陳志強(qiáng)

近年來(lái)，隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，包裝單元、搬運(yùn)單元與集裝單元之間的優(yōu)化配置在運(yùn)輸、裝卸、搬運(yùn)、流通等過(guò)程的作用愈發(fā)重要，單元化貨物運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)越來(lái)越被大多數(shù)企業(yè)所認(rèn)可，從貨物運(yùn)輸安全的角度出發(fā)，需要進(jìn)行運(yùn)輸試驗(yàn)的對(duì)象也逐漸變?yōu)槎嘣拇笮瓦\(yùn)輸包裝件。企業(yè)是否擁有大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方案，已經(jīng)關(guān)系到企業(yè)控制包裝成本、物流成本、管理成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量重要因素。目前，物流運(yùn)輸過(guò)程中單元化和集合化運(yùn)輸已成為主流趨勢(shì)。例如，對(duì)于一些尺寸較大和重量較重的產(chǎn)品，如服務(wù)器行業(yè)（百度、浪潮等）、平板顯示器行業(yè)（京東方、華星光電等），企業(yè)都需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)輸渠道和產(chǎn)品特點(diǎn)設(shè)計(jì)大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方案和確定包裝件是否通過(guò)測(cè)試的接受標(biāo)準(zhǔn)。

那么，如何制定有效的大型運(yùn)輸包裝件有效的試驗(yàn)方案，成為大多數(shù)企業(yè)關(guān)注的重要課題。本文，筆者將介紹國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案制定時(shí)的重要事項(xiàng)以及考慮的主要危害因素，供業(yè)界參考。

大型運(yùn)輸包裝件的定義及分類

GB/T 5398-2016《大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方法》中規(guī)定的大型運(yùn)輸包裝件的定義為：質(zhì)量與體積需要機(jī)械裝卸的運(yùn)輸包裝件（此類包裝件的質(zhì)量一般大于45kg，通常需要用包裝箱、底盤或托盤進(jìn)行固定或搬運(yùn)）。ISTA 6-Fedex-B標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的大型運(yùn)輸包裝件的定義為：質(zhì)量大于150lbs（68kg），底部允許使用叉車或標(biāo)準(zhǔn)貨運(yùn)托盤升降機(jī)搬運(yùn)。

按照底部形式，大型運(yùn)輸包裝件可分為無(wú)托盤結(jié)構(gòu)（圖1）、有托盤結(jié)構(gòu)（圖2）和滑木結(jié)構(gòu)（圖3）。無(wú)托盤結(jié)構(gòu)大型運(yùn)輸包裝件主要是運(yùn)輸大型家電產(chǎn)品（滾筒洗衣機(jī)或雙開(kāi)門冰箱等）和家具產(chǎn)品等；有托盤結(jié)構(gòu)的大型運(yùn)輸包裝件主要是運(yùn)輸機(jī)柜類產(chǎn)品和各類托盤；滑木結(jié)構(gòu)的大型運(yùn)輸包裝件主要是運(yùn)輸尺寸較大或質(zhì)量較重的大型機(jī)電產(chǎn)品。

大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

1.國(guó)內(nèi)大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)內(nèi)大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要是2016年5月15日實(shí)施的GB/T 5398-2016 《大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方法》，與舊版標(biāo)準(zhǔn)相比，該標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾方面變化。

（1）明確了“沖擊臺(tái)面”的要求：沖擊臺(tái)面應(yīng)平整并具有一定的剛性；其任意10mm×10mm面積上承受10kg的靜載荷時(shí)，變形量不超過(guò)0.1mm；沖擊臺(tái)面上任意兩點(diǎn)的水平高度差不得超過(guò)2mm，對(duì)于與沖擊臺(tái)面表面接觸尺寸超過(guò)1000mm的試驗(yàn)樣品，允許任意兩點(diǎn)水平高度最大偏差不超過(guò)5mm；沖擊臺(tái)面的質(zhì)量應(yīng)為試驗(yàn)樣品的50倍以上且足夠大，以保證試驗(yàn)樣品完全落在其表面上。

（2）在面跌落試驗(yàn)、棱跌落試驗(yàn)、角跌落試驗(yàn)和自由跌落試驗(yàn)中均增加了“在跌落過(guò)程中應(yīng)防止試驗(yàn)樣品產(chǎn)生傾翻”的要求。

（3）增加了自由跌落試驗(yàn)，將試驗(yàn)樣品提起到?jīng)_擊臺(tái)面上方，可采用剪斷繩索、電磁控制等方法釋放試驗(yàn)樣品，令其自由落下；也可以使用專用跌落試驗(yàn)機(jī)按GB/T 4857.5- 1992《包裝 運(yùn)輸包裝件 跌落試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。

（4）增加了傾斜試驗(yàn)，使用鏈條、吊索等類似工具將試驗(yàn)樣品適當(dāng)固定，防止試驗(yàn)樣品在試驗(yàn)過(guò)程中傾翻。除非另有規(guī)定，將試驗(yàn)樣品從垂直位置傾斜22°，觀察其移動(dòng)方式（傾翻或回到初始位置），然后將試驗(yàn)樣品輕輕放回原來(lái)位置。在所有可能不穩(wěn)定的方向上，重復(fù)以上操作。

GB/T 5398-2016標(biāo)準(zhǔn)中主要涉及到跌落試驗(yàn)（主要包括面跌落試驗(yàn)、棱跌落試驗(yàn)和角跌落試驗(yàn)）、自由跌落試驗(yàn)、傾斜試驗(yàn)、傾翻試驗(yàn)、滾動(dòng)試驗(yàn)和堆碼試驗(yàn)（主要包括頂面承載試驗(yàn)和側(cè)面承載試驗(yàn)）、起吊試驗(yàn)和噴淋試驗(yàn)8種試驗(yàn)方法，但對(duì)于大型運(yùn)輸包裝件需要增加環(huán)境試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)和穩(wěn)定性試驗(yàn)等。

2.國(guó)外大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要有ASTM D 6055《集裝單元、大型運(yùn)輸包裝件和框架木箱機(jī)械搬運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》、ASTM D6179《集裝單元、大型運(yùn)輸包裝件和框架木箱野蠻搬運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》、ASTM D4169-2014《運(yùn)輸包裝容器和系統(tǒng)的性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程》、ISTA 3B-2012《適用于零擔(dān)運(yùn)輸?shù)陌b件》、ISTA 3E-2009《適用于相同產(chǎn)品的集合包裝》、ISTA 3H-2011《機(jī)械搬運(yùn)散裝運(yùn)輸容器盛裝的產(chǎn)品或包裝件的性能測(cè)試》、ISTA6-Fedex-B《質(zhì)量超過(guò)150lb（68kg）的包裝件》和ISTA 4AB-2009《運(yùn)輸包裝件在已知運(yùn)輸渠道》。

ASTM D6055標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了叉車搬運(yùn)試驗(yàn)、叉齒搬運(yùn)試驗(yàn)、夾持搬運(yùn)試驗(yàn)、推拉搬運(yùn)試驗(yàn)、掛鉤起吊試驗(yàn)、吊索試驗(yàn)8種試驗(yàn)方法。

ASTM D6179標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了8種試驗(yàn)方法，其中跌落試驗(yàn)規(guī)定了旋轉(zhuǎn)棱跌落試驗(yàn)、旋轉(zhuǎn)角跌落試驗(yàn)、旋轉(zhuǎn)面跌落試驗(yàn)、無(wú)支撐自由跌落試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)5種試驗(yàn)方法；穩(wěn)定性試驗(yàn)規(guī)定了傾斜試驗(yàn)方法和傾翻試驗(yàn)方法；滾動(dòng)試驗(yàn)規(guī)定了滾動(dòng)試驗(yàn)方法。

ASTM D4169-2014標(biāo)準(zhǔn)中主要規(guī)定了10種危害因素及對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法（如表1所示）和18種物流運(yùn)輸情況以及試驗(yàn)順序和項(xiàng)目，并在標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了如何選擇試驗(yàn)項(xiàng)目及相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)。如果已知貨物的質(zhì)量、尺寸、包裝形式和物流運(yùn)輸?shù)念愋?，就可以根?jù)ASTM D4169-2014標(biāo)準(zhǔn)制定一套完整的大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案。

ISTA 3B、ISTA 3E、ISTA 3H

和ISTA6-Fedex-B標(biāo)準(zhǔn)是特定運(yùn)輸類型下大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外企業(yè)的多年使用，得到了大多數(shù)企業(yè)的認(rèn)可，并成為企業(yè)大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)規(guī)范的重要依據(jù)。

ISTA 4AB標(biāo)準(zhǔn)是大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案的制定標(biāo)準(zhǔn)，需要了解試驗(yàn)樣品的尺寸、質(zhì)量、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和物流詳細(xì)信息，可以指定標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方案，了解的信息越詳細(xì)，制定的方案越準(zhǔn)確。

大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案制定時(shí)的注意事項(xiàng)

一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)制定適合本企業(yè)產(chǎn)品的大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案時(shí)，需要收集產(chǎn)品輸入信息、確定配送渠道、確定試驗(yàn)項(xiàng)目和強(qiáng)度等級(jí)以及確定損壞等級(jí)或接受標(biāo)準(zhǔn)。具體要求如下。

1.收集產(chǎn)品輸入信息

建立產(chǎn)品易碎性目標(biāo)，以臨界加速度、速度變化量和沖擊脈沖及波形表示。

2.確定配送渠道

為了確定要進(jìn)行哪種試驗(yàn)方案，了解每個(gè)特定產(chǎn)品的配送渠道環(huán)境是非常必要的，因?yàn)椴⒎撬性囼?yàn)方案都適用于所有的產(chǎn)品和所有的配送渠道。為此，大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案制定者必須根據(jù)配送系統(tǒng)、計(jì)劃期限和成本目標(biāo)來(lái)確定試驗(yàn)的合理程度。例如，使用人工搬運(yùn)的單箱配送需要的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)可能不能用于帶托盤配送。

3.確定試驗(yàn)項(xiàng)目和強(qiáng)度等級(jí)

所有的配送系統(tǒng)都存在某種程度的不正確操作風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案制定者（或包裝工程師）需根據(jù)產(chǎn)品的特定運(yùn)輸渠道，制定大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)運(yùn)輸渠道危害因素進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，制定不同程度的試驗(yàn)等級(jí)，一般分為較好、一般和惡劣3個(gè)等級(jí)。

4.確定損壞等級(jí)或接受標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)場(chǎng)就產(chǎn)品損壞的結(jié)果和獲得所需的保護(hù)等級(jí)而帶來(lái)的成本開(kāi)支，來(lái)進(jìn)行平衡每個(gè)包裝試驗(yàn)都應(yīng)有不同級(jí)別的通過(guò)/失敗標(biāo)準(zhǔn)，所選擇的質(zhì)量接受標(biāo)準(zhǔn)對(duì)包裝成本和設(shè)計(jì)時(shí)間都有著重要影響。一般分為3種等級(jí)：包裝和產(chǎn)品均無(wú)損壞；包裝有損壞，但產(chǎn)品無(wú)損壞；包裝和產(chǎn)品均有損壞（需要考慮產(chǎn)品損壞的實(shí)際情況）。

大型運(yùn)輸包裝件試驗(yàn)方案制定時(shí)考慮的主要危害因素

在運(yùn)輸過(guò)程中，大型運(yùn)輸包裝件經(jīng)歷的危害主要體現(xiàn)在隨機(jī)振動(dòng)危害、機(jī)械搬運(yùn)危害、堆碼危害、環(huán)境溫濕度危害和其他環(huán)境危害（包括捆綁、淋雨、低氣壓等）等方面。

（1）對(duì)于溫濕度危害和其他環(huán)境危害，需要根據(jù)實(shí)際流通情況而定，一般作為可選項(xiàng)目進(jìn)行。

（2）穩(wěn)定性試驗(yàn)主要用于評(píng)估產(chǎn)品傾倒的傾向性。典型的裝卸過(guò)程，包括上下斜坡的運(yùn)輸、滑托板裝卸和機(jī)械裝卸等，可能會(huì)將產(chǎn)品傾斜到一定程度，使貨物單元不穩(wěn)定。對(duì)于大型運(yùn)輸包裝件，當(dāng)它們超出穩(wěn)定重心位置時(shí)就會(huì)變得不太穩(wěn)定。當(dāng)容易傾翻的貨物單元會(huì)造成人員傷害的危害時(shí)到，就需要進(jìn)行傾斜或傾翻試驗(yàn)，該試驗(yàn)對(duì)與重心比（重心的高度與底座最小尺寸的比）或高度比（高度與底座最小尺寸的比）較大的產(chǎn)品尤為重要。一般，包裝件的重心比與高度比分別為0.25和0.50，一旦大于該比率，包裝件就可能出現(xiàn)傾翻。

（3）機(jī)械搬運(yùn)危害涉及到的試驗(yàn)項(xiàng)目較多，需要考慮的叉車搬運(yùn)試驗(yàn)（旋轉(zhuǎn)角、旋轉(zhuǎn)面、旋轉(zhuǎn)棱跌落試驗(yàn)和水平?jīng)_擊試驗(yàn)）。根據(jù)企業(yè)選擇機(jī)械工具的不同種類，試驗(yàn)類型還有擠壓夾持試驗(yàn)等。

（4）堆碼危害需要考慮倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中的堆碼情況，需要關(guān)注堆碼層數(shù)、堆碼時(shí)間和堆碼方式。除了倉(cāng)儲(chǔ)堆碼的情況，還需要考慮車輛堆碼的情況，包括固定方式、堆碼層數(shù)和頂部載荷的沖擊強(qiáng)度。在進(jìn)行大型運(yùn)輸包裝件載荷強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，需要比較堆碼強(qiáng)度值和車輛載荷強(qiáng)度值，一般取其較大者即可。由于大型運(yùn)輸包裝件的高度尺寸有可能較大，無(wú)堆碼情況，那么在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況，如果沒(méi)有堆碼情況那就不需要設(shè)計(jì)此項(xiàng)試驗(yàn)。

（5）隨機(jī)振動(dòng)危害逐漸地被眾多企業(yè)重視，在進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的因素包括運(yùn)輸方式（公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、空運(yùn)和海運(yùn)）、測(cè)試方向（僅垂直方向或三個(gè)方向）、固定方式（與振動(dòng)臺(tái)緊固連接或加護(hù)欄限制4個(gè)方向）、振動(dòng)時(shí)間（可以根據(jù)運(yùn)輸距離來(lái)定或按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）。

因此，在制定大型運(yùn)輸包裝件的試驗(yàn)方案時(shí)，一般試驗(yàn)項(xiàng)目的順序?yàn)椋孩侪h(huán)境溫濕度試驗(yàn)（可選）；②穩(wěn)定性試驗(yàn)（傾斜試驗(yàn)或傾翻試驗(yàn)）③沖擊試驗(yàn)1或機(jī)械搬運(yùn)試驗(yàn)1；④壓力試驗(yàn)；⑤隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)或堆碼振動(dòng)試驗(yàn)；⑥沖擊試驗(yàn)2或機(jī)械搬運(yùn)試驗(yàn)2。