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中国经济正在持续稳定地发展,国民生产总值不断增长,取得了举世瞩目的成就,2005年中国国民经济生产总值已经达到18万亿元人民币(图1).
物流产业是国民经济持续发展的杠杆,被认为是国民经济发展的动脉和基础产业,其发展水平成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一,物流现代化的重要意义已成为人们的共识.近年来,中国物流现代化的基础设施建设、物流技术与装备的改善、理论研究等诸方面都取得了很大的进展.但是,就总体来看,中国物流系统仍然存在效率低、成本高的问题.据最新的统计数据,发达国家物流总成本约占GDP的9％～11％,中国2005年社会物流总成本约占GDP的18．6％,较之发达国家有很大差距.数据对比表明：完成同等规模的国民经济的多消耗的物流费用并不创造价值,而是由于迂回运输、重复搬运、物资损坏或丢失等因素造成的结果.若按GDP的10％计算,我国多余消耗的物流费用应该是每年近两万亿元.这是多么惊人的数字！
提高物流现代化水平、提高物流系统的运作效率有多方面的因素,而推行集装单元化技术是其中非常重要的基础性工作.
一、集装单元化概述
1．集装与集装单元
集装是在生活和生产过程中为了便于处理零散物品而采用的一种方法,如购物袋、旅行箱都属于常用的集装器具.一般称为筐、篮、箱、袋、包等用具大都属于集装器具一类.
在物流现代化过程中,对集装的概念有了新的认识.在物流系统中,要处理的对象绝大部分都是件杂货,货物的形状各异、大小不一.这种类型的小件杂散货物很难进行单件处理,所以,总是需要进行一定程度的组合,才能有利于销售和流通,有利于物流功能运作,有利于使用.为了实现机械化、自动化提高物流系统的作业效率,首先必须把货物归总成整齐划一的作业单元.在生产领域、流通领域和消费领域中,所谓集装就是以最有效地实行物资搬运为基本条件,把若干物品和包装货物或者零散货物恰当地组合,形成一个货物单元,达到适合装卸、存放、搬运与机械操作的目的.
所以,集装单元就是把一定的物料整齐地集结成一个便于储放、搬运和运输的单元.
有一些文献把集装和包装混为一谈,其实它们的性质是完全不同的.集装和包装在功能、处理对象和技术应用范围等方面都有原则性的区别,现列表说明(见下页表1).
物流系统所处理的对象如果形成规格统一的集装单元,物流系统实现机械化、自动化提高系统作业效率就有了良好的基础.物流系统的设备如货架、搬运机械等都要以集装单元的规格为依据进行设计,因此集装单元是物流系统设计的起点.
2．集装单元的标准化
集装单元是物流作业处理的对象,为了提高物流系统的作业效率,集装单元的标准化问题极其重要.
集装单元的标准尺寸制定有两方面依据：第一方面的依据是考虑到集装单元尺寸是物流设备规格的基础,为了保证集装单元能够顺利装入运载工具并且有较高的容积利用率,对于大型卡车车厢、铁路货车车厢、集装箱等和集装单元关系密切的运载工具的内宽是确定集装单元尺寸的约束条件.由于集装箱内宽相对较小而且集装箱的标准化已经得到国际性的认可,集装箱本身就是标准化的大型集装单元,货物单元的尺寸以集装箱规格为依据是合理的.按照集装箱尺寸可以做如下的分解：
上述两种货物单元都符合集装箱的装入条件,正方形的集装单元可以两排并列装入集装箱,而长方形的则必须纵横并列才可装入集装箱.
由于允许货物单元在托盘上有40mm的超差,相应地有两种规格的托盘,即：正方形的1100×1100和长方形的1200×1000.
考虑集装单元的第二方面依据是包装模数,基本包装模数是600×400,集装单元的规格相应为1200×800,符合包装模数系列尺寸的包装货物在货物单元内堆码可以达到最大容积率.
与此对应的托盘规格为1200×800(以上尺寸单位均为毫米).
3．集装单元化
1)集装单元化的概念
集装单元化就是以集装单元为基础而组织的装卸、搬运、储存和运输等物流活动一体化运作的方式.集装单元化是物流现代化的基础建设内容,其实质就是要形成集装单元化系统,即由货物单元、集装器具、物料搬运设备和输送设备等有机和谐组成的高效、快速地进行物流功能运作的系统.集装单元化有效地将各项分散的物流活动联结成一个整体,是物流系统合理化的核心内容和主要方式.
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2)集装单元化的意义
(1)规格化的集装单元具有一定的体积和重量,有利于实施机械化、自动化作业,可以有效地提高作业效率,并且可以降低劳动强度、改善劳动条件；
(2)通过集装单元器具的标准化、规格化,进而推动运输器具、搬运设备和仓储设备的标准化,使物流系统各环节设备规格协调和谐,大大提高全系统的作业效率；
(3)物流各功能环节便于衔接,减少重复堆码和重复搬运等无效劳动,容易进行物品的数量检验、减少差错,清点交接简便,提高供应链物流的快速性；
(4)容易增加货物堆积高度、便于货架存储,从而减少物品堆码存放的占地面积,充分利用作业空间；
(5)由于使用集装单元器具,可以简化货物包装,节省包装费用.同时能够有效地保护物品,防止物品的破损和丢失：
(6)集装单元器具可以循环使用,可以节约消耗性的包装器材.集装单元化可以提高作业机械效率、降低能耗,可以有效地利用地面与空间资源,为绿色物流理念的实现提供了保障.
3)集装单元化的原则
集装单元化的推行一般遵循以下原则：
(1)标准化原则：集装单元标准化是物流系统中各相关设备标准规格制定的依据,集装单元器具标准化是物流合理化的核心问题之一.集装器具的材质、性能的标准化有利于集装器具的大量生产、维修、管理和保证其通用性；
(2)系统化原则：集装单元化技术涉及网络系统各环节,必须有系统观念,合理解决物流系统各环节间“二律背反”问题,从全局考虑求得系统整体的效益与成本方面的最佳效益；
(3)一贯化与直达化原则：集装单元一旦形成,不宜随便分拆,应该尽可能保持原状送达最终用户；
(4)综合效益最大化原则：推广应用集装单元化技术,将给物流系统带来巨大的综合效益.需要注意的是,在实施的过程中必须注意尽可能实现集装器具的循环使用,组织集装箱和托盘等集装器具的回流与回收,这样才能充分发挥集装单元化的最大优势.
4)集装单元化技术
集装单元化技术是指实施集装化作业系统所涉及的各种技术,其中有硬技术和软技术.
硬技术包括集装器具的制作、材料、检测和维修的技术,以及物流设备如运输工具、装卸机械以 及货架等有关技术.
软技术包括实施集装单元化有关的作业方法、作业流程、管理程序和系统的规划与设计等.
集装单元化技术的实施使物流系统的相关技术发生很大变化.例如,集装箱联运系统的实施就导致出现各种大型集装箱起重机械、专用的集装箱货轮与公、铁路运输工具,也研发了用于装箱的小型叉车.由于集装箱具有良好的保护货物的功能,集装箱堆场不必有仓库建筑物,箱内货物的包装也可以简化.所以集装单元化技术是提高物流合理化水平和改善物流系统综合机能的有效途径.
实施集装单元化的物流作业系统一般称为集装系统.集装系统是以集装方式进行全物流过程各项活动并对此进行综合、全面管理的物流形式,是许多物流作业活动的总称.集装单元化系统的基本要素包括工具要素、管理要素和集装系统的社会环境支撑要素.集装工具在诸要素间是最主要、最基本的组成部分.
集装工具要素主要由各种集装器具及配套工具构成,如集装箱、托盘、周转箱、集装袋、散装罐、仓库笼等.这些器具的主要作用是将零散货物组合成单元货物,并以这些器具为承托物,形成单元货物的形态进行物流活动.其中最有代表性的、使用最为普遍的是托盘和集装箱,以下将重点加以介绍.
二、托盘
1．托盘在物流系统中的作用
托盘是应用最普遍的一种集装器具.为了实现物流作业机械化、自动化提高物流系统的作业效率,首先必须把货物归总成整齐划一的作业单元.把货物装载在托盘上,以托盘为基底形成的货物单元是物流系统中最主要、最常见的作业单元.
托盘货物单元形状规则、具有足够的体积和重量,可以用叉车进行装卸搬运,从而大大提高作业效率；可以利用单元货格式货架进行保管存储,从而充分利用空间资源,也可以直接装进集装箱或以其他运输设备载运实现装卸作业机械化.
托盘作业对一般生产活动也都产生着显著的影响.有资料显示,除高级工厂外,物料搬运费平均占生产成本的40％.托盘作业是迅速提高搬运效率和使材料流动过程计划化的有效手段,经过努力被应用到现代企业管理方面,在降低生产成本和提高生产效率方面起着巨大的作用.
因此,托盘的广泛应用,可以大大提高整个物流系统作业效率,并有效降低物流成本,实施托盘作业一贯化是整合供应链物流的重要途径.一般认为,一个国家的托盘拥有总量是衡量其物流现代化水平的标志之一.据资料介绍：美国拥有托盘约15～20亿个,日本有7～8亿个托盘.我国无确切统计,初步调查大约是1．5亿个左右.从这一点来看,我国物流现代化还有很大的发展余地.
托盘作为整合供应链、提高物流效率的重要器具,活跃在物流活动的各个环节中.合理使用托盘能大大提高物流系统的作业效率,是物流系统合理化时考虑问题的基点.
2．托盘的分类
1)按照形式分类,可以分为以下几种：
平托盘：是托盘中使用量最大的一种,其中木制平托盘基本构造如下页图3所示.平托盘按承托货物台面分成单面型、单面使用型和双面使用型、翼型4种,按叉车叉入方式主要可以分为双向叉入型、四向叉入型两种.
柱式托盘：托盘的四个角有固定式或可卸式的柱子,如图4所示.
箱式托盘：沿托盘四个边有板式、栅式、网式等各种平面组成箱体,如图5所示.
轮式托盘：在柱式、箱式托盘下部装有轮子,便于移动.
专用托盘：是对应特殊用途而设计的托盘,如航空托盘、专用于桶状物体的托盘等.
2)按照托盘制造材料可以分为以下几种：
木托盘：这是目前使用最多的一种托盘.其优点是价格便宜,自重较轻,装载的货物不打滑,维修容易.但是存在消耗木材、不利于保护森林资源的问题.
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塑料托盘：具有美观、卫生与不损伤货物等优点,是木托盘以外应用最为广泛的托盘种类.但是其造价高、货物容易打滑,在高温和低温的条件下有时不能满足强度和承载能力的要求.
钢托盘：钢托盘在强度、使用寿命、便于成型等方面都优于其他材质托盘,但有造价高、自重较大、不易于维修以及货物容易打滑等缺点.
铝托盘：耐锈蚀,自重轻,加工方便,但由于造价高,目前尚未普及,主要应用于一些制药企业及高精密度的电子行业.
塑木托盘：利用废旧塑料与木纤维和特定的添加剂经过高温挤压成型,符合资源综合利用和环保的要求,随着其工艺和技术的成熟应该成为一种很有潜力的产品.
纸托盘：用纸板或纸浆以至于废纸制造托盘,供一次性消耗使用,但在造价和强度方面还有待继续改善.
3．托盘标准化
1)托盘标准化的意义
托盘的规格尺寸与货架、运输车辆以及集装箱的尺寸有制约关系,只有它们的规格相互协调,系统才能合理化.货架与运输车辆的尺寸规格之间并没有直接对ò
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2)托盘标准化的国际状况
国际标准化组织(ISO)根据世界各国具体情况,于2003年制定了新的ISO托盘国际标准.共有6种托盘规格被承认为国际标准,如表2所示.
实际上由本文图2可见,除1200×800规格是由物流模数600×400演化而来,其余5种都是由集装箱(含卡车、铁道货车)的内宽尺寸分解形成的.
三种正方形规格中,1140型是直接采用集装单元的尺寸,用做托盘规格并不适宜,在澳大利亚也少用.而1067型和1100型只在于英制和公制尺寸换算出现的差别,可见正方形托盘的代表规格应该是1100×1100.长方形的两种规格中,1219×1016规格和1200×1000规格的差别也是由于换算的结果.
因此从采用公制的原则出发,ISO托盘标准中1200×1000,1200×800和1100×1100三种规格可以被看作是基本规格.
为了推进亚洲各国的托盘标准化和将来建立亚洲托盘共用系统,2006年成立了亚洲托盘系统联盟组织,与会各国同意将1200×1000和1100×1100两种规格作为亚洲托盘通用标准.
3)我国托盘标准化现状
由全国物流标准化技术委员会和中国物流与采购联合会托盘专业委员会发起,2005年成立了国家托盘标准修订小组,对联运平托盘的国家标准进行修订.经过全国范围内抽样调研,举行多次会议进行研讨与征求意见,已经拟定国家标准初步草案并已在网上公布,进一步广泛征求意见.
根据2006年调查结果,我国社会上使用的托盘 较常见的有数十种之多,其中应用最普遍的两种托盘所占有的比例如表3所示.其他种类托盘所占比例都很小.根据我国的具体情况,国家托盘标准修订小组提出联运平托盘标准修订意见是,废止原采用1200×1000、1200×800、1219×1016和1140×1140等4种规格的国家标准,而采用1200×1000、1100×1100两种规格为新的联运平托盘国家标准,同时建议优先采用1200×1000规格.近期内,新标准将经过审定并上报国家标准化委员会审批.
4．托盘共用系统
1)托盘作业一贯化
托盘必须合理使用才能发挥其效能.在高效率的现代物流系统中,托盘货物单元应该作为一个整体,实行托盘作业一贯化,托盘随同货物直至送到最终用户手中,如果在中途反复倒盘就会造成人力表3我国应用最普遍的两种托盘的市场占有率浪费,而且货物容易受到损伤.托盘作业一贯化的含义是将载货托盘货体,从发货人开始,通过装卸、运输、转运、保管、配送等物流环节,将托盘货体原封不动地送达收货人的一种“门到门”运输方法.在物流过程中的各个环节,可以以托盘货体整体做处理对象,而不需逐个处理每件货物,这样就可大大减少人力装卸次数,节省劳务费用,防止事故及货损的发生,节省包装及包装费用,加快物流速度,取得很好的效果.
2)社会化的托盘管理
实施托盘作业一贯化的最大障碍是托盘难以回收,企业的产品发往四面八方,回收托盘要耗费难以承受的高成本.发达国家经验证明,建立社会化的托盘共用系统是行之有效的措施.在共用系统中,托盘不专属于某个固定用户,可在系统中广泛进行交换,而不强调个别托盘的归属和返盘；也可以由一个托盘系统公司统一经营,各托盘用户采用租借方式使用托盘.托盘共用系统具体运营方式很多,有即时交换方式、租赁方式、租赁交换并用方式、结算交换方式等.
3)托盘共用系统的意义
(1)有利于降低全社会物流成本.
(2)有利于改善物流服务质量.实现托盘联运和机械化作业,既可以有效避免人工搬运造成的货物损毁,也可以避免货物计数差错.
(3)有利于节约社会经济资源,保护生态环境.减少一次性木质托盘的使用数量,能节约森林资源、保护生态环境.
(4)托盘共用系统和RFID技术结合,实现电子信息化管理,将能对物流进行全程监控,实现物流可视化.
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