一種提升卷煙包裝箱回收合格率的方法

楊永強 周傳勝 李智聰 王勇 韓小星

[摘要]為了減少煙草商業企業卷煙物流配送中心件煙包裝箱的破損，提升卷煙包裝箱的回收合格率，通過對物流配送中心作業過程中煙箱循環各關鍵環節分析，發現拆、疊煙機設備造成包裝箱的破損，提出了一種增大面積法，對拆、疊壓機進行升級改造，減少了包裝箱的破損，從而提升了卷煙包裝箱的回收合格率。結果表明通過此方法，卷煙包裝箱回收合格率同比提升了12.46%。

[關鍵詞]煙草商業企業;件煙;卷煙包裝箱;回收合格率

[中圖分類號]F426.8;F713.2

[文獻標識碼]A

[文章編號]1005-152X（2022）02-0107-06

[收稿日期]2021-10-18

?[作者簡介]楊永強（1989-），男，陜西寶雞人，貴州省煙草公司遵義市公司信息系統管理員，碩士，研究方向：嵌入式高速計算機技術、物流信息系統;周傳勝（1972-），男，仡佬族，貴州遵義人，貴州省煙草公司遵義市公司助理工程師，研究方向：卷煙物流工藝流程;李智聰（1987-），男，廣東興寧人，貴州省煙草公司遵義市公司助理工程師，研究方向：卷煙物流設備;王勇（1971-），男，北京人，貴州省煙草公司遵義市公司助理政工師，研究方向：卷煙物流管理;韓小星（1977-），男，貴州遵義人，貴州省煙草公司遵義市公司助理政工師，研究方向：卷煙物流管理。

0引言

卷煙包裝箱回收是煙草行業根據“十八大”精神，在綠色發展和循環發展方面采取的實質性舉措。根據國家煙草局《關于在行業企業開展卷煙包裝箱循環利用工作的通知》和各省包裝箱循環利用的要求，煙草行業大力開展卷煙包裝箱循環利用工作，構建循環型煙草物流體系、降低成本、減少浪費、節約資源。在推行卷煙包裝箱回收的同時，研究如何提升卷煙回收合格率顯得很有必要。

研究卷煙包裝箱在煙草商業企業物流配送中心作業過程中的循環路徑，發現針對特定分揀線中的技術和設備問題，并沒有通用的解決方法和手段。文獻[1]提出了基于六西格瑪方法提升卷煙包裝箱回收合格率，即通過制定相應的管理辦法、煙草操作規范、紙箱堆碼規范、加強各環節監督和培訓，降低人為原因導致的包裝箱破損。文獻[2]提出了技術改進措施，對卷煙包裝箱循環過程中出現的難題進行解決，但提出的技術措施限于煙草工業公司，并未提出商業公司改造方法。

通過對件煙包裝箱在煙草商業企業物流配送中心的循環過程進行分析，發現通過制定管理辦法、操作規范和人員培訓，可提升卷煙包裝箱回收合格率，然而并未有對分揀過程中設備原因導致的煙箱破損提出解決方法。因此本文通過對物流配送中心分揀過程中煙箱傳輸環節的特點進行分析，提出一種可降低包裝箱破損的方法-增大面積法，通過增加卷煙包裝箱與傳輸設備的接觸面降低煙箱的破損，并利用此方法對疊煙機和拆煙機設備進行改造，減少了煙箱破損，提升了卷煙包裝箱回收合格率。

1煙草商業企業物流配送中心件煙包裝箱循環過程

卷煙包裝箱在物流配送中心經歷了入庫、倉儲、出庫、疊煙、拆煙、開箱和商業整理等關鍵環節，在這7個關鍵環節都有可能導致包裝箱的破損，存在影響包裝箱回收合格率的風險，如圖1所示。

1.1入庫

入庫主要是由物流配送中心檢查驗收工業公司隨車的送貨憑證，做好卷煙入庫前票據交接和到貨確認工作，根據營銷到貨信息情況安排入庫。

當工業公司采用件煙運輸時，裝卸工人在卸載過程中需快速觀察以甄別件煙包裝箱是否變形、受潮、破損，將包裝完好的件煙放置入庫輸送機構傳送帶上，件煙隨傳送帶傳送到末端。裝卸工人在末端把件煙以30件/盤碼垛在托盤上，叉車工人再利用叉車把托盤插入到倉儲入庫傳送口，然后自動入庫。入庫過程中降低卷煙包裝箱破損的方法主要為裝卸和叉車工人加強對破損煙的甄別，以及減少暴力放置導致的破損煙箱流入到商業物流中心。

1.2倉儲

工業公司的件煙以30件/盤放置在倉庫的托盤位置，倉儲期間造成包裝箱破損的原因主要為倉庫的溫度、濕度導致的受潮、變形等煙箱的破損。倉儲過程中降低卷煙包裝箱破損的方法主要是調節好倉庫的溫度、濕度和通風環境。

1.3出庫

物流中心倉管員接收來自營銷中心當日訂單數據，匯總當日出庫量，根據當日分揀量，安排組織出庫任務。

當物流中心出庫時，倉儲系統以整托盤出庫，裝卸工人在出庫口把托盤卷煙依次拆開放置到鏈條輸送設備，輸送到分揀緩沖密集備貨區，密集備貨區實時為分揀線補貨。出庫過程中降低卷煙包裝箱破損的方法主要為裝卸工人減少暴力放置造成的煙箱破損。

1.4密集備貨緩沖區

當件煙出庫以后，裝卸工人將件煙依次放置在輸送鏈板，鏈板傳送件煙進入到一種稱為密集備貨緩沖區的分揀緩沖區。為了增大緩沖區的緩存量，在進入密集備貨區時，件煙將按照每3或5件進行堆疊，在出密集備貨區時，堆疊在一起的疊煙會拆成件煙，這個過程稱為疊煙和拆煙，分別由疊煙機和拆煙機設備來完成[3]，具體的流程如圖2所示。

在入緩沖區疊煙之前，輸送鏈板上的件煙在傳送過程中煙箱完好、無破損。當疊煙機疊煙完成后，發現疊在最底部的件煙煙箱出現壓痕破損，如圖3（a）所示。

在出緩沖區拆煙之前，堆疊在一起的疊煙會進入拆煙機拆件，并傳送到開箱區，進行開箱操作。在拆煙機拆完煙后，發現疊在最底部的煙箱會出現壓痕和劃痕，如圖3（b）所示。

通過分析發現，當疊煙機把件煙堆成疊煙后，疊煙會下落到疊煙機底部的輸送鏈板上，疊煙下落中，從與鏈板接觸到速度為零的平穩放置會產生一個沖力，這個沖力和單位面積煙箱承受重量的增多導致了煙箱壓痕破損。在拆煙的時候，疊煙從緩沖通道要進入到疊煙機底部輸送鏈板上，在進入過程中，由于單位面積煙箱承受重量的增多，底部輸送鏈板首先會壓入煙箱底部表面，然后拉疊煙進入，造成了煙箱劃痕破損。這無法通過制定管理策略、操作規范來避免，因此對密集備貨區疊煙機和拆煙機底部的技術改造，將成為降低卷煙包裝箱破損的重點工作。

1.5開箱

卷煙從密集備貨區出來，進入到每條分揀線，必須使用開箱機對包裝箱進行開箱。由于中心為半自動開箱機，需要人工輔助用裁紙刀切開箱底和箱蓋，若切箱操作較為隨意，隨意切割，卷煙包裝箱將會破損，很容易導致卷煙包裝箱無法循環利用。開箱過程中的破損主要可以采用管理的辦法降低，按照《貴州煙草商業卷煙包裝箱循環利用管理辦法》要求，遵循“三刀一開”的開箱原則，以裁紙刀先順封條的縫隙輕切開煙箱的兩邊，再順封條縫隙切開煙箱的中間。在開箱過程中，刀片不能切到煙箱紙板，可以有效降低煙箱破損。

1.6商業整理

商業公司在開箱完成后，條煙按照50條一組導入到分揀線磨盒進入到煙倉。空紙箱回收設備把紙箱輸送到整理區進行捆扎。在商業整理階段主要有五個步驟：篩選、分類、捆扎、存儲和運輸。篩選，根據卷煙包裝箱循環利用的檢驗標準，將不能再次循環使用的卷煙包裝箱剔除，將篩選出來符合要求的卷煙包裝箱加蓋標識，確定能回收紙箱全部回收。在對卷煙包裝箱完成篩選后，根據加蓋的標識，將同一品牌、同一規格的循環用卷煙包裝箱分門別類存放，以便統一搬運、集中運輸。完成分類后，按相關規定要求對空煙箱進行折疊捆扎，在折疊中利用原有折痕，減少多次折痕導致的破損。卷煙包裝箱整理時，硬度已經降低，因此在存儲和運輸中要注意煙箱防潮、防霉和防鼠咬等引起的煙箱破損。

1.7工業揀選

目前工業公司對煙箱回收的模式不統一，沒有規模化定期回收模式。例如與遵義煙草商業回收對接的貴州中煙工業公司，其模式為遵義煙草商業空紙箱累計到一定量之后，發送到第三方公司進行工業揀選，第三方公司對回收的空煙箱揀選后，根據計劃分別運送到5個卷煙廠[4]。

雖然目前煙草行業有YC/T59-2014《煙草行業卷煙紙箱循環利用規范》[5]，然而標準中所展示的檢驗方法均為對煙箱的感官檢驗，標準為定性判斷，并未有定量的指標。這就導致工業揀選和商業整理過程中篩選和揀選認知不一致。工業揀選過程中降低卷煙包裝箱破損的方法主要是商業公司與第三方公司、工業公司加強溝通，減少認知不一致帶來的破損煙箱計數增加。

2密集備貨區升級改造

通過上述密集備貨區的分析可知，煙箱的壓痕主要由疊煙機疊煙下落沖力和單位面積煙箱承受的重量增多的原因導致。煙箱的劃痕主要是因為單位面積煙箱承受的重量增多，拆煙機底部輸送鏈板壓入煙箱并拉扯造成的。目前件煙煙箱都按照我國瓦楞紙箱的標準執行，根據煙箱所能承受的重量、物體與煙箱底部接觸面積、包裝箱耐破強度的關系為：物體與煙箱底部的接觸面積*包裝箱耐破強度=煙箱重量[6]。

因此，消除壓痕和劃痕，必須確保煙箱單位面積承受的重量低于煙箱的耐破強度，即把物體與煙箱底部的接觸面積增大至耐破強度所需的面積。在實際的煙箱破損問題中，關于煙箱壓痕與劃痕問題均可以采用增大接觸面積的通用方法。

2.1改造原理

在入緩沖區進行疊煙的時候，疊煙機輸送鏈板所承受的最大重量為下落的沖力和疊煙重量（3或5個件煙重量之和）。拆煙機輸送鏈板所承受的最大重量為疊煙重量。

對上述公式進行拓展和原理具體運用，則疊、拆煙機底部輸送機構與卷煙箱接觸面積Δs必須滿足的關系如下：

其中，ρ為標準卷煙包裝箱耐破度強度，為常數，單位是kgf，可以通過國家標準查詢。M為包裝箱質量。n為疊、拆煙機需要堆疊和拆解件煙的個數。F為疊煙與底部輸送鏈板接觸到且速度為零時產生的沖力，拆煙機無下沖力F，F滿足如下關系：

其中，n、M與上述意思一致。在整個下落過程中，疊煙經歷了速度由0開始到速度為V0的類自由落體運動，疊煙與底部輸送鏈板接觸經歷了由速度V0到速度0的沖量運動，t1為沖量運動的時間，可以實際測量。V0根據初速度為0的類自由落體運動公式變形如下：

其中，h為疊、拆煙機堆疊完成后需要在設備中下落的高度，可以實際測量得出。a為卷煙在設備中下落的加速度，與當地的重力加速度g一致。

2.2具體實施

通過上述改造原理和公式升級改造，增大疊、拆煙機底部輸送機構與卷煙箱接觸面積Δs。在實際中還應考慮到鏈板的類型、材質、松緊程度對接觸面積的影響，對現有的拆疊煙機輸送機構進行具體分析處理。

通過對遵義物流中心拆、疊煙機底部輸送鏈板觀察，為兩條鐵鏈條，煙箱的重量主要壓在鏈條窄邊上，如圖4所示。

當疊煙機疊滿3或5件卷煙后，從下落到最終壓在疊煙機輸送機構鏈條窄邊上，煙箱受巨大壓力，出現壓痕破損。根據雙瓦楞紙板耐破強度指標的檢測數據[6]和文中面積增大方法，分別采用四種措施對拆、疊煙機進行試驗，如圖5所示。

措施一采用輸送鏈條安裝緩沖海綿，增加鏈條和卷煙包裝箱的接觸面積，減輕煙箱下落所受到的沖量。措施二到四均把原來的輸送機構鏈條更換為鋼制蓋板鏈條、輥筒輸送、塑料蓋板鏈條等材料，增大接觸面積，從而降低卷煙包裝箱所受到的壓力，四種措施的性能對比見表1。

根據改造的實際情況，由于密集備貨區總共有30個拆煙機和2個疊煙機，拆煙機底部的輸送機構只提供煙箱平行移動的動力，因此可以根據性能和經濟性指標選擇措施四。而疊煙機不僅提供平移中需要承受的煙箱壓力，在包裝箱堆疊好之后的下落中，還要克服煙箱受到的沖力，可以選擇措施三來實現。綜合考慮密集備貨區30個拆煙機采用措施四，2個疊煙機采用措施三來具體實施。

3結果驗證

文中采用面積增大法，通過增大拆、疊煙機底部輸送機構與包裝箱的接觸面積，減少單位煙箱的受力，降低機器原因造成的卷煙包裝箱破損，提升卷煙包裝箱回收合格率。

具體采用措施三對2個疊煙機輸送機構進行改造，采用措施四對30個拆煙機進行改造，改造后拆、疊煙機部位幾乎不出現壓痕或者劃痕破損，對改造前和改造后半年內卷煙包裝箱合格率的統計調查，見表2。

通過統計調查實驗方法，對改造前和改造后合格品率做統計，可知改造前2020年1到6月份，回收合格率為63.45%，改造后2021年1到6月份，卷煙包裝箱回收合格率為75.91%，同比提升了12.46個百分點，滿足了回收率要求。

通過統計調查實驗方法，改造前統計2020年1月至6月遵義市煙草公司物流中心卷煙包裝箱循環利合格率僅為63.45%，列全省倒數第二，如圖6所示。

改造后，統計2021年1月至6月遵義市煙草公司物流中心卷煙包裝箱循環利用合格率上升為75.91%，列全省第二，達到回收合格率要求，如圖7所示。

另外，經對經濟效益和生態效益統計，通過包裝箱回收合格率的提升，可為遵義物流中心節省6.21萬元，為工業公司節省13.0568萬元。為生態環境節約19.62m3木材消耗，876t水資源浪費，減少584t污水排放。

4結語

本文通過深入分析件煙包裝箱在煙草商業企業物流配送中心的循環過程，發現引起卷煙包裝箱破損的原因之一為拆、疊煙機，并針對拆、疊煙機輸送機構鏈板面積太小導致的問題提出一種增大面積法，并通過四種措施嘗試進行改造，最后利用措施三和四對設備進行改造。通過統計調查結果表明：

（1）文中提出的增大面積法，分析了包裝箱破損與包裝箱耐破強度的關系，通過耐破強度計算估計出輸送機構鏈板所需要的面積，再對輸送機構進行更換，從而減少包裝箱破損。

（2）通過統計調查實驗，得出通過增大面積法原理及具體措施，可提高卷煙包裝箱回收合格率12.46%，具有明顯的效果和現實意義。

[參考文獻]

[1]孫建華.LB煙草專賣局物流中心紙箱回收問題研究[D].北京：北京交通大學，2017.

[2]鄭鵬.煙草卷煙包裝箱循環利用研究[D].大連：大連交通大學，2016.

[3]吳耀華，范維華，沈敏德.一種直列垛型貨箱自動拆碼垛機：CN102101593A[P].

[4]王睿娜，韓磊，楊洋，等.卷煙箱循環利用現狀及優化對策：以貴州中煙為例[J].造紙科學與技術，2020，39（1）：1-6.

[5]煙草行業卷煙紙箱循環利用規范[S].YC/T519-2014.

[6]鄧江玉，吳中復，越紅軍，等.關于瓦楞紙板戳穿強度檢測項目的研究[J].包裝工程，1997（1）：21-25.