一、包裝新時代的產生
2018年,全球包裝消費總支出為8861億美元。其中,亞太地區人口數量龐大、市場氛圍活躍、居於世界製造中心地位,是全球最大的包裝消費地區,佔比高達44%;北美和西歐分別排名第二和第三。據預測,亞洲和非洲對包裝的需求年均增速將達到4.5%,而北美和歐洲將以1%的速度緩慢增長,需求差異繼續擴大。
圖1:全球包裝消耗的地域佔比
包裝的傳統功能是防護產品、方便搬運及傳達資訊。隨著消費者行為轉變、電子商務出現、以及社會對可持續發展的要求提高,包裝增加了三個新功能:品牌體驗、安全與追蹤、及智慧連線。
目前三大趨勢正在影響包裝行業:一是電商的發展。電商平臺交易的商品,運輸流程複雜多變,多次搬運直接增加貨物摔壞與破損的風險。因此,電商對包裝的堅固性、永續性和客戶滿意度要求更高。二是客戶體驗升級。過度包裝和無效包裝會降低客戶滿意度,包裝的防護能力和使用便捷度之間需要一種平衡。電商的發展衍生出商品的拆箱體驗,客戶非常享受包裹的拆箱過程,這為包裝製造商和產品市場團隊創造了寶貴的機遇。三是可持續發展的壓力。塑料的消耗累計約佔所有包裝材料的1/4。但目前全球只有14%的塑料可迴圈利用, DHL的報告指出,在電商市場,24%的包裹空間是浪費的。不得不承認,包裝在環境保護方面做的還不到位。部分國家已經實施關於使用一次性塑料的條例和相應罰則。
圖2:傳統零售和電子商務的包裝“旅程”
二、三個重點行業對包裝創新的要求
(一)科技與汽車的融合
半導體與鋰電池。汽車零部件中有大量的半導體元件,全球化生產系統使得這些零部件運輸流程更為複雜。半導體品質輕、體積小、價值高,運輸過程中的細小問題可能造成巨大損失,因此對包裝防抖、抗震、防潮、靜電放電等要求極高。點對點供應鏈視覺化能夠幫助解決這一難題。世界頂尖的狀態監控系統企業Roambee和Tive,研發出一款高效能狀態感測器,用於二級和三級包裝,可有效保護運輸半導體產品。由於環境保護的壓力,電動汽車發展迅速。電動汽車裡的鋰電池價值高,其運輸、搬運、儲存和回收需嚴格按照法律法規執行,供應鏈相關人員須擁有特定許可證才可上崗。任何有缺陷的或有潛在缺陷的鋰電池可能會導致火災或化學汙染。蓄電池物流服務正在向標準化發展,但解決方案呈現高成本、複雜化、碎片化等行業狀態。
(二)醫療服務和生命科學:以患者為中心
全程溫控與個體化送藥。醫療產品儲存時間有限,在高溫環境下易失效,從生產到使用,所有的供應鏈流程必須嚴格遵守溫控要求。隨著科技的發展,產品精確識別技術也正在普及。掃描包裝上的特定條形碼,可以直接追溯原始的生產批次,任何有品質問題或違反相關規定的產品都可以被識別並及時取出。目前,許多醫療行業的供應商已經開始探索個體化醫學和社群家庭醫療服務。美國著名線上藥店PillPack提供個體化送藥服務,將定時定量的藥物放入特定盒子,幫助需要長期服藥的患者。此外,部分企業正在研究物聯網包裝解決方案,將感測器植入藥包,手機可監測藥物被取出的時間從而監督患者按時服藥。
圖3:美國線上藥店PillPack提供的個體化送藥包裝
(三)零售與電子商務
全渠道零售。許多實體店正在面臨電商的殘酷打擊,但網際網路並不能完全取代實體購物體驗。部分商家轉向全渠道銷售模式,允許客戶隨意切換購買方式,“線上下單+店內取貨”或“店內試穿+線上購買”。全渠道零售給物流行業帶來巨大挑戰,倉庫既要向實體店散裝發貨,又要給個別線上消費者發貨。因此,優化包裝和運輸非常必要。
包裝連線性與直達包裝。許多知名品牌意識到了連線的重要性,對包裝設計及包裝體驗大量投資,利用包裝傳遞產品附加值。消費者掃描包裝上的條形碼或晶片,即可解鎖新服務和資訊。有些條形碼提供娛樂遊戲,增加與客戶的互動。與此同時,許多商家正在研究直達客戶手中的商品包裝,省去二級包裝和包裹填充材料,從而降低成本、減少浪費及提高客戶體驗。
三、物流包裝的反思
(一)包裝優化
建立準確主資料,提升包裝效率。在倉庫包裝流程中,操作員往往面臨一個問題:如何權衡紙箱的數量、填充密度及成本之間的關係。低效包裝尤其是包裹低填充密度,會導致成本增加、運輸裝置利用率降低,及產品破損風險增大。為減輕運營部門的壓力,許多企業開始利用資料分析並優化包裝流程,結合3D電腦影象和人工智慧,運用最新演算法和影象處理系統,建立產品的尺寸和物理特性主資料。DHL擁有一款新型演算法優化工具,此係統可算出最少標準紙箱數量,提高紙箱和托盤利用率。
(二)包裝自動化
發貨包裝自動化:通過3D掃描技術獲取貨物尺寸資料,系統可自動將貨物和相關檔案放入裁剪合適的紙箱內,封箱並貼上標籤。在大量的訂單和高勞動力成本的情況下,自動包裝系統可大幅提高吞吐量。解除安裝過程自動化:通過自動化解除安裝系統定位紙箱位置,利用有力的真空鉗子將貨物有順序的放置在卸貨傳輸帶上等待入庫或運輸。現階段自動解除安裝系統只針對尺寸單一、排列整齊的紙箱。檢測自動化:人工智慧通過傳送帶上的攝像頭可檢測產品是否裝箱完整,標籤是否清晰等。全球供應鏈每年因產品詐騙和造假造成直接損失高達4610億美元,檢測自動化可有效應對這一問題。
(三)綠色包裝材料
塑料薄膜是普遍使用的打包材料,大部分流通到下游供應鏈,由客戶處理。為減少浪費,包裝行業正在尋找可替代的解決方案。可迴圈利用薄膜、高效增強纖維拉昇膜、水性膠等都是不錯的選擇。可降解包裝預期生命期限短,主要運用在廠家至消費者的供應鏈流程或逆向物流中。此包裝利用可迴圈或生物材料,例如廢棄玉米、木薯根、麻類植物及海藻等製成。但由於成本較高,並沒有被大範圍推廣應用。新材料包裝受部分企業青睞。例如,用纖維棉製作可迴圈利用的絕緣包裝,用廢棄家禽羽毛製作綠色保溫的紙箱襯墊,用相變材料(PCMs)可通過吸收或釋放熱能實現溫控作用,適合冷鏈、常溫、及熱鏈等多種模式。
圖4:不同包裝材料的平均時間時間與降解時間
(四)包裝迴圈利用與逆向物流
DHL的客戶調查顯示,推行可迴圈利用的包裝是僅次於選擇綠色包裝材料的環保解決方案。可迴圈利用包裝因耐久性,能夠應付多次運輸,可更好應用在閉環物流中。DHL與一所澳洲醫療保健公司共同研製出閉環箱式系統與雙向物流流程:貨物直接裝箱並送至零售店,空箱自動送回分銷中心再次使用。建立有經濟效益的可重複包裝系統面臨著一些挑戰,包括:如何設定集裝箱堆放場的大小,如何建立集裝箱的清理、檢測及保養體系等。
(五)智慧包裝
DHL的客戶調查顯示,採用智慧包裝是排名第三的環保解決方案。智慧標籤可大幅減少人工成本,標籤裡的感應器可記錄路途中重要資訊,例如物理晃動及溫度偏移。在運輸過程中,如果包裹掉落或被人為破壞,智慧標籤會發出警告提醒操作人員,以便及時解決意外問題,防止對終端客戶造成不便。
雖然現階段智慧標籤只用於高價值貨運,但此技術成本近些年大幅下滑,相比2004年,物聯網感測器價格已下降2/3。在未來幾年,低成本的硬體及電池壽命延長都會促進物聯網在貨運領域更廣泛的應用,“包裹聯網”概念將成現實。在不久的將來,我們能夠見證綠色包裝材料和閉環包裝解決方案替代一次性包裝的新時代。
圖5:單件感測器成本變化趨勢
四、研究建議
包裝在價值鏈中的影響和作用不可小覷,企業需要從供應鏈和物流運營層面反思,制定出從工廠到倉庫,再到最後一公里的點對點包裝解決方案。建議考慮如下舉措:
(一)通過建立產品尺寸及物理特徵主資料,實現包裝優化,避免浪費,提升供應鏈盈利能力。企業可採用先進的演算法和影象處理系統,結合3D電腦影象和人工智慧識別技術,建立產品的物理特徵主資料。通過計算得出產品最佳裝箱數量,有效平衡包裝的防護、有效性和資源消耗之間的關係。
(二)利用物聯網技術實現智慧包裝,保障產品安全,提升使用者體驗,增加客戶粘性。智慧感應器實時監控運輸流程,防止中途發生意外。此技術現階段只用於高價值的特殊產品,例如醫藥、鋰電池、半導體等。但隨著感測器價格下降,將會普及到普通電商產品中。智慧包裝不僅為供應鏈操作人員提供產品實時狀態及資訊,也可為消費者提供產品相關資訊和各種互動,是品牌商與消費者溝通的絕佳平臺。
(三)全面加快推進包裝物流自動化,提高包裹吞吐量,提升打包、裝貨、卸貨效率,積極應對人口老齡、員工流失、招聘難等問題。包裝物流自動化不僅能有效提高生產能力,應付單調、頻繁、重複的操作,也能保證產品品質,改善工作條件,尤其是針對危害人體健康的操作環境。一些人工難以實現的包裝程式,例如真空包裝、無菌包裝,更加需要實現自動化。
(四)加快普及綠色包裝促進包裝可持續發展。包裝綠色化可減輕環境汙染,保持生態平衡,順應國際環保發展的趨勢需要,不僅是繞過新的貿易壁壘重要途徑之一,也是促進包裝工業可持續發展的唯一途徑。建議企業遵循綠色包裝3R原則,即減少包裝浪費(Reduce)、積極採用可降解或新型綠色包裝材料代替一次性包裝材料(Reuse)、及推行可迴圈包裝系統(Recycle)。
(五)加強材料供應商、消費者、物流服務商和廢品管理企業之間的深度合作,打破傳統包裝概念,以產品生命週期視角審視包裝。企業需深度考慮包裝從材料提取、生產製造、消費使用、回收利用乃至最終廢棄對環境的影響。消費者和監管者的環保理念將會繼續高漲,企業如何權衡包裝的永續性、可靠性、生產成本、及綠色環保尤為重要。