Удельная нагрузка

Термин «единичная загрузка» относится к размеру сборки, в которую объединены несколько отдельных предметов для удобства хранения и обработки, ^[1] например, поддон представляет собой единичную загрузку, которую можно легко перемещать с помощью домкрата или вилочного погрузчика , или контейнер представляет собой единицу для целей доставки. Единичную загрузку можно плотно упаковать в складской стеллаж, интермодальный контейнер , грузовик или крытые вагоны , но ее можно легко разбить на части в распределительном пункте, обычно в распределительном центре , оптовике или розничном магазине для продажи потребителям или для использования. ^[2]

Большинство потребительских и промышленных товаров перемещаются по цепочке поставок в унифицированной или штучной форме по крайней мере в течение части их цикла распределения. Штучные грузы делают обработку, хранение и распределение более эффективными. Они помогают сократить расходы на обработку и ущерб за счет сокращения индивидуальной обработки.

Типичная единица груза может состоять из коробок из гофрированного картона, сложенных на поддоне или подкладном листе и закрепленных стретч-пленкой , самоклеящейся лентой , обвязкой или термоусадочной пленкой . Около 2 миллиардов единиц груза ежедневно используются в Соединенных Штатах. ^[3]

Существует три типа проектирования единичной нагрузки: на основе компонентов, на основе систем и на основе стандартов. Они имеют различные приложения.

Проектирование на основе компонентов — устаревший метод ad hoc проектирования единичной нагрузки. Компоненты иногда переопределяются для получения гарантированной производительности или тестируются для получения недорогой экономической производительности.

Системы хранения и распределения грузовых единиц состоят из нескольких взаимодействующих частей:

• Упаковка и маркировка (с продуктом)
• Поддон
• Оборудование для обработки/хранения
• Среда распространения ( удары , вибрация , влажность , температура и т. д.)

Значительные знания существуют относительно конструкции каждого из этих компонентов: их взаимодействие было изучено совсем недавно. Когда упаковка, поддоны и системы обработки проектируются отдельно в разных местах разными командами, результатом могут стать неэффективные системы единичной загрузки.

Последствия независимого компонентного проектирования в цепочке поставок могут включать:

• Небезопасные рабочие места
• Повреждение продукта
• Высокие затраты на упаковку
• Снижение эффективности обработки
• Растрачивание природных ресурсов
• Снижение качества окружающей среды

Системное проектирование — это проверенный процесс оптимизации стоимости компонентов грузовой единицы, основанный на понимании того, как взаимодействуют поддоны, упаковка и оборудование для обработки материалов во время распределения и хранения продукции, для проектирования компонентов грузовой единицы.

Системный подход к проектированию грузовых единиц использует программные средства и лабораторные испытания для создания упаковки, которая использует ровно столько материала, сколько нужно для защиты продукта, безопасного обращения и транспортировки и минимизации использования неперерабатываемых материалов. ^[4]

Компании теперь должны учитывать устойчивость при определении того, как их упаковочные продукты будут повторно использованы или переработаны в конце их путешествия. Объединяя устойчивость с наукой о единичной загрузке, они не только создают оптимальную единицу загрузки, но и сокращают количество упаковочного материала, используемого для транспортировки этого груза, максимизируя материалы, которые могут быть переработаны, и минимизируя то, что отправляется на свалку. ^[4]

Грузовые единицы перемещаются посредством непредсказуемой комбинации многих типов транспортных средств и складских помещений, и точный набор трудно предсказать. Поэтому грузовые единицы должны быть спроектированы для перемещения любыми такими транспортными средствами и храниться в самых разных местах. Существует много общего в требованиях к долгосрочному хранению и дальним перевозкам грузовых единиц.

Факторы, учитываемые при проектировании на основе систем единичной нагрузки, включают:

• Распределение вибрации и резонанса
• Перекрытие нагрузки и деформация
• Прогибы удельной нагрузки
• Межфазное трение и устойчивость нагрузки
• Компрессионное напряжение и защита продукта
• Вертикальная и горизонтальная стабилизация

Часто несколько недорогих дополнений к упаковке могут стабилизировать или укрепить критическую часть и обеспечить хорошие показатели единичной нагрузки при низких затратах. ^[5]

Стандарты позволяют проектировать и испытывать единичную загрузку в соответствии с письменной спецификацией или методом испытаний . Единичная загрузка может быть проверена на соответствие стандарту и подтверждена для определения того, что единичная загрузка действительно эффективна.

Стандарты обеспечивают институциональную память о многих условиях в реальных логистических поездах и собирают лучшие практики для проектирования и тестирования грузовых единиц. Стандарты также описывают требования к нагрузке, чтобы поставщики логистических услуг могли планировать их выполнение.

• Стандарты на основе материалов описывают проверенные конструкции для конкретных обстоятельств. Они часто используются для описания компонентов грузовых единиц, таких как поддоны, обвязки, уплотнения, крышки, стопорные кольца и планки.
• Стандарты испытаний производительности описывают потребности и допускают гибкость в выборе материалов. Они применяются к конкретным конструкциям единичной нагрузки.

ASTM D4169 содержит стандартные протоколы испытаний для единичных грузов. Они различаются в зависимости от стоимости груза, ожидаемых опасностей и среды распространения. Это стандарт, основанный на производительности.

Другим стандартом для грузовых единиц является MIL-STD-1660, стандарт для грузовых единиц боеприпасов. ^[1] Грузовые единицы Министерства обороны обычно используют поддоны размером 40 × 48 дюймов (1016 мм × 1219 мм), которые, к сожалению, не упаковываются эффективно в контейнеры ISO. Они весят менее 4000 фунтов (1814 кг), чтобы ограничить нагрузку на погрузочно-разгрузочное оборудование. Они защищены от атмосферных воздействий и штабелируются высотой 16 футов (4,877 м). Они часто используют стальные поддоны, стальные ленты с надрезными уплотнениями, уличную фанеру и пластиковую пленку. MIL-STD-1660 предписывает, что грузы никогда не должны быть меньше ширины поддона, при этом допускается некоторый выступ. Маркировка представляет собой штрих-коды LOGMARS и стандартные инвентарные номера. Стандарт описывает основные части логистического пути, включая хранение, судно, воздух, грузовик, вилочный погрузчик и стропы (т. е. судно-судно и парашют). Существуют вспомогательные стандарты для перевалки с судна на судно и амфибийной перевалки. Существуют испытания на штабелирование, транспортировку, строповку, вилочный погрузчик и домкрат для поддонов, удар, испытания на падение, опрокидывание, удержание воды (т. е. погодные условия) и безопасную разборку.

MIL-STD-1660 на первый взгляд выглядит как избыточное проектирование для коммерческих проектировщиков грузовых единиц. Однако аналогичные стандарты маркировки, безопасности, устойчивости, объемной эффективности, пределов веса и ударопрочности обычно требуются в коммерческой логистике. Обработка строп является обычной для небольших портов и неконтейнерных перевозок. Устойчивость к атмосферным воздействиям может быть необязательной. Иногда это ценно, а мешки дешевы. Высокое стандартизированное штабелирование также может быть необязательным. Это дорого, но иногда ценно для клиентов без стеллажей и военных.

• Уорд, Р. Э. 1993. Перспективы обработки материалов из Соединенных Штатов. Презентация на INTERMAX 93. Material Handling Industry of America, Шарлотт, Северная Каролина. www.MHIA.org.
• Ям, К. Л., «Энциклопедия упаковочных технологий», John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
• ASTM D6055 Механическая обработка тарно-штучных грузов
• ASTM D6179 Грубое обращение с тарно-штучными грузами
• MHIA/ANSI MH1–2005 Поддоны, прокладочные листы и другие основания для штучных грузов

• Поддон 463L — поддон из дерева и алюминия для авиаперевозок, в основном используемый ВВС США.
• Бетонный блок кладки
• Кран (машина)
• IPPC , руководящие принципы, влияющие на обработку поддонов, используемых для международных перевозок
• Система поддонной загрузки
• ULD , легкий алюминиевый и пластиковый поддон или контейнер для самолета
• Доставка меньше, чем загрузка грузовика
• Объемный вес для Cube Factor

• Вирджинский технический центр по проектированию единичных нагрузок