物流技术与装备 第2版 课件 第7、8章 集装单元化技术与装备、物流信息技术

第7章集装单元化技术与装备导引集装箱改变世界集装箱之父：

目前，国内外有名的集装箱运输公司也不少，比如中远集装箱运输有限公司COSCO，中海集装箱运输有限公司CHINASHIPPING，中外运装箱运输有限公司SINO—TRANS，马士基——海陆轮船公司MAERSK，大阪三井汽船公司MOSK，韩进航运有限公司HANJIN，阳明海运有限公司YANGMING，美国总统轮船公司APL，赫伯罗特船务有限公司HAPAG—LLOYD等。

案例分析与讨论题:

1.集装箱是怎么发明出来的?2.集装箱在全球范围怎么推广应用?3.集装箱运输的优点?学习目标掌握集装单元化的概念了解集装单元化应注意问题掌握集装箱的选用了解物流容器、托盘、集装器具7.1概述集装的字面意思？集中起来的装备。例子：购物袋、旅行箱物流中的定义尺寸规格相同、重量相近的大型标准化的集合体。集装单元：就是把各式各样的物料集装成一个便于储运的的单元，集装单元化是物料搬运、物流作业的革命性改革，是物流现代化的标志。7.1概述物流基本作业环节：包括包装、运输、装卸和储存。主要内容是把外形不规则的货物组成标准的运输单元和仓储单元，实现集装化。应用集装单元化技术应注意问题：1.集装单元化系统中必须具有配套的装卸搬运设备和运送设备。2.集装箱和托盘等集装器具的合理流向及回程货物的合理组织3.集装箱具的标准化、系列化和通用化。采用集装单元化技术的效用：采用集装单元化技术后，使物流费用大幅度降低，同时，使传统的包装方法和装卸搬运工具发生了根本变革。集装单元化不能单纯看作一个容器，它是物料的载体，是物流机械化、自动化作业的基础，标准化后单元化容器也是物流设备、物流设施、物流系统设计的基础，是高效联运、多式联运的必要条件。集装器具三大类：集装箱、托盘和其他集装器具7.1概述7.2集装箱7.2集装箱1.干货集装箱干货集装箱是用来运输无需温度控制的一般件杂货集装箱如图7-2，多用于装布匹、服装、玻璃、陶瓷、电视机、收录机、钟表仪器、自行车、缝纫机、工艺美术品、书籍等百货和杂货。通用干货集装箱7.2集装箱2.保温集装箱保温集装箱，为了运输需要冷藏和保温的货物，所有箱壁都用导热率低的材料隔热而制成的集装箱。保温集装箱又有3种，冷藏集装箱，隔热集装箱，通风集装箱。

冷藏集装箱7.2集装箱的分类隔热集装箱：7.2集装箱的分类通风集装箱具有专门的通风窗口，为适于装载初加工皮货、带根的植物或蔬菜、食品及其它需要一定程度通风和防止潮湿的一般杂货，能有效地保证新鲜货物在运输途中不损坏和腐烂变质7.2集装箱3.罐式集装箱罐式集装箱是为运输酒类、油类和化学品类等液体货物而设置的集装箱，如图所示。

罐装集装箱7.2集装箱4.干散货集装箱干散货集装箱是为运输粉状或粒状货物而设有特殊结构的集装箱，如图7-5所示，主要装谷物、煤、盐、化学品等。

散货集装箱干散货集装箱是7.2集装箱5.台架式集装箱台架式集装箱是没有箱顶和侧壁，甚至连端壁也去掉而只有底板和四个角柱的集装箱。平台式集装箱是在台架式集装箱上再简化而只保留底板的一种特殊结构集装箱。此类集装箱的特点是可利用各种机械从前后、左右及上方进行装卸作业，如图所示。

台架式集装箱7.2集装箱6.开顶集装箱开顶集装箱是箱顶及侧壁和端壁上面的一部分可以打开，货物能从上面装卸的集装箱如图所示，主要用于装木材、钢材、大型货物和重物。

开顶集装箱7.2集装箱7.动物集装箱动物集装箱是载运家畜等活动物用的集装箱。其箱壁用金属丝网制造，使之通风良好，并设有喂食结构。7.2集装箱8.汽车集装箱汽车集装箱是一种运输小型轿车的专用集装箱，如图所示。

汽车集装箱7.2集装箱集装箱的选用：货物特征货物容重集装箱数量7.3托盘托盘定义：一种便于机械化装卸、搬运和堆存货物的集装器具托盘功能：具有保护商品、减少损耗、便于装卸与运输，提高劳动效率，合理堆码储存，节省包装材料，简化包装工序，推动包装标准化等优点7.3托盘托盘的基本标准：800mm×1000mm800mm×1200mm1000mm×1200mm1200mm×1600mm1200mm×1800mm前三种为标准托盘，后两种常见大型托盘。7.3托盘为了使物品能有效地装卸、运输、保管，将其按一定数量组合放置于一定形状的台面上，该台面有供叉车从下部叉入，并将台板托起的叉入口，以这种结构为基本结构的平板台板和在这种基本结构基础上所形成的各种形式的集装器具都可统称为托盘。托盘根据其结构特征可分为平托盘、网箱托盘、箱式托盘、柱式托盘、轮式托盘等。7.3托盘托盘按结构不同分为：两面进叉平托盘四面进叉平托盘立柱式托盘箱式托盘7.3托盘托盘按材质不同分为：木制托盘金属托盘塑料托盘复合材料托盘。7.3托盘除了上述传统的托盘类型外，还常用以下几类托盘：蜂窝纸免熏蒸托盘层压板托盘高密度合成板托盘木屑板托盘7.3托盘托盘典型结构：1—托盘长2—铺板3—叉孔高（纵梁高）4—叉孔5—倒棱6—叉孔宽7—纵梁宽8—边板9—纵梁10—托盘高11—托盘宽12—边板13—垫块高14—垫块15—叉孔16—垫块宽17—叉孔宽18—叉孔19—纵板20—翼21—下面开口部7.3托盘木制联运平托盘的结构形式与代号型式代号说明单面使用a型Da两面都有铺板，只有一面是载货板b型Db两面都有铺板，只有一面是载货面纵梁下部有吊槽四向型D4两面都有铺板，只有一面是载货面纵梁中部有叉孔双面使用型S两面都有铺板，且两面都是载货面7.3托盘实现集装单元化托盘的基本要素：（1）码盘尺寸的选择（2）集装方式的选择（3）紧固方法的选择7.3托盘紧固方法捆扎加框架紧固粘合网罩紧固金属卡具固定层间夹纸板收缩薄膜包装拉伸薄膜包装7.3托盘1.平托盘平托盘结构简单，使用方便，是托盘中使用量最大的一种，也是托盘中的通用型托盘，如图所示。按其材质的不同，有木制、塑制、钢制、竹制、塑木复合等。

各种平托盘形状构造7.3托盘2.柱式托盘柱式托盘的基本结构如图所示，托盘的四个角有固定式或可卸式的柱子，这种托盘的进一步发展又可从对角的柱子上端用横梁连结，使柱子成门框型。柱式托盘的柱子部分用钢材制成，按柱子固定与否分为固定柱式和可卸柱式两种。7.3托盘3.箱式托盘箱式托盘的基本结构是沿托盘四个边有板式、栅式、网式等各种平面组成箱体，有些箱体有顶板，有些箱体上没有顶板。箱板有固定式、折叠式和可卸式三种。如图所示。箱式托盘不仅防护能力强，可有效防止塌垛、货损，而且装运范围较大，多用于散件或散装物料的集装，也可用于热加工车间集装热料。7.3托盘4.轮式托盘轮式托盘的基本结构是在柱式、箱式托盘下部装有小型轮子，这种托盘不但具有一般柱式、箱式托盘的优点，而且可利用轮子做小距离运动，可不需搬运机具实现搬运。可利用轮子做滚上滚下的装卸，也有利于装放车内、船内后，移动其位置，所以轮式托盘有很强的搬运性。7.3托盘5.特种专用托盘特种专用托盘，例如航空货运或行李托运用托盘使用的航空托盘、能支撑和固定立放的平板玻璃的玻璃集装托盘、专门装运标准油桶的异型平托盘、专门用于装放长尺寸材料的托盘、轮胎专用托盘等。7.4其他集装器具集装袋是一种袋式集装容器，它的主要特点是柔软、可折叠、自重轻、密闭隔绝性强，所以又被称为柔性货运集装箱，适用于散装货物，如水泥、化肥、粮食、饲料、砂糖、盐、纯碱等。柔性集装袋又称柔性集装箱，是集装单元器具的一种，配以起重机或叉车就可以实现集装单元化运输。它适用于装运大宗散状、粉粒状物料。它的特点是结构简单，自重轻，可以折叠，回空所占空间小，价格低廉，型式多样。7.4其他集装器具物流容器(货箱)：是工厂、企业、商业等部门用来盛放小型物料，以供人工或机具搬运的常见器具，又称为物流箱或周转箱。容器使用范围广，需用量大，广泛适用于车间内部的工序间或工序内，由人工或配以重力式输送机进行搬运，可单个储存于仓库货架上，也可以堆码作工序间的临时储存，在商业上被广泛用作商品周转、陈列、贮存。7.4其他集装器具按容器的材质分为：木材塑料金属按容器适用范围和有无存放结构分为：通用容器通用容器是指各种尺寸均符合包装容器尺寸系列，容器内没有特殊存放结构的箱形容器专用容器专用容器是指在容器内没有保证存放物定位、不磕碰的特殊存放结构（固定或可拆装）的容器7.4其他集装器具专用容器按其存放结构方式分为：格板式容器内部设有固定或拆装式隔板，工件分格放置架放式容器内设有适应特定货物或工件搁放的支架插放式容器内设有特定孔板或插杆，以供工件插入定位小车式容器底部装有车轮，便于在台面或滑道上滚动7.4其他集装器具北京科技大学物流研究所谢谢！第8章物流信息技术导入案例海尔条码全程追踪1.海尔物流应用最为广泛的条码有哪些？2.海尔物流哪些环节应用条码扫描技术？思考：冷链物流温控信息要点8.1物流信息技术概述8.2条形码技术8.3无线射频技术8.4电子数据交换技术8.5全球定位系统8.6地理信息系统8.7智能交通系统第1节物流信息技术概述

一、物流信息技术含义

物流信息技术是指建立在计算机、网络通信技术平台上的、在物流各个功能环节所采用的各种信息技术，包括物流信息所涉及的硬件技术和软件技术。

二、物流信息技术构成主要由通信、软件、面向行业的业务管理系统三大部分组成全球卫星定位（GPS）技术地理信息（GIS）技术计算机网络技术自动化仓库管理技术智能标签技术条形码射频技术（RFID）电子数据交换技术（EDI）三、物流信息技术的应用1.物流自动化技术装备的应用2.物流设备跟踪和控制技术的应用3.物流动态信息采集技术的应用

四、物流信息技术的发展趋势1.物流动态信息采集技术将成为物流发展的突破点2.RFID将成为未来物流领域的关键技术3.物流信息安全技术将日益被重视第2节条形码技术2.1条码概述2.2条码识读2.3条码应用条形码(简称条码)是由一组规则排列的条、空及字符组成的，用以表示一定的信息，并能够用特定的设备识读，转化成与计算机兼容的二进制和十进制数字信息。“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分。2.1条码概述1．条码符号表示编码方法宽度调节法模块组织法2.条码的分类二维条码二维条码(two-dimensionalBarCode)：在水平和垂直两个方向上存储信息的条码。3．条码的特点简单信息采集速度快采集信息量大可靠性高灵活、实用自由度大设备结构简单、成本低2.2条码的识读条码识读系统的一般由数据源、条形码阅读器、计算机、应用软件等组成。1．条码识读设备条形码阅读器主要有：光笔条码扫描器手持式枪形条码扫描器台式条码扫描器激光式扫描器卡式条码扫描器便携式条码扫描器

编码规则及标准符号表示技术条码技术识读技术印刷技术条码应用系统设计技术2.条码数据采集器把条码识读器和具有数据存储、处理、通信功能的手持数据终端设备结合在一起，成为条码数据采集器，简称数据采集器。典型条码应用商品条码储运条码1．零售商品条码EAN码EAN-13EAN-83.1商品条码条码结构中国大陆的代码是690～695，美国的代码是00～13，中国香港的代码是489，中国台湾的代码是47l，法国的代码是30～37。缩短版商品条码由8位数字组成，在我国，由中国物品编码中心统一分配“X1”校验码。在计算校验码时，需在缩短版商品条码代码前加5个“0”，然后按标准版商品条码校验码的计算方法计算。结构种类厂商识别代码商品项目代码校验码结构一X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1结构二X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1结构三X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X13.2储运条码1.ITF14储运单元条码储运单元条码是专门标识储运单元编码的条码，又可分为定量储运单元和变量储运单元编码。2.UCC/EAN-128条码EAN-128条码是唯一能表示EAN、UPC标准补充码的条码符号，是一种连续型、非定长、有含义的高密度代码。EAN-128条码的符号特点：

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EAN-128时由一组平行的条和空组成的长方形图案。

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除终止符有13个模块组成，其他字符均由11个模块组成。第3节无线射频技术3.1RFID概述3.2RFID工作原理3.3RFID的特点及应用3.1RFID概述射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）是一种非接触式的自动识别技术，产生于20世纪90年代，其基本原理是电磁理论，利用无线电波对记录媒体进行读写。1．RFID系统的基本组成RFID系统通常由标签、读写器、计算机通信网络组成。电子标签标签(tag)也叫射频卡、射频标签、电子标签等，由芯片及天线组成，附着在物体上标识目标对象，每个电子标签具有唯一的电子编码，存储被识别物体的相关信息。标签必须能够自动或在外力的作用下，把存储的信息主动发射出去。读写器读写器又称阅读器、询问器，是读取和写入电子标签内存信息的设备。一般先由读写器发射一个特定的询问信号，当电子标签感应到这个信号后，就会给出应答信号，应答信号中含有电子标签携带的数据信息。系统高层计算机网络系统工作流程标签进入射频场射频信号唤醒标签标签发送附加了数据的ID号读写器捕获数据读写器向计算机发送数据计算机决定操作动作计算机命令读写器读写器向标签发送数据ReaderAntennaTagComputer供电方式有源射频标签(主动式标签)和无源射频标签(被动式标签)有源射频标签内部自带电池进行供电，电能充足、工作可靠性高、信号传送的距离远。Tag-itSmartLabels无源射频标签具有永久的使用期，支持长时间的数据传输和永久性的数据存储。缺点是数据传输的距离要比有源射频标签小。信息存储方式只读标签和读写标签只读标签内部只有只读存储器(ReadOnly：Memory，ROM)和随机存储器(RandomAccessMemory，RAM)。可读可写标签内部的存储器除了ROM、RAM和缓冲存储器之外，还有非活动可编程记忆存储器。3．RFID系统类型EAS系统EAS(ElectronicArticleSurveillance)是一种设置在需要控制物品出入门口的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆和数据中心等地方，当未被授权的人从这些地方非法取走物品时，EAS系统会发出警告。典型的EAS系统一般由三部分组成：①附着在商品上的电子标签，电子传感器。②电子标签灭活装置，以便授权商品能正常出入。 ③监视器，在出口形成一定区域的监视空间。便携式数据采集系统便携式数据采集系统是使用带有RFID阅读器的手持式数据采集器采集RFID标签上的数据。3.2RFID工作原理射频识别标准体系主要由4部分组成，分别为技术标准、数据内容标准、一致性标准和应用标准(如船运标签、产品包装标签等)。其中编码标准和通信协议(通信接口)是争夺得比较激烈的部分，它们也构成了RFID标准的核心。1.电子标签RFID系统的射频标签由射频模块、存储器、控制模块及天线四个主要部分构成。技术标准主要有标签的能量要求、标签信息的读写速度、标签信息的传输速率、标签信息的容量、标签的封装尺寸、标签的读写距离、标签的可靠性、标签的工作频率和标签的价格等。RFID系统的读写器由三个主要部分组成：射频模块－用于发送和接收数据读写模块－接收射频模块传输的信号，译码后获得标签内信息，或将要写入标签的信息译码后传给射频模块，完成写标签操作。天线－是标签与读写器之间发射和接收射频载波信号的设备。2.读写器ETC蓝牙3.中间件中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件，通过系统软件提供基础服务，连接网络上不同的应用系统RFID中间件是介于前端读写器与后端应用程序之间的独立软件，它可以与多个读写器和多个后端程序相连，是RFID应用部署运作的中枢3.3RFID特点及应用RFID特点：（1）优点RFID芯片与RFID读卡器对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。信息的读取上并不受芯片尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质，而且RFID标签正往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。RFID技术识别相比传统智能芯片更精确，识别的距离更灵活。可以做到穿透性和无屏障阅读。RFID芯片标签可以重复地新增、修改、删除内部储存的数据，方便信息的更新。内部数据内容经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。RFID芯片数据容量很大，而且随着技术发展，容量还有增大的趋势。3.3RFID特点及应用RFID特点：（2）缺点技术成熟度不够。RFID技术出现时间较短，在技术上还不是非常成熟。由于超高频RFID电子标签具有反向反射性特点，使得其在金属、液体等商品中应用比较困难。成本高。RFID电子标签相对于普通条码标签价格较高，为普通条码标签的几十倍，如果使用量大的话，就会造成成本太高，在很大程度上降低了市场使用RFID技术的积极性。安全性不够强。RFID技术面临的安全性问题主要表现为RFID电子标签信息被非法读取和恶意篡改。技术标准不统一。RFID技术目前还没有形成统一的标准，而且市场上多种标准并存，致使不同企业产品的RFID标签互不兼容，进而在一定程度上造成RFID技术的应用的混乱。RFID在仓储的应用通过每件货物的固定位置上粘贴电子标签，或在料箱、托盘等单元化产品上安装电子标签，然后采用RFID手持终端或固定读写器对标签信息进行采集智慧物流第4节电子数据交换技术4.1认识EDI4.2EDI系统4.3商业流通领域应用电子数据交换EDI(ElectronicDataInterchange)是信息技术向商贸领域渗透的产物，用于计算机之间商业信息的传递，包括日常咨询、计划、询价、合同、等信息的交换。定义(ISO)：根据商定的交易或电子数据的结构标准实施商业或行政交易，从计算机到计算机的电子数据传输。4.1认识EDIEDI的定义至今没有一个统一的规范，但有三个方面的内容是相同的：资料用统一标准、利用电信号传递信息、计算机系统之间的连接。格式化的数据

与报文标准通讯网络计算机应用2.应用及特点应用于金融、保险和商检应用于外贸、通关和报关应用于税务应用于制造业、运输业和仓储业第5节全球定位系统5.1卫星导航系统5.2GPS定位基础5.3GPS导航原理5.1卫星导航系统述GPS即全球定位系统（GlobalPositioningSystem），它利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对对象进行动态定位的系统。四大卫星定位系统俄罗斯的GLONASS系统欧盟的Galileo系统中国的北斗系统GPS

北斗系统将由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星2015年3月27日中国北斗工程传来重大消息，即将取代GPS3.卫星导航应用用于汽车自定位、跟踪调度用于内河及远洋船队最佳航程和安全路线测定、航向的实时调度、监测和水上救援用于铁路运输管理用于军事物流功能导航（车辆导航、车船的管理、跟踪和调度）语言数字通信反劫防盗突发事件的应急调遣信息查询货物配送路线规划人工线路规划设计自动线路规划设计5.2GPS导航原理GPS的基本原理是测量也已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后通过综合多颗卫星的数据，计算出接收机的具体位置。卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出，而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到。物流领域的应用物流配送动态调度货物跟踪车辆优选路线优选报警援救军事物流第6节地理信息系统GIS在信息系统中的位置信息系统非空间信息系统专题地理信息系统地理信息系统非地理信息系统管理信息系统综合地理信息系统CAD/CAM空间信息系统地籍GIS交通GIS资源与环境GIS规划与管理GIS数据模型矢量GIS栅格GIS矢-栅GIS研究范围全球GIS区域GIS研究内容GIS是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。地理信息系统的主要特征是存储、管理、分析与位置有关的信息。地理信息系统的主要作用是将表格型数据(无论它来自数据库、电子表格文件或直接在程序中输入)转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览、操作和分析。方案2条件2方案1条件1如何为一公园选择合理位置？依山傍水；交通方便；较安静……要求处理、分析空间分析算法现实世界获取水系信息地形信息道路信息植被信息等+++空间数据库存储显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图显示对象包括人口、销售情况、运输线路以及其他内容视频：GIS历程2．GIS的构成硬件系统软件系统地理空间数据系统使用与管理人员（即用户）应用模型硬件输入设备专用设备常规设备GPS全数字摄影测量工作站解析和数字摄影测量仪器遥感与遥感图象处理系统全站仪扫描仪数字化仪键盘、鼠标处理设备工作站服务器硬盘阵列存储设备活动硬盘光盘机磁带机输出设备绘图仪终端打印机软件空间数据输入与转换空间数据库管理系统图形与属性数据编辑制图与输出空间查询与分析GIS空间数据栅格结构矢量结构管理人员GIS咨询管理信息管理数据整理3.地理参照数据地理参照数据又称地理空间