智能快遞包裝回收柜獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

智能快遞包裝回收柜獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

【摘

要】目前，"互聯(lián)網(wǎng)+"模式在我國各行業(yè)全面推進(jìn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，推動(dòng)"互聯(lián)網(wǎng)+"發(fā)展人群中，50%以上是18～30歲的年輕人;而高校無疑是這些年輕消費(fèi)者的聚集區(qū)，在2015年，阿里研究院數(shù)據(jù)顯示，全國2000多所高校人均網(wǎng)購額為1100元。要想更好地解決包裝散、回收難的問題，必須先從各大高校入手。從校園快遞現(xiàn)狀、高?？爝f包裝物回收及應(yīng)對(duì)策略等方面展開分析。而今由快遞柜衍生出的快遞回收柜通過壓縮回收的紙箱來提升快遞包裝紙箱的回收率，其工作原理大致為：投遞口投入的紙箱經(jīng)過滑坡來到了壓縮區(qū)域，紙箱壓縮后被推入儲(chǔ)物區(qū)計(jì)重?？爝f回收柜的誕生很好的有效解決了快遞紙箱回收的問題。

【關(guān)鍵詞】校園快遞;包裝物回收;綠色物流

1.引言

隨著現(xiàn)代科技進(jìn)步，以及經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，“網(wǎng)購”和“快遞”這兩個(gè)詞逐漸地走進(jìn)了人們的日常生活中，它極大程度的方便了我們的生活，讓我們足不出戶就能買到東西。一切便利的背后都是有代價(jià)的，當(dāng)快遞產(chǎn)業(yè)越來越成熟的時(shí)候，一些新的問題就會(huì)暴露出來：（1）快遞管理費(fèi)時(shí)費(fèi)力;（2）快遞員的工作量與日劇增：（3）快遞包裝回收率低。電子商務(wù)與快遞業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)于快遞的包裝量呈現(xiàn)暴增趨勢，隨之增長的還有快遞包裝的廢棄物。尤其在過節(jié)活動(dòng)后，包裝廢棄物量劇增，如不經(jīng)處理，必然給環(huán)境帶來危害，快遞包裝的處理受到政府及社會(huì)相關(guān)企業(yè)的關(guān)注，逐漸通過采用可降解材料進(jìn)行回收循環(huán)利用等方法解決，來實(shí)現(xiàn)快遞包裝綠色化及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的實(shí)施。

2.數(shù)據(jù)分析

因此，快遞行業(yè)亟待一種新的快遞儲(chǔ)存方式，智能快遞柜行業(yè)橫空出世，它在2012年萌芽，此后幾年保持穩(wěn)步上升趨勢，從2014年的1.5萬組穩(wěn)步增長到2019年的52.3萬組，智能快遞柜的入柜率也從2014年的1.50%穩(wěn)步增長到2019年的12%。但是即便有了快遞智能柜，快遞包裝材料回收問題仍未解決，本次我們小組的創(chuàng)新項(xiàng)目智能快遞包裝回收柜的研究方案旨在使快遞包裝的回收率增加，創(chuàng)建綠色快遞，遵循節(jié)能環(huán)保的理念。

2015年快遞業(yè)務(wù)量推算，預(yù)計(jì)去年中國消耗了塑料編織袋29.6億個(gè)、塑膠袋82.6億個(gè)、包裝箱99億個(gè)、膠帶169.5億米、避免撞擊的緩沖物29.7億個(gè)。

3.國內(nèi)外對(duì)于快遞包裝回收的做法

除了市面上已有的快遞包裝回收柜的回收方式，國內(nèi)的快遞公司如申通、圓通等公司都推行了將快遞廢棄包裝直接交由物流公司回收，這樣能使其得到更精準(zhǔn)的再利用，如用戶上交一定數(shù)量快遞包裝，就免費(fèi)為其寄送一件快件的鼓勵(lì)措施。

美國從上世紀(jì)90年代便開始關(guān)注綠色包裝。為提高企業(yè)回收包裝的積極性，美國各州政府根據(jù)企業(yè)包裝回收利用率的高低，適當(dāng)免除企業(yè)相關(guān)稅收。目前，美國已在包裝廢棄物回收利用方面形成產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，不僅改善了環(huán)境、提高了資源利用率，而且提供了大量就業(yè)機(jī)會(huì)。

日本不僅制定并實(shí)施《包裝再生利用法》，還致力于回收體系的建設(shè)，鼓勵(lì)在境內(nèi)建立大量的回收站，消費(fèi)者將包裝廢棄物進(jìn)行分類后，日本的收運(yùn)系統(tǒng)將分類完的包裝廢棄物通過定時(shí)回收、集合中轉(zhuǎn)等方式，運(yùn)輸至專門的處理中心進(jìn)行再循環(huán)、再制造處理。

德國于20世紀(jì)90年代出臺(tái)《包裝廢棄物管理辦法》，提出包裝廢棄物管理應(yīng)按照減量化、再利用、再循環(huán)、最終處置的順序進(jìn)行，并設(shè)定了不同包裝廢棄物的回收目標(biāo)和時(shí)限，強(qiáng)制性要求包裝生產(chǎn)商、銷售商對(duì)包裝回收共同負(fù)責(zé)。辦法還制定了包裝廢棄物從收集到最終處置的量化標(biāo)準(zhǔn)，比如規(guī)定80%的包裝廢棄物和100%的運(yùn)輸包裝必須回收利用，使包裝處理的每個(gè)環(huán)節(jié)都有具體標(biāo)準(zhǔn)可依。德國還出臺(tái)《包裝回收再生利用法》，要求除了包裝生產(chǎn)商外，從事運(yùn)輸、代理、批發(fā)商、零售的企業(yè)也必須負(fù)責(zé)回收包裝物。

4.我們所創(chuàng)新的快遞回收柜

隨著上海地區(qū)垃圾分類的有效推廣，環(huán)保成為了越來越多的人關(guān)注的熱點(diǎn)話題。2019年上半年，一個(gè)叫做“盒盒再生”的紙類回收設(shè)備出現(xiàn)在上海各個(gè)大學(xué)城，學(xué)生可以使用由紙盒回收得到的積分在“盒盒平臺(tái)”上換取商品，我們由這個(gè)“盒盒再生”獲得靈感創(chuàng)造了我們自己的創(chuàng)新快遞柜。

我們制作的創(chuàng)新快遞包裝回收柜的目的是提高廢紙?jiān)偕?，?chuàng)新設(shè)計(jì)理念是小型化，輕量化。我們智能快遞柜的創(chuàng)新點(diǎn)如下：1.擁有更大更寬的投遞口，快遞柜投遞時(shí)自帶壓縮功能，無需用小刀裁剪紙箱或費(fèi)力取壓扁紙箱，只需拆卸紙箱后并攤平即可。2.用投遞的廢紙量實(shí)現(xiàn)兌現(xiàn)功能，節(jié)省了快遞回收柜的占地空間，能耗也將更少。我們所創(chuàng)新的的智能快遞包裝回收站在智能快遞柜的旁邊安置一個(gè)快遞包裝回收柜，消費(fèi)者可將快遞紙箱投遞到回收柜，回收柜帶有系統(tǒng)顯示屏，并且支持手機(jī)掃碼。

以下是目前的實(shí)物搭建階段的各個(gè)部件的介紹。

壓縮機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)都采用了5-25mm行程的往復(fù)推拉機(jī)構(gòu)，都有無級(jí)變速器控制其推拉的速度。25mm行程的推拉機(jī)能產(chǎn)生約100N的壓力，滿足壓縮需求。

安裝于壓縮機(jī)構(gòu)下方，待推送機(jī)構(gòu)將紙箱推入儲(chǔ)物區(qū)能保持儲(chǔ)物區(qū)的壓縮紙箱的干燥并且排出灰塵等雜物，保證儲(chǔ)物區(qū)的清潔。

安裝于儲(chǔ)物區(qū)，用于計(jì)量回收紙箱的總重量。

5.快遞回收柜的工作原理

我們小組采用了solidworks三維軟件模擬出了回收柜的模型概念圖。我們創(chuàng)新快遞包裝回收柜的工作原理是通過手機(jī)掃碼即可打開紙箱投遞口，投遞口內(nèi)有一光滑平臺(tái)，消費(fèi)者可將一定規(guī)格的紙箱放在平臺(tái)上，待消費(fèi)者確認(rèn)投遞完畢并且手動(dòng)關(guān)上投遞口的翻蓋后，并在顯示屏上選擇“確認(rèn)投遞完畢”選項(xiàng)后，光滑平臺(tái)會(huì)在5～10s內(nèi)向下傾斜，投遞的紙箱會(huì)由于重力的作用順著光滑平臺(tái)滑下去，滑至壓縮平臺(tái)。壓縮機(jī)從上至下壓縮紙箱，把紙箱壓縮成一片一片的紙板，壓縮平臺(tái)的底部可以打若干小孔，以排出壓縮紙箱時(shí)的水分。壓縮完畢后，壓縮機(jī)內(nèi)部的推板將壓縮后的紙箱推至傳送帶，傳送帶呈斜向上的方向與紙箱稱重計(jì)費(fèi)機(jī)相連，稱重計(jì)費(fèi)機(jī)會(huì)算出紙箱的重量及所值的價(jià)錢，并將改指令投送到系統(tǒng)顯示屏，消費(fèi)者此時(shí)會(huì)收到相應(yīng)的回收金額。稱重計(jì)費(fèi)完畢后，稱重計(jì)費(fèi)平臺(tái)邊上有一個(gè)類似于推土機(jī)的機(jī)構(gòu)，把紙箱從上至下推下去，而下部的空間正是儲(chǔ)存壓縮紙箱的空間，紙箱儲(chǔ)存空間位于回收柜的右半部位，而回收柜的右側(cè)下方有一個(gè)門專供快遞員打開，快遞員每次投遞完快遞的同時(shí)，可將回收柜內(nèi)的紙箱及快遞可回收垃圾帶回快遞中轉(zhuǎn)站并集中處理。

6.目前項(xiàng)目小組的工作進(jìn)度

我們小組從2020年3月起就開始了解快遞包裝回收的情況，在歷時(shí)三個(gè)月之后我們完成快遞回收柜總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以及完成了電子元件的布置和控制等，在2020年10月至2021年3月的幾個(gè)月中，我們小組合力優(yōu)化并改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)并形成實(shí)物，接下來我們將選取數(shù)個(gè)有快遞智能柜小區(qū)，試運(yùn)行我們的產(chǎn)品并觀察，并針對(duì)反映出來的問題進(jìn)行改進(jìn)并聽取意見。

7.結(jié)論

雖然我們自己創(chuàng)新制作的快遞柜與市場上