物流包裝系統研發的心路歷程

■ 文/彭國勛

1978年11月10—13日的十一屆三中全會，開創了我國改革開放的新時代，迎來了科學發展的春天，物流包裝產業開始飛速發展。

中國包裝技術協會（以下簡稱“協會”）于1980年12月應運而生，隨著規模的擴大，2005年更名為中國包裝聯合會。1980年我國包裝工業總產值僅92億元，占當年GDP（4546億元）的1.58%。2020年增長到約25 000億元，翻了272倍，占GDP（101.6萬億元）的2.52%。中國包裝技術協會教育委員會于1984年在西北輕工業學院召開了“全國包裝教材編審委員會”成立大會，編委會由36名包裝領域的知名專家組成，本人任主任，靠掛在西北輕工業學院。編委會計劃編寫13本包裝工程專業教材，本人負責其中的《包裝機械淺論》《緩沖包裝動力學》《包裝機械》等教材的主編，形勢迫使我要花精力去研究包裝技術。

改革開放后，我國急需引進大量先進的包裝技術及其自動包裝機。協會每年都要舉辦一次國際包裝博覽會。為了配合企業能對引進包裝設備進行科學評估，協會要求能出書指導企業合理選購高性價比的包裝機，于是在收集美國包裝機械制造協會（PMMI）的培訓資料和日本包裝協會的有關資料基礎上，于1985年出版了《包裝機械淺論》（見圖1），以解企業的燃眉之急。

圖1 《包裝機械淺論》封面

為了改變我國一等產品、二等包裝、三等價錢的落后面貌，中國包裝技術協會曾受國家經委的委托 ，由何家興副會長、姜銳處長和作為技術顧問的本人組團，前往美國考察先進的包裝技術，先后訪問了包括密歇根州立大學包裝學院在內的一些大學和蘋果公司在內的若干制造業和包裝業企業，參觀了世界上規模最大的芝加哥包裝博覽會，深感我國主要是包裝技術落后。在參考收集到的《Brandenburg R,K.,Julian June-Ling Lee，Fundamentals Packaging Dynamics，MTS System Coporat-1985》等專著和大量文獻的基礎上，1989年編寫出版了包裝工程專業統編教材中的《緩沖包裝動力學》（見圖2），為我國奠定了包裝的力學理論基礎。

圖2 《緩沖包裝動力學》封面

為了能獨立自主設計和生產高速自動包裝機等自動機械，國家經委與科委于1988年下達了高速自動包裝機急需的關鍵部件的重點研發項目《高速、高精度凸輪分度機構CAD/CAM系統的開發》，獲得項目費460萬元。經過不懈努力，我們終于完成了國家重點攻關項目，1990年編寫出版了《自動機械凸輪機構設計》（見圖3）理論專著，將日本、德國和蘇聯的研究成果提升到更高水平。隨后完成了西方禁運的加工空間凸輪所需的多軸聯動數控銑床開發，改變了被卡脖子的被動局面。該項目于1993年通過國家驗收，1995年榮獲陜西省科技進步二等獎。

圖3 《自動機械凸輪機構設計》封面

在《高速、高精度凸輪分度機構CAD/CAM系統的開發》研發成果基礎上，完成了1989年出版的包裝工程專業的統編教材《包裝機械》中循環圖和機構設計的理論部分（見圖4）。

圖4 《包裝機械》封面

在《緩沖包裝動力學》等教材基礎上，參考美國《HanloenJ.F., Handbook of Packahing》等文獻，1999年主編了包裝工程專業統編教材中的《運輸包裝》統編教材（見圖5）。

圖5 《運輸包裝》封面

紙包裝在整個包裝產業中占有最大的份額，在廈門合興包裝印刷有限公司當顧問期間，收集了國內外最新的資料，結合企業的經驗，于2007年編寫出版了所示的《瓦楞包裝設計》專著[見圖6（a）]，有關算法開發了智能設計軟件，滿足了我國廣大紙包裝企業和用戶優化設計瓦楞包裝系統的需要。于2013年修訂后發行了第二版[見圖6（b）]。

圖6 《瓦楞包裝設計》封面

物流與包裝一樣，在改革開放后得到飛速的發展。1984年成立了中國物流研究會、1995年成立了中國物資流通協會，經多次演變，最終于2001年4月更名為中國物流與采購聯合會。那時，我國社會物流總費用僅為2萬億元。2020年我國社會物流總費用為14.9萬億元，占GDP（101.6萬億元）的14.7%。國際平均占比約為12%，我國處于世界的落后水平；發達國家約為8%，差距高達6.7個百分點，有6.8萬億元的一座巨大金山值得各行各業去挖掘！物流是指生產及流通過程中，涉及將產品或服務提供給最終用戶而形成的網鏈結構。物流包含包裝、運輸、儲存、裝卸、搬運、流通加工、配送、信息處理等8個基本功能。包裝對物流全過程具有十分關鍵的作用。2006年，考慮到物流與包裝的關系越來越密切，將1999年編寫的《運輸包裝》在2006年將內容擴展成的《物流運輸包裝設計》[見圖7（a）]；2012年修訂后出版了第二版[見圖7（b）]，至今已印刷了15次，印數達數萬冊。同時開發了具有世界先進水平的包裝系統智能設計軟件，為科學優化定量設計物流包裝系統提供了有力的工具。

圖7 《物流運輸包裝設計》封面

在無錫市前程木業包裝有限公司當顧問期間，收集了美國、日本，以及歐洲等國的大量資料，2014年編寫出版了《機電產品木包裝系統設計設計》專著（見圖8），填補了這一領域的空白；該書還介紹了根據國內外最新標準和有關資料，率先在世界上開發了設計復雜結構木箱和托盤等物流包裝系統的智能設計軟件，為推動木包裝科技發展和科學地降低成本作出了貢獻。

圖8 《機電產品木包裝系統設計設計》封面

自從1985年第一次從美國取經后，已過去了30多年。近年來，世界發達國家的物流包裝科技日新月異。無錫正新和包裝技術研究院有限公司彭國勛物流包裝工作室在林偉清總經理的支持下，精心策劃，組織在國外進修的弟子們，第二次向世界各國取經，收集到了幾十本各國最新供應鏈物流包裝專業的高校使用的教材和其他相關文獻與新標準，主要有：

（1）Diana Twede, Susan E.M.Selke, David Shires- Cartons, Crates and Corrugated Board_ Handbook of Paper and Wood Packaging Technology （2014, DEStech Publications, Inc）

（2）Plastics Packaging Properties, Processing,Applications, and Regulations （Third Edition 2016）

（3）Packaging Design - Marianne R.Klimchuk（2012）

（4）Package Design Workbook The Art and Science of Successful Packaging（2011）

（5）guide to packaging law（2007）

（6）Woodhead Publishing in Materials]Anne Emblem,Henry Emblem - Packaging technology_ Fundamentals,materials and processes （2012, Woodhead Publishing）

（7）Archer, Lynden_ Cohen, Claude_ Ober,Christopher K._ Rodriguez, Ferdinand - Principles of Polymer Systems （2014, CRC Press）

（8）Fundamentals of polymer science an introductory text（1997）

（9）Understanding-Polymer-Processing Processes and Governing Equations（2017）

（10）Sand, Claire - The packaging value chain（2010, DEStech Publications,Inc）

（11）On being a scientist a guide to responsible conduct in research（2009）

（12）Angelika H.Hofmann - Scientific Writing and Communication_ Papers, Proposals, and Presentations（2010, Oxford University Press）

（13）Packaging for sustainability,Leanne Fitzpatrick,Karli Verghese, Helen Lewis （auth.）, Karli Verghese,Helen Lewis, Leanne Fitzpatrick （eds.） - （2012,Springer-Verlag London）

（14）Robert Meisler,Transport packaging（2016）

（15）GDV, Container Handbook（2018）

（16）Goodwin, Daniel_ Young, Dennis - Protective packaging for distribution_ design and development （2011,DEStech Publications, Inc）

（17）John R.Henry,packaging-machinery-handbook（2012）

（18）GOVERNMENT GUIDANCE NOTES,Packaging（Essential requirements）Regulatuin（ 2015）

（19）Solovyev S., Mass-transport-reactive-barriersin-packaging（2007）

（20）KIT L.YAM，Encycclopedia of Packaging Technology（2009）

國外將包裝研究范圍從物流擴展到供應鏈和價值鏈。供應鏈是指生產及流通過程中，涉及將產品提供給最終客戶所形成的網鏈結構。供應鏈包括供應商、制造商、物流商、內部配送中心、分銷商、批發商以及聯系最終用戶的其他實體。供應鏈包含物流、商流、資金流、信息流。企業經營無非從事研發、供應鏈管理和營銷三件事。我國供應鏈市場規模達到21萬億元，占到GDP的21%。美國將包裝供應鏈擴展到包裝價值鏈，是對供應鏈的精細調整。因此，根據國外的最新發展趨勢，結合作者五十年來的工作經驗，計劃修書《物流包裝智能綠色智能設計叢書》10部，預計500萬字左右。十幾所高校和企業的專家學者報名參編，希望為供應鏈物流包裝領域的企業創新發展和破解當今感興趣的綠色與人工智能有關世界性的難點、熱點和痛點，能提供定量化的理論分析工具與參考資料。陸續編寫的《物流包裝綠色智能設計叢書》包括：

（1）供應鏈物流包裝系統綠色智能設計[文化發展出版社2021年10月發行，封面見圖9（a）]；

（2）木質包裝系統綠色智能設計[文化發展出版社2021年12月發行，封面見圖9（b）]；

圖9 《供應鏈物流包裝系統綠色智能設計》和《木質包裝系統綠色智能設計》封面

（3）物流包裝系統防護包裝綠色智能設計（計劃文化發展出版社于2022年6月發行）；

（4）紙質包裝系統綠色智能設計（計劃文化發展出版社于2022年12月發行）；

（5）塑料包裝系統綠色智能設計（計劃文化發展出版社于2023年6月發行）；

（6）金屬包裝系統綠色智能設計（計劃文化發展出版社于2023年12月發行）；

（7）集裝單元包裝系統綠色智能設計（計劃文化發展出版社于2024年6月發行）；

（8）物流包裝系統的生態綠色評價（計劃文化發展出版社于2024年12月發行）；

（9）供應鏈與價值鏈物流包裝系統評價（計劃文化發展出版社于2025年6月發行）;

（10）供應鏈物流包裝系統的法律與法規（計劃文化發展出版社于2025年12月發行）。

叢書的第一本是導論性的專著，全面介紹當今世界在物流包裝領域的最新發展成果。后續的專著將依次對有關專題進行深入探討。

期待與供應鏈物流包裝領域的專家學者進行合作，共同推進我國供應鏈物流包裝事業能高質量的創新發展，把物流包裝大國盡快發展成為物流包裝強國。