通用弹药托盘选型研究

张瑞鹏，李广杰，崔莉莉

(1.军事交通学院 联合投送系，天津300161;2.武警天津市总队 政治部，天津300122;

3.军事交通学院 训练部，天津300161)

托盘是一种载货平台，泛指与整装整卸车底盘相匹配的各种各样的载货托架、托板、车箱等，有助于实现装卸、搬运、运输、仓储的机械化、信息化，在提高现代物流效率方面作用重大。采用托盘实施弹药运输，可提高通用弹药保障的快速性、安全性和精确性。当前，限制托盘在通用弹药保障中应用的主要问题是托盘自身技术和管理运用2 个方面。本文仅就托盘标准、托盘材质和托盘结构等3 个选型问题进行分析探讨，旨在为通用弹药托盘技术研发和推广应用提供参考。

1 现状

在第二次世界大战中，美军就开始着手把在商品流通中成熟的托盘包装技术引入弹药包装之中。此后，美军结合军队建设发展的实际，不断进行完善和改进，逐步建立了较为完善的弹药托盘化集合包装体制，形成为一套较为系统的理论体系和实践方法。截至20 世纪70 年代，美军已经实现了全部常规弹药的托盘化集合包装，至20 世纪90 年代，有90%以上的弹药实现了托盘集装化运输。

我军通用弹药种类繁多、需求量大，但传统的通用弹药包装主要沿袭原苏军的模式，更多考虑的是“人搬肩扛”的携行保障模式，与现代战争的弹药保障模式和保障手段不相适应，严重影响了保障效能的提高。通用弹药集装化是我军现阶段提高弹药保障效能的有效途径，也是我军现役通用弹药实现机械化保障的必由之路。集装化是弹药保障机械化的前提，是弹药保障信息化的基础，是弹药保障快速化的关键，是弹药管理科学化的条件，是降低弹药损坏的保证，是弹药物流标准化的基点。现役箱装通用弹药只有实现集装以后，才能满足未来战争中弹药保障要求，适应机械化和快速化的保障需要，进而适应信息化、可视化和精确化的发展需求，实现我军通用弹药保障质的飞跃。同时，随着我军机械化建设步伐的加快，各种规格、型号的装卸搬运设备也开始大批量地装备部队，现已装备了各种规格的大批量通用叉车、野战叉车、起重机、搬运车等装卸搬运设备，已能基本满足所有系列的单件物资和集装单元的装卸搬运需求，为我军通用弹药实现托盘集装化保障奠定了坚实的物质基础。

与外军相比，我军通用弹药托盘集装化发展滞后，既没有专用托盘，也没有成熟的运用管理机制。而仅依托通用托盘实施通用弹药机械化装运，无法实现电磁及运输振动防护，无法实现有效的信息识别，存在安全隐患多、信息化程度低的问题，有必要研发结构简单、合理，通用性强的通用弹药托盘。针对通用弹药包装特点及各种运输方式运输要求，进行托盘标准、托盘材质和结构形式等选型分析，是进行专用托盘研发的必要步骤。

2 选型分析

通用弹药托盘选型的关键因素包括托盘的规格标准、使用材质和结构形式等3 个方面。本文结合通用弹药特点和运输要求，从上述3 个方面研究托盘选型，且以铁路运输和集装箱运输2 种方式为主。

2.1 托盘标准选择

2.1.1 优先选择适应我国托盘发展的主流托盘标准［1-3］

GJB183A—1999《军用平托盘基本尺寸和额定载重量》和GJB184A—1999《军用立柱式托盘和箱式托盘基本尺寸和额定载重量》中给出了3 种优选标 准，即1 200 mm × 800 mm、1 200 mm ×1 000 mm和1 100 mm×1 100mm。中国物品编码中心于2003 年对28 家制造商、9 家零售商和物流公司进行的一次快速流通消费品行业托盘标准调查结果显示:50%的托盘制造商采用1 200 mm ×1 000 mm标准;对零售商和物流公司来说，33%使用1 200 mm×1 000 mm 标准。中国物流与采购联合会托盘专业委员会于2005 年对60 余家国内托盘生产、流通企业及机构进行的托盘标准调查结果显示:受调查的托盘制造企业2002—2004 年生产的托盘总量中，采用1 200 mm ×1 000 mm 标准的占27.98%，采用1 100 mm ×1 100 mm 标准的占26.42%;而在受调查的托盘使用企业中，采用1 200 mm × 1 100mm 标 准 的 占20. 64%，采 用1 100 mm×1 100 mm 标准的占19.20%。上述一系列调查结果反映出，1 100 mm ×1 100 mm 和1 200 mm×1 000 mm 规格的托盘因其自身的特点和优势，已成为我国目前托盘发展的主流和热点，且1 200 mm×1 000 mm 规格所占比例相对更大。

因此，根据国内托盘应用趋势，通用弹药托盘可以考虑以1 200 mm ×1 000 mm 和1 100 mm ×1 100 mm规格的托盘作为推行重点。

2.1.2 优先选择装载效率高的托盘标准

托盘装载效率的高低是选用托盘的关键指标，托盘装载效率越高，搬运成本越少，固定物资、防止物资损毁的费用也越少。Morabito 和Moralea 在2000 年对托盘载货效率进行的试验研究结果表明，在货物包装尺寸不确定的情况下，长宽比在1.2 左右的托盘标准具有更高的装载效率。而我国大部分企业都青睐长宽比为1.2 左右的托盘标准，也反过来印证了Morabito 和Morales 的研究结论。

GJB183—86《军用平托盘基本尺寸和额定载重量》和GJB184—86《军用立柱式托盘和箱式托盘基本尺寸和额定载重量》中给出的3 种优选标准中(见表1)，1 200 mm ×1 000 mm 托盘标准的长宽比最为适合。

表1我军优选托盘标准及长宽比值分布

具体从通用弹药运输时的托盘载货情况看，以常见几种弹药包装箱进行对比分析(见表2)，1 200 mm×1 000 mm 标准托盘适于装载所列弹药，且单层装载数量最大;而1 100 mm×1 100 mm标准托盘适应性较差，部分大型弹药箱无法装载。

表2 几种常见弹药托盘装载数量对比

2.1.3 优先选用有利于提高运载工具载盘效率的托盘标准

运载工具的容积利用率与托盘载货的高度以及堆码的高度有关，载盘效率应以运载工具货台面积利用率作为参考。因此，运载工具的载盘效率指某一型号的运载工具能够装载同一种标准托盘的单层最大数量乘以每个托盘的载货面积之积占该运载工具的货台面积的比重，一般用百分比表示。载盘效率越高，表示装载货物的效率越高。铁路运载工具用来运输以托盘作为集装单元包装货物的，主要采用棚车、敞车加蓬布以及集装箱加集装箱平车等3 种形式。

从单种托盘标准来看，8 种常见棚车［4］对1 200 mm×1 000 mm标准托盘的载盘效率最高，均在82.23%以上，而且载盘性能非常稳定(稳定在82% ～85%，相差不到3 个百分点);其次是1 200 mm×800 mm 标准托盘，性能稳定在79% ～86%，相差不到7 个百分点;载盘效率最低的是1 100 mm × 1 100 mm 标 准 托 盘，性 能 稳 定 在75% ～79%，相差不到4 个百分点。从总体上看，8 种车型的棚车对3 种国际标准规格托盘的载盘效率中，有6 种车型对1 200 mm ×1 000 mm 标准托盘的载盘效率最高，占总车型的2/3;有3 种车型对1 200 mm ×800 mm 标准托盘的载盘效率最高，占总车型的 3/8 (其中，一种车型对1 200 mm×1 000 mm 和1 200 mm ×800 mm 标准托盘的载盘效率相同)。而且这8 种车型装载1 200 mm×1 000 mm 标准托盘的个数较少，为30—32 个;装载1 200 mm ×8 00 mm 标准托盘的个 数 较 多，为 36—40 个。也 就 是 说，装 载1 200 mm×1 000 mm 标准托盘，不仅载盘效率高，而且需要完成的操作次数较少(见表3)。

因此，从提高物流操作效率、铁路棚车载盘效率和降低物流成本的角度来看，我军应该优先选用1 200 mm ×1 000 mm 托盘国际标准作为通用弹药托盘标准。

表3 常见铁路棚车对3 种标准托盘的载盘效率

从表4 可以看出，就常见的9 种敞车对1 200 mm ×1 000 mm、1 100 mm ×1 100 mm 以及1 200 ×800 mm 等3 种国际标准托盘的载盘效率而言，均在70%以上，表明9 种敞车均适合装载这3 种标准托盘，每一种车型对3 种标准托盘的载盘效率相差在14 个百分点以内。从每一种托盘标准来看，7 种车型的敞车对1 200 mm ×1 000 mm 标准托盘的载盘效率最高(均在79%以上)，而且载盘性能稳定在79% ～86%，载盘效率高低相差不到7 个百分点;其次是1 200 mm ×800 mm 标准托盘，其载盘性能稳定在77% ～87%，载盘效率高低相差不到10 个百分点;载盘效率最低的是1 100 mm ×1 100 mm标准托盘，载盘效率均在80%以下。

表4 常见铁路敞车对3 种标准托盘的载盘效率

从表4 也可以看出，就常见的9 种敞车对1 200 mm × 1 000 mm、1 100 mm × 1 100 mm 和1 200 mm×800 mm 等3 种国际标准托盘的载盘效率而言，有8 种敞车对1 200 mm×1 000 mm 标准托盘的载盘效率最高，占总车型的88.9%;有4 种敞车对1 200 mm ×800 mm 标准托盘的载盘效率最高，占 总 车 型 的 44. 4%;有 2 种 敞 车 对1 200 ×1 000 mm标准托盘的载盘效率相等，且为最高;没有一种敞车对1 100 mm×1 100 mm 标准托盘的载盘效率高于对其他2 种标准托盘的载盘效率。

从表4 还可以看出，就载盘数量指标而言，常见的9 种敞车装载1 200 mm×1 000 mm 标准托盘的个数在20—26 个;装载1 200 mm ×800 mm 标准 托 盘 的 个 数 较 多，为 24—32 个;装 载1 200 mm×1 000 mm 标准托盘不仅载盘效率高，而且需要完成的操作次数也少。

因此，从简化操作、降低成本的角度看，铁路敞车的载盘性能表明，我军应优先选用1 200 mm×1 000 mm 托盘国际标准作为通用弹药托盘标准。

从表5 可以看出，就常见的2 种标准集装箱对1 200 mm ×1 000 mm、1 100 mm × 1 100 mm 和1 200 mm×800 mm 等3 种国际标准托盘的载盘效率而言，其载盘效率差别较大，尤其是对1 200 mm×800 mm 标准托盘的载盘效率，均低于70%，表明该标准托盘不适于铁路集装箱运输;而对其他2 种标准托盘的载盘效率都在70%以上，尤其是对40 feet 箱的载盘效率均在84%以上，表明1 200 mm×1 000 mm、1 100 mm×1 100 mm 标准托盘适合铁路集装箱运输。尤其是1 100 mm ×1 100 mm 标准托盘，不仅载盘效率最高，均在85%以上;而且载盘性能也比较稳定，基本稳定在85% ～89%，载盘效率高低相差不到4 个百分点。

表5 常见铁路集装箱对3 种标准托盘的载盘效率

以上3 个方面的研究表明，在棚车和敞车共17 种车型中，有14 种车型对1 200 mm ×1 000 mm标准托盘的载盘效率为最高，占整个铁路车辆车型的82.4%，且装载托盘的个数较少，需完成的操作次数较少;有7 种车型对1 200 mm ×800 mm 标准托盘的载盘效率为最高(有4 种车型对1 200 mm ×1 000 mm 标准托盘的载盘效率相等)，占全部车型的41. 2%;没有一种车型对1 100 mm ×1 100 mm标准托盘的载盘效率高于对其他2 种标准托盘的载盘效率。因此，从铁路车辆载盘效率的角度来看，为提高运输效率，降低运输成本，节约加固货物的有关费用，减少因托盘标准变更所产生的调整成本，我国应该优先选用1 200 mm ×1 000 mm 托盘国际标准作为通用弹药托盘标准。

从铁路集装箱的载盘效率看，1 100 mm ×1 100 mm标准托盘又具有稳定的高效率，与其他2种标准托盘相比，具有明显优势。

从铁路车辆和集装箱的载盘效率综合考虑，1 200 mm×1 000 mm 和1 100 mm× 1 100 mm 标准托盘较适合铁路运输。

2.1.4 优先选择兼容性好的托盘标准

仔细分析6 种国际标准托盘自身的特性可以发现，1 200 mm ×1 000 mm 国际标准托盘具有许多优越的兼容特性。

(1)对1 200 mm×800 mm 标准托盘有较高的兼容性。一般来说，适合1 200 mm ×1 000 mm 标准托盘装载的货物，也适合于1 200 mm ×800 mm标准托盘装载。因为这2 种托盘国际标准均是按照物流基础模数600 mm ×400 mm 设计，装载在1 200 mm×1 000 mm 标准托盘上的标准包装货物，倒换到1 200 mm ×800 mm 标准托盘上，不会降低1 200 mm×800 mm 标准托盘的载盘效率;反之亦然。这2 种标准托盘对标准包装货物的兼容特性，可以为出口企业大大节省贸易成本。

(2)能兼容1 100 mm ×1 100 mm 托盘标准。由于前者标准尺寸大于后者，按照前者设计的运载工具和物流设施完全能够兼容后者，只是对运载工具和物流设施的利用效率会降低10% ～20%。反之，按照1 100 mm ×1 100 mm 托盘标准设计的运载工具却很难兼容1 200 mm×1 000 mm标准托盘。

托盘国际标准1 200 mm×1 000 mm 对其他托盘国际标准的这种兼容性，是其他国际标准所不具备的特性。也正是它的这种兼容特性，使得这种国际标准越来越受到发展中国家的普遍欢迎。

综上分析，应选择1 200 mm ×1 000 mm 标准作为通用弹药托盘标准。

2.2 托盘材质选择

目前，我国托盘按材质区分，主要有木质托盘、钢质托盘、塑料托盘、复合材料托盘和纸质托盘，且仍以木质托盘为主。

木质托盘的动载及空中载技术指标强并且单片售价较低、弯曲程度较高。但木质托盘的拉伸强度差、抗冲击性强度弱、再回收利用率较低、浪费木材，被其他材质托盘取代是必然趋势。

钢质托盘的各种承受强度较高、重复使用率高。但单片托盘质量较其他种类托盘质量大，且价格高，不方便运输和存放。

塑料托盘的优势是尺寸精确、便于标准化管理、无污染、外观整洁美观、自身质量较小、使用寿命长、拉伸强度高、抗冲击性强、可再回收利用等。但是塑料托盘承载能力较木质托盘差、弯曲程度较差，价格是同规格木质托盘的3 倍左右，开发模具费用较高。

复合材料托盘是通过对传统塑料托盘结构的设计改进，在与动载、空中载相关的主要负载位置设计成型后嵌入增强钢管，在其工作表面之下的盘体内设置金属管。其特征:在塑料托盘模具中预留位置，成型之后内置的金属管由横向和纵向设置组成，在同一水平面上间隔布置，金属管数量根据塑料托盘承载需要可调整。通过这种设计改进，既提高了塑料托盘的动载、空中载指标，又由于这种改进而减少塑料原料用量2 kg 左右，从而降低了塑料托盘的生产成本。经过改造后的塑料托盘在负载指标上提高了50%，产品成本下降了20%。其不仅完全可以与木质托盘相媲美，且由于其成本的减少而使价格也变得更易于被市场接受，从而有效地扩展了塑料托盘的使用范围。

纸质托盘属于一次性托盘，非常利于回收，且质量较小、方便运输，其单片托盘造价也很低。但纸制托盘存在的问题是防止外界侵害力较弱，在运输中很容易变形和破损。

综合几种常见材料的托盘，其性能比较见表6。

表6 常见材质托盘的性能比较

托盘的材质应具有质量小、强度高、价格低、可回收利用、易降解、环保、温度适应性好等特性。通过综合比较，通用弹药托盘材质应选择内置钢管式塑料复合材料为主。

2.3 托盘结构形式选择

从当前常用托盘结构形式看，适合通用弹药运输的托盘形式主要有平托盘、立柱式托盘、箱式托盘、轮式托盘(具体见表7)。

由表7 对比可知:平托盘+加固装置的形式最为简单，装盘最为便利，制造费用最低，通用性最强，回送占用空间最小，且其对弹药包装箱防护性能、载运工具装卸便利性好，最适合通用弹药集装化。

表7 托盘结构形式比较

3 结 语

托盘选型是实施通用弹药托盘集装化的基础工作。可在此基础上，根据通用弹药的运输要求，对托盘载质量、堆码能力、捆扎固定、电磁防护、信息识别等技术进行综合设计，研制适合装运我军通用弹药的托盘。

［1］ 田润良.战储物资包装与集装化储运［M］. 北京:军事科学出版社，2011:79-81.

［2］ 总后勤部. GJB183A—1999 军用平托盘基本尺寸和额定载重量［S］.北京:总后勤部，1999.

［3］ 总后勤部. GJB184A—1999 军用立柱式托盘和箱式托盘基本尺寸和额定载重量［S］. 北京:总后勤部，1999.

［4］ 铁道部.铁路超限超重货物运输规则［M］. 北京:铁道出版社，2007:58-65.