Tải đơn vị

Hầu hết các sản phẩm tiêu dùng và công nghiệp di chuyển qua chuỗi cung ứng ở dạng tải đơn vị hoặc đơn vị trong ít nhất một phần của chu kỳ phân phối của chúng. Tải đơn vị làm cho việc xử lý, lưu trữ và phân phối hiệu quả hơn. Chúng giúp giảm chi phí xử lý và thiệt hại bằng cách giảm việc xử lý riêng lẻ.

Một đơn vị tải điển hình có thể bao gồm fiberboard sóng hộp xếp chồng lên nhau trên một pallet hoặc trượt tờ và ổn định với bọc căng , băng áp lực nhạy cảm , đóng đai hoặc thu nhỏ bọc . Khoảng 2 tỷ tải đơn vị đang được sử dụng hàng ngày ở Hoa Kỳ. ^[3]

Có ba loại thiết kế tải đơn vị: dựa trên thành phần, dựa trên hệ thống và tuân theo tiêu chuẩn. Chúng có các ứng dụng khác nhau.

Thiết kế dựa trên thành phần

Thiết kế dựa trên thành phần là phương pháp đặc biệt đã lỗi thời của thiết kế tải đơn vị. Các thành phần đôi khi được chỉ định quá mức để có được hiệu suất đảm bảo hoặc được kiểm tra để có được hiệu suất kinh tế rẻ.

Hệ thống lưu trữ và phân phối tải đơn vị bao gồm một số phần tương tác:

• Đóng gói và dán nhãn (với sản phẩm)
• Pallet
• Thiết bị xử lý / lưu trữ
• Môi trường phân phối ( sốc , rung , độ ẩm , nhiệt độ , v.v.)

Kiến thức đáng kể tồn tại về thiết kế của từng thành phần này: tương tác của chúng gần đây đã được nghiên cứu nhiều hơn. Khi các hệ thống đóng gói, pallet và xử lý được thiết kế riêng biệt tại các vị trí khác nhau bởi các nhóm khác nhau, kết quả có thể là hệ thống tải đơn vị kém hiệu quả.

Hậu quả của thiết kế dựa trên thành phần độc lập trong chuỗi cung ứng có thể bao gồm:

• Nơi làm việc không an toàn
• Thiệt hại sản phẩm
• Chi phí đóng gói cao
• Giảm hiệu quả xử lý
• Lãng phí tài nguyên thiên nhiên
• Giảm chất lượng môi trường

Thiết kế dựa trên hệ thống

Thiết kế dựa trên hệ thống là một quá trình đã được chứng minh về việc tối ưu hóa chi phí thành phần tải đơn vị dựa trên sự hiểu biết về cách thức tương tác của pallet, thiết bị đóng gói và xử lý vật liệu trong quá trình phân phối và lưu trữ sản phẩm để thiết kế các bộ phận thành phần tải đơn vị.

Phương pháp tiếp cận dựa trên hệ thống để thiết kế tải đơn vị sử dụng các công cụ phần mềm và kiểm tra trong phòng thí nghiệm để tạo ra một gói sử dụng vừa đủ lượng vật liệu để bảo vệ sản phẩm, giúp xử lý và vận chuyển an toàn và giảm thiểu việc sử dụng các vật liệu không thể tái chế. ^[4]

Các công ty hiện phải xem xét tính bền vững khi xác định cách các sản phẩm đóng gói của họ sẽ được tái sử dụng hoặc tái chế vào cuối hành trình của họ. Bằng cách kết hợp tính bền vững với khoa học tải trọng đơn vị, họ không chỉ tạo ra tải trọng đơn vị tối ưu mà còn giảm lượng vật liệu đóng gói được sử dụng để vận chuyển tải trọng đó, tối đa hóa vật liệu có thể tái chế và giảm thiểu những gì đi vào bãi chôn lấp. ^[4]

Tải trọng đơn vị di chuyển thông qua sự kết hợp không thể đoán trước của nhiều loại phương tiện và khu vực lưu trữ, và khó có thể dự đoán được tập hợp chính xác. Do đó, tải đơn vị phải được thiết kế để di chuyển bằng bất kỳ phương tiện nào như vậy và được lưu trữ ở nhiều nơi khác nhau. Có nhiều điểm tương đồng trong các yêu cầu về lưu trữ lâu dài và vận chuyển đường dài đối với các tải đơn vị.

Các yếu tố được xem xét trong thiết kế dựa trên hệ thống tải đơn vị bao gồm:

• Phân bố rung động và cộng hưởng
• Cầu tải và biến dạng
• Độ lệch tải đơn vị
• Ma sát giữa các mặt và độ ổn định tải
• Ứng suất nén và bảo vệ sản phẩm
• Ổn định dọc và ngang

Thường thì một vài bổ sung rẻ tiền vào bao bì có thể ổn định hoặc làm cứng một bộ phận quan trọng và cho hiệu suất tải đơn vị tốt với chi phí thấp. ^[5]

Thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn

Các tiêu chuẩn cho phép một tải đơn vị được thiết kế và thử nghiệm để đáp ứng một thông số kỹ thuật hoặc phương pháp thử nghiệm bằng văn bản . Tải đơn vị có thể được xác minh là tuân theo tiêu chuẩn và được xác nhận để xác định rằng tải đơn vị thực sự có hiệu quả.

Các tiêu chuẩn cung cấp bộ nhớ thể chế về nhiều điều kiện trong các chuyến tàu hậu cần thực tế, và thu thập các phương pháp hay nhất để thiết kế và thử nghiệm tải trọng của đơn vị. Các tiêu chuẩn cũng mô tả các yêu cầu về tải để các nhà cung cấp dịch vụ hậu cần có thể lên kế hoạch đáp ứng chúng.

• Tiêu chuẩn dựa trên chất liệu mô tả các thiết kế đã được chứng minh cho các trường hợp cụ thể. Chúng thường được sử dụng để mô tả các thành phần tải đơn vị như pallet, dây đai, con dấu, nắp, vòng giữ và thanh chắn.
• Tiêu chuẩn kiểm tra hiệu suất mô tả nhu cầu và cho phép sự linh hoạt trong việc lựa chọn vật liệu. Chúng được áp dụng cho các thiết kế tải đơn vị cụ thể.

ASTM D4169 có các giao thức thử nghiệm tiêu chuẩn cho tải đơn vị. Các giá trị này thay đổi dựa trên giá trị của tải, các nguy cơ dự kiến ​​và môi trường phân phối. Đây là một tiêu chuẩn dựa trên hiệu suất.

Một tiêu chuẩn khác cho tải đơn vị là MIL-STD-1660, một tiêu chuẩn cho tải đơn vị đạn. ^[1] Tải đơn vị DOD thường sử dụng pallet 40 in × 48 in (1,016 mm × 1,219 mm), rất tiếc là không đóng gói hiệu quả vào các thùng chứa ISO. Chúng có trọng lượng dưới 4.000 lb (1.814 kg) để hạn chế áp lực lên thiết bị xử lý. Chúng chịu được thời tiết và chồng cao 16 ft (4,877 m). Họ thường sử dụng pallet thép, dây đai thép có khía, ván ép ngoài trời và màng nhựa. MIL-STD-1660 yêu cầu tải trọng không bao giờ được nhỏ hơn chiều rộng của pallet, đồng thời cho phép một số phần nhô ra. Dấu hiệu là mã vạch LOGMARS và số hàng tồn kho tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn mô tả các bộ phận chính của con đường hậu cần, bao gồm kho chứa, tàu, đường hàng không, xe tải, xe nâng và dây treo (nghĩa là tàu đến tàu và dù). Có các tiêu chuẩn phụ trợ cho việc chuyển tàu giữa tàu và tàu đổ bộ. Có các bài kiểm tra về chất xếp, vận chuyển, sling, xe nâng và kích nâng pallet, kiểm tra va đập, rơi, đầu mút, khả năng giữ nước (tức là thời tiết) và tháo gỡ an toàn.

MIL-STD-1660 thoạt đầu trông giống như thiết kế đè lên các nhà thiết kế tải đơn vị thương mại. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn đánh dấu tương tự, độ an toàn, độ ổn định, hiệu quả thể tích, giới hạn trọng lượng và khả năng chống va đập thường xuyên cần thiết trong hậu cần thương mại. Việc xếp dỡ hàng hóa là công việc thường xuyên đối với các cảng nhỏ và vận tải không có container. Khả năng chịu thời tiết có thể là tùy chọn. Đôi khi nó có giá trị, và những chiếc túi xách rất rẻ. Xếp chồng cao, tiêu chuẩn hóa cũng có thể là tùy chọn. Nó đắt tiền, nhưng đôi khi có giá trị đối với những khách hàng không có giá và quân nhân.

• Ward, RE 1993. Các quan điểm về xử lý vật liệu từ Hoa Kỳ. Bài thuyết trình tại INTERMAX 93. Ngành Xử lý Vật liệu của Mỹ, Charlotte, NC. www.MHIA.org.
• Yam, KL, "Bách khoa toàn thư về công nghệ đóng gói", John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
• ASTM D6055 Xử lý cơ học đối với tải đơn nhất
• ASTM D6179 Xử lý thô đối với tải đơn nhất
• MHIA / ANSI MH1–2005 Pallet, tấm trượt và các cơ sở khác cho tải trọng đơn vị

• Pallet chủ 463L , một pallet chở hàng bằng gỗ và nhôm chủ yếu được sử dụng bởi Không quân Hoa Kỳ
• Đơn vị xây bê tông
• Cần trục (máy)
• IPPC , các hướng dẫn ảnh hưởng đến việc xử lý các pallet được sử dụng cho các chuyến hàng quốc tế
• Hệ thống tải Palletized
• ULD , pallet hoặc thùng chứa bằng nhôm và nhựa nhẹ cho máy bay
• Vận chuyển ít hơn xe tải
• Trọng lượng kích thước cho Hệ số lập phương

• Trung tâm công nghệ Virginia về thiết kế tải đơn vị