基于循環物流系統的標準化快遞包裝及回收系統設計研究

單博軒　陳浩　徐向纮

關鍵詞：快遞包裝回收系統 循環物流系統 包裝設計 系統設計 標準化

中圖分類號：TB482 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2022）09-0047-04

引言

根據國家郵政發布的2020年郵政行業發展統計公報顯示：2019年全年快遞服務企業業務量完成635.2億件，2020年快速增長至833.6億件，同比增長31.2%;同城快遞業務小幅增長，全年業務量達到121.7億件，同比增長10.2%;異地快遞業務快速增長，全年業務量達到693.6億件，同比增長35.9%;國際/港澳臺快遞業務持續增長，全年業務量達到18.4億件[1]。盡管2020年全球市場受到新冠疫情的猛烈沖擊，我國快遞業務仍呈現迅猛的增長趨勢，現階段存在的問題也更加突出，例如快遞過度包裝、快遞包裝回收效率低、快遞回收系統不健全、不環保等。對此，2021年3月國家郵政發布《郵件快件包裝管理辦法》，同年4月郵政管理部門出臺了《快遞業限制過度包裝要求》行業標準。

目前整治快遞包裝問題主要從三方面入手：快遞包裝回收系統的建立及推行、環保材料的使用、規范企業及用戶對快遞包裝的使用。因此，針對目前快遞系統現狀，分析近幾年的實際案例，在此基礎上進行改良設計，以達到可持續發展的目的。

一、快遞回收系統研究和包裝設計現狀

目前主流研究方向大致可分為兩個角度：第一個角度是從經濟新常態出發，從共享經濟、可持續發展經濟角度入手，利用物聯網、新型環保材料等科技手段，通過模塊化等設計方法，對快遞包裝箱進行再設計，并設計出相匹配的服務流程，達到環保及快遞包裝箱循環再利用的目的。另一個角度是從物流系統入手，通過控制變量，建立數學模型等手段，計算出快遞包裝回收站點位置，多用于研究學校、城市等范圍性的回收站點設置，以達到高效回收快遞包裝箱的目的。或創建新型物流模式，例如地下物流系統研究等。

（一）國外快遞系統研究和設計現狀

從企業角度亞馬遜公司早在2015年就開始推行綠色包裝，推行簡約包裝，從早期設計的可變深紙箱VDB和牛皮紙氣泡袋到如今停止使用塑料包裝，改用紙質填充物等一系列措施。亞馬遜承諾其瓦楞紙箱和紙質填充物中的材料完全可回收利用。企業統一規范快遞包裝，國外的物流相較國內而言較緩慢，所以國外企業快遞包裝大多都很容易打開，外部沒有塑料膠帶層層包裹，包裝尺寸大多與產品大小合適，以此來提高快遞包裝回收效率。從國家層面角度，德國立法立標強制回收包裝廢棄物，美國各州政府根據企業包裝回收利用率來適當免除企業相關賦稅，日本則一直實行包裝再利用法案，同時致力于完善回收體系的建設[2]。從可循環利用設計角度，芬蘭設計師利用國外常見的郵筒，通過購物時選用RePack包裝袋并支付押金的形式，收到商品后用戶直接將包裝袋放入任意郵筒進行回收[3]。歐美其他國家，大部分通過垃圾分類系統，在快遞包裝上標注可回收部分，通過紙箱、塑料等垃圾分類進行回收。以上案例雖然因為情況不同不能照搬，但也有一定程度的參考價值，同時雖然國外依靠郵筒、垃圾分類等途徑回收快遞包裝，但在物流運輸以及回收后再利用效率方面都遠差于中國。

隨著地面設施飽和，國外最早開始研究地下物流系統。早在19世紀中葉，英德兩國就有建造城市地下管道系統運輸城市郵件的先例。20世紀初期英國在倫敦地下重建城市管道郵政系統“Mail Rail”，此系統利用原本的氣力管道和水力管道線路，在此基礎上進行改良，全長10.5公里，是將地下運輸系統最早與實踐相結合的國家。20世紀末德國集中研究未來城市地下運輸系統“CargoCap”，通過頂升管在地下施工，運輸車輛采用RFID定位技術實現車輛之間的遠距離控制，于2010年2月在多特蒙德和杜伊斯堡之間運營，全長85公里[4]。荷蘭專門為阿姆斯特丹花卉市場建立通往機場的地下物流系統，具有很強的針對性，已經在2004年應用于商業運輸，除此之外，美國、日本等國家都在2000年開展地下物流系統項目，對地下物流系統進行了長久的研究。

近年來，國外電商行業也在飛速發展。雖然因為受到疫情影響，郵政業收入增長緩慢，但包裹業務已經成為全球郵政企業增長的主要驅動力，各國郵政企業開始提升包裹處理能力和自動化建設，以及快遞柜的布局，以應對未來在疫情防控期間針對電扇包裹寄送服務的競爭形勢[5]。

（二）國內快遞系統研究和設計現狀

我國對于綠色包裝十分重視，從2016年開始國家郵政局發布推進快遞業綠色包裝工作的方案，到如今2021年我國快遞包裝過度包裝現象有明顯的改善。各平臺、物流企業也在推出自己品牌的綠色包裝，不斷嘗試各種回收舉措，但始終收效甚微。自2017年至今，不少企業都陸續推出過綠色快遞包裝盒、共享快遞包裝盒，蘇寧、京東、順豐等都嘗試過投放入市場進行實際檢驗。2021年我國全年快遞業務量達到833億件，如此龐大的業務量很難在短期內普及循環快遞盒。國內的設計大多聚焦于快遞包裝箱的設計，設想通過快遞包裝與智能快遞柜的結合減少商品包裝材料的消耗和浪費，便于回收和再次利用，例如“京東2.0”共享快遞盒、“豐·BOX”以及高校和研究機構的模塊化快遞包裝設計[6]。目前塑料袋、膠帶還是價格低且方便的包裝材料，如此龐大的業務量，共享快遞盒回收成本較高很難普及開來，大多數使用范圍限定在同城范圍內。但對于同城范圍，共享快遞盒不如周轉箱方便快捷。2021年5月我國八部門聯合發布消息，按照《國務院辦公廳轉發國家發展改革委等部門關于加快推進快遞包裝綠色轉型意見的通知》有關要求，加快推進物流包裝綠色轉型，將在全國推廣應用標準化物流周轉箱[7]。共享快遞包裝盒因產品種類繁多，尺寸標準化難度較高，回收成本高，回收效率需要依托特殊的回收系統，很難在短時間內達到預期，解決目前快遞包裝所面臨的問題。

二、循環物流系統理念

循環物流系統由正向物流與逆向物流相互連接構成，即消費者需要的產品和物流過程中形成的衍生物。逆向物流具有高度不確定性，就快遞包裝逆向物流而言其回收數量、回收具體時間、回收包裝的質量、回收包裝的供求都具有不確定性[8]。逆向物流不等同于回收物流，它涵蓋了回收物流即不合格物品的返修、退貨以及周轉使用的包裝容器;廢棄物流即經濟活動中失去原有使用價值的物品;綠色物流即以降低污染、減少能源消耗為目標的物流活動三種物流概念[9]。逆向物流可以簡單的理解為是對限制產品再利用的運輸過程，但其真正的意義是將對閑置物流從上架信息、發布商品信息、與客戶溝通交易完成整個流程中的所有物流活動[10]。中國學者米寧將逆向物流產生的途徑，以如下兩個因素來劃分：回返品來源，即回返物品來自于消費者或流通渠道銷售商或配送中心;回返的物品是產品或包裝材料。米寧的逆向物流概念與企業售賣、售后服務物流較為接近，但快遞回收系統也可以在改良的基礎上套用這套理念。快遞包裝的逆向物流包括：用戶退換貨使用的包裝、產品的快遞包裝盒及其填充物、運輸過程的能源消耗和污染。

三、快遞包裝回收系統設計

國家規范快遞末端配送服務，改善“快遞最后一公里”，國家郵政局也明確表態，包括智能快件箱在內的無人配送是快遞末端服務發展趨勢之一。快遞驛站業務大多集中在大學以及小區等人口密集區域，快遞柜則設立在小區周邊或內部。有些小區周邊存在多個快遞柜和快遞代收點，取件信息混亂，增加用戶尋找快遞的時間成本。智能快遞箱的優勢很明顯，雖然快遞員需要挨個兒錄取快遞信息但無需等待用戶取件，提高了效率，同時無人快遞柜占地面積小，人工成本低。但其缺點也很明顯，快遞柜容量不大，在快遞旺季存放空間不夠;需要快遞員手動錄取快遞信息;需要繳納電費、場地費等成本;存在寄件業務但使用人數較少。快遞驛站空間更大，操作流程也更加簡便，取件也會有專人投遞，寄件業務較為成熟。由于高檔小區或地域房租價格較高，一般都開設在人流量密集的老小區或大學城周圍，同時還存在與底商店鋪合作的快遞代收點。因驛站的前期投入和后期的運營成本都要遠高于快遞柜，而且因快遞驛站的距離問題，快遞柜的投入與使用是不可或缺的。快遞驛站和快遞柜共同組成了，目前國內快遞業末端的解決答案。

（一）以快遞驛站作為快遞包裝回收點

逆向物流從快遞驛站開始，即正向物流中，快遞員將快遞投放在驛站中。快遞驛站管理模式較為成熟，一般會與多個物流企業達成合作，方便統一回收普通包裝盒和不同企業特制綠色包裝盒，方便快遞包裝回收分類。以快遞驛站作為快遞包裝回收點是使用正向物流的渠道來回收逆向物流產品。回收地點可控，回收時間可控，減少不確定變量。但在快遞驛站密集區域需要設置區域代理模式，專門管控整個區域快遞驛站回收的包裝盒進行統一調度。也可根據不同加盟品牌，以企業為單位進行回收處理。以菜鳥驛站為例，菜鳥驛站是菜鳥網絡面對社區與校園建立的快遞代收服務平臺，與多家物流企業合作，讓快遞代收點承擔快遞包裝盒回收責任，能夠增加企業業務范圍，形成與物流企業、電商企業互利互惠的盈利模式。首先需要菜鳥驛站建立完善的回收體系，需要配備自己企業的物流車輛分揀、運輸各個菜鳥驛站代收點的回收包裝。可以通過委派快遞員將分散的各個站點的包裝回收至區域總代理位置，再通過企業物流車輛統一調度。

流程演示如圖1：

在此流程中，電商及用戶不需接觸快遞包裝盒，從電商發貨至物流公司期間產品無快遞包裝即圖中虛線線框處，但電商發貨到中轉中心同城運輸距離不遠，在避免暴力裝卸的前提下，不會對產品本身產生過多的損傷，同時物流企業可以使用中轉箱等措施方便裝卸產品，所有的快遞包裝僅在物流公司與回收站點之間流，降低包裝的磨損消耗。對于各企業特質的綠色包裝盒可以由快遞驛站單獨代為保管一定時間，然后由快遞員直接運回企業分公司或中轉站進行直接利用。但同時此流程增加了驛站回收站點的任務，需要驛站開辟出存放回收包裝的空間以及對回收包裝進行簡單分類，區分開普通快遞包裝和企業特質的綠色快遞包裝，回收總站還需要對回收的普通包裝進行分揀或再處理等措施檢測回收包裝，然后再售賣給物流企業。雖然會對包裝再利用增加時間成本，但相較于花費大量時間分揀各企業生產的普通快遞包裝并回收處理的模式，統一處理、售賣的模式更加簡便快捷。

（二）以快遞柜作為快遞包裝回收點

即正向物流中，快遞員將快遞投放在快遞柜中。若投放在快遞柜中則需要用戶自覺將快遞包裝拆除后放置在原本快遞柜或快遞柜單獨開設的回收柜中，快遞包裝需要經過用戶開始回收流程，會增加許多不確定的變量，引發許多問題如用戶拆除快遞包裝后的破損程度或用戶選擇了綠色快遞包裝但不將快遞包裝主動放置在回收柜中等。快遞柜回收快遞包裝位置可控但時間、數量的不確定性會大大增加，因此首先需要提升用戶環保、自覺將包裝放置在回收柜等意識習慣，其次需要優化快遞員收取回收包裝時確定用戶對象的流程，增加獎勵機制等。

流程演示如圖2：

總體來說快遞柜回收包裝的實施難度較大，變量較多。若要求快遞員將快遞包裝拆除后再放入快遞柜，則對快遞員素質要求較高且費時費力。逆向物流從快遞柜開始則需要對快遞包裝和快遞員使用的配送車輛以及快遞柜進行綜合的優化再設計。

四、標準化快遞包裝再設計

（一）設計方案

1.尺寸：下列表格為某大學快遞點正常收件約1300件/天，抽樣調查其中200件快遞包裝尺寸大小。通過調研發現目前快遞包裝盒大部分以長方體為主，其中底部為正方形的長方體大致占比百分之25。運用優先數集方法，對包裝尺寸進行分類得到設計產品尺寸，如下表。

以順豐公司標準紙箱為例：本文將尺寸列為4中檔次及1號尺寸為10至16CM，2號為17至26CM，3號為27-41CM，4號為42至66CM。基本涵蓋了順豐公司1號至5號紙箱包裹范圍。

2.材質：最終方案選擇的材料室環保硬塑料材質，也稱綠色塑料，綠色塑料指對人類無害、對環境無公害的塑料產品，主要成分是聚丙烯（PP），它的回收或燃燒皆符合環保需求，也具有極佳可塑性，耐溫耐撞擊，滿足了低碳理念下的材料輕量化的設計要求。

3.結構：本設計方案的最大優勢和突出點皆在于結構，該方案能以實際物體的尺寸改變包裝尺寸，以標準化的設計方法解決了因快遞物品尺寸問題導致的快遞盒雜亂無章和無法有效回收再利用的問題。本次快遞包裝將快遞包裝細分為三個模塊分別是四邊、封口以及包裝加固。四邊寬度固定，長度可再通過齒輪傳動延長1/2，封口存在一定程度的鏤空，方便抓取，包裝加固一定程度保護四邊的伸長功能避免斷裂。以此可達到1號包裝可容納10-16 X 10-16 X 10-16CM體積的物品，通過齒輪滑動模塊壓縮產品與快遞包裝空間，減少填充物。

4.視覺化：視覺可以從產品造型和色彩上分析，造型上該包裝立體方形，給人以穩固、安全的感受，顏色上選擇黑、灰白色，給人簡約清晰的視覺感受，滿足功能需要的同時有一定的裝飾性，從而增加包裝可循環性，符合低碳環保的理念。

（二）不足與改進思路

1.箱體尺寸標準化：本產品只考慮了快遞包裝尺寸與產品尺寸的適用，而并未考慮跟集裝容器、運輸工具、裝卸搬運倉儲的尺寸進行隨意的組合和匹配，后續方案應加入考慮其配套設備進行設計研究，并保證以下四個方面的統一：包裝材料試驗方法的統一;統一包裝規格;統一包裝標志;統一保護方法。

2.模塊化思想的體現：基于快遞包裝標準化思想，各快遞公司均應使用標準快遞箱，并進行快遞包裝共享回收，這樣在最初的箱體設計上就不能印有某一快遞公司的Logo，而是應該設置某一區域專門用以貼換公司標識，以便不同公司利用共享包裝時能夠自行更換公司標識。

3.系列化思想的體現：電子商務環境下的郵政業務所牽涉到電商、消費者、快遞從業人員、社會監管部門和立法部門等多角度用戶，其需求紛亂復雜各不相同，難以通過單一包裝設計就可以解決。同時可以通過對產品進行顏色上的細分，用快遞包裝的色彩區分所包裝產品的類型，對消費者與快遞從業人員搬、拿、擺放快遞做出視覺優化。如要設計可回收循環利用包裝，不僅要設計其包裝外觀結構，還要思考其回收體系、運輸方式等多方面問題。在循環經濟和共享經濟理念下，后續方案不僅要對快遞包裝物的創新性設計和智能環保化進行設計，還要對相應的快遞包裝物的共享回收體系以及快遞包裝針對性細分工作進行優化設計。

4.新型物流方式：科技發展日新月異，地下物流系統、膠囊傳送技術、無人配送技術也在不斷實驗研發，在未來幾年物流方式可能就有本質突破，如果物流模式整體發生變化，那么當前的快遞包裝也將發生翻天覆地的變化，如今已有不少專門針對無人機配送、機器人配送專門設計的快遞包裝箱，將前瞻性設計思維帶入到快遞包裝設計中，將迸發無限可能。

結論

新型標準化快遞包裝設計的提出對傳統物流紙箱包裝作業是一個很大的挑戰，其中新型快遞包裝組裝模式、包裝承重重量極限以及配合回收系統的服務模式仍需進一步系統優化。本文表述了兩種快遞包裝回收系統模式：以快遞驛站為回收站點和以快遞柜為回收站點。以快遞站為回收站點模式較易，有較大的實施空間，但對于快遞柜中的包裝回收以及回收中分揀的流程、標準、運輸等細節還需持續的細化。需要國家出臺相應的政策，快遞驛站企業承擔更大社會責任的同時也拓寬了快遞驛站的盈利模式。快遞驛站、快遞員、物流企業與網購平臺間可以達到互利互惠的效果。

新型標準化快遞包裝及回收模式為如今快遞包裝污染浪費、回收舉措匱乏的物流行業提出了新的解決途徑，此設計細節處還需要許多推敲，例如回收包裝的標準問題、回收包裝體積以及運輸過程中的損耗等，但隨著快遞包裝回收系統研究的深入，快遞行業一定會朝著更現代化、更持續發展、更有序的方向前進。