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PPE资讯│包装用纸箱尺寸设计还真有些学问,这些你造吗?
时间: 2019-01-09   浏览:427   【加入收藏】  【字体:

 目前,我国只是对纸箱的箱型作了明确的规定,而对纸箱的尺寸大小却无任何要求,主要由设计者来定,而设计者在确定纸箱尺寸时又主要是考虑两方面的因素:一是能够包容得下包装内容物;二是具有足够的强度。对于一些大件物品,象冰箱、彩电、洗衣机等,纸箱的尺寸和形状确实主要取决于产品的大小与形状,但仍然有相当多的时候,包装纸箱比其所包装的单件产品要大得多,如衣物、食品以及小商品等,这时候纸箱形状和大小的设计相对来说就要灵活得多,但这决不意味着可以随意设计。

其实,制约纸箱大小和形状的因素除去包装内容物外,还有许多其它的因素,所以设计时只有系统地综合地把握住所有的制约因素,才能够真正合理地确定纸箱的大小形状。下面仅以出口服装的包装纸箱设计来说明这个问题。由于为了便于制造、存放、搬运,这类纸箱一般都是设计成长方体形,所以,实际在设计中要确定的是纸箱的长宽高三个尺寸的大小。

纸箱尺寸大小的制约条件为了使问题简单明了,我们暂不考虑纸箱的生产制造这个环节,仅就纸箱的使用过程来加以分析。显然这样做并不会使我们的问题和答案失去意义。纸箱在出口中的使用过程一般可以概述如下:1)将出口商品按单装箱,再用胶带纸封箱,填写必要的文字说明,再用塑料带捆扎。2)装车。有二种方式:一是将纸箱码在托盘上随托盘一起装车,这样做便于自动或机械化装卸,效率高,是常用的一种方式;另一种是将纸箱直接码放在货车车厢内或集装箱内。3)将纸箱运至车站码头,卸车,再装入集装箱内。当然,有时这一步会在厂内直接完成。4)纸箱运抵出口目的地(国)后,一般都有要转由汽车运到批发中心或配货中心进行码放。5)将商品(常常是随同纸箱一起)放至配货架上,由配货员根据分销商或者分销店的清单要求进行配货。6)将腾空的纸箱或者再用作包半配货或者压叠回收。在使用过程中涉及到包装纸箱大小的制约因素主要有以下五个方面:1)人机工程学方面的因素。在码放、捆扎、半年以及将商品种类、颜色、大小顺序地放入配货架上时,都需要由人来搬放一个个的纸箱。如果纸箱的尺寸大小设计得不好,就可能使工人操作起来十分不便。如有家出口厂家生产的商品,采用的是800(长)×800(宽)×200(高)mm的单层瓦楞纸箱包装,在去掉捆扎带和盖后,由于商品较重,当用手搬住纸箱两边时,发生纸箱中间向下凸的现象,两手操作十分吃力,更别说有时需要将纸箱连带商品一起放到2米高的配货架上。又比如有一个厂所用的纸箱为1150(长)×400(宽)×600(高)mm,这种规格的纸箱在一个人操作时十分吃力.更有甚者,我在调研中还发现有个厂子的纸箱长1米,宽80厘米,高60厘米,毛重60多公斤,一般的人根本别想搬得动,配货中心也只好就地开箱,然后将商品装入一个小些的纸箱中再送上配货架,增加了劳动成本,恐怕这个增加出来的成本最终也要算到出口厂家的头上。2)托盘的尺寸。这里主要要考虑到托盘的表面利用率和码垛货物的稳定性。3)货车车厢的尺寸大小。4)集装箱空间的尺寸大小。以上两个因素都是要考虑到充分利用容积,方便装卸作业。5)配货架的尺寸大小。这里要考虑到便于操作,特别要防止纸箱无法放入配货架中。纸箱尺寸大小与各制约因素之间的关系下面让我们具体地分析一下,纸箱的尺寸应怎样设计才能满足上述五个方面的制约条件。1)人机工程学方面的制约条件。人搬运物体的力量与人的姿势(这主要涉及是弯腰搬,还是半蹲搬,两手离开身体正面的距离、两手的开距以及两手搬放的高度等)和操作方式(这主要涉及是单手搬还是双手搬,是提还是举,是推还是拉,以及搬放时物体的重心是否落在双手与身体组成的平面内,是否在双手的连线上等等)均有关,具体应用时应查看相关的人机工程学方面的资料手册。这里只是想简单地从一、二个因素出发,讨论一下从人机工程学的角度应该怎样来把握纸箱的尺寸大小。双手能够举起的重量与双手所处的高度关系密切,同时还严重受到双手离开身体前方距离的影响。在本例的纸箱使用过程中,影响手的搬箱高度的工序有半年工序、码垛工序和将衣物摆放到配货架上去,这个因素直接影响到了纸箱的允许最大毛重,间接地也就影响到了纸箱的容积,即纸箱的三个尺寸。此外,还值得指出的是,一只手的负重能力比两只手的负重力的一半还要小。在搬运过程中,除了双手的开距基本保持不变之外,双手的高度和前向距离经常是在不断的变化,所以要动态地分析问题。为了操作方便,除特殊情况外,应考虑1人搬运为宜。从人的操作来说,纸箱当然是小些好,但这决不意味着越小越好。过小的纸箱无疑会增加包装材料的使用,增加操作动作,还会影响其它搬运工具(如托盘)的面积使用率。2)托盘的制约条件。托盘是使静态货物转变为动态货物的媒介物,它能使许多物品堆放在一起并形成具有同样大小与形状的集装单元,便于产品的流通和机械化装卸,因此是一种常用的贮运包装工具托盘有许多不同的种类,但最影响到纸箱尺寸的因素还是托盘的尺寸和码垛的方式,国际ISO组织已经制定了托盘尺寸的国际标准,分别为800×1000mm、800×1200mm、1000×1200mm三种,与我国现行推广使用的托盘尺寸有一定差别,如交通部推广使用的托盘尺寸就为850×1250mm。显然,出口商品应以国际标准为准。为简便起见,我们只取最接近的一种国际标准托盘(800×1200mm)为例,同样,在码垛方式上也只分析5件正反交错式码垛和4件旋转交错式码垛为例进行分析。至于采用重叠式码垛或纵横交错式码垛可以类似地进行分析。5件正反交错式码垛方式,其截面可呈长方形,能有效地利用托盘的表面积,而4件旋转交错式码垛方式,其截面则肯定呈正方形,而且中央形成空穴,会降低托盘的表面利用率,但这种码垛方式的稳定性好。如果采用5件正反交错式码垛方式,则纸箱的宽度a应为120/3=4厘米,但由于实际码垛时,物品允许超出托盘一些,理论上每边可以超出5厘米,所以纸箱的宽度可以稍微大于40厘米。如果不留空隙,则纸箱的长度b应为120/2=60厘米。由于60+40=100厘米已经超过了托盘宽度80厘米较多(理论上允许超过每边4厘米),所以长度应为44厘米,但是如果不考虑允许适应各种车辆容积的话,仅从码垛的稳定性出发,采用60厘米的长度甚至更大一些也是可以的。如果采用4件旋转交错式码垛方式,也只能采用只考虑码垛稳定性的方式进行设计,否则托盘的表面利用率就太低了。为了减少中央的空穴,应尽量减少纸箱的长宽比,最小值就是上面的60(长)×40(宽)厘米,最大值可达到70(长)×50(宽)厘米。3)运输车辆车厢和集装箱的约束条件。运输车辆主要指的是厢式大货车,目前车辆车箱的尺寸还没有一个统一的标准。如果是采用随托盘一起装卸车,则纸箱的长宽尺寸在考虑托盘的制约条件时就已经分析讨论了,而纸箱的高度却应该根据车辆内部高度来确定,即纸箱高度=车辆内部高度-托盘厚度-作业间隙/纸箱码放层数作业间隙一般取10厘米.如果货物是直接码放在车厢内,则纸箱的长、宽、高尺寸都必须与车辆的内部尺寸相适应,达到充分利用车厢容积,保证货物码放稳定,方便装卸操作的目的。纸箱的长宽尺寸之间以及与车厢长宽尺寸之间要呈倍数关系。在这一点上与分析集装箱的约束条件时类似。集装箱是目前常用的一种运输包装工具。我国已于1978年颁发了货物集装箱外部尺寸和重量的系列国家标准,它与国际ISO标准是基本对应的,设计时应参看相应的标准。为简便起见,下面以铁路货运1吨集装箱为例来进行分析讨论。其尺寸如下:外部尺寸:900×1300×1300mm内部尺寸:830×1260×1144mm自重:186kg载重:814kg总重:1000kg显然,纸箱的尺寸为620(长)×570(宽)×400(高)mm为最佳,这时正好能放下八个纸箱,考虑到只是码放二层,以及托盘的尺寸约束条件,纸箱的宽和高二个尺寸可以对换一下。还值得指出的是最后应检验是否满足载重要求。而且国际运输集装箱一般都在20吨以上,这主要是为了便于用集装箱船运输。4)配货架的约束条件。配货架很象超市中使用的货架,一般有五层,总高2.5米左右,长3米左右,宽1米左右,在安装时可以根据需要进行调整,但一旦安装固定后,在使用过程中一般不再调整。使用时为两组并排紧靠在一起连接成一个长排,顶层作堆放贮备配货用。所以实际配货用的是四层,每层层高约50厘米。因此,如果纸箱高度超过50厘米,操作起来就很麻烦,甚至会无法放入配货架间,至于纸箱的宽度如果不恰当,就有可能发生最后空隔较大却又无法放一个纸箱的情况。比如说配货架的长度为3米,纸箱的宽度为51厘米,变会出现六个放不下,五个又空出45厘米的情景。长度方面也有类似的情况。纸箱的尺寸越小,可能浪费的配货架面积也就越小,但纸箱过小,却会使得需要更经常地向配货架添加货物。从上面的分析可以看出,在确定纸箱尺寸时需要系统地考虑一系列的约束条件,这些约束条件有些是相互能够容纳的(可以定义为相容条件),而有些却是相互矛盾的(可以定义为相悖条件)。对于相容条件,比较好办,只要按照其中之一进行设计,其它的条件也就自动满足了。而对于相悖条件,则需要分别进行设计,从中找出最佳的方案来,而这个最佳的方案肯定会因为设计时所考虑的主要原则不同而不同。

(文章来源:包装地带)

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