姚本海：多約束條件下的集裝單元化物流載具設計及其案例分享
一,、前言
所謂單元化物流,，即是指將供應鏈物流中的物品,，由發(fā)貨地整合為規(guī)格化,、標準化的貨物單元,，并且保持貨物單元形態(tài)一直運達物流末端,，這種物流形態(tài)就是單元化物流,。在單元化物流過程中,，對貨物單元實施集裝,、搬運,、儲存、運輸?shù)日献鳂I(yè)的承載器具,，稱之為集裝單元物流載具,，為區(qū)別于傳統(tǒng)“包裝”概念，以下簡稱為物流載具或者載具,。
進入新的一年,，我國政府把建設現(xiàn)代流通體系、提升現(xiàn)代物流與供應鏈水平,，推行單元化物流,，作為一項重要的戰(zhàn)略任務來抓。因此,，研發(fā)出科學適用的物流載具并實現(xiàn)有效供給,，將成為未來一個時期，推動物流行業(yè)高質量健康發(fā)展的重要抓手,。
二,、集裝單元化物流載具設計的約束條件
多年來，我們對物流載具的理解還比較膚淺,，走了不少彎路,，直接影響我國物流現(xiàn)代化，現(xiàn)在很有必要對其深入探討,，形成共識,，促進物流載具高水平的研發(fā)與評價，以保障單元化物流高質量的推進實施：
2.1,、物流載具必須滿足低碳環(huán)保的要求,。我國的基本國策是走綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展道路，大家意見比較一致,，但對造什么樣的物流載具才是低碳環(huán)保的,，大家的認識并不一致，因此必須統(tǒng)一：
2.1.1,、首先,，必須秉持“全生命周期”的理念,，量化分析載具對碳排放和環(huán)境污染的影響，量值越少越環(huán)保,。即采用全生命周期評價（Life Cycle Assessment,，LCA）法，系統(tǒng)化地定量描述某載具全生命周期中的各種資源,、能源消耗和環(huán)境排放,，并評價其環(huán)境影響。否則,，失去統(tǒng)一的衡量標準和量化分析方法大談載具的低碳環(huán)保,，無異于耍流氓。
2.1.2,、載具的使用功能集成度越高越環(huán)保,。在功能設計過程中，消耗有限的自然資源,，制造出能夠兼具商品包裝和物流全程應用場景需要的載具,，使用功能集成度越高、資產利用率越高則越低碳環(huán)保,。
2.1.3,、載具的動載能力與自重比值越高越環(huán)保,。由于載具的使用價值只是承載貨物單元完成空間移動,，所以自身重量越輕，承載能力越高,，則在多次流轉過程中能源消耗越少,，做無用功越少越環(huán)保。
2.1.4,、載具的使用壽命越長越環(huán)保,。消耗一定量級的生產成本，制造出使用壽命越長或循環(huán)使用次數(shù)越多的載具越環(huán)保,。循環(huán)使用次數(shù)的多寡,，反應出載具的每次使用折舊成本高低，是考量載具使用經(jīng)濟價值的最核心指標,。制造長壽命的載具,，是降低物流載具使用成本和節(jié)約造載具自然資源的最佳辦法。
2.2,、物流載具必須滿足結構好用的要求,。基于物流載具的使用場景與空間變化頻繁,，因此對其使用功能配置與結構適用性設計的要求就極為嚴苛：
2.2.1,、載具的規(guī)格尺寸必須符合國家標準規(guī)定,。載具的規(guī)格尺寸只有滿足國標規(guī)定，方才具備有進入單元化物流場景使用的資格,，才可以獲得最大的使用價值和最高的社會效益,。
2.2.2、載具的材質選擇必須滿足物流場景使用需要,。物流場景對載具耐候性,、耐腐性、防潮性和易潔性提出了嚴苛要求,，必須從設計環(huán)節(jié)就要滿足材質選擇單位使用過程多維度的要求,。
2.2.3、載具的整體結構必須設計成是可拆裝或可折疊的,?？刹鹧b或可折疊的載具有利于縮體回收、存儲和多次循環(huán)使用,。
2.2.4,、載具的承力結構必須設計成少維修或免維修的穩(wěn)固可靠產品。載具本屬于皮糟肉厚,、使用環(huán)境惡劣的承載器具,，對其結構實施穩(wěn)固的可靠性設計，是保障作業(yè)安全,、降低使用維護成本的必然要求,。
2.3、物流載具必須滿足其商品屬性要求,。
2.3.1,、物流載具必須具備外形美觀和與信息器件的安裝兼容性。
2.3.2,、物流載具必須能夠展示出比同類型產品更高的性價比,。
綜上所述，該十大約束條件要求是我們研發(fā)設計單元化物流載具必須遵循的設計規(guī)則,，缺一不可,。否則，推向市場的載具必定是劣質產品,。
三,、單元化物流載具設計案例分享
近年來，國內外各大物流品牌企業(yè)為了搶占物流市場先機,，紛紛組建研發(fā)團隊,，投入巨資開展科研攻關，意欲研發(fā)出滿足上述十大硬約束條件的物流載具,。從近兩屆東京物流展上透露出的消息可以看出,，大部分平托盤正轉入工廠內部作為工序間的流轉載具使用,，新研發(fā)出的箱式單元化物流載具，正成為企業(yè)供應鏈或物流快遞企業(yè)普遍采用的主流產品,。為此,，筆者也將自己研發(fā)的幾款單元化物流載具專利產品，提供出來供大家參考,，拋磚引玉,，促進我國單元化物流載具的發(fā)展：
3.1、竹制集裝單元化物流載具,。
3.1.1,、應用竹材制造單元化物流載具。竹子,，是原生于我國南方的一種多年生草本植物,，具有粗生快長、三年成材,、一次種植永續(xù)砍伐利用的生物特性,，被世界公認為是天然環(huán)保和可持續(xù)利用的綠色材料資源，由于竹材具有比重（d ≈ 0.85）輕,、彈性好,、承載重（是木材的2至5倍）、耐候性強和來源廣泛,、價格較低等特點,，與載具設計的約束條件十分吻合，因此竹材被我們選定為生產物流載具不可多得的原材料,。
3.1.2,、竹制集裝單元化物流載具的基本結構?；谥癫牡奈锢項l件及其材質力學特征，我們選取組裝式框板結構作為載具的基本結構,，即采用鋁合金轉角件①連接四周的竹片材②構成矩形框架③,，在框架③內側嵌裝上竹柵欄④構成箱壁板⑤。由鉸鏈⑥對多片箱壁板⑤實施活動連接,，即構成為可拆裝的六面體竹載具箱⑦,。在竹載具箱的下方配置上平托盤⑦，即構成為擅長于在生鮮或冷鏈食品行業(yè)使用的竹制單元化物流載具,。
3.1.3,、竹制單元化物流載具的潛在優(yōu)勢。竹制單元化物流載具不但能夠全面滿足載具設計的約束條件,，而且還可以設計制成零塑型,、全降解的物流載具,，為迎接未來更加嚴格的“限塑”留足了技術儲備空間。
3.2,、布基塑料單元化物流載具
3.2.1,、應用布基塑料板造物流載具。目前應用塑料蜂窩板或塑料萬通板制造物流載具的廠家較多,，但是其箱壁板的耐撞擊和抗彎折疲勞強度不夠,，特別是在低溫環(huán)境下使用，其折彎處更易產生脆裂,，直接影響到載具的循環(huán)使用次數(shù),。為了改善這一缺陷，我們在箱面層板的內側,，復合上高強度的尼龍絲網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)或其它的纖維織物層,，構成布基強化塑料蜂窩板，應用該板制造出的布基塑料物流載具,，能夠大幅度地改善和延長使用壽命,。
3.2.2、布基塑料物流載具的基本結構,。布基塑料物流載具是在一塊平托盤⑧的上方,，設置有一個六面體形的布基塑料箱⑦而構成。該布基塑料箱⑦是由上述的布基強化塑料蜂窩板裁切制成,，制箱工藝與使用方法與傳統(tǒng)的瓦楞紙箱基本一致,，平托盤⑦與布基塑料箱⑧之間采用魔術貼或螺栓組件活動連接，上下既可成套合并使用,，也可分開單獨使用或回收后各自重疊碼放,，極大地提高了物流載具的周轉使用效率和資產利用率。
3.2.3,、布基塑料物流載具的潛在優(yōu)勢,。布基塑料物流載具不但能夠全面滿足載具設計的約束條件，而且還可以設計制成大小不同規(guī)格的布基塑料箱⑧,，為迎接商品包裝共享時代到來提供出可靠的技術支撐,。
這里需要特別強調兩點，一是在全生命周期內,，布基塑料物流載具的LCA值,，不一定比木質托盤或釘制木板箱或瓦楞紙箱高，原因是其使用壽命長,，攤到每次攤耗量極低,，若回收處理措施得當，它是更加環(huán)保的,；二是限塑令只針對日用塑料制品發(fā)力,，在工程制造領域,，我們還應大力發(fā)展以塑代木或以所塑代紙應用，科學地控制和減少對大氣的碳排放總量,。
3.3,、布基竹木皮單元化物流載具。
3.3.1,、應用布基竹木皮復合板造物流載具,。將上述布基強化塑料蜂窩板材中的塑料蜂窩板和塑料面層板置換成竹木材質的單板，即可以生產出零塑型的布基竹木皮復合板（見下左圖）,。
3.3.2,、布基竹木皮物流載具的基本結構。對布基竹木皮復合板裁切加工,，即可以生產出各種規(guī)格大小的,、高強度的、長壽命的布基竹木皮物流箱（見上右圖）,。該箱的制箱工藝與使用方法與傳統(tǒng)的瓦楞紙箱基本一致,，完全可以替代傳統(tǒng)的瓦楞紙箱使用。從而為包裝紙箱行業(yè),，提供出一種可循環(huán)使用的超長壽命的包裝箱,。
3.3.3、布基竹木皮物流載具的潛在優(yōu)勢,。布基竹木皮物流載具不但能夠全面滿足載具設計的約束條件,，而且還可以設計制成大小不同規(guī)格的布基竹木皮包裝箱，為連續(xù)存在了150多年的瓦楞紙箱制造行業(yè),，注入了新的包裝品種,，也為商品生產廠家，提供出可供選擇使用的另類商品包裝箱,，并為我國的減塑和城市包裝物減排事業(yè)做出了實質性貢獻,。
四、與現(xiàn)存單元化物流載具的優(yōu)劣勢比較
4.1,、對物流平托盤的辨析,。
4.1.1、物流平托盤的現(xiàn)狀,。據(jù)權威機構統(tǒng)計資料顯示，我國的物流平托盤社會保有量已達10億片規(guī)模,，其中的木質平托盤占80%以上,，塑料托盤占15%左右，其它所有材質的平托盤與物流箱之和只占5%以內,。若以木質平托盤平均使用壽命一年計,，砍伐木材所減少的森林吸碳量和報廢木托盤所釋放的碳量疊加,，將是一個驚人的數(shù)字。因此,依據(jù)LCA的觀點,減少木托盤的應用占比,將對保護綠水青山和減少碳排放具有積極的現(xiàn)實意義,。
4.1.2,、平托盤的裝載性缺陷。平托盤又叫拍子或卡板,，是一塊配合叉車作業(yè)的平板,。由于其只限制了貨物的一個自由度，欲實現(xiàn)單元化物流就必須耗費大量的人工碼盤和包材捆扎穩(wěn)妥方可起運,，并且?guī)ПP運輸還存在有15%的空載損失,。因此，平托盤的裝載性缺陷,，決定了它不宜作為單元化物流載具使用,，更適合退居工廠內部作為非捆扎貨物的周轉器具使用，從而在客觀上極大地減輕了我國托盤標準化的任務負擔,。
4.1.3,、“以箱代盤”是單元化物流載具發(fā)展的必然趨勢。“箱體+底盤”結構的物流載具與平托盤相比較具有下述明顯優(yōu)勢：
A,、彌補了平托盤的裝載性缺陷,，優(yōu)化了載具的集裝功能；
B,、由于物流載具兼容了對商品實施良好保護的包裝箱功能,，根治了物流運輸行業(yè)貨損貨差、扯皮不斷的行業(yè)頑疾,；
C,、讓貨主從少用或不用商品外包裝的包裝減量化實踐中獲得了可觀利益，心甘情愿地敞開了物流載具進入市場的大門,，進而讓載具經(jīng)營者,、第三方物流和相關物流倉儲、配送方都從集約化經(jīng)營的高效物流中受益,，一榮俱榮地激活了多年推廣受阻的單元化高效物流市場,。
D、包裝減量化是考量綠色物流的標志性指標,，也是從源頭控制城市垃圾排放的根本性措施,，必將獲得政府部門的大力支持。
4.2,、與現(xiàn)存物流載具的評價對比,。除上述平托盤之外，我們以十大約束條件為客觀標尺，對現(xiàn)存物流載具以每單項10制進行打分評價,，以便對單元化物流載具行業(yè)現(xiàn)狀有一個比較全面的了解：
4.2.1,、對現(xiàn)存單元化物流載具進行評價。
按十大約束條件對現(xiàn)存單元化物流載具進行10制評價表
4.2.1,、評價說明:上述10分制評價表中的打分很難做到十分精準,，但確實可以大致上反映出現(xiàn)存單元化物流載具的設計水平與適用程度，謹提供給行內人士參考,。
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