托盤、貨架、叉車是物流倉儲設(shè)備的三大基礎(chǔ)元素。托盤是物流作業(yè)層面最基本的載體,是最基本的物流單元化器具。托盤與叉車配合,實現(xiàn)物料的機械化搬運作業(yè);托盤與貨架的結(jié)合應(yīng)用,實現(xiàn)對物料的有序堆垛存放,并大幅度提高空間的利用率;托盤共用體系,可以大幅度降低物流作業(yè)成本。沒有標準托盤的應(yīng)用,就沒有現(xiàn)代物流的進步。托盤的選型是現(xiàn)代企業(yè)物流中物料包裝存儲單元化的起點,是企業(yè)物流作業(yè)規(guī)范的必經(jīng)途徑。
由于我國的托盤標準尚未建立,本文只是介紹托盤的種類、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,并介紹歐洲托盤標準化體系的部分內(nèi)容,以及我國托盤專業(yè)委員會正在開展的托盤標準化的工作。
托盤的種類和結(jié)構(gòu)
托盤從使用材料來劃分,有木托盤、塑料托盤、金屬托盤、鋸木托盤、紙托盤、復(fù)合材料托盤、超薄托盤等。
1.木托盤
木托盤以原木為材料,進行干燥定型處理,減少水分,消除內(nèi)應(yīng)力,然后進行切割、刨光、斷頭、抽邊、砂光等精整加工處理而形成型材板塊,采用具有防脫功能的射釘(個別情況采用螺母結(jié)構(gòu))將型材板塊裝訂成半成品托盤,最后進行精整、防滑處理和封蠟處理。
原木材料:
目前國內(nèi)木托盤的材料主要有松木、鐵衫、冷杉以及其他雜類硬木,不同的材料代表托盤的不同使用性能。歐洲托盤標準中明確規(guī)定不能使用白楊木。
水分含量:
托盤原木料的水分含量影響托盤的收縮變形,甚至開裂。應(yīng)用高標準的托盤對其水分含量指標有嚴格的控制。歐洲木托盤標準規(guī)定水分含量不能超過木材干燥狀態(tài)時質(zhì)量的22%,在22%~26%范圍內(nèi)被定義為小缺陷,超過26%即不合格。
木托盤優(yōu)點:抗彎強度大,剛性好,承載能力大,成本低,易于維修,耐低溫和高溫性能好,適用范圍廣。
木托盤缺點:抗沖擊性差,在頻繁的周轉(zhuǎn)使用中容易損壞,使用壽命短;容易受潮,不易清潔。
2.塑料托盤
塑料托盤有注塑托盤和中空吹塑托盤,其中應(yīng)用較廣的是注塑托盤。平時所說的塑料托盤均指注塑托盤,將塑料粒子加熱后在高壓力下注入金屬模具內(nèi)成型。塑料托盤生產(chǎn)工序少、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,托盤的性能主要取決于塑料原料和托盤結(jié)構(gòu)。
原料:大部分塑料托盤采用PP(聚丙烯)或HDPE(低壓高密度聚乙烯)為主要原料,托盤性能表現(xiàn)為抗沖擊性好。
塑料托盤優(yōu)點:形狀穩(wěn)定,使用安全,耐用,使用壽命長;不吸水,耐酸耐堿,易于清潔;結(jié)構(gòu)種類多樣,應(yīng)用范圍廣;可回收利用。
塑料托盤缺點:抗彎強度低,容易變形而難以恢復(fù),與木托盤相比其承載能力要小很多。國產(chǎn)重型塑料托盤上貨架時的架空承載能力不超過800kg。歐美和日本塑料托盤上貨架時的架空承載能力最大為1000kg。另外,原料成本受原油價格的影響大,成本高,價格波動大。
加強型塑料托盤:在材料中注入氣體形成均勻分布的小氣泡,或,嵌入鋼管,使托盤的剛度提高,抗彎強度提高。
3.金屬托盤
金屬托盤包括重載鋼制托盤、鍍鋅鋼板托盤和金屬箱式托盤,由鋼板焊接成型。由于鋼材本身剛性好,同時加工簡易,可以選取不同牌號、不同厚度、不同外型尺寸的鋼板,根據(jù)實際使用的要求來定制托盤。
金屬托盤優(yōu)點:剛性好,抗彎強度大,承載能力大;易于清洗。
金屬托盤缺點:自重大,表面摩擦力小而貨物容易滑落,對地板等物流作業(yè)場所破壞性大,易生銹;應(yīng)用范圍小。
4.鋸木托盤
由鋸木在模具中高溫高壓成型,可自身套疊堆垛,節(jié)省空間,成本低;自重輕,承重能力小。圓形邊角和圓錐底腳適用于熱縮單元包裝;適用于運輸用托盤,適合海外出口包裝使用。
5.紙托盤
紙托盤單品價格低,自重輕,本身承重能力差,防潮性能差。但不需要熏蒸檢疫,多用于出口空運等一次性不回收的物流作業(yè)。
6.塑木托盤
用一定比例的鋸木和塑料進行混合,壓制成型塑木板材,切割加工并用螺栓固定成托盤。塑木托盤結(jié)合了部分木托盤和塑料托盤的特點,具有良好的防潮、防腐、防酸堿的性能,自重大;組裝方式與木托盤相似,適合于非標定制托盤。
7.超薄托盤
從材質(zhì)上包括紙質(zhì)和塑料兩種超薄托盤,厚度從1mm到3mm,用于進出口集裝箱內(nèi)和汽車運輸?shù)奈锪髯鳂I(yè),節(jié)省空間,但對應(yīng)的叉車需配裝推拉器屬具。
托盤標準尺寸
現(xiàn)行的托盤標準是國際標準化組織在2003年更新制定的,參見表1。
托盤的尺寸標準是物流單元化重要的標準。托盤與存儲的貨架、搬運的產(chǎn)品、集裝箱、運輸車輛、卸貨平臺以及搬運設(shè)施等有直接的關(guān)系,因此托盤的規(guī)格尺寸是考慮其他物流設(shè)備規(guī)格尺寸的基點。例如,托盤橫梁貨架的橫梁寬度尺寸最常見的有2300mm 和2700mm,前者承放兩個1200mm×1000mm的托盤,后者承放三個1200mm×800mm的托盤。這里,特別值得一提的是要建立有效的托盤公用系統(tǒng),必須使用統(tǒng)一規(guī)格的托盤,托盤標準化是托盤作業(yè)一貫化的前提。在選擇托盤尺寸時應(yīng)該考慮以下因素:
1.要考慮運輸工具和運輸裝備的規(guī)格尺寸
合適的托盤尺寸應(yīng)該符合運輸工具的尺寸,可以充分利用運輸工具的空間,提高裝載率,降低運輸費用,尤其要考慮海運集裝箱和運輸商用車的箱體內(nèi)尺寸。
2.要考慮托盤裝載貨物的包裝規(guī)格
根據(jù)托盤裝載貨物的包裝規(guī)格選擇合適的托盤,盡量最大限度地利用托盤的表面積,控制所載貨物的重心高度。托盤承載貨物的合理的指標為:達到托盤80%的表面積利用率,所載貨物的重心高度不應(yīng)超過托盤寬度的三分之二。
3.要考慮托盤尺寸的通用性
應(yīng)該盡可能地選用國際標準的托盤規(guī)格,便于托盤的交換和使用。
4.要考慮托盤尺寸的使用區(qū)域
裝載貨物的托盤流向直接影響托盤尺寸的選擇。通常去往歐洲的貨物要選擇1210托盤(1200mm×1000mm)或1208托盤(1200mm×800mm);去往日本、韓國的貨物要選擇1111托盤(1100mm×1100mm);去往大洋洲的貨物要選擇1140mm×1140mm或1067mm×1067mm的托盤;去往美國的貨物要選擇48英寸×40英寸的托盤,國內(nèi)常用1210托盤發(fā)往美國。
1200mm ×1000mm托盤在全球應(yīng)用最廣,在中國也得到最廣泛的應(yīng)用。
托盤載荷定義
1.靜載載荷 (Static capacity)
靜載載荷是指托盤放在水平且剛性的平面上,貨物均勻平鋪在托盤上,托盤所能承受的最大載荷重量。
2.動載載荷 (Dynamic capacity)
動載載荷是指在使用叉車等搬運設(shè)備時,托盤在動態(tài)作業(yè)中,托盤上貨物平鋪均勻擺放,所能承受的最大載荷重量。
3.上架載荷 (racked capacity)
指托盤在橫梁貨架上或其他類似的料架上跨梁架空時,托盤上貨物平鋪均勻擺放,所能承受的最大載荷重量。
因此,選擇托盤的載荷能力時要了解托盤的使用功能,當托盤要上架存儲時,上架載荷最為重要。同時,托盤的載荷能力與托盤上貨物的擺放方式有很大關(guān)系,載荷面積減小,托盤的實際剩余載荷也將減小,而不是原有的額定載荷。
在載荷的概念上,動載和上架載荷不一定能劃分清楚。在歐洲托盤標準(EPAL)中,將上架載荷和叉車作業(yè)時動載合并為同一載荷,其標準托盤的承載能力定義如下:
A. 當托盤存放在貨架上或用叉車貨叉作業(yè)時,必須滿足以下承載能力:
當托盤上的貨物隨機擺放時,1000kg;
當托盤上的貨物平整擺放于整個托盤面時,1500kg;
當托盤上的貨物有整體包裝并且平整擺放于整個托盤面時,2000kg;
B. 當托盤放在平整、剛性的水平面上,且貨物平整均勻擺放在整個托盤面時,多個載荷托盤相互堆垛,最底層的托盤必須能承受額外4000kg(共6000kg)的最大載荷。
托盤重要性能指標及測試方法
托盤有多方面的性能指標要求,并且每個指標都應(yīng)該有一套標準的測試方法。主要的性能指標包括:抗彎強度(動載能力)、抗壓強度(靜載能力)、抗沖擊性能(結(jié)構(gòu)剛性)、表面抗滑落性能等。
日本DIC托盤,測試托盤架空時抗彎強度(載荷變形量、去載后變形恢復(fù)狀況)。
歐洲UTZ托盤,測試不同托盤在1000kg標準載荷下的架空抗彎變形量,以及去載后的恢復(fù)狀況。
日本DIC托盤,測試托盤支撐腳的靜態(tài)抗壓強度。
日本DIC托盤,對角跌落實驗,測試托盤結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能(標準跌落高度,對角長度變形量)。
Anti-slip test:測試托盤表面抗滑落性能。一定重量的包裝箱放在托盤上,傾斜托盤角度,直到包裝箱開始滑落,測試該臨界傾斜角度。
托盤使用和選型的要點
托盤選型可以從以下幾方面考慮:
a) 托盤尺寸:根據(jù)企業(yè)托盤標準和存放物料的尺寸大小確定托盤尺寸。建議盡可能選用社會標準托盤。
b) 應(yīng)用承載的要求:根據(jù)托盤上面存放物料的重量以及物流作業(yè)方式,考慮托盤的靜載和動載能力需求。
c) 托盤材質(zhì):鋼結(jié)構(gòu)托盤一般只是為了解決較重貨物的承載問題才選用,木托盤和塑料托盤在大部分物流作業(yè)場所均可使用。木托盤的剛性好,承載能力比塑料托盤大,不易彎曲變形,但不適合潮濕和衛(wèi)生要求高的作業(yè)場所。塑料托盤是一個整體結(jié)構(gòu)托盤,適合周轉(zhuǎn)而不易損壞,方便清潔,但承載能力不如木托盤。
d) 托盤結(jié)構(gòu):托盤有不同的結(jié)構(gòu)方式,根據(jù)叉車的貨叉特點、承載要求以及其他應(yīng)用工況要求來選擇。
e) 成本:木托盤成本低,但中國目前沒有托盤標準,同一種結(jié)構(gòu)的木托盤因使用的材質(zhì)或加工工藝的差異,其質(zhì)量相差很大,市場價格變化大,在50元到300元之間。木托盤若管理不善容易損壞,但可以維修。由于石油價格的上漲,塑料托盤的成本比木托盤要高很多。塑料托盤使用壽命比木托盤長,但損壞后不能維修。
歐洲標準木托盤
歐洲托盤年生產(chǎn)采購量為4000多萬片,主體是木托盤,歐洲托盤標準EPAL從1960年代已經(jīng)開始建立,至今已形成完善的標準體系,包括托盤結(jié)構(gòu)、尺寸、材料要求、加工要求、生產(chǎn)許可授權(quán)、維修許可授權(quán)、生產(chǎn)地標識、生產(chǎn)日期標識、質(zhì)量放行標識、托盤交換的基本條件、鐵路聯(lián)運托盤標準體系等,甚至一個標準木托盤所用的鐵釘數(shù)量和專用釘均有明確要求。這樣嚴格的標準體系是為了實現(xiàn)托盤的共用交換并確保托盤應(yīng)有的質(zhì)量,大幅度降低全社會的物流成本。
中國托盤標準的推進工作
北京科技大學(xué)吳清一教授是中國知名的物流專家,2002年5月在中國物流與采購聯(lián)合會下成立了中國托盤專業(yè)委員會。該委員會成立以來,一直致力于中國托盤標準體系的建立,推進托盤共用系統(tǒng)的建設(shè);與中國包裝協(xié)會和中國塑料工業(yè)協(xié)會以及全國塑料加工信息中心建立合作關(guān)系,并與日本和韓國托盤協(xié)會共同建設(shè)亞洲托盤共用系統(tǒng)。
與歐、美、日相比,中國的物流體系要落后很多,相關(guān)的物流設(shè)備標準體系都還很不健全,這對中國物流的發(fā)展極為不利。托盤的標準體系是物流運作的基礎(chǔ),中國托盤專業(yè)委員會開展的工作有著極為重要的意義,但由于缺少相關(guān)部門的支持,缺少托盤企業(yè)的支持,托盤標準化工作經(jīng)過努力雖然已經(jīng)啟動,但是仍然面臨很大的困難。國家相關(guān)部門應(yīng)對物流標準體系的建設(shè)予以高度重視,物流行業(yè)的企業(yè)也應(yīng)該為這些物流協(xié)會機構(gòu)提供資源上的支持,提高中國物流體系的整體競爭力。
關(guān)于托盤市場需求量
一個國家物流的發(fā)達程度可以從托盤使用量和標準托盤使用占有率來衡量。圖8是歐洲市場對平托盤年銷售量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。中國目前還沒有統(tǒng)計數(shù)據(jù),但我們可以根據(jù)托盤與叉車的相關(guān)性,將中國和歐洲兩個市場叉車年銷售量進行對比,推算中國托盤的年需求量。2005年歐洲叉車銷售總計293060臺,中國叉車銷售量75733臺,歐洲平托盤銷售量4734萬片,由此可推測中國平托盤在2005年需求量大約為1223萬片。這個需求量是很大的,但我們不知道其中標準托盤所占的數(shù)量比例以及其他各類托盤的比例。 |