拉链式模块化共享快递箱的设计*

□ 熊海鸥，宋 静，钟发强，陈 楚

(广州航海学院，广东 广州 510725)

实现绿色物流，进行可持续发展是时代的命题。在快递领域，高消耗低回收的纸质快递箱受人诟病已久，为解决这一问题，国内学者提出了循环快递箱的概念。即使循环快递箱的提出由来已久，也先后出现了各种不同设计的可循环快递箱，但可循环快递箱仍未实现社会化的使用。经过走访调研以及深入的论证，本小组提出了关于此问题的一些思考和解决方案。

1 实现快递箱循环的意义

1.1 实现绿色环保和可持续发展

随着电子商务的发展，快递物流已经在社会中形成了巨大的体量，而与快递物流一起出现的是消耗量巨大的快递包装。国家邮政局数据报告显示，2020年，我国快递企业业务量累计完成833.6亿件，同比增长31.2%。与快递业务同步高速增长的还有包装材料的消耗量。如果按业内每个快递包装0.2公斤的标准计算，仅2020年我国就消耗了1600多万吨的包装材料。据估算，我国快递业每年消耗的纸质类废弃物超过900万吨。

以目前的快递包装材料增速来看，2025年我国的包装材料消耗将达到4127.05万吨，其中纸箱需求将超过3000万吨，这样的损耗将会给环境带来巨大的压力。因此，减少对快递包装纸箱的需求是我国实现绿色发展必须要完成的任务。

1.2 提高快递物流的经济效益

根据市场调查，目前常见的快递箱以瓦楞箱为主。据估算，一年我国需要消耗90亿个纸箱。以市场上常见的瓦楞箱尺寸为标准，电商企业购买一个瓦楞箱的平均价格为0.3元人民币,那么一年我国花费在纸箱采购上的成本就达27亿元。

受限于木材等原材料的价格，若没有重大的技术突破，纸箱等包装材料的成本将很难进一步降低。但是大规模地使用循环快递箱为进一步降低包装成本提供了可能。通过规模化的生产可循环利用的快递箱，可以降低生产制造的成本；通过提高使用频次，可以降低平摊到每一次运输的包装费用。当循环快递箱被广大消费者接受，并实现了一定意义上的规模效应，这时无论是电商企业还是物流企业都会从中获得最直接的利益。

无论是从可持续发展的角度还是从经济效益的角度来看，推广使用循环快递箱都极具意义。

2 国内循环快递箱发展现状

早在共享快递箱的概念被提出时，各大物流企业、高校就纷纷开始布局，进行共享快递箱的研发。其中受关注较多的是京东2.0的共享快递箱(见图1)、顺丰速运推出的“丰·BOX”(见图2)以及吕中意等发明的“模块化扩容快递箱”(见图3)。

图2 顺丰“丰·BOX”发展过程

图3 模块化扩容快递箱

京东2.0共享快递箱的最大特点是具有可折叠性，相较于其它固定体积的循环快递箱，可折叠的京东2.0能在回收后减少一定的占用空间，降低企业的回收成本。在实际使用中，这种循环快递箱没有受到重视，也远远没有实现社会化的应用。究其原因，一方面由于规格尺寸较为单一且造价过高，难以满足对各种规格尺寸商品的需求；另一方面京东2.0共享快递箱具有较强的刚性，即使能进行折叠，但是节省的运输空间依旧有限，在路面不好时，刚性的设计还容易使箱体受到撞击而损坏，这将导致物流企业运输、维护循环快递箱的成本增加。

“丰·BOX”共享快递箱依托于顺丰原有的生鲜产业优势，是市面上应用最广的循环快递箱。它采用特殊防水防腐防火材料，能折叠、能防盗还易拆封。与京东2.0共享快递箱类似，丰·BOX同样存在规格受限和流通难等问题。这种共享快递箱的流通成本太高，消费者、商家以及快递公司都不愿意支付高昂的费用。

吕中意等提出的“模块化扩容快递箱”结合了榫卯结构和模块化的设计理念。这种箱子可通过榫卯结构进行拆分和组合，实现了尺寸的自定义，但是以榫卯结构进行连接同样会导致箱体刚性太强，使得循环箱缺乏对抗撞击时的缓冲能力。在运输分拣过程中，避免撞击及损坏后需要付出的维护成本太高。除此之外，榫卯式的拼装并不容易，电商企业需要付出更多的时间成本、人力成本去完成拼装，同样难以推广。

通过对这些循环快递箱进行分析可知，目前循环快递箱的使用还在试行阶段，各大企业仍然在研发能实现社会化的循环快递箱。

3 循环快递箱广泛应用的限制因素

对目前已有的循环快递箱进行分析后发现，循环快递箱难以推广主要受制于以下因素。

3.1 循环快递箱规格少

快递箱的大小规格与商品大小能否相匹配对快递箱社会化十分重要。如果快递箱的规格大小不能与商品大小相匹配，商家则需要花费更多的填充成本和物流成本。通过调查发现，市面上的循环快递箱往往只有几种规格，而电商市场对快递箱大小规格的需求是多种多样的。这导致只有少部分商家能为自己的商品匹配到对应的循环快递箱，所以循环快递箱难以实现大规模的市场化应用。

3.2 体积大的循环快递箱难以回收

根据相关资料分析，目前循环快递箱的回收的途径通常有两种，一种是由快递员上门回收，另一种是消费者用完快递箱后自己将快递箱送到快递点或快递站进行回收。

第一种回收途径的优点是回收流程较为简单，减少了很多中间环节，加快了快递箱的周转速度，缺点则是回收后空置的快递箱将占用快递员的较大运力，从侧面提高了物流成本；

第二种回收途径能减轻物流企业的回收压力，但会造成不好的消费体验。

4 拉链式模块化循环快递箱

基于以上分析，本团队设计出了一种以拉链作为连接方式的模块化循环快递箱。

4.1 模块化设计理念

模块化是一种新的标准化形式，模块化设计中同一功能的单元之间可以互相替换，有利于大规模生产，在生产成本控制和产品研发设计时间不变的条件下，模块的组合能实现产品多样化和个性化定制。绿色模块化是一种简化产品制造和分配、提高产品维护性、促进绿色制造的有效方法，模块的统一性、可组合性、共用性、标准性在满足了设计的灵活性外还降低了产品在采购、物流、存储、生产、维护过程中的成本，减少了原材料和边角料的浪费。

将模块化理念用于快递箱，一方面在制造环节可以有效地降低循环箱的成本，另一方面在流通环节也将大大节约回收再利用的成本和时间。

4.2 拉链连接设计理念

拉链式连接是一种具有柔性的便捷连接方式。若采用这种连接方式，当箱体受到冲击时，由于拉链的延展性，箱体可以通过形变缓冲力的传导以达到缓冲的作用。相对于榫卯结构，拉链式连接结构将缩短各模块连接的时间，同时也将缩短整体组合箱体的时间。

4.3 拉链式模块化循环快递箱介绍

拉链式模块化循环快递箱的基本单元是一个四周带有拉链的模块板(如图4),每一个模块都能通过拉链进行连接。循环快递箱的长、宽、高都能随着加入的模块数量成倍的改变。组装时，只需要将每一个模块的拉链拉上即可完成组装(如图5)。通过使用不同规格的模块或者使用不同数量的模块可以定制出企业需要的尺寸。

图4 模块单元

图5 组装方法

4.4 快递箱特点

拉链式循环快递箱同时结合了丰·box3和模块化扩容快递箱循的特点。相对于丰·box3，拉链式循环快递箱采用了模块化的理念，箱体的构成单元是统一的模块，通过增加使用的模块可以增大快递箱的尺寸。相对于模块化扩容快递箱，拉链式循环快递箱具有高柔性、不易破损、组装方便等特征。

由于是模块化循环快递箱，拉开拉链就可以进行拆分，因此回收快递箱只需将快递箱拆开运输便可大大减少运力的消耗。如果消费者不愿当众拆开快递包装，也可以选择带回家中拆开快递箱后进行保存。这样只需占用很小的一部分空间，待储存了足够多的快递箱模块后再一并送至回收点，大大降低了消费者的回收难度。

5 拉链式模块化循环快递箱的商业流通设计

拉链式循环快递箱与其它循环快递箱不同的是可拆分、易组装、低损耗、多规格。基于这些优点，本团队尝试提出关于其流通方案的设计。

在此快递箱的流通设计中主要有三个主体参与，分别是快递公司、电商企业、消费者。下面将从物流和商流两个方面进行阐述。

5.1 快递箱的物流

快递公司根据市场调查，预估快递箱的需求数量，得出数据后，向制造商下达订单，制造出统一的模块并送至每一个快递服务点，快递公司将模块出售给每一个商家。商家根据商品的大小为商品拼装出相应尺寸的模块化快递箱，并将商品装入箱体，快递公司将装有商品的快递箱交给消费者。消费者收到快递后，可以选择当场归还快递箱，也可以选择带回快递箱，并下次自行归还。若消费者选择及时归还快递箱，快递员可以在后台确认已回收快递箱，并当场拆卸快递箱带回快递点；若消费者选择带回快递箱，则可以在使用完快递箱后自行拆解快递箱，将拆解后的模块储存起来，下次一起带到快递回收点进行回收或者积攒到一定量后预约快递员上门收取模块。快递模块带回快递点进行统一的消毒杀菌后再进入下一轮的循环。

采用这种方式的好处是，快递员的运力能不被闲置的空箱浪费，电商企业能根据自身需求快速组装出合适的箱子，消费者在回收过程中可以拆开箱子以减少储存麻烦。

图6 新型共享快递运输包装使用流程

5.2 快递箱的商流

当循环快递箱在消费者、电商企业、快递企业间流动时，资金也在同时流动。相对于使用纸箱，快递企业在使用循环快递箱的物流过程中付出了更多的时间、人员、资金成本。因此，为了正向促进循环快递箱的流通，快递企业应该在快递模块的商流中获利。具体可以采用如下方法。

第一步：快递企业向模块生产商批量定制不同尺寸的模块；

第二步：快递企业为不同规格的模块制定押金价格和租金价格(为保障电商企业利益，模块的租金价格不能高于同尺寸的纸箱)；

第三步：将模块以租金价格出售给电商企业；

第四步：电商企业向消费者收取循环快递箱押金；

第五步：物流企业以押金价格向消费者回收模块。

在该方法中，消费者没有因为使用了循环快递箱而支付额外费用，电商企业付出的包装成本降低了，物流企业却因为循环使用的快递箱获得了额外的收入。

图7 快递箱的商流

6 结语

随着电商行业的发展，包装产生的环境问题已不容忽视。为应对这一问题，使用循环快递箱替代一次性纸箱是一种有效的解决办法。从意识到这个问题以来，各个物流企业、高校都在积极地设计循环快递箱以及更合理的流通模式，但市场的反映却不尽如人意。本团队总结已有循环快递箱的研发和流通经历后发现，成本问题是制约循环快递箱流通的根本性问题。只有同时压缩快递箱的生产成本、快递箱损坏的维护成本、物流企业对快递箱的回收成本、消费者参与回收的成本等，使使用循环快递箱的经济效益大于使用纸箱的经济效益，才有可能驱动市场自发地去选择循环快递箱。

本团队设计的这款循环快递箱是拉链式模块化快递箱。同一尺寸下，由于每一个模块都是相同的，大大节约了回收成本、生产成本；由于可拆卸，大大节约了快递箱的贮存成本和回收成本；由于拉链式连接形成的高韧性降低了损耗率，也降低了箱体的维护成本。

拉链式模块化循环快递箱为绿色物流的实现提供了一种思路。随着科技的发展、技术的进步以及越来越多的人参与到这一问题的研究中，我相信在未来包装问题一定会被完美地解决，物流行业一定会更加绿色地发展下去。