一种产品短期储运方案动态预测工具的获取方法与流程

本发明涉及产品包装，尤其涉及一种产品短期储运方案动态预测工具的获取方法。

背景技术：

1、随着现代流通网络的覆盖范围持续拓展、跨区域商品贸易规模快速增长，不同品类产品在储运环节的品质保障需求持续升级，其中湿度管控是保障多数易变质、易损耗产品品质的核心指标之一。当前行业内通用的产品包装湿度控制方案，普遍采用标准化包装结构搭配固定配比调湿材料的通用化设计逻辑，主要依据产品的常规长期仓储参数、普遍流通环境特征预设调湿材料的种类、投放量与封装方式，未针对不同订单的差异化储运需求做定向适配。

2、现有产品包装技术在湿度控制层面存在多维度不足：首先，现有方案未建立包装材料阻隔性能、调湿材料控湿性能之间的耦合关联模型，仅依靠行业经验确定调湿参数，无法实现湿度控制精度的量化管控，易出现调湿能力过剩导致包装物料成本、运输成本不必要升高，或调湿能力不足导致产品在储运过程中受潮变质、性能下降、价值折损的问题；其次，现有方案未针对短期储运场景做定向优化，多数直接沿用长期仓储的湿度控制逻辑，针对7天至90天不等的短期储运需求普遍存在功能冗余设计，既增加了包装环节的物料投入，也提升了后续包装废弃物的处理压力，不符合低碳流通的发展要求；此外，现有方案的适配灵活性不足，无法根据用户指定的目标保存期限、实际流通路径的真实环境温湿度参数做动态调整，当产品临时调整储运周期、或流通路径发生变动时，原有包装方案无法适配新的储运需求，只能整体更换包装，进一步推高了流通环节的时间成本与经济成本。然而，想要动态化实现针对性的短期储运方案设计，缺少相关数据和工具的支持。

3、综上，目前行业内缺少预测工具可以预测并针对短期储运场景定向优化、能够根据产品的目标保存期限与实际保存环境参数精准定制包装方案，亟需对应的预测工具填补行业空白。

技术实现思路

1、鉴于目前产品包装技术领域存在的上述不足，本发明提供一种产品短期储运方案动态预测工具的获取方法，能够提供一种可用于获取产品短期储运方案的工具，便于通过该工具灵活设计产品包装的调湿材料设置方案也即产品的实际包装方案。

2、为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

3、一种产品短期储运方案动态预测工具的获取方法，所述获取方法包括以下步骤：

4、基于同批次产品构建试验组和对照组，采用相同的包装和密封方式，区别在于，试验组包装内设有调湿材料；

5、给定目标期限内的外部环境温湿度条件和包装内目标湿度范围；

6、在目标期限内对试验组和对照组进行数据采集；

7、根据采集的对照组的数据，反推出等效交换系数；

8、根据等效交换系数与采集的试验组的数据，反推出等效调湿系数，并拟合外部环境温湿度条件和包装内目标湿度范围建立一个可迁移的预测模型，得到产品短期储运方案动态预测工具。

9、依照本发明的一个方面，所述试验组和对照组内均设有温度和湿度采集装置，用于同频率采集试验组和对照组内的温度和湿度。

10、依照本发明的一个方面，所述试验组包括不同调湿材料水活度与用量的若干组合。

11、依照本发明的一个方面，所述给定目标期限内的外部环境温湿度条件包括：模拟不同季节和不同物流路线的目标期限内的具有温度变化和湿度变化的外部环境。

12、依照本发明的一个方面，所述在目标期限内对试验组和对照组进行数据采集包括：对试验组和对照组进行称重，并计算获得每日称重差分质量，以用于增强辨识与校验。

13、依照本发明的一个方面，所述等效交换系数为产品包装密闭性的量化，且在所述包装和密封方式、所述给定目标期限内的外部环境温湿度条件及所述目标期限下作为单一固定数值。

14、依照本发明的一个方面，所述等效调湿系数综合反映调湿材料吸放湿动力学及包覆材料透湿限速。

15、依照本发明的一个方面，所述预测模型为：

16、de_in/dt=k_e·(e_out-e_in)-k_m(t_in,a_in)·(e_in-e_set)式(1)

17、其中，a_in=rh_in/100，a_out=rh_out/100，e_in=a_in·e_s(t_in)，e_out=a_out·e_s(t_out)，e_set(t_in)=a_w·e_s(t_in)；e_in为产品包装内部水汽分压；e_out为产品包装外部水汽分压，t_in为产品包装内部温度，t_out为产品包装外部环境温度；e_s(t_out)为外部温度t_out下饱和水汽压，e_s(t_in)为内部温度t_in下饱和水汽压；e_set(t_in)为t时刻内部温度t_in下材料设定分压；a_w为材料水活度,a_in为产品包装内部水活度，a_out为产品包装外部环境水活度；k_m为等效调湿系数；k_e为等效交换系数，是根据对照组在目标期限内采集的全部有效数据点拟合得到的单一固定数值；de_in/dt为产品包装内部水汽分压随时间t的变化率；rh_in为产品包装内部相对湿度，rh_out为产品包装外部相对湿度。

18、依照本发明的一个方面，所述根据采集的对照组的数据，反推出等效交换系数包括：

19、在所述目标期限及给定目标期限内的外部环境温湿度条件下，将k_e作为单一待估常数，按照de_in,blank/dt=k_e·(e_out-e_in,blank)，由rh_in,blank(t),t_in,blank(t)计算e_in,blank(t)；由rh_out(t),t_out(t)计算e_out(t)，用差分近似导数de/dt≈[e(t+δt)-e(t)]/δt，并在所述目标期限内采集的全部有效数据点上拟合de/dt=k_e·(e_out-e_in)；输出作为单一固定数值k_e，并将所述k_e代入所述预测模型。

20、依照本发明的一个方面，所述产品短期储运方案动态预测工具的获取方法，包括：对采集的湿度和温度数据进行预处理，具体为，统一时间戳与采样间隔，剔除开盖和/或搬运造成的短时异常点。

21、本发明实施的优点：提供了一个动态预测工具，结合等效交换系数、保存环境信息、目标湿度范围及保存期限，进行计算等效调湿系数，替代传统经验式调湿参数确定方式，有效避免调湿能力过剩导致的包装、运输成本浪费，或调湿不足引发的产品受潮变质、性能下降、价值折损问题，保障产品品质的同时控制成本。

22、适配短期储运场景，通过该工具可以针对≤90天的短期储运需求定向优化，摒弃长期仓储的冗余设计逻辑，减少包装物料投入，降低后续包装废弃物处理压力，契合低碳流通的发展要求。

23、通过该工具，可以预设调湿材料设置方案与等效调湿系数的对照库，可快速匹配适配方案；同时要求调湿材料在目标保存期限内处于可逆吸放湿工作区间且未接近容量极限，保障调湿效果稳定可靠。

24、通过该工具预测，可明确要求包装结构或密封状态在目标保存期限内保持稳定，为湿度控制方案的有效执行提供可靠保障，确保产品在储运全程维持目标湿度。

25、该工具可以广泛适用于生鲜农副产品、精密电子元器件、生物医药试剂、纸质文创藏品等多品类湿度敏感型产品的流通场景。