第四章 集装化设备与器具

第四章集装化设备与器具 学习目标 了解集装化设备与器具的概念 分类与作用掌握托盘的概念 类别 规格及其应用掌握集装箱的概念 类别 规格及其应用理解集装箱自动识别系统的工作原理及其特点了解集装箱装卸搬运系统的类型 组成及其运行 第一节集装化设备与器具的概念 分类和作用 集装是将许多单件物品 通过一定的技术措施组合成尺寸规格相同 重量相近的大型标准化的组合体 在多种类型的产品中 小件杂散货物很难进行单件处理 一般需要进行一定程度的组合才能便于流通 集装为类似货物提供了一种组合状态 集装单元是用各种不同的方法和器具 把有包装或无包装的物品 整齐地汇集成一个扩大了的 便于装卸和搬运并在整个物流过程中保持一定形状的作业单元 什么叫集装化 集装化 单元化 组合化 是指两个或两个以上重量较轻 体积较小的同种或异种物品组合成重量和体积都较大 且外形一致的单元体的工作过程物流术语标准中的定义 用集装工具或采用捆扎方法把物品组成标准规格的单元货件 以加快装卸 搬运 运输等物流活动 什么叫集装单元化 集装单元化是指以集装单元来组织物资的装卸 搬运 存储 运输等物流活动的作业方式 集装单元化是物料搬运 物流作业的革命性改革 是综合规划和改善物流机能的有效技术 是物流现代化的标志 集装单元化的实质就是要形成单元化系统 即集装系统 它是由货物单元 集装化设备与器具 装卸搬运设备和输送设备等组成的为高效地 快速地进行物流业服务的系统 集装系统的基本要素 1 工具要素主要由各种集装化设备与器具 配套辅助性工具等构成 2 管理要素主要包括 集装化设备与器具的周转管理 集装联运经营管理 集装信息管理等 3 支撑要素支撑要素主要包括 法律 体制 制度软环境 集装化设备与器具类别 集装化设备与器具类别 托盘 集装箱 货捆 集装化设备与器具的作用 一 便于实现装卸 运输 储存作业的机械化和自动化 提高整个系统的作业效率 二 节省费用 降低成本 三 有利于组织联运 实现物流作业的统一化 提高物流管理水平 四 保证物流质量 五 提高搬运活性 加速货物周转 第二节托盘的运用与管理 我国国家标准把托盘定义为 由于集装 堆放 搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置 托盘是物流领域中随着装卸机械化而发展起来的一种常用器具 在应用过程中又进一步发展成一种储存设施 托盘的特点 1 自重量小用于装卸 运输托盘所消耗的劳动较少 节省人力 无效运输及装卸比集装箱要少 2 返空容易由于托盘造价不高 又很容易互相代用 在装卸 运输过程中可以互相以对方托盘抵补 无须像集装箱一样必须有固定的归属者 也无须像集装箱那样返空 托盘的特点 3 装盘容易无须像集装箱那样深入到箱体内部 装盘后可采用捆扎 紧包等技术处理 易机械化 使用简便 4 装载量适宜 组合量较大装载量虽较集装箱小 但也能集中一定数量 比一般包装的组合量大得多 5 保护性差保护性比集装箱差 露天存放比较困难 需要仓库等配套设施 托盘的分类 托盘的分类 航空托盘 平托盘 柱式托盘 箱式托盘 轮式托盘 滑片托盘 一 平托盘 按台面分类 一 平托盘 按台面分类 一 平托盘 配合叉式叉车使用 一 平托盘 按台面分类 单面使用单翼型双面使用双翼型 一 平托盘 托盘叉夹叉车 配合翼板托盘使用 一 平托盘 按叉车叉入方式分类 四向进叉型 一 平托盘 按叉车叉入方式分类 两向进叉型 一 平托盘 按制造材料分类 木制平托盘 一 平托盘 按制造材料分类 钢制平托盘 一 平托盘 按制造材料分类 塑料制平托盘 一 平托盘 按制造材料分类 一 平托盘 按制造材料分类 胶合板托盘 一 平托盘 按制造材料分类 纸板托盘 二 柱式托盘 柱式托盘是在托盘的四个角有固定的或可卸式的柱子 有的柱子与柱子之间有连接的横梁 可使柱子形成门框架 作用 一是防止托盘上所放置的物品在运输 装卸等过程中发生塌垛损坏 二是利用柱子支撑承重 可以将托盘堆高叠放 而不会压坏下部托盘上的货物 二 柱式托盘 三 箱式托盘 箱式托盘是指在托盘上面带有箱式容器的托盘 即在托盘四个边上有板式 栅式 网式等各种平面 从而组成一个箱体 有些箱体还有顶板 特点防护能力强 可有效防止塌垛 防止货损装运范围较大 不但能装运可码垛的整齐形状包装货物 也可装运各种异形不能稳定堆码的物品 三 箱式托盘 固定式箱式托盘 三 箱式托盘 可拆卸式箱式托盘 可折叠箱式托盘 四 轮式托盘 轮式托盘是在柱式 箱式托盘下部装有小型轮子 轮式托盘有很强的搬运性 大多用于一般杂货的运送 并可利用轮子作短距离移动 在生产企业物流系统中 可兼做作业车辆 四 轮式托盘 轮式托盘 五 滑片托盘 滑片托盘是一种新型托盘 它由瓦楞纸 板纸或塑料简单地折曲而成的板状托盘 也叫薄板托盘 其形状不同于普通托盘 它在片状平面下方无插口 但在操作方向上有突起的折翼 以便于配套的叉车进行操作 为了与滑板使用匹配 需要有带钳口推拉器的叉车 取货时先用推拉器的钳口夹住滑板的壁板 将叉向前伸 并同时将滑板货体拉到叉 滑板托盘 什么是瓦楞纸 瓦楞纸在生产过程中被压制成瓦楞形状 制成瓦楞纸板以后它将提供纸板弹性 平压强度 并且影响垂直压缩强度等性能 瓦楞纸 纸面平整 厚薄要一致 不能有皱折 裂口和窟窿等纸病 否则增加生产过程的断头故障 影响产品质量 滑片托盘类型 滑片托盘的配合使用叉车 带推拉器的叉车 六 特种托盘 1 航空托盘航空货运或行李托运用托盘 一般采用铝合金制造 为适应各种飞机货舱及舱门的限制 一般制成平托盘 托盘上所载物品以网格覆罩固定之 航空托盘 六 特种托盘 2 玻璃集装托盘又称平板玻璃集装架 这种托盘能支撑和固定立放的平板玻璃 在装运时 平板玻璃顺着运输方向放置以保持托盘货载的稳定性 六 特种托盘 3 油桶专用托盘 油桶专用托盘 六 特种托盘 4 托盘货架式托盘 托盘货架式托盘 六 特种托盘 5 长尺寸物托盘专门用于装放长尺寸材料的托盘 这种托盘叠高码放后便成了组装式长尺寸货架 6 轮胎专用托盘专门用于存放轮胎的托盘 三 托盘的尺寸规格 托盘尺寸标准化是实现托盘联运的前提 也是实现物流机械化和设施标准化的基础及产品包装标准化的依据 托盘尺寸规格应与桥梁 隧道 运输道路与货车站台设施相适应 与货车 卡车等车辆宽度相配合 而托盘尺寸规格又决定仓库支柱的间距 货架等尺寸 因此 改变托盘规格 涉及一系列的复杂课题 但为实现便利 高效的物流 促进世界经济更加良好的发展 统一托盘规格是非常必要的 三 托盘的尺寸规格 一 主要发达国家托盘尺寸规格 美国的国家标准托盘是48inX40in 1219mmX1016mm 加拿大 墨西哥为1000mmX1000mm 澳大利亚为1165mmX1165mm 欧洲各国以1200mmX800mm的托盘为标准的国家最多 英国 德国 荷兰有1200minx800mm和1200minx1000mm两种托盘规格 日本 韩国 新加坡标准托盘是1100mmX1100mm 三 托盘的尺寸规格 ISO制定的托盘尺寸规格有以下几种 1200mmX800mm 欧洲规格 1200mmX1000mm 欧洲一部分 加拿大 墨西哥规格 1219mmX1016mm 美国规格 1100mmX1100mm 亚洲规格 三 托盘的尺寸规格 我国托盘尺寸规格机械工业系统使用JB3003 1981规定的800mmX1000mm与500minx800mm 载重量为0 5t和1 2t的箱式和柱式托盘JB3004 1981规定的825mmx1100mm与545mmX825mm 载重量为1t和0 5t的平托盘 1982年我国颁布国家标准 GB2934 1982 将联运托盘的平面尺寸定为 800mmX1200mm 800mmx1000mm 1000mmX1200mm三种 载重量均为1t 四 托盘的运用与管理 一 托盘货物的码垛方式1 重叠式托盘上货物各层以相同的方式码放 上下完全相对 各层之间不会出现交错的现象 优点 作业方式简单 作业速度快 而且包装物的四个角和边垂直并重叠 承载能力大 能承受较大的荷重 同时在货体底面积较大的情况下 可保证有足够的稳定性 缺点 各层面之间只是简单地排放 缺少咬合 在货体底面积不大的情况下 稳定性不够 容易发生塌垛 托盘货物的码垛方式 2 纵横交错式相邻的两层货物之间的摆放旋转角 一层成横向放置 另一层成纵向放置 层间纵横交错堆码 层间有一定的咬合效果 但咬合强度不高 重叠式和纵横交错式较适合自动装盘操作 配以托盘转向器 装完一层后 利用转向器旋转90 这样只要用同一装盘方式就可以实现纵横交错装盘 劳动强度和重叠方式相同 托盘货物的码垛方式 正反交错式同一层中 不同列的货物都以90 垂直码放 相邻两层货物码放形式是另一层旋转180 的形式 不同层间咬合强度较高 相邻层之间不重缝 因而 码放后稳定性很高 但操作较为麻烦 而且包装体之间不是垂直面互相承受荷载 所以下部货体容易被压坏 托盘货物的码垛方式 4 旋转交错式第一层相邻的两个包装体都互成90 两层间的码放又相差180 这样相邻两层之间咬合交叉 托盘货体稳定性较高 不容易塌垛 但码放的难度比较大 而且中间形成中空 会降低托盘装载能力 托盘货物紧固 1 捆扎2 用绳网包裹3 加抗滑夹层4 用框架紧固5 楔入加固法6 黏合7 将托盘周边垫高8 薄膜紧固 托盘联运与专用 托盘联运是托盘的重要使用方式 托盘联运又称一贯托盘运输 其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 要解决托盘联运问题 必须实行全社会统一的托盘技术标准和托盘管理制度 在联运系统中 托盘可只保留一个数量的归属权 具体托盘则可在联营系统中广泛进行交换 而不强调个别托盘的归属和返盘 A C B 1000 800 600 100 联营共用托盘几种方式 1 对口交流方式 有关单位之间签订协议 各单位所属托盘可在若干有关单位之间运营 共同承担接收 回送等义务 到一定时期清算 2 即时交换方式 以运输承担人和发货人为双方 当发货人发出一批托盘后 运输承担人则给予发货人同等批量托盘 A C B 1000 800 600 100 100 联营共用托盘几种方式 3 租赁方式 托盘由托盘公司所拥有 托盘公司在各地设营业点 货主自己不备托盘 使用时从附近托盘公司租用 接货后空盘就近归还托盘公司 托盘公司拥有全部托盘并调配 维修 更新托盘 4 租赁交换并用方式 这种方式是运输当事人与货主之间采用交换方式 而与托盘公司之间采用租赁方式 A C B 100 D1 D2 D3 200 联营共用托盘几种方式 5 结算交换方式由于即时交换方式容易出现现场空托盘数量不足的情况 空托盘无法及时回收与返还 致使托盘货物滞留 而影响整个发送过程进行 采用结算交换方式 托盘流动方式与即时交换方式程序相同 只是不需在现场交换托盘 通过传票处理 在规定的日期内返还 对不能按期返还的或造成丢失的要支付赔偿金 该方式对托盘回收 返还的责任范围等均有明确规定 因而 较即时交换方式更有优越性 托盘专用 按某一领域的要求 在该领域的各个环节 采用专用托盘作为贯通一气的手段 实际上 这是一个小领域的托盘联运 托盘专用可按某一领域的特殊性选择和设计效率最高的专用托盘 而无须照顾社会物流标准化的要求 因而托盘的选择更合理 具有较好的技术经济效果 由于专用托盘的运用 有时要配以专用机具 设施 会降低这些机具设施的使用效率 限制了它的发展 托盘在使用中注意的问题 在使用托盘时应注意 使用叉车进行操作时 应避免直接地推拉或者撞击托盘 使用叉车叉取货物时 应保证叉车工作臂完全进人到托盘内 提升货物时叉车工作臂应一直保持水平 货物在托盘上的摆放应该均匀平整 使托盘表面受力均匀 避免一些非操作性的损坏 做好日常管理 如对不使用的托盘进行遮盖 禁止非工作人员对托盘进行操作 第三节集装箱的运用与管理 集装箱 Container 是一种运输设备 应具备以下特点 具有足够的强度 可长期反复使用 为便于商品运送而专门设计的 在一种或多种运输方式下运输时 无须中途换装 从一种运输方式转移到另一种运输方式时 可以进行快速装卸和搬运 便于货物装满或卸空 集装箱内容积为1立方米或1立方米以上 集装箱的特点 1 强度高 保护性强2 降低物流费用3 有利于充分利用空间4 集装量大5 自重大 造价高6 空箱返空运输浪费较大 集装箱的结构 集装箱的主要结构框架端壁箱门侧壁箱顶箱底 集装箱的角件与半挂车的扣件 集装箱的分类 通用集装箱又称为杂货集装箱或者干货集装箱 是应用最广泛的集装箱 占集装箱总数的70 80 集装箱的分类 2 保温集装箱对于一些需要冷藏和保温的货物 为了运输和暂时保存的需要 集装箱内部装有温度控制设备 箱体也采用隔热保温材料或隔热保温结构 集装箱的分类 1 冷藏集装箱 它是以运输冷冻食品为主 能保持所定温度的冷藏集装箱 集装箱的分类 2 隔热集装箱 能保持一定低温 能保证箱内物品在低温下保质 保鲜而不使其冻结 一般在箱壁采用隔热材料 用于防止温度上升过高 以保持货物的鲜度 通常用干冰作制冷剂 保温时间为72小时左右 3 通风集装箱 集装箱内设有通风装置 如排风扇 通风孔 通风栅栏等 适用于装运水果 蔬菜等不需要冷冻而具有呼吸作用的货物 罐式集装箱 罐式集装箱 适用于各种液体 气体及部分颗粒体的特殊形状的集装箱 如酒类 油类或化学品类等液体货物 罐体和箱体框架两部分组成 装货时货物由罐顶部的装货孔进入 卸货时则由排货孔流出或从顶部装货孔吸出 罐式集装箱有单罐与多罐之分 罐体四角由支柱 撑竿构成整体框架 散货集装箱 密闭式集装箱侧壁强度较大顶部的装货口应设防水性良好的盖 以防雨水浸入箱内 台式集装箱和平台式集装箱 没有箱顶和侧壁 甚至连端壁也去掉 而只有底板和四个角柱的集装箱 箱底较厚内部高度则比一般集装箱低 适合装载长大件和重货件 汽车集装箱 整车物流 专门为装运小型轿车而设计制造的集装箱无侧壁 其高度与轿车一致 敞顶集装箱 又被称为开顶集装箱 是一种没有刚性箱顶的集装箱 箱顶及侧壁和端壁上面的一部分可以打开 货物能从上面装卸 适于装载大型货物和重货 如钢铁 木材 玻璃板等易碎的重货 金属集装箱 主要是用来装运铝材 铜材等一些贵重金属 这类物品的板材规格型号很多 又难以用其他方式集装 用集装箱装运 箱内设有不同尺寸的隔板 可装运多种尺寸的材料 具有的高保护性 可以防止贵重金属材料的丢失 动物集装箱 用来载运鸡 鸭 鹅等活家禽和牛 马 羊 猪等活家畜用的集装箱箱顶采用胶合板露盖侧面和端面都有用铝丝网制成的窗侧壁下方设有清扫口和排水口 并配有上下移动的拉门 可把垃圾清扫出去 还装有喂食 服装集装箱 在箱内上侧梁上装有许多根横杆 每根横杆上垂下若干条皮带扣 尼龙带扣或绳索 成衣利用衣架上的钩 直接挂在带扣或绳索上 二 按集装箱箱体的构成材料进行分类 1 铝合金集装箱2 钢质集装箱3 玻璃钢集装箱4 不锈钢集装箱 三 按集装箱的箱体构造分类 1 根据侧柱和端柱的位置不同分类内柱式 侧柱和端柱设在箱壁内部 内柱式集装箱外表平滑 受斜向外力不易损伤 涂刷标志方便 加内衬板后隔热效果更好外柱式 侧柱和端柱设在箱壁外部 外板不易损坏 可以省去内衬板 三 按集装箱的箱体构造分类 2 根据箱体构件的可组合性分类折叠式集装箱 主要部件能简单地折叠或分解 反复使用时可再次组合起来 固定式集装箱 各部件永久地固定组合在一起 三 按集装箱的箱体构造分类 3 根据集装箱构件的联结方式分类预制骨架式 预制式集装箱的外板用铆接或焊接方法与预制骨架连成一体薄壳式 把所有构件连成一个刚体 这样构造的优点是重量轻 共同承受扭力而不会产生永久变形 三 按集装箱的箱体构造分类 4 根据集装箱内部构件的不同分类抽屉式 箱内由一定尺寸的抽屉组成 打开箱门后便可抽出抽屉装取货物 一般是小型集装箱 主要用于装运仪器 仪表 武器 弹药等隔板式 箱内由若干隔板分隔开 隔板可以随意组合拆卸拼装 使用与装运需要分隔的物品 四 按外部尺寸分类 国际标准集装箱宽度均为8ft高度有8ft 8ft6in和小于8ft三种长度有40in 30in 20in和10in四种 三 集装箱规格标准 二 国家标准集装箱是指各国政府参照国际标准并考虑本国的具体情况制定的本国集装箱标准 三 地区标准集装箱由地区标准化组织根据各地区的特殊情况制定的 根据此类标准制造的集装箱一般只适用于该地区 例如 欧洲国际铁路联盟所制定的集装箱标准 四 公司标准集装箱一些大型的集装箱船公司 根据本公司的具体情况和条件而制定的集装箱船公司标准 这类集装箱主要在该公司运输范围内使用 例如 总统轮船公司所制定的45ft及48ft集装箱 我国集装箱各种型号的外部尺寸 极限偏差及额定重量 四 集装箱的运用与管理 一 集装箱类型的选择1 货物特性 种类和货名2 货物包装尺寸3 货物重量4 集装箱运输过程5 装卸机械设备 四 集装箱的运用与管理 二 集装箱货物的装载和固定集装箱货一般分为整箱货和拼箱货 由于装箱货物的种类 卸货地点不同 在装箱前 应根据具体条件来把握货物的装载方法和固定方法 1 重量的配置要均衡2 装载要适当考虑拆箱卸货的便利性3 固定货物时要考虑拆卸固定用具的便利性4 固定货物的强度要满足要求 四 集装箱的运用与管理 三 集装箱的管理为了随时能够掌握和控制集装箱使用的各种状态 目前 广泛采用了高效率的集装箱管理信息系统进行集装箱的管理 集装箱管理信息系统是用来对集装箱的自动识别 将集装箱运输中的相关信息记录到箱体的集装箱电子标签中 使集装箱成为集装箱运输信息的载体 实现对运输过程中的集装箱实行货物状态和运输信息的有效监控和实时管理 四 集装箱的运用与管理 集装箱管理系统1 集装箱编目控制系统将有关集装箱的固定特征 如箱号 箱类 箱型 尺寸 购 租 箱 地点 日期等资料 事先储存在计算机中集装箱的日常动态信息则使用特定的代码随时输入计算机 通过编目控制 不仅能够掌握及跟踪分布在国内外集装箱码头堆场 集装箱货运站 内陆货站 货主仓库及运输途中的有关集装箱地理位置和使用状态变化的动态信息 而且还可对各个运输环节的箱子的需求情况做出预测 汇总 统计 分析有关集装箱管理方面的各项经营指标 2 集装箱电子封条监管系统在设备的外部和内部均使用或者加装多个主动射频自动识别产品 包括一张电子封条 即电子标签 一张传感器封条 这些标签可以贴在运输货物的集装箱上 而这些标签能够随时将集装箱的一些关键信息如位置 安全状况 灯光 温度和湿度等货物状态和运输信息的变化传送给读取器网络 现场负责人实时管理当地读取器网络 收集 过滤获得RFID的信息 并将有效信息输送到TSS TransportationSecuritySystem 运输安全管理系统 发货人通过TSS系统 不用开箱就可以实现对货物的追踪查询 及时了解货物的方位 状态和安全状况 TSS系统 3 集装箱自动识别系统 基于电子标签的集装箱自动识别系统主要由标签 地面识别设备和中央处理设备组成 其中标签安装在被识别的集装箱上 地面识别设备主要由天线 RF射频装置和读出计算机组成 分别安装在铁路出入口 公路出入口以及起重机 叉车和机动清点车上 当集装箱无论是从轮船 火车 汽车上到达或发出货场时 各识别设备均能对该集装箱进行自动识别 并将识别信息与EDI系统联网 从而实现集装箱的动态跟踪和管理 提高集装箱运输效率 五 集装箱装卸搬运机械系统 集装箱装卸搬运机械系统 集装箱船装卸机械系统 集装箱堆场机械系统 集装箱货运站装卸机械系统 二 岸边集装箱装卸桥 集装箱码头前沿进行集装箱船舶装卸的专用机械 具有效率高 车船作业简便 适用性强的优点 在集装箱专用码头上大都安装有岸边集装箱装卸桥 2 岸边集装箱起重机的主要型式俯仰式 俯仰式主梁 1一非工作状态 2一工作状态 滑移式 弯折式 滑移式主梁1一非工作状杰 2一工作状态 弯折式主梁1一非工作状态 2一工作状态 岸边集装箱装卸桥构造 带行走机构的门架承担臂架重量的拉杆臂架臂架可分为海侧臂架 陆侧臂架两个部分 门中臂架是专门用于连接海侧和陆侧臂架的臂架的主要作用是用来承受带升降机构的小车重量 而升降机构又是用来承受集装箱吊具和集装箱重量的 海侧臂架一般设计成可以俯仰 以便集装箱装卸桥移动时与船舶的上层建筑不会发生碰撞 臂架 门架 岸边集装箱装卸桥性能参数 1 起重量 指额定起重量加集装箱吊具的自重 2 起升高度 它由两部分组成 轨道面以上的高度和轨道面以下的高度 3 外伸距和内伸距 4 工作速度 三 集装箱跨运车 集装箱跨运车是一种应用于集装箱码头和集装箱中转站堆场具有搬运 堆垛 换装等多功能的集装箱专用机械 可完成如下的作业 岸边集装箱装卸桥与前方堆场之间的装卸和搬运前方堆场与后方堆场之间的装卸和搬运后方堆场与货运站之间的装卸和搬运对底盘车进行换装 底盘车 集装箱跨运车组成 车架 吊具与升降系统 动力及传动系统 转向及行驶系统 制动系统及液压系统 电控系统 集装箱跨运车 优点 可一机多用减少码头作业机械的种类和数量 便于组织管理 机动性好 作业灵活 取箱对位快 装卸作业效率较高 缺点 结构复杂维护保养较困难初始投资高行走稳定性较差堆场利用率较低 集装箱跨运车的使用要求与技术性能选择 1 通用型和专用型 2 堆垛能力 目前采用跨运车方式的集装箱码头堆场 通常只堆两层 即要求跨运车能吊着集装箱跨越两层集装箱 3 视野要求跨运车视野要求 关系着跨运车的安全性 迅速性和机动灵活性 对