集装单元化.docx
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集装单元化
速度优先时代的集装单元化运输
互联网技术把距离变近了、世界变小了。
人们拿起电话就可以和大洋彼岸的亲友互致问候;跨国公司指挥部可以在千里之外对本企业的全球采购和产品销售活动进行实时指挥调度。
“经济全球化”或“全球化经济”成为人们常见的词汇。
但是,我们所说的“距离变近”“世界变小”并不是说我们所存在的三维空间真的发生了什么变化,而是对信息交流的快捷方便的形容而已。
具体的物流活动仍然要在现实的三维空间里进行。
物流是经济活动的基础组成部分,全球化经济就意味着物流活动的范围要在全球的空间来进行,物流的变革和发展必须要适应时代的要求。
现代提倡“快速物流”就是要求物流活动必须提高速度,适应供应链管理时代的全球化经济的运作要求。
提高物流速度可以采取多种措施:
如合理规划以避免在调度和选择路径方面产生偏差;降低库存以加快物流周转速度;建立现代配送中心以提高货物分拣的效率等等。
但是作为物流活动中心环节的运输以及其两端的装卸搬运活动对于物流系统快速顺畅运行的影响始终是人们关注的焦点。
提高物流作业的效率的第一步是要将被处理的货物规整成规格化的货物单元,实现集装单元化输送。
只有实现货物单元标准化、规格化,才能实现物流作业机械化、自动化以提高作业效率。
代表性的集装单元化器具有集装箱和托盘。
集装箱主要用于干线运输,而作为更基础的以托盘为基底的货物单元则广泛深入地进入到生产线、配送与库存作业的具体环节发挥着独特的作用。
托盘货物单元在运输中也是基础物流作业的单元,和车辆等运输工具以及集装箱等相配合实现集装单元化系统的运作。
本文着重讨论公路运输中的托盘作业一贯化系统有关问题。
一、发展托盘运输的意义
1、托盘运输可以大大提高作业效率,在装卸作业中一台叉车的托盘作业效率可以超过10劳动力的人工搬运;
2、车辆等待时间缩短,加快周转率,从而提高车辆及有关物流设施的使用效率;
3、消除笨重的体力劳动,因货物码放整齐而计数方便、少出差错,同时也改善了作业环境;
4、减少人力而降低了人工费用及物流成本。
在我国人工费用逐步上升的情况下,这一优点将由现在的不太明显而变得越来越明显;
5、减少由于人工搬运产生的疲劳或操作差错而导致的货物损伤。
托盘运输也带来一些负面效应。
例如托盘本身具有一定的体积和重量,随同货物运输要消耗一些运输资源,但是考虑到整个系统效益的提高,这些损耗是值得的。
二、大力发展集装单元化运输技术装备
集装单元化运输技术装备中有关集装箱运输的设施和设备在国际上已经比较定型,处于稳定的、规范化发展阶段。
托盘运输设施及装备与物流现代化水平有密切关系,各国存在很大差异。
我国与发达国家相比还有一定差距,需要大力发展。
1、集装单元的组拆技术与装备
以托盘为基底的集装单元在货物码垛时必须考虑到既充分提高空间效率,又要考虑到货垛的稳定性。
一般上下层货物的码放模式应该有所变化,使其相互咬紧,增加货垛抗塌能力,如图1所示。
(图1)托盘货物码垛模式
为了防止货物崩塌有时还需人工或机械以绳、带、胶条将货物捆牢,或者用塑料薄膜将单元体包裹。
为了提高码垛作业效率,需要实行作业机械化。
产业界开发了各种形式的码垛机、托盘码垛机器人(图2)。
针对不同货物特性,进行作业的机械手有抓取、夹取以及吸盘式等。
(图2)托盘码垛机器人
在大批量作业的现场,还有专用的托盘码垛机和拆垛机,它们体积庞大,不是按件进行码垛、拆垛作业,而是按层进行码垛、拆垛作业,效率大大提高。
2、运输与输送技术与装备
在运输车辆方面,为了环保和安全等原因,厢式货车得到广泛使用。
其中侧开型厢式车得到发展,车厢两侧采用滑动门或柔性拉门,便于叉车从货车两侧快速进行装卸作业(侧开门厢式货车图);还有一种翼展式厢式货车,其顶棚纵向
(图3)侧开门厢式货车
中轴线将顶棚一分为二,可以作为轴线将顶棚向上叠折,而两侧和顶棚一体的侧板也随同向外上方举起(图4)叉车从侧面进行装卸作业非常快捷方便。
(图4)翼展式货车(缺)
为保持车厢的良好的密闭性和坚固性,后开型车厢仍然占多数地位。
从车厢尾部进行装卸作业可以使用叉车、升降台或装卸桥等设施,也可以在装卸地点设高站台和货车货台以搭板对接将货物送进车厢。
为防止某些装卸地点没有配套设备,还发展了自携式升降设备随车作业。
装卸设备的配备(叉车、升降台)、自携式
(图5)带起降板的厢式货车
(b设施和周边设备,高站台、搭板、装卸桥(图)
图6?
------没有就算了)
三、托盘标准化和托盘共用系统
1、托盘作业一贯化
保证托盘货物单元运输的高效率必须实施托盘作业一贯化。
如果托盘只能在工厂内部使用,到发货时要留下托盘只发走货物,到达受货点时再将货物码放在对方托盘上进入存放场所。
这样,托盘使用范围受到限制,每一个物流环节都要发生托盘更替,反复地装盘、卸盘,必然会使运输系统效率降低,也增加了货物受损的可能性。
合理的措施是在形成托盘货物单元以后,在物流系统各个环节始终保持托盘货物单元的原态,直至送达最终用户。
这样可以全程顺利实施托盘作业,即是实现托盘作业一贯化。
实施托盘作业一贯化的障碍是难以回收随同货物发往四面八方的托盘,对于发货企业来说,依靠自身力量是不可能完成的任务。
2、托盘共用系统
为了解决实施托盘作业一贯化所发生的托盘所发生的问题,必须依靠社会的力量,建立某种形式的社会化托盘回收系统。
这种系统有两种模式:
(1)交换制。
托盘货物单元在每次转运时,受货方需要向发货方提供同等数量的空托盘作为与载货托盘的交换,使发货方拥有托盘的数量不会减少。
在物流系统中,空托盘由供应链的末端向上游移动,其方向与货物单元流向正好相反。
交换制系统存在的问题是托盘的清洗、维修等工作无人负责,操纵者只要注意把较次的托盘交换给别人就可以了,因此托盘的损坏很快。
(2)租赁制。
这是现在国际上应用较为普遍的体系,它由一个独立的经济实体即托盘租赁公司经营运作。
托盘租赁公司拥有足够数量的托盘并在各地建立托盘回收网点。
托盘使用单位有需求时,只要向托盘租赁公司租用所需数量的托盘,当托盘货物送达最终用户时,所产生的空托盘可以送到就近的托盘回收站,按约定的规则支付租金即可。
托盘的补充维护和清洗的工作全部由托盘租赁企业承担,其托盘管理和维护活动可以一直延伸到托盘使用企业的生产与库存作业现场。
托盘共用系统可以有助于托盘作业一贯化在全社会范围内推广,从而大大提高物流系统的效率和降低流通费用。
以循环使用的托盘代替一次性使用的托盘符合可持续发展的经济政策;
托盘共用系统提高了托盘的使用效率,可以节约三分之一左右的托盘,具有巨大的经济效益。
特别是现在大多数托盘是木制的,一棵成材大树只能制6个托盘,节约托盘对于保护自然资源也很有意义。
托盘共用系统可以导引托盘用户使用标准托盘,有助于托盘标准化的推行,进一步推动物流系统设备标准化与协调化;
托盘事业可以促进托盘制造业和相关机械制造业的发展,代用材料的研究也会促进新材料的发展。
对于托盘用户来说,节约了一次性购买托盘的费用,并且免除了托盘的维修托盘的麻烦,同时在托盘使用高峰时不必为其数量不足而担心。
可以说,托盘共用系统的建设是物流现代化不可缺少的一环。
中国托盘共用系统的建设已经得到国家政府有关部门和企业界的高度重视,不久的将来必定会成功组建并且在物流现代化进程中发挥其应有的作用。
3、托盘标准化
托盘标准化具有多方面的意义。
托盘是货物单元的基底,托盘标准化使货物单元得以规范化,从而物流作业能够顺畅而高效的进行;托盘标准是货架和运输工具标准的纽带,托盘标准化可以带动物流系统各相关设备标准的协调,从而使物流系统各环节作业能够顺畅衔接。
我国原有托盘标准没有考虑国情,全面的援用国际标准。
中国物流与采购联合会托盘专业委员会成立后,组建了托盘国家标准修订小组,经过近三年的努力,已经提出新的方案并且审定通过,2008年3月1日起公布实施。
托盘国家标准的新方案提出是在充分考虑了目前在我国1200mm1000mm规格托盘使用最为普遍、而近年来1100mm1100mm规格托盘生产量及占有率提升幅度最大的现状,GB/T2934-2008《联运通用平托盘主要尺寸及公差》新的国家标准中最终确定了1200mm1000mm和1100mm1100mm两种托盘规格,且特别注明1200mm1000mm为优先推荐规格。
考虑到产品规格尺寸的多样性,托盘国家标准不是强制性标准而是指导性标准,其实施与推广仍然会有漫长而艰巨的过程。
建立托盘共用系统,也是推行托盘标准化的有效方式之一。
4、结束语
在经济全球化的大环境中,市场竞争不再是企业与企业的竞争,而是供应链与供应链的竞争。
供应链前段企业即下游企业从生产获得订单后,整个供应链应该具有快速反应能力,在最短的时间内完成从原材料到产成品的转化,并且尽快将产品送达最终用户。
供应链的快速反应能力是市场竞争最有效的手段,凭借这种能力可以更好地满足客户需求、得到更多的订单;同时由于缩短了供货周期,也降低了供应链库存,从而使供应链物流成本下降。
快速物流就是在这种背景下突显出其重要意义,而集装单元化的实施作为快速物流的前提在物流系统合理化的建设中也越来越受到关注。
在速度优先时代,集装单元化运输必将会得到更好的发展机遇;相关的技术与装备研发与生产也会得到更大的发展。
无论是物流企业或是物流技术装备企业,只要把握时机、顺应潮流,一定能够在全球化经济的浪潮中得到壮大发展。
集装单元装卸搬运技术与装备
目前全球运输“集装箱化”的比重不断提高,发达国家的海上杂货运输基本实现集装箱化。
据英国远洋海运咨询公司(OSC)统计,全世界港口集装箱吞吐量从1980年的3,640万TEU增长到1996年的15,760万TEU,在此期间全球集装箱吞吐量增长333%,其中增长最快的是东亚地区增663%。
近年来全世界港口集装箱吞吐量继续以6%增长幅度。
同时,集装箱运输船超大型化,1976年出现的第一代集装箱运输船,其载箱量仅为200TEU航速达22节,最近下水的第六代超大型巴拿马集装箱船,其载箱量高达8,700TEU,航速达36节,这就要求集装箱码头装卸作业高效化、最优化、现代化。
2.1集装单元化技术
2.1.1概述
集装单元化是物流现代化的标志。
随着科学技术的发展,生产技术得到了发展,各种交通工具和交通设施以及交通网络也得到了不断发展,同时由于市场扩大了,为大量生产提供了良好的环境,而大量生产的产品要输送到各地,因此,大批量、长距离输送显得越来越重要。
要实现大批量、长距离的输送必须依靠集装单元化技术,目前世界各国大都采用了集装单元化技术进行物流活动。
集装器具主要有三大类,即托盘、集装箱和其它集装器具。
集装单元的实质就是要形成集装单元化系统,集装单元化系统是由货物单元、集装器具、装卸搬运设备和输送设备等组成的为高效、快速地进行物流业服务的人工系统。
集装单元化技术是随着物流管理技术的发展而发展起来的。
集装单元化技术是物流管理硬技术(物流设备、器具及随属器具等)与软技术(为完成物流作业的系列方法、程序和制度等)的有机结合。
采用集装单元化技术后,使物流费用大幅度降低,同时,使传统的包装方法和装卸搬运工具发生了根本变革。
集装箱本身就成为包装物和运输工具,改变了过去那种对包装、装卸、储存、运输等各管一段的做法。
它是综合规划和改善物流机能的有效技术。
集装单元化技术是物流系统中的一项先进技术,它是适合于机械化大生产,便于采用自动化管理的一种现代科学技术。
它是现代化大生产将自动化装置运用于物流活动的产物,它的生命力在于科学技术的发展。
但是在推广应用集装单元化技术的过程中必须注意三个问题:
一是要注意集装单元化系统中必须具有配套的装卸搬运设备和运送设备;二是必须注意集装箱和托盘等集装器具的合理流向及回程货物的合理组织;三是必须实行集装箱具的标准化和系列化、通用化。
只有随着物流管理技术的不断发展,集装单元化技术才会不断发展和完善,才会实现物流现代化。
2.1.2集装箱
(1)集装箱的定义
关于集装箱的定义,历年来国内外专家学者存在一定分歧。
现以国际标准化组织(ISO)对集装箱的定义作以下介绍,国际标准化组织(ISO)对集装箱下的定义为“集装箱是一种运输设备,应满足以下要求:
·具有耐久性,其坚固强度足以反复使用;
·便于商品运送而专门设计的,有一种或多种运输方式中运输时无需中途换装;
·设有便于装卸和搬运的装置,特别是便于从一种运输方式转移到另一种运输方式;
·设计时应注意到便于货物装满或卸空;
·内容积为1m3或1m3以上。
目前,中国、日本、美国、法国等世界有关国家,都全面地引进了国际标准化组织的定义。
除了ISO的定义外,还有《集装箱海关公约》(CCC)、《国际集装箱公约》(CSC)、英国国家标准和北美太平洋班轮公会等对集装箱下的定义,内容基本上大同小异。
我国国家标准GB1992-85《集装箱名称术语》中,引用了上述定义。
(2)集装箱标准
为了有效地开展国际集装箱多式联运,必须强化集装箱标准化,应进步做好集装箱标准化工作。
集装箱标准按使用范围分,有国际标准、国家标准、地区标准和公司标准四种。
·国际标准集装箱
是指根据国际标准化组织(ISO)第104技术委员会制订的国际标准来建造和使用的国际通用的标准集装箱。
集装箱标准化历经了一个发展过程。
国际标准化组织ISO/TC104技术委员会自1961年成立以来,对集装箱国际标准作过多次补充、增减和修改,现行的国际标准为第1系列共13种,其宽度均一样(2,438mm)、长度有四种(12,192mm、9,125mm、6,058mm、2,991mm)、高度有四种(2,896mm、2,591mm、2,438mm、2,438mm)。
详见表2.1-1。
第2系列和第3系列均降格为技术报告。
国际标准集装箱长度关系,见图2.1-1。
1A型40ft(12192mm);1B型30ft(9125mm);
1C型20ft(6058mm);1D型10ft(2991mm);
间距I为3min(76mm);
1A=1B+i+1D=9125+76+2991
=12192mm;
1B=1D+i+1D=3×2991+2×76
=9125mm;
1C=1D+i+1D=2×2991+76
=6058mm
表2.1-1国际标准集装箱现行箱型系列表
集装箱箱型
长度(L)
宽度(W)
高度(H)
总重
mm
公差
mm
ft
in
公差
in
mm
公差
mm
Ft
in
公差
in
mm
公差
mm
ft
in
公差
in
kg
Ib
1AA
12192
0
-10
40
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
2591
0
-5
8
6
0
30480
67200
1A
12192
0
-10
40
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
2438
0
-5
8
6
-3/16
30480
67200
1AX
12192
0
-10
40
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
<2438
0
-5
<8
30480
67200
1BB
9125
0
-10
29
11.25
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
2591
0
-5
8
6
0
-3/16
25400
56000
1B
9125
0
-10
29
11.25
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
2438
0
-5
8
0
-3/16
25400
56000
1BX
1925
0
-10
29
11.25
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
<2438
<8
25400
56000
1CC
6058
0
-6
19
10.5
2438
0
-5
8
0
-3/16
2591
0
-5
8
6
0
-3/16
24000
52920
1C
6058
0
-6
19
10.5
2438
0
-5
8
0
-3/16
2438
0
-5
8
0
-3/16
24000
52920
1CX
6058
0
-6
19
10.5
2438
0
-5
8
0
-3/16
<2438
<8
24000
52920
1D
2991
0
-5
9
9.75
0
-3/16
2438
0
-5
8
0
-3/16
2438
0
-5
8
6
0
-3/16
10160
22400
1DX
2991
0
-5
9
9.75
0
-3/16
2438
0
-5
8
0
-3/16
2438
0
-5
<8
10160
22400
1AAA
12192
0
-10
40
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
2896
0
-5
9
6
0
-3/16
30480
67200
1BBB
9125
0
-10
29
11.25
0
-3/8
2438
0
-5
8
0
-3/16
2896
0
-5
9
6
0
-3/16
25400
56000
国际集装箱的单箱总质量趋于增加
1976年ISO/TC104第9次会议上,人有提出将20英尺(1英尺=0.3048米)单箱总质量从20.32t增加到24t的提案,虽然该提案未被通过,但单箱总质量问题开始受到国际集装箱运输界的高度关注。
1988年ISO/TC104终于通过20英尺单箱总质量24t的规定。
图2.1-1国际标准集装箱长度关系
然而目前国际集装箱制造部门以接受订货的方式,制造很多单箱总质量30.48t的20英尺箱,并已大量进入运输领域。
据ISO/TC104在1985年会议提供的资料说,当前各国生产的20英尺24t国际集装箱已达20英尺箱的90%。
英国装盘式的20英尺箱和法国罐式20英尺箱早已采用30.38t。
这种对运输环节、运输设施和各种装置提出了要求,对国际集装箱公路运输车的运输模式产生了重要的影响。
·国家标准集装箱
各国政府参照国际标准并考虑本国的具体情况,而制订本国的集装箱标准。
我国现行国家标准《集装箱外部尺寸和客定重量》(GB1413-85)中集装箱各种型号的外部尺寸、极限偏差及额定重量,见表2.1-2。
表2.1-2我国现行的集装箱外部尺寸、极限偏差及额定重量
型号
高度(H)mm
宽度(W)mm
长度(H)mm
额定重量
(最大重量)kg
尺寸
极限偏差
尺寸
极限偏差
尺寸
极限偏差
1AA
2591
0
-5
2438
0
-5
12192
0
-10
30480
1A
2438
0
-5
2438
0
-5
12192
0
-10
30480
1AX
2438
2438
0
-5
12192
0
-10
30480
1CC
2591
0
-5
2438
0
-5
6058
0
-6
20320
1C
2438
0
-5
2438
0
-5
6058
0
-6
20320
1CX
2438
2438
0
-5
6058
0
-6
20320
10D
2438
0
-5
2438
0
-5
4012
0
-5
10000
5D
2438
0
-5
2438
0
-5
1968
0
-5
5000
说明:
①5D和10D两种箱型主要用于国内运输,其它6种箱主要用于国际运输;
②C型箱总量仍为20320kg,实际使用中已采用24000kg。
·地区标准集装箱
此类集装箱标准,是由地区组织根据该地区的特殊情况制订的,此类集装箱仅适用于该地区。
如根据欧洲国际铁路联盟(VIC)所制订的集装箱标准而建造的集装箱。
·公司标准集装箱
某些大型集装箱船公司,根据本公司的具体情况和条件而制订的集装箱船公司标准,这类箱主要在该公司运输范围内使用。
如美国海陆公司的35ft集装箱。
此外,目前世界还有不少非标准集装箱。
如非标准长度集装箱有美国海陆公司的35ft集装箱、总统轮船公司的45ft及48kt集装箱;非标准高度集装箱,主要有9ft和9.5ft两种高度集装箱;非标准宽度集装箱有8.2ft宽度集装箱等。
由于经济效益的驱动,目前世界上20ft集装箱总重达24kt的越来越多,而且普遍受到欢迎。
(3)集装箱的种类
随着集装箱运输的发展,为适应装载不同种类货物的需要,因而出现了不同种类的集装箱。
这些集装箱不仅外观不同,而且结构、强度、尺寸等也不相同。
根据集装箱的用途不同而分有以下几种。
a.通用集装箱
也称杂货集装箱,用以装载除液体货物、需要调节温度货物及特种货物以外的一般件杂货。
这种集装箱使用范围极广,常用的有20ft和40ft两种,其结构特点是常为封闭式,一般在一端或侧面设有箱门(见图2.1-2)。
图2.1-2通用集装箱
b.开顶集装箱
也称敞顶集装箱,这是一种没有刚性箱顶的集装箱,但有可折式顶梁支撑的帆布、塑料布或涂塑布制成的顶篷,其它构件与干货集装箱类似。
开顶集装箱适于装载较高的大型货物和需吊装的重货。
c.台架式及平台式集装箱
台架式集装箱是没有箱顶和侧壁,甚至有的连端壁也去掉而只有底板和四个角柱的集装箱。
台架式集装箱有很多类型。
它们的主要特点是:
为了保持其纵向强度、箱底较厚。
箱底的强度比普通集装箱大,而其内部高度则比一般集装箱低。
在下侧梁和角柱上设有系环,可把装载的货物系紧。
台架集装箱没有水密性,怕水湿的货物不能装运,适合装载形状不一的货物。
台架式集装箱可分为:
敞侧台架式、全骨架台架式、有完整固定端壁的台架式、无端仅有固定角柱和底板的台架式集装箱等。
平台式集装箱是仅有底板而无上部结构的一种集装箱。
该集装箱装卸作业方便,适于装载长、重大件。
d.通风集装箱
通风集装箱一般在侧壁或端壁上设有通风孔,适于装载不需要冷冻而需通风、防止潮湿的货物,如水果、蔬菜等。
如将通风孔关闭,可作为杂货集装箱使用。
e.冷藏集装箱
这是专为运输要求保持一定温度的冷冻货或低温货而设计的集装箱。
它分为带有冷冻机的内藏式机械冷藏集装箱和没有冷冻机的外置式机械冷藏集装箱。
适用装载肉类、水果等货物。
冷藏集装箱造价较高,营运费用较高,使用中应注意冷冻装置的技术状态及箱内货物所需的温度。
f.散料集装箱
散料集装箱除了有箱门外,在箱顶部还设有2~3个装货口。
适用于装载粉状或粒状货物。
使用时要注意保持箱内清洁干净,两侧保持光滑,便于货物从箱门卸货(见图2.1-3)。
图2.1-3散料集装箱
g.动物集装箱
这是一种专供装运牲畜的集装箱。
为了实现良好的通风,箱壁用金属丝网制造,侧壁下方设有清扫口和排水口,并设有喂食装置。
h.罐
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