一种提升卷烟包装箱回收合格率的方法

杨永强 周传胜 李智聪 王勇 韩小星

[摘要]为了减少烟草商业企业卷烟物流配送中心件烟包装箱的破损，提升卷烟包装箱的回收合格率，通过对物流配送中心作业过程中烟箱循环各关键环节分析，发现拆、叠烟机设备造成包装箱的破损，提出了一种增大面积法，对拆、叠压机进行升级改造，减少了包装箱的破损，从而提升了卷烟包装箱的回收合格率。结果表明通过此方法，卷烟包装箱回收合格率同比提升了12.46%。

[关键词]烟草商业企业;件烟;卷烟包装箱;回收合格率

[中图分类号]F426.8;F713.2

[文献标识码]A

[文章编号]1005-152X（2022）02-0107-06

[收稿日期]2021-10-18

 [作者简介]杨永强（1989-），男，陕西宝鸡人，贵州省烟草公司遵义市公司信息系统管理员，硕士，研究方向：嵌入式高速计算机技术、物流信息系统;周传胜（1972-），男，仡佬族，贵州遵义人，贵州省烟草公司遵义市公司助理工程师，研究方向：卷烟物流工艺流程;李智聪（1987-），男，广东兴宁人，贵州省烟草公司遵义市公司助理工程师，研究方向：卷烟物流设备;王勇（1971-），男，北京人，贵州省烟草公司遵义市公司助理政工师，研究方向：卷烟物流管理;韩小星（1977-），男，贵州遵义人，贵州省烟草公司遵义市公司助理政工师，研究方向：卷烟物流管理。

0引言

卷煙包装箱回收是烟草行业根据“十八大”精神，在绿色发展和循环发展方面采取的实质性举措。根据国家烟草局《关于在行业企业开展卷烟包装箱循环利用工作的通知》和各省包装箱循环利用的要求，烟草行业大力开展卷烟包装箱循环利用工作，构建循环型烟草物流体系、降低成本、减少浪费、节约资源。在推行卷烟包装箱回收的同时，研究如何提升卷烟回收合格率显得很有必要。

研究卷烟包装箱在烟草商业企业物流配送中心作业过程中的循环路径，发现针对特定分拣线中的技术和设备问题，并没有通用的解决方法和手段。文献[1]提出了基于六西格玛方法提升卷烟包装箱回收合格率，即通过制定相应的管理办法、烟草操作规范、纸箱堆码规范、加强各环节监督和培训，降低人为原因导致的包装箱破损。文献[2]提出了技术改进措施，对卷烟包装箱循环过程中出现的难题进行解决，但提出的技术措施限于烟草工业公司，并未提出商业公司改造方法。

通过对件烟包装箱在烟草商业企业物流配送中心的循环过程进行分析，发现通过制定管理办法、操作规范和人员培训，可提升卷烟包装箱回收合格率，然而并未有对分拣过程中设备原因导致的烟箱破损提出解决方法。因此本文通过对物流配送中心分拣过程中烟箱传输环节的特点进行分析，提出一种可降低包装箱破损的方法-增大面积法，通过增加卷烟包装箱与传输设备的接触面降低烟箱的破损，并利用此方法对叠烟机和拆烟机设备进行改造，减少了烟箱破损，提升了卷烟包装箱回收合格率。

1烟草商业企业物流配送中心件烟包装箱循环过程

卷烟包装箱在物流配送中心经历了入库、仓储、出库、叠烟、拆烟、开箱和商业整理等关键环节，在这7个关键环节都有可能导致包装箱的破损，存在影响包装箱回收合格率的风险，如图1所示。

1.1入库

入库主要是由物流配送中心检查验收工业公司随车的送货凭证，做好卷烟入库前票据交接和到货确认工作，根据营销到货信息情况安排入库。

当工业公司采用件烟运输时，装卸工人在卸载过程中需快速观察以甄别件烟包装箱是否变形、受潮、破损，将包装完好的件烟放置入库输送机构传送带上，件烟随传送带传送到末端。装卸工人在末端把件烟以30件/盘码垛在托盘上，叉车工人再利用叉车把托盘插入到仓储入库传送口，然后自动入库。入库过程中降低卷烟包装箱破损的方法主要为装卸和叉车工人加强对破损烟的甄别，以及减少暴力放置导致的破损烟箱流入到商业物流中心。

1.2仓储

工业公司的件烟以30件/盘放置在仓库的托盘位置，仓储期间造成包装箱破损的原因主要为仓库的温度、湿度导致的受潮、变形等烟箱的破损。仓储过程中降低卷烟包装箱破损的方法主要是调节好仓库的温度、湿度和通风环境。

1.3出库

物流中心仓管员接收来自营销中心当日订单数据，汇总当日出库量，根据当日分拣量，安排组织出库任务。

当物流中心出库时，仓储系统以整托盘出库，装卸工人在出库口把托盘卷烟依次拆开放置到链条输送设备，输送到分拣缓冲密集备货区，密集备货区实时为分拣线补货。出库过程中降低卷烟包装箱破损的方法主要为装卸工人减少暴力放置造成的烟箱破损。

1.4密集备货缓冲区

当件烟出库以后，装卸工人将件烟依次放置在输送链板，链板传送件烟进入到一种称为密集备货缓冲区的分拣缓冲区。为了增大缓冲区的缓存量，在进入密集备货区时，件烟将按照每3或5件进行堆叠，在出密集备货区时，堆叠在一起的叠烟会拆成件烟，这个过程称为叠烟和拆烟，分别由叠烟机和拆烟机设备来完成[3]，具体的流程如图2所示。

在入缓冲区叠烟之前，输送链板上的件烟在传送过程中烟箱完好、无破损。当叠烟机叠烟完成后，发现叠在最底部的件烟烟箱出现压痕破损，如图3（a）所示。

在出缓冲区拆烟之前，堆叠在一起的叠烟会进入拆烟机拆件，并传送到开箱区，进行开箱操作。在拆烟机拆完烟后，发现叠在最底部的烟箱会出现压痕和划痕，如图3（b）所示。

通过分析发现，当叠烟机把件烟堆成叠烟后，叠烟会下落到叠烟机底部的输送链板上，叠烟下落中，从与链板接触到速度为零的平稳放置会产生一个冲力，这个冲力和单位面积烟箱承受重量的增多导致了烟箱压痕破损。在拆烟的时候，叠烟从缓冲通道要进入到叠烟机底部输送链板上，在进入过程中，由于单位面积烟箱承受重量的增多，底部输送链板首先会压入烟箱底部表面，然后拉叠烟进入，造成了烟箱划痕破损。这无法通过制定管理策略、操作规范来避免，因此对密集备货区叠烟机和拆烟机底部的技术改造，将成为降低卷烟包装箱破损的重点工作。

1.5开箱

卷烟从密集备货区出来，进入到每条分拣线，必须使用开箱机对包装箱进行开箱。由于中心为半自动开箱机，需要人工辅助用裁纸刀切开箱底和箱盖，若切箱操作较为随意，随意切割，卷烟包装箱将会破损，很容易导致卷烟包装箱无法循环利用。开箱过程中的破损主要可以采用管理的办法降低，按照《贵州烟草商业卷烟包装箱循环利用管理办法》要求，遵循“三刀一开”的开箱原则，以裁纸刀先顺封条的缝隙轻切开烟箱的两边，再顺封条缝隙切开烟箱的中间。在开箱过程中，刀片不能切到烟箱纸板，可以有效降低烟箱破损。

1.6商业整理

商业公司在开箱完成后，条烟按照50条一组导入到分拣线磨盒进入到烟仓。空纸箱回收设备把纸箱输送到整理区进行捆扎。在商业整理阶段主要有五个步骤：筛选、分类、捆扎、存储和运输。筛选，根据卷烟包装箱循环利用的检验标准，将不能再次循环使用的卷烟包装箱剔除，将筛选出来符合要求的卷烟包装箱加盖标识，确定能回收纸箱全部回收。在对卷烟包装箱完成筛选后，根据加盖的标识，将同一品牌、同一规格的循环用卷烟包装箱分门别类存放，以便统一搬运、集中运输。完成分类后，按相关规定要求对空烟箱进行折叠捆扎，在折叠中利用原有折痕，减少多次折痕导致的破损。卷烟包装箱整理时，硬度已经降低，因此在存储和运输中要注意烟箱防潮、防霉和防鼠咬等引起的烟箱破损。

1.7工业拣选

目前工业公司对烟箱回收的模式不统一，没有规模化定期回收模式。例如与遵义烟草商业回收对接的贵州中烟工业公司，其模式为遵义烟草商业空纸箱累计到一定量之后，发送到第三方公司进行工业拣选，第三方公司对回收的空烟箱拣选后，根据计划分别运送到5个卷烟厂[4]。

虽然目前烟草行业有YC/T59-2014《烟草行业卷烟纸箱循环利用规范》[5]，然而标准中所展示的检验方法均为对烟箱的感官检验，标准为定性判断，并未有定量的指标。这就导致工业拣选和商业整理过程中筛选和拣选认知不一致。工业拣选过程中降低卷烟包装箱破损的方法主要是商业公司与第三方公司、工业公司加强沟通，减少认知不一致带来的破损烟箱计数增加。

2密集备货区升级改造

通过上述密集备货区的分析可知，烟箱的压痕主要由叠烟机叠烟下落冲力和单位面积烟箱承受的重量增多的原因导致。烟箱的划痕主要是因为單位面积烟箱承受的重量增多，拆烟机底部输送链板压入烟箱并拉扯造成的。目前件烟烟箱都按照我国瓦楞纸箱的标准执行，根据烟箱所能承受的重量、物体与烟箱底部接触面积、包装箱耐破强度的关系为：物体与烟箱底部的接触面积*包装箱耐破强度=烟箱重量[6]。

因此，消除压痕和划痕，必须确保烟箱单位面积承受的重量低于烟箱的耐破强度，即把物体与烟箱底部的接触面积增大至耐破强度所需的面积。在实际的烟箱破损问题中，关于烟箱压痕与划痕问题均可以采用增大接触面积的通用方法。

2.1改造原理

在入缓冲区进行叠烟的时候，叠烟机输送链板所承受的最大重量为下落的冲力和叠烟重量（3或5个件烟重量之和）。拆烟机输送链板所承受的最大重量为叠烟重量。

对上述公式进行拓展和原理具体运用，则叠、拆烟机底部输送机构与卷烟箱接触面积Δs必须满足的关系如下：

其中，ρ为标准卷烟包装箱耐破度强度，为常数，单位是kgf，可以通过国家标准查询。M为包装箱质量。n为叠、拆烟机需要堆叠和拆解件烟的个数。F为叠烟与底部输送链板接触到且速度为零时产生的冲力，拆烟机无下冲力F，F满足如下关系：

其中，n、M与上述意思一致。在整个下落过程中，叠烟经历了速度由0开始到速度为V0的类自由落体运动，叠烟与底部输送链板接触经历了由速度V0到速度0的冲量运动，t1为冲量运动的时间，可以实际测量。V0根据初速度为0的类自由落体运动公式变形如下：

其中，h为叠、拆烟机堆叠完成后需要在设备中下落的高度，可以实际测量得出。a为卷烟在设备中下落的加速度，与当地的重力加速度g一致。

2.2具体实施

通过上述改造原理和公式升级改造，增大叠、拆烟机底部输送机构与卷烟箱接触面积Δs。在实际中还应考虑到链板的类型、材质、松紧程度对接触面积的影响，对现有的拆叠烟机输送机构进行具体分析处理。

通过对遵义物流中心拆、叠烟机底部输送链板观察，为两条铁链条，烟箱的重量主要压在链条窄边上，如图4所示。

当叠烟机叠满3或5件卷烟后，从下落到最终压在叠烟机输送机构链条窄边上，烟箱受巨大压力，出现压痕破损。根据双瓦楞纸板耐破强度指标的检测数据[6]和文中面积增大方法，分别采用四种措施对拆、叠烟机进行试验，如图5所示。

措施一采用输送链条安装缓冲海绵，增加链条和卷烟包装箱的接触面积，减轻烟箱下落所受到的冲量。措施二到四均把原来的输送机构链条更换为钢制盖板链条、辊筒输送、塑料盖板链条等材料，增大接触面积，从而降低卷烟包装箱所受到的压力，四种措施的性能对比见表1。

根据改造的实际情况，由于密集备货区总共有30个拆烟机和2个叠烟机，拆烟机底部的输送机构只提供烟箱平行移动的动力，因此可以根据性能和经济性指标选择措施四。而叠烟机不仅提供平移中需要承受的烟箱压力，在包装箱堆叠好之后的下落中，还要克服烟箱受到的冲力，可以选择措施三来实现。综合考虑密集备货区30个拆烟机采用措施四，2个叠烟机采用措施三来具体实施。

3结果验证

文中采用面积增大法，通过增大拆、叠烟机底部输送机构与包装箱的接触面积，减少单位烟箱的受力，降低机器原因造成的卷烟包装箱破损，提升卷烟包装箱回收合格率。

具体采用措施三对2个叠烟机输送机构进行改造，采用措施四对30个拆烟机进行改造，改造后拆、叠烟机部位几乎不出现压痕或者划痕破损，对改造前和改造后半年内卷烟包装箱合格率的统计调查，见表2。

通过统计调查实验方法，对改造前和改造后合格品率做统计，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，卷烟包装箱回收合格率为75.91%，同比提升了12.46个百分点，满足了回收率要求。

通过统计调查实验方法，改造前统计2020年1月至6月遵义市烟草公司物流中心卷烟包装箱循环利合格率仅为63.45%，列全省倒数第二，如图6所示。

改造后，统计2021年1月至6月遵义市烟草公司物流中心卷烟包装箱循环利用合格率上升为75.91%，列全省第二，达到回收合格率要求，如图7所示。

另外，经对经济效益和生态效益统计，通过包装箱回收合格率的提升，可为遵义物流中心节省6.21万元，为工业公司节省13.0568万元。为生态环境节约19.62m3木材消耗，876t水资源浪费，减少584t污水排放。

4结语

本文通过深入分析件烟包装箱在烟草商业企业物流配送中心的循环过程，发现引起卷烟包装箱破损的原因之一为拆、叠烟机，并针对拆、叠烟机输送机构链板面积太小导致的问题提出一种增大面积法，并通过四种措施尝试进行改造，最后利用措施三和四对设备进行改造。通过统计调查结果表明：

（1）文中提出的增大面积法，分析了包装箱破损与包装箱耐破强度的关系，通过耐破强度计算估计出输送机构链板所需要的面积，再对输送机构进行更换，从而减少包装箱破损。

（2）通过统计调查实验，得出通过增大面积法原理及具体措施，可提高卷烟包装箱回收合格率12.46%，具有明显的效果和现实意义。

[参考文献]

[1]孙建华.LB烟草专卖局物流中心纸箱回收问题研究[D].北京：北京交通大学，2017.

[2]郑鹏.烟草卷烟包装箱循环利用研究[D].大连：大连交通大学，2016.

[3]吴耀华，范维华，沈敏德.一种直列垛型货箱自动拆码垛机：CN102101593A[P].

[4]王睿娜，韩磊，杨洋，等.卷烟箱循环利用现状及优化对策：以贵州中烟为例[J].造纸科学与技术，2020，39（1）：1-6.

[5]烟草行业卷烟纸箱循环利用规范[S].YC/T519-2014.

[6]邓江玉，吴中复，越红军，等.关于瓦楞纸板戳穿强度检测项目的研究[J].包装工程，1997（1）：21-25.