基于TRIZ理論使用智能快遞柜回收快遞包裝的設計研究

張文平

摘要：隨著物流快遞業的發展，快遞包裝垃圾不斷增多，對環境造成了極大的影響，文章基于智能快遞柜回收快遞包裝的應用場景進行分析，引入TRIZ理論對以智能快遞柜為中介（媒介）的人-機-物系統進行了矛盾沖突解決方案創想，梳理基于智能快遞柜的快遞包裝回收流程，增加設計智能快遞柜硬件功能和軟件系統，提出相關激勵和約束機制構建的要求，達到末端快遞包裝有效回收的目的。

Abstract： With the development of the logistics express industry， the express packaging waste is increasing， which has a great impact on the environment. The article is based on the application scenario of the intelligent express cabinet recycling express packaging， introducing the TRIZ theory to the intelligent express cabinet as the intermediary （media） The human-machine-object system has carried out the contradictory conflict solution idea， combing the express packaging recycling process based on the intelligent express cabinet， increasing the hardware function and software system of the design intelligent express cabinet， and proposing the requirements of the relevant incentive and constraint mechanism construction. The end express package is effectively recycled.

關鍵詞：TRIZ;智能快遞柜;快遞包裝;回收流程

Key words： RIZ;intelligent express cabinet;express packaging;recycling process

中圖分類號：TB482;TP11 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0131-04

0 ?引言

隨著物流業飛速發展，世界第一快遞大國的背后，面臨的是嚴重的快遞包裝垃圾問題。根據國家郵政管理局的數據顯示，僅2017年快遞行業包裝使用量就達400億件。產生的固體廢物中，快遞包裝箱有40億個。全國一年紙箱包裹需要的瓦楞紙箱原紙多達4600萬噸，而換算成造紙用樹木約7200萬棵。面對堆積如山的快遞包裝，如何降低消耗，成為迫在眉睫且需要解決的社會問題。構建基于智能快遞柜的末端快遞包裝回收體系，具有發展應用前景。

1 ?綠色物流對快遞包裝的回收要求

據國家統計局數據，在我國特大城市中，快遞包裹垃圾增量已占到生活垃圾增量的93%，在新零售電商崛起時代產生的包裹量呈線性增長背后，是數以億計的快遞垃圾如何進行快捷有效的處理問題。隨著綠色物流新政接連出臺，物流行業開始轉型升級，一方面，對快遞包裹進行“科學減負”，通過對包裝和材料的瘦身，間接地減少快遞包裹垃圾的產生量。如蘇寧從材料入手，研發可循環使用的共享快遞盒，其主要針對母嬰、3C類產品，在客戶當面簽收后，由快遞收回，返回到倉庫循環使用[1]。

另一方面，針對快遞包裝的逆向回收也在嘗試。目前，我國快遞業的包裝主要分為文件袋、紙箱、防水袋、填充物、膠帶等幾類。其中部分如文件袋、紙品都是屬于可回收物，而防水袋、膠帶等材料的主要原料都是聚氯乙烯，屬于不可回收垃圾。而大部分收件者不正確的垃圾投放方式使許多可回收利用的生活垃圾被大大浪費掉了，據國家郵政局發布的數據顯示，我國快遞業中紙板和塑料實際回收率不到10%，這些包裝大多因為錯誤投放或導致二次污染而被直接送進垃圾場填埋。目前，不少快遞企業回收顧客取快遞后不要的紙箱（盒），如菜鳥的“綠倉”活動，使針對快遞的回收紙箱力度加大，企業可以把回收來的紙箱進行篩選，符合條件的繼續利用，不適合再利用的統一進入循環再生渠道。

2 ?智能快遞柜發展及預測

互聯網高速發展為電商奠定基礎。據統計中國互聯網普及率已達55%左右，其中網購人群占近70%，中國已成為全球最大電子商務市場（占到全球市場40%達到7500億美元不含服務）。得益于電商發展，中國快遞業務高速增長，據保守估計2020年中國快遞將會達到700億件/年，相當于每天將近2億件快遞，而如此龐大的快遞數量，將給末端派送造成極大的壓力。在成本與效能的雙重壓力之下，多種末端配送方式應運而生，除了傳統的人力門到門配送，亦出現了眾包配送、快遞服務站（如菜鳥驛站、代收點）等新模式，智能快遞柜、無人機（車）等新技術（見表1）。快遞柜的便利性與可實施性使其成為了當前末端無人科技的首選。

從我國智能快遞柜發展歷程來看，自2010年中國郵政鋪設第一個投遞終端，到2018年菜鳥進場三強爭霸，中國智能快遞柜發展的7年時間伴隨著國家政策大力扶持，快遞柜公共屬性確認（見表2）。據預測，隨著中國電商快遞的高速發展，未來箱遞率將達到30%或更高，到2020年將有5000萬格口服務于社會。

3 ?基于智能快遞柜的外包裝回收分析

3.1 智能快遞柜為中（媒）介的人—機—物系統分析

在智能快遞柜為中（媒）介的人—機—物系統分析中，“人”包括了快遞員（公司）端和收件人（端），“物”包括了快遞包裹的外包裝及其內部貨物（附帶商品包裝）;智能快遞柜作為“機器”，一方面起到了連通快遞員（公司）端和收件人（端）的中介作用;另一方面也作為媒介豐富了快遞服務內容，拓展了物流業務形式。

從中介作用看，除了正確交付快遞貨物，智能快遞柜還有解決快遞派送時間與收件人在家時間不一致（如快遞員宅配等待造成快遞公司單件成本升高），避免越來越多的假冒快遞員上門的惡劣及違法犯罪事件的作用。從媒介作用看，智能快遞柜不僅是相對于傳統報箱在使用便捷性和智能化方面的巨大進步[2]，同時也可以籍由關聯廣告、智能化系統、手機端等，豐富快遞物流業務種類，為用戶帶來各種形式信息。

3.2 快遞外包裝回收物流中場景應用分析

前述主要是從快遞貨物正向流動的視角，分析智能快遞柜在人—機—物系統中的作用。但針對快遞包裝（快遞包裹的外包裝）回收物流，智能快遞柜亦能發揮其重要作用。而在快遞包裹的外包裝回收物流場景中：收件人在拿到快遞包裹后，打開快遞包裹外包裝、取貨，并撕掉包裝上的信息條，保持快遞包裹外包裝完整，并重新投入到相應的智能快遞柜格中（可能沖突1）;智能快遞柜需要保存相應快遞包裹外包裝，智能識別其完整性、真實性，并上傳數據信息至系統對應平臺（可能沖突2）;快遞員在存放快遞包裹時，需要選擇有回收快遞包裹外包裝的智能快遞柜格，打開并回收快遞外包裝，同時，存放當前的快遞包裹進去（可能沖突3）。

針對沖突1：首先，由于大多數收件人缺乏回收意識，不會將外包裝放回快遞柜中，導致智能快遞柜回收功能形同虛設;其次，收件人可能會放置其它物品替代待回收外包裝，從而導致無效回收物流;特別是，收件人在打開快遞取出貨物，即實行貨物和外包裝分離的過程中，未能保證外包裝以較為完整的狀態重新放置于柜格中。

針對沖突2：首先，智能快遞柜沒有識別包裝材料（真實性）的功能，當收件人放入待回收外包裝時，智能快遞柜無法準確區分是否為可回收材料，可能存在部分收件人投機取巧，投入不相關物品或危險物替代可回收外包裝的情況;其次，在確認回收外包裝真實性的基礎上，智能快遞柜無法識別待回收外包裝的完整度，從而加大后續人工判斷的工作量。特別是，智能快遞柜沒有相應平臺系統，無法實現與收件人端及快遞員（公司）端的信息傳遞與共享。

針對沖突3：首先，利用智能快遞柜進行快遞外包裝回收會增加快遞員的工作量及派送快遞的單位時間成本;其次，快遞員可能存在回收積極性不高、效率低下等問題，導致回收流程中斷，出現快遞柜占用、包裝物積壓的現象;再有，快遞員愿意回收外包裝，但可能在人工判斷確認回收外包裝真實性、完整性時出現有意或無意的錯誤。

3.3 基于TRIZ的沖突問題解決

針對上述可能沖突，本文利用TRIZ理論的40項發明原理[3][4]，解決智能快遞柜自身功能與快遞包裹回收的矛盾沖突，從而達到快遞包裝有效回收的目的。如針對快遞員在回收過程中可能存在回收積極性不高、效率低下等問題，可以利用TRIZ原理9（預先反作用原理），得到解決方案：為了避免快遞員為提高其配送效率而刻意不對快遞外包裝進行回收，事先針對快遞員制定相應的獎懲制度，以提高其積極性。由于絕大多數收件人缺乏綠色物流、回收物流意識，可以利用TRIZ原理6（多功能性原理）及原理22（變害為利原理），得到解決方案：使收件人對快遞外包裝進行回收具有多重收益，既響應國家政策進行分類回收，促進生態文明建設;又通過該行為積累個人信用，并得到一定的積分獎勵。

現有智能快遞柜還未有識別包裝真實性（如識別包裝材料）和完整性（如包裝重量）的功能。一是，可能會出現收件人存在僥幸心理，投入不相關物品或危險物替代可回收外包裝的問題;二是，快遞包裝完整度的判斷和確認較為復雜。針對上述問題，可利用TRIZ原理11（事先預防原理）以及原理28（機械系統替代原理），得到解決方案：一方面，對于快遞包裝真實性和完整性的判別，可事先在快遞柜里安裝觸發式電子眼及重量檢測器對分離后的快遞包裝進行抓拍和稱重，通過機器識別以自動判別（第一次）其材料及重量，這也為未來智能快遞柜作為公共屬性設備臨時存儲并應對反恐需要提供了技術保障;另一方面，通過軟件系統+移動互聯網應用，在收集存儲相關信息數據的基礎上，實現信息傳遞與共享，如智能快遞柜將相應柜格待回收的快遞包裝圖象和重量信息傳遞給利用該柜格回收（前一個快遞的包裝）并存放當前快遞的快遞員移動終端，幫助其進行人工（第二次）判斷待回收快遞包裝的真實性和完整度，以確認前一個快遞包裝關聯收件人的行為有效性并以此作為其獲得相應信用值和積分的電子合約依據。與此類似，第一次機器識別和第二次人工識別信息數據又會傳遞給對應快遞包裝回收機構，當快遞員將回收快遞包裝送達到對應快遞包裝回收機構后，由后者進行最終的快遞包裝真實性和完整度判斷（第三次），以確認快遞員回收過程的行為有效性并以此作為快遞員獲得相應激勵的電子合約依據。通過智能快遞柜軟、硬件系統設計有效采集信息，通過回收過程中機器+人工的多次判斷避免了無效回收行為，保證了快遞包裝回收目的。

3.4 智能快遞柜設計

智能快遞柜整體結構與柜格設計如圖1、圖2所示，其中智能快遞柜整體結構與所服務小區的業務規模和類型有關，柜格設計增加底部重量感應裝置和頂部抓拍電子眼。針對軟件系統+移動互聯網應用（見圖3、圖4所示），在智能快遞柜顯示屏終端和移動互聯網手機端應強化分別與收件人和快遞員的人機交互要求，滿足快遞外包裝回收的提示、選擇等操作需要，在機器識別的基礎上，智能快遞柜關聯后臺系統存儲數據，實現移動互聯網端信息傳遞共享及電子合約下的獎懲和積分兌換。

3.5 快遞包裝回收流程

首先，收件人根據智能快遞柜提示，仍然利用其取件柜格（相應柜格已關聯其快遞件）放入待回收快遞外包裝（相應柜格關聯該快遞件外包裝）;智能快遞柜自動進行機器識別并且存儲數據到后臺系統;然后，下一個快遞員根據智能快遞柜提示，自主選擇空柜格或待回收柜格，進行當前快遞的放件和回收之前快遞件外包裝操作，若快遞員選擇待回收外包裝柜格，則智能快遞柜顯示屏會顯示有經機器識別后待回收快遞外包裝的相關數據，以便于快遞員進行人工判斷，同樣，相關數據也會發送到快遞員手機移動端，快遞員可通過智能快遞柜顯示屏或手機移動端應用確認相關數據;與此同時，關聯快遞件外包裝經快遞員確認后的數據會發送給快遞員所屬企業的回收機構，方便回收機構根據系統傳遞的信息，確認快遞員回收的外包裝。前述通過機器識別+快遞員人工確認收件人有效回收外包裝后，系統會自動觸發收件人行為的電子合約，實現針對收件人積分/信用獎懲;同樣，回收機構確認快遞員回收的外包裝后，也會觸發快遞員行為的電子合約，實現針對快遞員的獎懲機制。

3.6 獎懲機制

互聯網經濟時代飛速發展，人們越來越接近數字貨幣時代。未來個人信用對人們的生活和工作有著極大的影響，為進一步促使消費者使用快遞柜回收，并在一定程度上規范和約束消費者及快遞員的行為，對于參與回收的人員和回收過程中可能出現的問題，本文設立如下獎懲制度：針對消費者使用快遞柜回收快遞，不僅能獲得相應的積分獎勵，而且若多次回收并且回收包裝較完整，消費者也能增加個人信用分。相反，若存在投機取巧，則給予相應的信用懲罰。此信用分不但影響消費者今后寄送快遞，也同步互聯網平臺，以作為個人征信的參考依據。消費者獲得的積分可在平臺系統內的積分商城進行商品兌換、延長快遞在快遞柜中的免費存放時間、兌換現金等。針對快遞人員在確認回收包裝完整度時，應該客觀的進行判別，并將回收快遞包裝在最終交接給相應回收點前，保證回收快遞包裝狀態一致性，否則給予一定的信用懲罰（此信用與消費者信用性質相同）。當然，快遞人員將回收到的包裝送到回收點后，經回收點確認無誤，會得到相應的積分和信用獎勵。就目前來看，針對快遞包裝特別是回收廢紙遠不會帶來明顯收益，但隨著物流生態整合及用戶行為改變，快遞包裝中的廢紙回收再利用將成為快遞柜企業的下一盈利方式。

4 ?結語

隨著物流快遞業的發展，快遞包裝垃圾不斷增多，對環境造成了極大的影響。本文提出利用智能快遞柜對快遞包裝進行回收，在基于智能快遞柜回收快遞包裝的應用場景進行分析的基礎上，引入TRIZ理論對以智能快遞柜為中介（媒介）的人-機-物系統進行了矛盾沖突解決方案創想[5][6]，梳理了基于智能快遞柜的快遞包裝回收流程，增加設計了智能快遞柜硬件功能和軟件系統，提出了相關激勵和約束機制構建的要求，以保障快遞包裝有效回收的目的。

參考文獻：

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