據(jù)客戶反映，Pack Assistant軟件在使用時(shí)，最初的優(yōu)化時(shí)間還是有些長(zhǎng)的，大概需要半個(gè)多小時(shí)。但是隨著相關(guān)數(shù)據(jù)的積累，各種優(yōu)化方案和模型成熟后，這款軟件的優(yōu)化時(shí)間會(huì)越來(lái)越短。

3.CubeMaster集裝箱優(yōu)化裝箱軟件

這類(lèi)軟件被使用者稱之為“裝柜大師”或“裝箱大師”。市場(chǎng)上這類(lèi)軟件較多，然而其使用效果不同，對(duì)其評(píng)價(jià)也褒貶不一。

首先，這類(lèi)軟件一般都有多個(gè)版本以適應(yīng)不同的裝貨需求，解決單一類(lèi)產(chǎn)品裝載在一個(gè)集裝箱內(nèi)的優(yōu)化問(wèn)題最常見(jiàn)的是單貨版和多貨版。單貨版是，這個(gè)優(yōu)化計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單。多貨版可以解決不同貨物裝載在同一個(gè)集裝箱時(shí)的優(yōu)化問(wèn)題，但是可以想象，這個(gè)計(jì)算量是很大的，有時(shí)優(yōu)化需要的時(shí)間較長(zhǎng)，還不如有經(jīng)驗(yàn)的配載員根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)配載速度快。

其次，在實(shí)際裝柜時(shí)，每次用到的集裝箱類(lèi)型不同，貨物的形狀、尺寸也不一樣，很多時(shí)候在使用完軟件做優(yōu)化后，仍需要人工手動(dòng)調(diào)整裝箱方案，才能最終完成配載。還有，軟件是給人用的，應(yīng)該方便大多數(shù)人使用，需要做到上手快，操作簡(jiǎn)單。如果軟件界面復(fù)雜，功能繁雜，需要專門(mén)的培訓(xùn)才能使用，很多客戶就不愿意選擇。對(duì)于很多配載員來(lái)說(shuō)，平常的工作繁忙，再去花費(fèi)大量的時(shí)間和精力學(xué)習(xí)如何使用軟件，未免不切實(shí)際，還不如憑經(jīng)驗(yàn)自己裝。以上種種原因制約了該款軟件的使用。

包裝優(yōu)化始于產(chǎn)品設(shè)計(jì)

據(jù)郭勇介紹，包裝優(yōu)化軟件的使用一般有三個(gè)層次：最基本的一種優(yōu)化是在產(chǎn)品本身、商品包裝和運(yùn)輸包裝都不能改動(dòng)的情況下做裝載優(yōu)化，這時(shí)只能通過(guò)運(yùn)輸包裝不同的碼放和排列組合方式調(diào)整來(lái)提高裝載效率，但效果是有限的。

更深入的一種優(yōu)化方案是，雖然產(chǎn)品本身和商品包裝不能改動(dòng)，但是可以改動(dòng)運(yùn)輸包裝，這時(shí)可優(yōu)化的空間大大增加，可以計(jì)算出更高效的運(yùn)輸包裝方式。

零件裝載報(bào)表

軟件界面

而最徹底的優(yōu)化方案是：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到物流運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，產(chǎn)品和商品包裝在設(shè)計(jì)時(shí)就按照最有利于物流操作和運(yùn)輸?shù)姆绞皆O(shè)計(jì)。按照這種方式設(shè)計(jì)生產(chǎn)的商品，能最大效率利用物流設(shè)備進(jìn)行裝卸、存儲(chǔ)，最大效率利用托盤(pán)和集裝箱載運(yùn)。有的產(chǎn)品可以設(shè)計(jì)為拆散運(yùn)輸，到了目的地再組裝。如，很多工業(yè)產(chǎn)品常會(huì)帶有旋轉(zhuǎn)把手、輪子等配件。通常情況下，輪子、把手、合頁(yè)等以最大可能折疊的裝配方式裝配，然后送到客戶的手中。這些部件的裝配方式允許工程師對(duì)產(chǎn)品的尺寸有一定改動(dòng)以利于配載運(yùn)輸。這些改動(dòng)需要包裝工程師或工業(yè)工程師與市場(chǎng)銷(xiāo)售人員協(xié)調(diào)進(jìn)行。在工業(yè)設(shè)計(jì)上已經(jīng)有一些能兼顧兩方面利益的設(shè)計(jì)，如使用翼型螺母、叉桿銷(xiāo)和栓銷(xiāo)等零件非常利于拆散運(yùn)輸又便于顧客安裝。這種工業(yè)設(shè)計(jì)使得產(chǎn)品在物流包裝環(huán)節(jié)能夠重新布置產(chǎn)品部件以提高包裝效率，因?yàn)檫@些零件是活動(dòng)的，因此它們可以找到一個(gè)最佳的位置擺放。這些擺放“間隙”是工程師成功設(shè)計(jì)包裝的關(guān)鍵。例如，如果有兩個(gè)輪子、一瓶油或其他附件需要放在包裝中，如果增加這些物品會(huì)使包裝增長(zhǎng)2英寸或增高1.5英寸。在哪個(gè)方向上增加尺寸需要考慮集裝箱的裝載效果來(lái)確定。

很多產(chǎn)品，如果從早期產(chǎn)品設(shè)計(jì)著手，就有可能挖掘出更多的裝載運(yùn)輸效率。這就是為什么很多國(guó)際大型企業(yè)的包裝工程師小組在公司內(nèi)的地位非常重要的原因。

零件分層碼放

帶隔間裝載零件

模擬細(xì)小零件裝箱

很多產(chǎn)品，如果從早期產(chǎn)品設(shè)計(jì)著手，就有可能挖掘出更多的裝載運(yùn)輸效率。這就是為什么很多國(guó)際大型企業(yè)的包裝工程師小組在公司內(nèi)的地位非常重要的原因。包裝工程師已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的重要參與者。他們的另一個(gè)重要作用是可避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的潛在損失，從而有利于產(chǎn)品的保護(hù)。包裝工程師的工作可減少保護(hù)材料使用、優(yōu)化包裝尺寸、增加裝載運(yùn)輸效率。由于很多企業(yè)都已認(rèn)識(shí)到，正確的產(chǎn)品包裝是實(shí)現(xiàn)裝載優(yōu)化的一種有效方法，因此在這方面發(fā)力并取得了良好效果。