وحدة التحميل

يُعدّ التصميم القائم على المكونات أسلوبًا قديمًا وغير منظم لتصميم وحدات الأحمال. في بعض الأحيان، تُبالغ المواصفات في تحديد المكونات لضمان الأداء الأمثل، أو تُختبر لتحقيق أداء اقتصادي منخفض التكلفة.

تتكون أنظمة تخزين وتوزيع الأحمال الوحدوية من عدة أجزاء متفاعلة:

• التعبئة والتغليف والملصقات (مع المنتج)
• منصة نقالة
• معدات المناولة/التخزين
• بيئة التوزيع ( الصدمات ، الاهتزازات ، الرطوبة ، درجة الحرارة ، إلخ).

تتوفر معلومات وافرة حول تصميم كل مكون من هذه المكونات، وقد دُرست تفاعلاتها مؤخرًا. عندما تُصمم أنظمة التغليف والمنصات وأنظمة المناولة بشكل منفصل في مواقع مختلفة من قبل فرق مختلفة، فقد ينتج عن ذلك أنظمة تحميل وحدات غير فعالة.

قد تشمل عواقب التصميم المستقل القائم على المكونات في سلسلة التوريد ما يلي:

• أماكن عمل غير آمنة
• تلف المنتج
• ارتفاع تكاليف التعبئة والتغليف
• انخفاض كفاءة المناولة
• الموارد الطبيعية المهدرة
• انخفاض جودة البيئة

التصميم القائم على الأنظمة هو عملية مثبتة لتحسين تكلفة مكونات وحدة التحميل بناءً على فهم كيفية تفاعل المنصات والتعبئة والتغليف ومعدات مناولة المواد أثناء توزيع المنتج وتخزينه لتصميم أجزاء مكونات وحدة التحميل.

يعتمد تصميم وحدات التحميل على نهج قائم على الأنظمة، يستخدم أدوات برمجية واختبارات معملية لإنشاء عبوة تستخدم الكمية المناسبة من المواد لحماية المنتج، وضمان سلامة المناولة والنقل، وتقليل استخدام المواد غير القابلة لإعادة التدوير. ^{[ 4 ]}

يتعين على الشركات الآن مراعاة الاستدامة عند تحديد كيفية إعادة استخدام منتجات التغليف أو إعادة تدويرها في نهاية رحلتها. ومن خلال الجمع بين الاستدامة وعلم حمولة الوحدة، لا تقتصر فوائدها على تحقيق حمولة الوحدة المثلى فحسب، بل تشمل أيضًا تقليل كمية مواد التغليف المستخدمة لنقل تلك الحمولة، مما يزيد من المواد القابلة لإعادة التدوير ويقلل من كمية النفايات التي تُدفن. ^{[ 4 ]}

تنتقل وحدات الشحن عبر مزيج غير متوقع من أنواع المركبات ومناطق التخزين، ويصعب التنبؤ بالمجموعة الدقيقة. لذا، يجب تصميم وحدات الشحن بحيث يمكن نقلها عبر أي من هذه المركبات، وتخزينها في أماكن متنوعة. وتتشابه متطلبات التخزين طويل الأجل والنقل لمسافات طويلة لوحدات الشحن في جوانب عديدة.

تشمل العوامل التي يتم أخذها في الاعتبار في التصميم القائم على أنظمة الأحمال الوحدوية ما يلي:

• توزيع الاهتزاز والرنين
• تجسير الأحمال والتشوه
• انحرافات حمل الوحدة
• الاحتكاك البيني واستقرار الحمل
• إجهاد الضغط وحماية المنتج
• التثبيت الرأسي والأفقي

غالباً ما يمكن لبعض الإضافات غير المكلفة للتغليف أن تثبت أو تقوي جزءاً مهماً وتوفر أداءً جيداً لوحدة التحميل بتكلفة منخفضة. ^{[ 5 ]}

تسمح المعايير بتصميم واختبار وحدة الحمل لتلبية مواصفات مكتوبة أو طريقة اختبار محددة. ويمكن التحقق من امتثال وحدة الحمل للمعيار والتأكد من فعاليتها.

توفر المعايير ذاكرة مؤسسية للعديد من الظروف في قطارات النقل اللوجستي الحقيقية، وتجمع أفضل الممارسات لتصميم واختبار وحدات التحميل. كما تصف المعايير متطلبات التحميل، حتى يتمكن مقدمو الخدمات اللوجستية من التخطيط لتلبيتها.

• تصف المعايير القائمة على المواد تصاميم مجربة لظروف معينة. وغالبًا ما تُستخدم هذه المعايير لوصف مكونات وحدة التحميل مثل المنصات، والأشرطة، والأختام، والأغطية، وحلقات التثبيت، والشرائح.
• تحدد معايير اختبار الأداء الاحتياجات وتتيح المرونة في اختيار المواد. ويتم تطبيق هذه المعايير على تصميمات أحمال الوحدات المحددة.

يحتوي معيار ASTM D4169 على بروتوكولات اختبار قياسية للأحمال الوحدوية. وتختلف هذه البروتوكولات بناءً على قيمة الحمل، والمخاطر المتوقعة، وبيئة التوزيع. وهو معيار قائم على الأداء.

يُعدّ معيار MIL-STD-1660 معيارًا آخر لوحدات التحميل، وهو معيار خاص بوحدات تحميل الذخيرة. ^{[ 1 ]} تستخدم وحدات التحميل التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية عادةً منصات نقالة بأبعاد 40 بوصة × 48 بوصة (1016 مم × 1219 مم) ، والتي لا تُعبأ بكفاءة في حاويات ISO. يقل وزنها عن 4000 رطل (1814 كجم) للحد من الضغط على معدات المناولة. وهي مقاومة للعوامل الجوية، ويمكن تكديسها بارتفاع 16 قدمًا (4.877 مترًا) . غالبًا ما تُستخدم فيها منصات نقالة فولاذية، وأحزمة فولاذية ذات أختام مشقوقة، وخشب رقائقي خارجي، وغشاء بلاستيكي. ينصّ معيار MIL-STD-1660 على ألا يقلّ عرض الحمولة عن عرض المنصة النقالة، مع السماح ببعض البروز. العلامات عبارة عن رموز شريطية LOGMARS وأرقام جرد قياسية. يصف المعيار الأجزاء الرئيسية من المسار اللوجستي، بما في ذلك التخزين، والنقل البحري، والجوي، والبري، والرافعات الشوكية، والرفع (أي من سفينة إلى أخرى والإنزال بالمظلات). توجد معايير مساعدة لعمليات النقل بين السفن، وعمليات النقل البرمائية. وتشمل هذه المعايير اختبارات التكديس، والنقل، والرفع بالحبال، والرافعات الشوكية، والرافعات اليدوية، واختبارات الصدمات، واختبارات السقوط، واختبارات الانقلاب، واختبارات مقاومة الماء (أي الظروف الجوية)، واختبارات الفك الآمن.          

قد يبدو معيار MIL-STD-1660 للوهلة الأولى تصميمًا مبالغًا فيه لمصممي وحدات التحميل التجارية. مع ذلك، فإن معايير مماثلة للعلامات، والسلامة، والاستقرار، والكفاءة الحجمية، وحدود الوزن، ومقاومة الصدمات، كلها متطلبات أساسية في الخدمات اللوجستية التجارية. يُعدّ استخدام الحبال أمرًا روتينيًا في الموانئ الصغيرة وعمليات النقل غير المخصصة للحاويات. قد تكون مقاومة العوامل الجوية اختيارية، ولكنها في بعض الأحيان ذات قيمة، كما أن الأكياس البلاستيكية رخيصة الثمن. كذلك، قد يكون التكديس العالي والموحد اختياريًا أيضًا، فهو مكلف، ولكنه قد يكون ذا قيمة للعملاء الذين لا يستخدمون رفوفًا أو في القطاع العسكري.