基于ZETA的新型果蔬周转箱循环共用模式研究_魏占国.pdf

doi:10.19868/ki.gylgl.2023.04.006基于 ZETA 的新型果蔬周转箱循环共用模式研究*魏占国李亚(中南林业科技大学物流与交通学院，湖南长沙410004)摘要:为解决传统周转箱标准化程度低、周转率低、动态监管难和人工成本投入大等难题，通过周转箱的循环共用，实现资源的有效配置。文章在智慧物流飞速发展的背景下，分析当前周转箱的现状，提出基于第三方共享平台的循环共用模式，并且选用 ZETA 技术，ZEtag 云标签具有读取距离远、读取数量多、读取设备的投入成本更低并且全程无人化等优点，可以有效解决传统 FID 射频技术人工投入大、监管难等问题，实现智能化管理。该模式相较于传统模式，在社会效益、经济效益和生态效益方面均有明显优势，有助于推进我国物流设施设备的单元化、标准化的进程，推动智慧物流的发展。关 键 词:周转箱;ZETag;循环共用模式;效益中图分类号:F270.7文献标识码:A文章编号:20967934(2023)04007008一、引言自 20 世纪以来，随着物联网技术等新兴技术的蓬勃发展，智慧物流1 已慢慢进入了人们的生活，广泛引起了人们的注意，并且全球已逐渐进入了以智慧物流发展为特征的新经济时代。由于物流行业进一步发展，周转箱成为物流运输装载过程中必不可少的载体，虽然果蔬周转箱已经进入“国标”2 时代，但是传统周转箱的成本高、装配复杂、撞击易损坏、不能叠放、空箱运输成本高等问题日益突出。为解决传统周转箱的问题，本文提出一种新型周转箱(带托盘周转箱)，带托盘周转箱相较于果蔬周转箱增加了底部托盘，有效解决了传统周转箱的问题，适用于物流中的运输、配送、储存、流通加工等环节，并且本文提出一种全新的循环共用模式来提高周转箱的周转率与利用率。近年来，周转箱的循环共用模式得到了研究者的广泛关注，陈亚炜等3 提出基于“产品+服务模式+共享平台”的物流周转箱共享运营模式，通过搭建“智能租赁”“循环管理”“同程拼072023 年第 4 期*基金项目:湖南省教育厅自然科学基金项目“基于成本效益分析的生鲜冷链带托盘周转箱循环租赁模式研究”(21A0170)作者简介:魏占国(1975)，男，安徽蒙城人，博士，中南林业科技大学物流与交通学院副教授，硕士生导师，研究方向:物流装备技术，运输包装材料及单元载具检测技术研究;李亚(1998)，男，江苏盐城人，中南林业科技大学物流与交通学院硕士研究生，研究方向:工程管理(通讯作者)。箱”三大板块服务的循环租赁平台，并且论证该模型在提高资源优化配置上的优势;鲁斌等4 提出由核心企业参与周转箱租赁管理的模型，并且成功论证了该模型具有提升周转率方面的优势。还有部分学者从技术角度出发，刘贵清等5 提出基于射频识别技术(FID)对周转箱的循环共用模式进行优化，实现低成本、绿色管理;房殿军等6 提出通过建立 Azure 云平台物联网中心结合数据库以及周转系统，从而实现周转箱低成本高效率的再利用。目前，大多数周转箱在周转过程中仍然使用射频识别技术来实现对周转箱的监控与管理，FID 可以监测物品的静态数据，但无法获取物品流转过程中动态的信息流，因此，纵行科技研发的 ZETA7 技术得以问世。ZETA 是一种基于 UNB 的低功耗广域网(LPWAN)技术协议标准，具有覆盖范围广、成本低、能耗低等特点，可满足物联网环境下广域范围内数据交换频次低、连接成本低、适用复杂环境等物联网需求。不同于 FID、二维码等被动式采集数据的传统方式，ZETA 在目标物体上可主动进行数据采集，可根据不同场景个性化定制发射频次，自动打卡、自动盘点，均无需人工参与，全过程自动管理，突破人员及场景限制，可以满足供应链体系多维度流转场景数据稳定采集。然而目前 ZETA 技术的应用仍在少数，并且周转箱的人工成本高、标准化低、周转率低等问题也亟待解决。二、周转箱循环共用现状分析(一)果蔬周转箱使用现状分析近年来，果蔬产品供应链中周转箱使用量日渐庞大，作为果蔬产品流通过程中降低损耗的一个“利器”，越来越多的相关企业意识到使用周转箱的优势，如果周转箱能够得到合理使用，可以使果蔬产品的物流更节约，效率更提升。与欧美、日本等发达国家成熟的周转箱循环共用体系及庞大的市场规模相比，我国的周转箱循环共用行业尚处于初级阶段，即现阶段企业多以自购周转箱为主，采购的周转箱尺寸不一，常见的周转箱尺寸及材质如表 1 所示，但都和标准周转箱的尺寸 600mm 400mm8 大同小异;结构及材质也各不相同，管理运作的水平也良莠不齐。表 1常见的周转箱尺寸类型材质尺寸/mm小型周转箱PE405315235蔬菜周转箱铁580380100普通周转箱HDPE605420150大型周转箱PE740550370同时，企业在使用和推广周转箱的过程中存在诸多问题，包括周转箱的初始购买成本较高、不同企业间周转箱型号不一、空筐闲置率较高，而且企业需要安排专人对周转箱进行管理，耗费了企业大量的人力和物力。上述问题正成为影响果蔬产品物流效率和成本的重要因素之一。结合欧美等成熟市场的运作经验分析，推行标准化果蔬产品周转箱的循环共用模式是解决这个问题的有效手段。17魏占国，等:基于 ZETA 的新型果蔬周转箱循环共用模式研究(二)果蔬周转箱循环公用模式目前，生鲜周转箱循环公用模式主要有三种方法:交换模式、转售模式9 和租赁模式10。1.交换模式在交换的模式中，所有用户都需要有一定数量并且规格一致的周转箱，但双方进行货物交易时，另一方必须具有同等数量的空周转箱进行交换，其模式如图 1 所示。图 1交换模式2.转售模式在转售模式中，根据使用企业与运营企业可分为三种:使用企业之间的转售、运营企业之间的转售和使用企业与运营企业之间的转售。使用企业之间的转售:在甲公司将货物发送到乙公司时，一并将周转箱出售给乙公司。运营企业之间的转售:运营公司为避免空周转箱的回收费用，会将空周转箱转售给距离较近的另一方运营公司。使用企业与运营企业之间的转售:使用企业在货物已经送达目的地后，将周转箱出售给运营公司。3.租赁模式租赁模式主要分为静态租赁和动态租赁两种模式。静态租赁:租赁公司在全国设立多个网点进行统一运作，有需求的企业只需根据自身周转箱的实际使用需求，向所在地附近网点进行相应周转箱的租赁，并同时获得使用期间金属周转箱产品的维修翻新服务，在企业不需要使用时向租赁公司退租即可，如图 2 所示。图 2静态租赁流程动态租赁:企业可以使用按次收费的租赁模式，将货物的周转都交给周转箱租赁厂家，以周转箱租赁公司送出箱子起，企业将装载货物的周转箱交由租赁公司运输至指定目的企业，最后租赁公司将空箱全部回收，完成一次循环。如图 3 所示。无论是静态租赁或者动态租赁均对农户来说都是有利的，免除农户无需投入过多的资金，降272023 年第 4 期低风险，并且提升周转箱的周转率与利用率11。(三)现存的周转箱循环共用模式问题虽然现有的周转箱循环使用模式能满足市场的需求，但在现有的周转模式下存在着严重的资源的浪费，从而成为影响物流行业成本居高不下的因素之一，最终阻碍了物流行业的进步。目前，我国果蔬周转箱循环共用模式仍面临以下难题。图 3动态租赁流程(1)果蔬周转箱标准不一。目前市场上用于果蔬产品周转箱的尺寸多达上百种，并且结构不一，互不兼容。这导致不同规格的周转箱相互堆叠时极易对下层果蔬产品造成损伤，增加果蔬产品货损;且空筐在存储或运输时，占用了较大的存储面积或车辆装载空间，增加了仓储成本及运输成本。同时，不同果蔬产品供应商对装筐方式及装筐标准的不统一;果蔬产品供应商即使使用了同规格周转箱，在同批次、同品种的包装中，也会存在重量参差不齐、筐型大小亦不统一的问题，导致堆码难度大、空间利用率低、验货清点效率低，货物交接流程非常繁琐。(2)果蔬周转箱周转成本较高。一方面现有的周转箱的使用模式是果蔬农户根据产量及运输量购买相应数量的周转箱，周转箱的价格在几元到几十元不等，农户一般情况下需购买大量周转箱才能满足其需求，因此会有一些农民选择廉价包装或者不使用包装直接散装，从而提高了货损成本，而对于一些农产品企业而言，订单量上升会带来周转箱需求规模化的上升，一次周转可能需要购置成百上千的周转箱，周转成本进一步升高。另一方面，周转箱大多数是采用 FID 射频技术实现对物品身份和信息的快速识别，但是 FID 技术也受限于覆盖距离，传统商用 FID读写器难以组成具有自动化盘点功能的连续覆盖的局域网等问题，导致部署、运行与维护成本高，工作效率低，无形之中增加了人工投入，并且农户还要支付周转箱的回收费用。(3)果蔬周转箱丢失率高。由于周转箱大多是采用 FID 技术，需要人员反复使用扫描枪进行读取，要求近距离读取，人工参与度高，大容量并发时极容易漏读，从而导致在流转过程中丢失现象的产生。(4)果蔬周转箱闲置率高。由于果蔬周转箱受季节的影响，在批发旺季，果蔬周转箱的需求量会增加;相反，在批发淡季，果蔬周转箱的需求量会降低，从而导致周转箱闲置率高，造成场地浪费。(5)果蔬周转箱维护清洗困难。传统的果蔬周转箱在使用过后会有果蔬残渣、泥土和细菌等东西残存在周转箱及标签上。因此，在第二次使用前需要对果蔬周转箱进行清洗与消毒，而周37魏占国，等:基于 ZETA 的新型果蔬周转箱循环共用模式研究转箱清洗维护中心的建设需要一定的资金，环保资格认证手续复杂，并且传统周转箱的设计不方便工作人员的清洗，最终导致果蔬周转箱的维护成本居高不下。三、ZETA 在新型周转箱循环共用模式中的应用(一)生鲜周转箱循环共用模式的构建由于农户对周转箱的使用期限与次数不能确定，传统的租赁模式不能满足农户现有的使用需求，所以本文将采用“以租代售+共享平台+奖惩”模式来更好的为农户提供服务，可以解决客户成本高、原有租赁模式周转箱难回收等问题。该模式由周转箱供应商、农户和共享平台三方参与。农户向第三方平台购买生鲜周转箱，在使用完周转箱后，通过对使用完后的周转箱的损耗程度进行费用估算，并且设立相应的奖励与惩罚机制，奖惩费用机制的设立有助于农户爱护周转箱，减少对周转箱不必要的损耗，更有助于周转箱多次的循环共用，最后得出周转箱的回收价格是售价租赁费损耗费+奖励(罚金)。(二)带托盘周转箱设计果蔬周转箱作为果蔬产品运输的载体，既是智慧物流发展的关键，也是循环共用模式的基础，所以周转箱的智慧化设计起着非常重要的作用。随着智慧物流的快速发展，周转箱的标准化等设计也逐渐受到重视12。带托盘周转箱是在果蔬周转箱下增加了托盘，装配以后的尺寸为 1165mm1165mm870mm，具有 780 升的超大容量，整体重量比同类产品轻 30%以上;箱体采用波浪线设计，可以更耐冲击、容易清洗，并且卡板与框子之间独特的卡扣设计，是分体式设计，即使叉车撞坏卡板也不会导致整体报废。在运输过程中可拆分叠放，包材周转节约大量空间与运费。带托盘周转箱的材料是选用 548 食品级 PP，安全性高，无危害。(三)ZETA 技术在生鲜周转箱循环共用中的应用为了进一步提高周转箱的周转效率，可以在周转箱内嵌入 ZETAg 云标签，ZETA 技术相对于FID 技术可以更高效地进行资产管理，可以实现对周转箱租赁信息的统计，提高信息读取的效率，推动物流智慧化13。每一个周转箱内嵌一个 ZETag 云标签，此标签在远距离通信是优于 FID 标签。Zetag 云标签与被动扫码的 FID 标签不同，考虑到农产品的运输环境大多数是冷链运输，ZETag 云标签具有抗液体、抗金属性强，适用于金属、冷链、水产等复杂通信环境，还可以主动发送信息，不需要人工参与，自主盘点，自动打卡，货物到哪个城市、哪个仓库，都会自动上传位置和时间信息，可实现货物全流程可视化追溯，如图 6 所示;相对于 FID 技术在大并发场景容易漏读的情形，ZETag 云标签数据采集准确率接近 100%，同时还能对高速移动的货物实现动态监测，可以解决周转箱在周转过程中丢失等问题。四、效益分析带托盘周转箱的使用和新型循环共用模式的应用对社会效益、成本效益和生态效益等方面均有较大的良好影响1