托盤應用與標準
2006-10-17 15:08 來源:物流技術與應用 責編:中華印刷包裝網
■ 國寶集團物流及工業產品事業部總經理 王祖錦
■ 上海寶虎物流存儲設備有限公司 陸偉偉
托盤、貨架、叉車是物流倉儲設備的三大基礎元素。托盤是物流作業層面最基本的載體,是最基本的物流單元化器具。托盤與叉車配合,實現物料的機械化搬運作業;托盤與貨架的結合應用,實現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成本。沒有標準托盤的應用,就沒有現代物流的進步。托盤的選型是現代企業物流中物料包裝存儲單元化的起點,是企業物流作業規范的必經途徑。
由于我國的托盤標準尚未建立,本文只是介紹托盤的種類、結構和應用,并介紹歐洲托盤標準化體系的部分內容,以及我國托盤專業委員會正在開展的托盤標準化的工作。
托盤的種類和結構
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,消除內應力,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構)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。歐洲木托盤標準規定水分含量不能超過木材干燥狀態時質量的22%,在22%~26%范圍內被定義為小缺陷,超過26%即不合格。
木托盤優點: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成型。塑料托盤生產工序少、生產效率高、產品質量穩定,托盤的性能主要取決于塑料原料和托盤結構。
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,托盤性能表現為抗沖擊性好。
塑料托盤優點:形狀穩定,使用安全,耐用,使用壽命長;不吸水,耐酸耐堿,易于清潔;結構種類多樣,應用范圍廣;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,與木托盤相比其承載能力要小很多。國產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,根據實際使用的要求來定制托盤。
金屬托盤優點: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,對地板等物流作業場所破壞性大,易生銹;應用范圍小。
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。
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
從材質上包括紙質和塑料兩種超薄托盤,厚度從1mm到3mm,用于進出口集裝箱內和汽車運輸的物流作業,節省空間,但對應的叉車需配裝推拉器屬具。
托盤標準尺寸
現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、搬運的產品、集裝箱、運輸車輛、卸貨平臺以及搬運設施等有直接的關系,因此托盤的規格尺寸是考慮其他物流設備規格尺寸的基點。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,必須使用統一規格的托盤,托盤標準化是托盤作業一貫化的前提。在選擇托盤尺寸時應該考慮以下因素:
1.要考慮運輸工具和運輸裝備的規格尺寸
合適的托盤尺寸應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尺寸。
2.要考慮托盤裝載貨物的包裝規格
根據托盤裝載貨物的包裝規格選擇合適的托盤,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超過托盤寬度的三分之二。
3.要考慮托盤尺寸的通用性
應該盡可能地選用國際標準的托盤規格,便于托盤的交換和使用。
4.要考慮托盤尺寸的使用區域
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,國內常用1210托盤發往美國。
1200mm ×1000mm托盤在全球應用最廣,在中國也得到最廣泛的應用。
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備時,托盤在動態作業中,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(結構剛性)、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,以及去載后的恢復狀況。
日本DIC托盤,測試托盤支撐腳的靜態抗壓強度。
日本DIC托盤,對角跌落實驗,測試托盤結構的抗沖擊性能(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:根據企業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) 應用承載的要求:根據托盤上面存放物料的重量以及物流作業方式,考慮托盤的靜載和動載能力需求。
c) 托盤材質:鋼結構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,但不適合潮濕和衛生要求高的作業場所。塑料托盤是一個整體結構托盤,適合周轉而不易損壞,方便清潔,但承載能力不如木托盤。
d) 托盤結構:托盤有不同的結構方式,根據叉車的貨叉特點、承載要求以及其他應用工況要求來選擇。
e) 成本:木托盤成本低,但中國目前沒有托盤標準,同一種結構的木托盤因使用的材質或加工工藝的差異,其質量相差很大,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年代已經開始建立,至今已形成完善的標準體系,包括托盤結構、尺寸、材料要求、加工要求、生產許可授權、維修許可授權、生產地標識、生產日期標識、質量放行標識、托盤交換的基本條件、鐵路聯運托盤標準體系等,甚至一個標準木托盤所用的鐵釘數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托盤的共用交換并確保托盤應有的質量,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合會下成立了中國托盤專業委員會。該委員會成立以來,一直致力于中國托盤標準體系的建立,推進托盤共用系統的建設;與中國包裝協會和中國塑料工業協會以及全國塑料加工信息中心建立合作關系,并與日本和韓國托盤協會共同建設亞洲托盤共用系統。
與歐、美、日相比,中國的物流體系要落后很多,相關的物流設備標準體系都還很不健全,這對中國物流的發展極為不利。托盤的標準體系是物流運作的基礎,中國托盤專業委員會開展的工作有著極為重要的意義,但由于缺少相關部門的支持,缺少托盤企業的支持,托盤標準化工作經過努力雖然已經啟動,但是仍然面臨很大的困難。國家相關部門應對物流標準體系的建設予以高度重視,物流行業的企業也應該為這些物流協會機構提供資源上的支持,提高中國物流體系的整體競爭力。
關于托盤市場需求量
一個國家物流的發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計數據。中國目前還沒有統計數據,但我們可以根據托盤與叉車的相關性,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量比例以及其他各類托盤的比例。 (peter)
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