智神装箱技术项目介绍

“三流企业卖力气，二流企业卖产品，一流企业卖专利，超一流企业卖标准。”以智神装箱技术为基础，可以建立精确集装箱物流动态国际标准，从而引领现代物流的革命性变化。

摘要

智神装箱技术是一种货柜（集装箱）装箱最优化方法，在应用效果上，有如机器织布方法取代手工织布方法，将目前主要凭经验，简单、粗放、低效的货柜装纸箱货摆法设计，变得神速、精细、灵活，实际装柜装得更多、更快、更规范，可以作为集装箱装纸箱货物流动态国际标准，进行工业化生产。

智神装箱技术在现代物流的技术瓶颈取得战略性突破，率先将精度慨念引进集装箱装纸箱工艺，既可在现有叉车配人工实施精度条件下，立即产生巨大效益，又可在精确化相关产业（纸箱设计制造业、纸箱捆扎机械制造业、集装箱设计制造业、纸箱装卸机械设计制造业、…）过程中，不断取得更大效益，其全球潜在市场容量以千亿美元计。

智神装箱技术发明人罗祥存先生，数十年如一日从事数学应用和计算（机）应用实效性研究，发现一个重要哲理：“电子数字计算机计算实现技术是对形式主义数学的一个否定。”在这一哲理指导下完成数学观的转变，创立计算实验方法，开发出智神装箱技术，在理论上突破计算时间指数复杂性的困扰，在实际应用上可以超过现行概念下的理论装箱数。

本项目介绍的目的，是为了选择智神装箱技术的接收单位。

一、         项目背景

现代物流是后工业化系统，要横向协调并优化上百年来各自独立形成的工业系统，无疑是十分重要的世界难题。根据木桶原理，木桶容量是由组成它的最短木板决定的。那么，现代物流技术系统“最短的木板”，即系统的技术瓶颈在何处？

现代物流专家认为，物流的技术瓶颈在装卸。为了解决货船装卸瓶颈，美国发明了集装箱（即货柜），引发了海运业的一场革命。同                            时，却带来了货柜装箱这个世界难题：

“封闭长方型车厢装长方体货箱，如何摆放，数量最多？”

这是典型的计算时间指数复杂性问题，复杂度为6的n次方。在形式主义数学组合优化范畴内归属世界七大数学难题之首—— P和NP问题），并产生了两种矛盾的包装模数国际标准：一种是以托盘为基础的标准；一种是以集装箱为基础的标准。（见刘鼎铭编《集装箱运输手册》“包装模数”条目）。这两种标准都是基于形式主义数学组合优化理论的结果。

P和NP问题是计算（机）应用上最重要、也是最困难的问题。其中许多问题，如货郎担问题、运输问题…，都和现实物流系统优化有关，一旦解决，其经济效益不可估量，是解决其它数学难题无法比拟的。数十年来，其研究没有多大进展，理论界倾向于无法求最优解，主要研究近似解、满意解算法。

在货柜装箱问题上也是这样，现行国内外货柜优化装箱算法解，肯定小于最优解，最优解肯定小于理论装箱数。这里，理论装箱数等于货柜最小内容积除以货箱最大外体积之商取整。不会，也不可能去设法研制超过理论装箱数的算法。

因此，目前理论界、工程界和企业界，在货柜装箱问题上存在一个盲点：即认为用空间换时间是合理的，（即效益背反原理）如为了加快装卸速度，采用托盘装卸、或增大设计裕量（又叫保险系数）。

数十年来，罗祥存先生一直坚持从事数学应用和计算（机）应用的实效性研究和实践，发现一个重要哲理：“电子数字计算机计算实现技术是对形式主义数学的一个否定。”融合国内外古今数学思想，完成数学观的转变，创立全新数学观下的计算实验方法，开发出智神装箱技术。智神装箱技术在理论上突破计算时间指数复杂性问题的困扰，在实际应用上超过理论装箱数，充分显示人类智能的神奇，故取名智神。

二、         项目技术特点

1、          可以超过理论装箱数

在应用效果上，智神装箱技术最突出的特点是：在一般条件下，可以超过现行概念下的理论装箱数。

这里，现行概念下的理论装箱数等于货柜最小内容积除以货箱最大外体积取整；一般条件是指，待装纸箱货是可以侧放并挤紧放的轻货，其尺寸适合一个人搬运，但不是必要的。

这一事实是目前理论界、工程界、企业界暂时无法理解的，也是开发智神装箱软件前没估计到的，但确实在计算实验优化过程中实现了！是我宣告智神装箱技术在国际上绝对领先的主要根据。

2005年元月，上海市公证处对现场实施超过理论装箱数的装箱工艺过程的录像资料和测量工具进行证据保全公证。并且，所用纸箱均保存在上海浦东三林镇实验基地，可重现这一过程。实际上，自1998年开发出智神装箱软件以来，已对多家跨国公司数十种产品尺寸试算智神装箱方案，均可超过理论装箱数。

2、可靠、可操作

智神装箱技术可精确处理相关尺寸误差，从而解决最优装箱方案的可靠性和可操作性，是区别于国内外货柜优化装箱软件的又一显著特征。

在形式主义数学组合优化理论指导下研制的货柜优化装箱软件，由于不能直接精确处理相关尺寸误差，只能靠取“设计裕量”的办法被动适应相关尺寸误差的万千变化，所以只能是装箱方法的指导，不能承诺可靠性和可操作性。装箱方案的实施，依赖实施人员的经验。

3、装箱方案可工业化生产
智神装箱算法彻底解决计算时间指数复杂性问题，其计算时间与产品尺寸和装箱数量无关！计算一组实时货柜最优装箱方案CPU时间均小于万分之一秒！

因此，可事先根据产品尺寸的变化范围，生产可以精确实施的智神装箱方案。同时，在货柜EDI中增加货柜实测内部尺寸，就可建立货柜优化租赁和客户定单装箱方案生存系统。这样，处理客户定单，就不需再经过临时用软件计算、打印输出装箱图、根据现场试装确定装箱工艺等费时、费力过程，而能很快查到能立即精确实施的备选装箱工艺，提前做好各项准备工作，货柜一到，经过培训的工人、可立即快速实施精确装箱工艺，实现准时装箱。

同时，智神装箱核心算法软件计算时间与计算规模无关的特性，表明其可以作为自动货柜装纸箱机的主控软件，制成半自动和全自动货柜装纸箱机，实现装箱工艺自动化。也可制成智神装箱计算器。

 
4、货柜装纸箱动态国际标准
和国内外目前货柜优化装箱软件不同，不论货柜尺寸如何变化，不论纸箱尺寸和装箱数量如何变化，特别是不论货柜是装单一尺寸纸箱，还是多种尺寸纸箱混装，智神装箱技术生产的最优摆放方法数据，简洁规范，便于人工识别和机器作业，据此可直接实施精确装箱工艺，不需要再输出三维立体图。

因此，综合以上三条，说明智神装箱技术可以将目前静态包装模数基准，改造成更能适应现场误差变化，柜容利用率更高的动态包装模数基准。显然，以这种动态包装模数基准形成的国际标准，和现有的静态国际标准是相容的，只是更精确、更有效。这种变化有如传统导弹和精确制导导弹的差别。

5、灵活多样

智神装箱技术不仅可以直接优化货柜装纸箱货摆法，还可间接优化产品尺寸、小商品包装尺寸、小商品包装在瓦楞纸箱（运输包装）内的分割尺寸、以及运输包装的集装尺寸。

6、可持续发展

智神装箱技术实施精度在毫米级变化，也能产生显著效益。因此，实施智神装箱技术的效益和装箱现场实施精度有关。

科学技术的发展，就是在基础理论创新的推动下，不断精确化和专业化的过程。适合智神装箱技术的货源，占全球实装货柜量的大部，在经济全球化的过程中，还有不断增长的趋势，既可在现有叉车配人工实施精度条件下，立即产生巨大效益，又可以从现有货柜物流中独立出来，形成精确物流产业链，逐步产生更大效益。

这个精确物流产业链包括：

精确货柜纸箱包装装卸运输业；

精确货柜物流信息服务业；

精确纸箱设计制造业；

精确货柜设计制造业；

精确货柜租赁业；

精确纸箱捆扎机设计制造业；

精确货柜装卸纸箱机械设计制造业；

精确纸箱实验仪器设计制造业；

智神装箱技术培训业。（可以扩充成现代物流大学）

现代制造技术的发达，保证精确物流产业链在技术上是可行的；目前风行全球的企业业务流程改造和传统企业改造，为这个全新产业链的崛起提供了难得的机遇。

同时，这个全新物流产业链，极大地提高了智神装箱技术进入门槛，从外围更好地保护智神装箱技术核心。实际上，多年来智神装箱技术一直在不断完善。在1998年只能承诺提高3％柜容利用率，今天能承诺至少提高5％柜容利用率，这表明每天增加全球市场容量在1千万USD！有如机器织布取代手工织布，百年发展，长盛不衰。

三、         项目技术内容

1、适用范围

玩具、鞋、帽、计算机、服装、纺织品、家用电器、塑料制品、食品、小百货等，是智神装箱技术目前的应用范围。

对于多种尺寸包装产品混装，目前只研制出以单一品种智神装箱技术方案为基础，设置最小定货量的智神混装技术。

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（1）成品单件运输包装方式

直接根据运输成品包装纸箱外部尺寸最大变化范围和总重，事先计算其在各种不同规格尺寸货柜内，成千上万种智神装箱数和摆放方法示意数，据此生产此种尺寸范围内成品的智神装箱工艺。任何一位有初中文化水平的工人，经过短期培训，均可实施智神装箱技术，成为装柜高手。

（2）半成品集装运输包装方式

根据产品最大外尺寸和重量、内软包装增加尺寸、间隙长、隔板厚度、防冲隔层厚度、外纸板厚度、以及这些长度可以调节的范围，并参考目前集装纸箱的有关技术数据，计算各种不同规格尺寸货柜的集装纸箱结构简图和集装纸箱在货柜中摆放方法示意图，据此生产集装纸箱（又叫天地盒）和智神装箱工艺。

（3）单件成品商品包装方式

体积较小的单件成品，如鼠标、电源、键盘，通常是由若干单件成品商品包装组成一个运输包装。这时，可根据单件成品商品包装外尺寸最大变化范围和重量，计算这种商品包装在各种不同尺寸货柜的智神装箱数和摆放方法示意图。据此，生产运输包装和生产相应装柜工艺。

（4）产品方式

根据单个产品设计尺寸（等于产品尺寸加上内外包装增加的长度）和最大变化范围，计算这种“虚拟”的设计尺寸产品在各种不同规格尺寸货柜的智神装箱数和摆放方法示意图。据此，设计生产集装运输包装和生产相应装柜工艺。

这种方式，实际上可看作以上三种方式的混合和延伸，只是多考虑了产品本身尺寸的优化。

以上四种方式，目前只对运输包装部分是成熟的，可立即实施。其余部分需二次开发，招聘中级水平程序员不超半年可完成。

实际上，采用计算实验优化技术，可招聘有经验的高级程序员研制纸箱设计制造CAD/CAM，和货柜装箱CAM结合，效果会更好，为纸箱制造业改造提供了一个很好的机会，也是目前智神装箱技术完善的主要方向。

四、         市场和效益初步分析

智神装箱技术直接市场主要有两大块：一是跨国（区域）货柜装纸箱货物流；二是区域内货柜车纸箱货配送物流。下面分析只针对跨国物流。

智神装箱技术间接市场主要指其催生的精确纸箱制造业、精确货柜制造业、精确打包机制造业、精确装卸机械制造业、精确测试仪器制造业、精确物流信息服务业、智神装箱计算器制造业、智神装箱技术培训业所带来的市场。

以下只分折直接市场效益。
智神装箱技术的效益主要体现在两方面：一是在装卸这个瓶颈环节，构造了全新价值链，进行业务流程再造所节省的设备费、软件开发（购置）费、设计费、管理费等；二是物流成本的节省，包括可见物流成本和不可见物流成本的节省。

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现行条件下实施智神装箱技术具有零成本特性，即实施成本不超过所带来效益的5%，因此可忽略不计。

 
实施成本主要包括研制或购买测试工具费、纸箱集装打包费、解决纸箱内产品侧放安全性费用、叉车精确装箱辅助人工费、工具费、培训费。如果企业将包装装卸业务外包，则实施成本还可大幅降低。

五、         风险分析

和现有以形式主义数学理论为基础开发出的高新技术不同，智神装箱技术是在全新数学观指导下开发出来的，实时多目标最优化货柜装箱技术。所谓“实时多目标最优化”是指，随着现场错综复杂的条件不同，最优化的结果也不同，本身具有非常强的自我更新能力，所以不怕别人超过，没有技术风险。

智神装箱技术的主要风险是人才风险。

罗祥存先生是世界上第一位把数学归属广义语言学，采用文艺创作的方式来进行数学研究、科技创新技术开发的人；同时也是世界上第一位60多岁了，还在从事算法软件开发和应用的人。

罗祥存先生创立的全新数学观下的计算实验方法，是实践数学原始独创性的工具，有如齐白石大师手中的笔，能把自已直观体验到的东西，按一定的风格和规则（相当于数学的优化目标和约束），简练、形象、生动表现出来。实际上，只要现场观摩一次智神装箱技术的实施，其神速、高效、简便的特性一览无遗。罗祥存先生有详细的智神装箱技术开发工作日记，记述了这一创作过程，将在适当的时候公布其要点。这种与形式主义数学观对立的全新数学观，恰恰来源于形式主义数学鼻祖希尔伯特唯一的“数学儿子”，德国伟大的数学家、物理学家和哲学家赫尔曼. 韦尔的猜想。（见美M  克莱因著《古今数学思想》）同时也来源于我国科技特别奖获得者吴文俊院士，创立数学机械化理论的中国古算思想。最主要来源于罗祥存先生的重大发现：计算机计算实现技术是对形式主义数学的一个否定。

由于数学观的差异，目前无法招聘到，在短期内也无法培养熟练掌握定制智神装箱商品化软件和推广实施智神装箱技术的人才。因此，解除罗祥存先生的后顾之忧，加强对罗祥存先生的保护，对企业的健康快速成长，是非常重要的。

六、         项目实施要求和初步规划

1、          必须国有全资企业接收，核心技术国家安全局参与保护。罗祥存只拿工资，但对技术人员招聘培训决断权，并承担相应责任。

2、          项目启动资金至少200万。前期投入1000万。接收方有市场，投资回收期不超过一年。

3、          启动资金200万主要用于组建智神装箱技术实验和生产基地（包括研制精确纸箱机费用）

4、          前期投入主要用于建立精确纸箱厂，精确装柜机械制造。

5、          项目成功的关键在于：能否总体承包跨国大型公司（如富士康、海尔）包装业务、装卸业务、货柜跨国门到门运输业务。或者能否由交通部、商务部联合下文，要求出口企业全部采用智神装箱技术。（开始可以免费）

                                                                                                         罗祥存  2013-12-15