Лонгрид

Что было раньше: палета или погрузчик

Очерки об истории логистики в XX веке
Истории вилочного погрузчика и палеты тесно переплетены. Что же появилось раньше? Вопрос возник десятилетия назад и до сих пор может стать предметом спора на дружеской вечеринке логистов.

Настоящая публикация содержит несколько познавательных очерков по истории развития погрузочной техники и внедрения обработки палетированных грузов.
Толковый словарь определяет палету (синонимы — паллета, палет, поддон) как «маленькую, низкую, портативную платформу, на которой размещаются товары для хранения или перемещения, например, на складах или транспортными средствами».

Палетоподобные приспособления использовались человеком многие сотни лет при организации хранения товаров: салазки и платформы с полозьями для хранения бочек с маслом и напитками встречались даже в первом тысячелетии до нашей эры.

Как приспособления для организации хранения палеты появились задолго до возникновения идеи их механизированной обработки. Но эти конструкции не годились для транспортировки грузов. Поиск настоящей палеты, как мы знаем её сегодня, переносит нас в конец 19 века.

Эта машина 1915 года стала первым приспособлением, на котором для передвижения и подъёма грузов используется электричество.
В это время на американских фабриках использовались деревянные «салазки», состоящие из металлических опор и настила из досок. Салазки были «живыми», оснащёнными колёсиками для ручного позиционирования, и «мёртвыми» — без колёс.

Простейший подъёмник — низкоподъёмная машина — был изобретён в 1887 году: он поднимал салазки на несколько дюймов при помощи физической силы грузчиков. Более производительный самоходный подъёмник с платформой появился в 1909 году.

В начале 1926 года была представлен первый прототип современного складского напольного транспорта, который сделал возможным вертикальное ярусное складирование — штабелирование — блоков грузов.
В те же годы зарегистрировано несколько патентов на палеты.
Платформы для грузов преодолели несколько этапов эволюции. Распорки, которые использовались, чтобы обеспечить пространство между грузами для стабилизации штабелей, уступили место доскам, закреплённым на балках-стрингерах. Настилы соединили с основанием, создав современный поддон.
Внедрение нижней платформы положительно повлияло на сохранение стабильности штабелей груза, позволив распределить нагрузку на груз нижнего яруса и отказаться от опасной практики, при которой оператор забирался на штабели, чтобы вручную поместить распорки между ярусами грузов.
Совершенствование конструкции палет и появление машин для их перемещения привело к значительному росту эффективности производственного хранения.

С разработкой во второй половине 1910 годов машины для более значительного подъёма грузов сложились условия и для внедрения стеллажей, напоминающих современные образцы.

Постепенно поддон выходит за пределы фабрик и начинает применяться не только для организации хранения на производстве.
Реклама в торговых журналах 1920-х годов даёт первые свидетельства применения поддонов при перевозках грузов железнодорожным транспортом по территории США.
Дальнейшее улучшение конструкции привело к появлению в 1940-х годах платформ с 4-х сторонней обработкой и других модификаций.

Во время Второй мировой войны использование поддонов и спецтехники стало одним из главных компонентов военной логистической стратегии США. После войны эта практика распространилась и на гражданскую промышленность.
Следующая статья из американского журнала The Palletizer от января 1945 г. рассказывает о происхождении вилочного (мачтового) погрузчика от прототипов до середины 1940-х годов.

The Palletizer был ключевым изданием военно-морского флота США, и рассказывал поставщикам о лучших практиках в обработке грузов.
«В современных погрузочных машинах сочетаются преимущества, которые до того были распределены между различными типами оборудования, но это решение потребовало многих лет разработок и исследований.

Первый вклад в науку о грузоподъёмном оборудовании был сделан сотни лет назад с изобретением двухколёсной ручной тележки, полезной при обработке различных видов грузов. Первые модели изготавливались ремесленниками с использованием кованых осей и литых железных колёс. Они позволяли подбирать и перемещать груз, не используя подъём вручную. Возможно, они представляли самое раннее использование принципа кантилевера в обработке грузов.

Четырёхколёсная самоходная багажная тележка на железной дороге в Пенсильвании, 1906 год
В 19 веке каждая железнодорожная станция имела в распоряжении четырехколёсную грузовую платформу, перемещаемую вручную. В 1906 на одной из железных дорог Пенсильвании к грузовой платформе присоединили аккумулятор питания, произведя, вероятно, первое платформенное самоходное оборудование.

Органы управления расположили так, что оператор мог перемещаться на платформе. Идея перевозчиков с источником питания стала так популярна, что быстро внедрялась в другие отрасли. Но идея подъёмного оборудования появилась значительно позднее.
Первые портативные подъёмники, исходя из данных патентных бюро, были изготовлены в 1867 году из дерева и былфи оснащены мачтой, кантилеверной платформой и лебёдкой. Изобретатель не обладал способностями в коммерции, и его блистательная идея не получала распространения ещё 40 лет.
Несколько подъёмников были предложены другими разработчиками, но они оказались непрактичными, и оборудование не находило применения, пока многие годы спустя не появилось металлическое устройство с оригинальным принципом действия.
Одна из ранних попыток объединить горизонтальное и вертикальное перемещение была предпринята в 1887 году. Тогда был построен простейший погрузчик, способный поднимать платформу-салазки на несколько дюймов. Это, вероятно, было первое применение принципа подъёма блоков грузов, установленных на салазки. Сложно поверить, что эта идея не развивалась ещё более 20 лет. Ничего не происходило до 1909 года, когда идея обработки единиц грузов на поддонах стала активно внедряться на бумажных фабриках.
В это время десятки предприятий занялись выпуском грузоподъёмного оборудования, оформляя разнообразные патенты. Один из наиболее успешных из этих пионеров внедрил идею использования шарикоподшипников в колёса машин.
Нужно отметить, что основным преимуществом такого решения его продавцы называли не способность техники перевозить блоки грузов, а тот факт, что новые колёса помогали оператору тащить груз в 4000 фунтов вместо 1500 фунтов.

До 1915 года функции погрузчиков были связаны только с горизонтальной транспортировкой грузов. Способность перемещать груз по горизонтали и вертикали, как у этой машины, была большой редкостью.
Пять лет спустя, тот же производитель получил патент на гидравлический принцип подъёма. Эти патентные права вместе со сложностями и затратами на достижение приемлемых допусков привели к фактической остановке экспериментов над гидравлическими машинами до 1932 года.

В 1913 году появилась погрузочная техника с электрическим источником питания, предоставившая возможность горизонтального и вертикального перемещения грузов. Она имела форму небольшого крана, установленного на платформе.

Под давлением растущих требований от промышленности, вызванных потребностями обеспечения военных действий, скоро последовал выпуск машины с подъёмной платформой. В первых моделях подъём осуществлялся через ручной привод, но в 1915 году появился вариант, в котором источник питания обеспечивал и перемещение, и подъём. Исследование, проведённое в том же году, насчитало более 1000 единиц оборудования с источниками питания на территории США и Канады.
Первые грузовые салазки, которые обрабатывались этими машинами, были мобильными («живыми») или полумобильными.
Иногда эти плоские деревянные платформы использовались с четырьмя отдельными стойками, которые устанавливались под них каждый раз перед постановкой на пол. Позже две стойки были соединены, то есть оставалось переставлять всего три элемента салазок вместо пяти.
В начале своего пути поддоны, похожие на те, что мы знаем сегодня, имели самые разные размеры, высоту и конструкцию.
В результате они могли подходить для обработки одним видом погрузочной техники и быть совершенно непригодными для обработки другими видами.
Диапазон подъёма, доступный погрузчикам, также был ограничен. Тем не менее, эти сложности привели к положительному итогу.
Около 1919 были построены машины, способные поднимать грузовую платформу на несколько футов, открывая простор для выполняемых операций и типов обрабатываемых поддонов.
С этого момента оставался только небольшой шаг к ярусному хранению.
Послевоенная стандартизация решила оставшиеся проблемы и сделала систему «погрузчик + палета» актуальной и до сегодняшнего дня.

Эта машина показывает, как сложно конструкторам было отказаться от идеи платформенной тележки: подъёмник уже имеет кантилеверный принцип действия, но мачта всё еще расположена далеко за передними колёсами.
В 1919 году получил распространение кантилеверный подъёмник, и тогда же в обиход вошли вилы. Кантилеверная конструкция позволяла подъёмнику подъезжать вплотную к грузу без зазора под ним для передних колёс, а вилы помогали в обработке различных типов грузов. В конструкции первых машин вилы представляли собой просто металлические балки, приваренные к платформе.

Вилочная техника не была особо распространена до 1926 года, хотя её конструкция постоянно улучшалась. Было выпущено много экспериментальных моделей. Одним из наиболее заметных достижений в этот период стало постоянное сокращение длины колёсной базы без потери устойчивости. В значительной степени этому способствовало размещение органов управления в центральной части машины и перемещение самого тяжёлого противовеса — батареи — на максимальном расстоянии от точки опоры системы.

Другие разработки включали устройства, позволяющие всей подъёмной мачте наклоняться вперёд и назад. Применение сварки вместо клёпки позволило сделать всю конструкцию подъёмников прочнее и легче.

К 1927 году появились первые подъёмные машины с функцией наклона мачты — сложные и весьма неуклюжие.
Низкие салазки, или односторонние поддоны, были впервые использованы в 1923 году, но идея оставалась на уровне эксперимента ещё несколько лет.

До 1927 года спецтехника использовалась всего несколькими предприятиями. Основной сложностью использования односторонних платформ было то, что они были менее прочными и износостойкими по сравнению с окованными железом салазками, которые широко использовались. Им пришлось подождать до 1930 года, когда исследование крупного производителя металлических цилиндрических контейнеров выявило значительную прочность, свойственную двусторонним деревянным поддонам. Они обходились в производстве значительно дешевле салазок.

С начала 30-х годов и до настоящего времени (прим: статья вышла в январе 1945 г.) история вилочного погрузчика была связана не столько с развитием новых принципов построения, сколько со всё более широкой сферой применения существующей конструкции.

Экстенсивное использование, которому подвергли этот тип оборудования вооружённые силы во время войны, стало свидетельством его важности для промышленности. Но разработку оборудования для перемещения грузов всё ещё можно считать молодой наукой, в которой многое предстоит открыть".

(по материалам журнала The Palletizer, январь 1945г)
ИСТОРИЯ ПАЛЕТ ПО ВРЕМЯ ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ: ПРИЗЫВ К ДЕЙСТВИЮ
«Хотя технология обработки палетированных грузов получила развитие с эволюцией поддонов в 1920—1930 годах, эта практика не была сильно распространена в торговле. Очередным импульсом для её более активного распространения стало появление мачтового оборудования. Но избыток рабочей силы и недостаток капитала для инвестиций в оборудование отодвинули распространение этой практики на задний план.

Особенно это было справедливо для вооружённых сил. В частном секторе был достигнут определённый прогресс: палеты и мачтовая техника были внедрены в нескольких прогрессивных отраслях в начале 1940-х годов.

К моменту вступления США в войну в 1941 году в эксплуатации находилось около 25 000 мачтовых машин. Производство поддонов тоже находилось на ранней стадии: обычно они выпускались местными производителями в небольшом количестве. Спрос на них мог возрасти только с распространением мачтовых машин. Так и произошло во время Второй мировой войны.

Морской флот наряду с железными дорогами активно осваивал новые способы обработки грузов
В начале процесса наращивания вооружённых сил в 1940 году палеты использовались редко. Военное обеспечение во многом зависело от ручного труда и простейшего оборудования. Разгрузка, хранение, складирование и загрузка в основном производились механическим оборудованием, хотя некоторые площадки были оснащены электрическими подъёмниками. Даже очень крупные центры материального обеспечения армии (в Филадельфии, Джеферсонвилле, Чикаго и Коламбусе) имели очень незначительное количество машин. Результатом была низкая эффективность хранения, с не такой высотной загрузкой, которая могла бы быть достигнута при эксплуатации грузовых платформ. Обработка грузов происходила медленно и неэффективно. И если эти ограничения не вызывали серьёзных опасений в маленькой мирной армии 1930-х, они могли создать серьёзные трудности с наступлением 1940-х.

С ростом угрозы войны в 1941 году в канцелярии интендантской службы осознали необходимость в улучшенных методах обработки грузов в хранилищах по всей территории страны. Ручной труд рисковал стать дефицитным, а заказы на обеспечение войск должны были выполняться более оперативно.
С целью заимствования лучшего опыта было проведено исследование грузового оборудования, которое использовалось в промышленности. Представители канцелярии инспектировали производственные предприятия, использующие новейшее оборудование для обработки грузов. Они отметили, что мачтовые машины и поддоны, а также тягачи, тракторы, трейлеры, краны и конвейеры стали востребованы на крупных производствах, складах, верфях и транспортных терминалах.
Был сделан вывод, что это оборудование — наиболее эффективная система обработки поставок пищевой продукции и других упакованных грузов, использующихся для армии. Этот вывод был подтверждён результатами тестирования, проведённого на складах военного ведомства в Форт-Вэйне в июле 1941 года.
По результатам этих инициатив в сентябре 1941 года было выделено финансирование на приобретение вилочной техники и иного оборудования для обработки грузов.
Однако с поступлением денег выяснилось, что мощности производителей спецтехники не соответствуют шквалу заказов, полученных от армии и флота на этот тип оборудования. Последовала борьба за переориентацию некоторых существующих производственных предприятий на выпуск мачтовой техники. Борьба между различными правительственными организациями также затрудняла прогресс. Сталь и другие ресурсы направлялись в первую очередь на военные нужды. Мачтовые машины, которые изначально считались предметами роскоши, не имели приоритета и на них не хватало материалов.
Интендантские службы доказывали, что нехватка трудовых ресурсов и необходимость эффективной обработки грузов на складах в военное время срочно требует применения оборудования для экономии времени, места и трудовых ресурсов. Эти аргументы возымели силу, проложив дорогу росту производства мачтовой техники.
Нехватка сохранялась весь 1942 год и до начала 1943 года, когда половина выпуска подъёмной техники была перенесена за океан. Это привело к крайней нехватке машин для нужд интендантского ведомства на территории США, а также к неравномерному распределению оборудования.
Отгрузка оборудования проводилась по требованиям срочности, а не по требованиям производительности конкретной площадки. Например, машины грузоподъёмностью 3000 и 4000 фунтов с высотой подъёма 144 дюйма, востребованные для тяжёлых задач, часто оказывались на площадках, где были необходимы более лёгкие машины с грузоподъёмностью до 2000 фунтов или с меньшим клиренсом для разгрузки транспортных средств".
ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДВА, ЕСЛИ ДОСТАТОЧНО ОДНОГО?
Следующий материал содержит идею о повторном использовании поддонов и о возникновении координации их входящего приёма с грузом с повторной эксплуатацией для исходящей перевозки.

Статья была напечатана в журнале The Palletizer по материалам, полученным во время Второй мировой войны Лабораторией по обработке грузов вооружённых сил США в г. Хингхэм, штат Массачусетс. Целью материала было продвижение более эффективного грузооборота между вооружёнными силами и поставщиками.

Уже в начале 1940-х годов выгоды от стандартизации в цепи поставок были широко признаны, особенно теми, кто отвечал за перемещение грузов из США к удалённому театру военных действий на Тихом океане. До настоящего момента многие компании пользуются преимуществами координации входящего и исходящего потока поддонов.
СТАНДАРТИЗАЦИЯ РАЗМЕРОВ ПАЛЕТ УПРОЩАЕТ ПОТОК ГРУЗОВ НА СКЛАДЕ МОРСКИХ БОЕПРИПАСОВ
«Во время последней войны (прим.: Первой мировой) промышленные салазки всех форм и размеров активно использовались на предприятиях по всей территории страны. Многие салазки были построены для соответствия перемещаемой на них продукции.

Салазки с грузом передвигались по территории предприятия при помощи погрузочной машины с подъёмной платформой. Когда наступал момент отгрузки, груз снимался с салазок, перемещался в транспорт, а салазки возвращались на производство для дальнейшего использования.

Разработка мачтового оборудования и поддонов привела к появлению более гибкой системы. По сравнению с салазками поддоны упрощают ярусное хранение, так как их конструкция помогает более равномерно распределить нагрузку на нижний ярус хранения, в отличие от точечной нагрузки от опорных стоек салазок. Будучи более низкими, они занимают меньше места, поэтому лучше адаптированы к перевозке железнодорожным транспортом.

Несколько компаний перевозят палетированные грузы между собственными подразделениями, но не доставляют внешним получателям. И у них для этого есть веские основания: 1) существует вероятность, что они не получат свои поддоны назад; 2) нет никаких гарантий, что их получатели, даже если в их распоряжении есть погрузочная техника, смогут обработать именно их тип поддонов без избыточных усилий.

С началом войны вооружённые силы столкнулись с проблемами обработки грузов, не встречавшимися ранее. Служба снабжения организовала лабораторию для изучения способов обработки грузов. Это было необходимо для изучения возможности повсеместного перехода к палетированным грузам.

Когда множество связей в цепи поставок были объединены под контролем одной организации, два упомянутых возражения против палетированных отгрузок был сняты. Поддоны не терялись, а просто обменивались между участниками цепи. Направляемые за океан поддоны рассматривались как расходный материал. Общее управление позволило также справиться со вторым возражением, когда оборудование одного участника не могло обрабатывать поддоны, полученные от другого участника цепи: этому способствовала стандартизация техники и оборудования.

В лаборатории сделали вывод, что наличие нескольких размеров или типов оборудования на каждой площадке вооружённых сил или необходимость постоянной настройки может создавать путаницу. Каждый размер грузовой платформы требует специального типа стропов. Погрузочное и ручное подъёмное оборудование необходимо настраивать для обработки каждого типа поддонов. Унифицированные методы транспортировки и хранения также недоступны.

Стандартизация была необходима для того, чтобы каждое звено цепи поставок знало, какой груз будет получен, и было готово к его получению.
Нестандартный и требующий деликатного обращения тип многих грузов, например, боеприпасов, требовал особой тщательности при разработке типа единичного груза. Составление и тестирование спецификаций для всех этих объектов было бы чрезвычайно сложным, если бы пришлось иметь дело с пёстрой коллекцией поддонов различной формы и размеров.

Стандартизация позволяет избежать ситуации, когда существует много поддонов, но ни один не подходит по размеру. Как буфет, который предлагает один и тот же набор блюд всем посетителям, работает более эффективно с точки зрения потерь еды по сравнению с рестораном, который предлагает более широкий выбор, так и палетный фонд функционирует лучше, если все поддоны унифицированы.

Приняв решение о стандартизации, в лаборатории выбрали варианты 48″ x 48″ (прим.: ~1,21м) за ряд преимуществ, особенно необходимых при обработке боеприпасов. Важная особенность поддонов такого размера состоит в том, что они отлично подходят к автомобильным фургонам со стандартными размерами 8'6″ и 9'2″. Число 48 также крайне пропорционально: многие стандартные размеры коробок могут быть установлены на такой поддон. Этот стандарт также хорошо подходит для транспортировки боеприпасов по причине грузоподъёмности (4000 фунтов для внутренних отгрузок и 2500 фунтов для заокеанских) и удобной высоты. Наконец, квадратная форма упрощает погрузку на автомобили и корабли, а также организацию складирования.

Стандартизация поддонов ещё далеко не решённый вопрос. Один из производителей заявил, что когда он покупает поддоны, он измеряет пространство склада, чтобы уточнить, какой размер ему необходим. Другие отталкиваются от размера своей продукции. Оба этих подхода оправданы при перевозках внутри компании, но если речь идёт о цепи поставок палетированных грузов, понадобится общий знаменатель, который подходит для всех участников.

В лаборатории подошли к этому вопросу, сделав попытку вписать грузы в размеры стандартных поддонов, даже если понадобится изменить упаковку грузов. Практика показала, что только небольшая часть грузов не может быть эффективно установлена на поддоны выбранного размера.

Все ветви вооружённых сил сейчас движутся в направлении стандартизации поддонов. Было принято решение, принять размер 48″ x 48″ в качестве стандартного и отказаться от остальных разнообразных размеров.
Разумная стандартизация таких вещей, как гайки и болты, машинные инструменты, электрические компоненты сделала возможным современное массовое производство. В случае поддонов наиболее разумным подходом выглядит стандартизация нескольких тщательно выбранных размеров. На них большая часть палетированных грузов может передаваться по цепочке поставок. Одновременно можно инициировать стандартизацию и упрощение упаковки, что может внести дальнейший вклад в рост эффективности.

Прогресс, достигнутый вооружёнными силами в сфере транспортировки и обработки единиц груза, должен стать действительно ценным для промышленности. Справочное руководство по производству и контролю деревянных поддонов (A Reference Guide for the Construction and Inspection of Wood Pallets) от 1954 года — это один из ранних документов, содержащих детальный взгляд на поддоны и технологию палетированной обработки грузов. Вооружённые силы США были на первой линии развития этого способа обработки грузов во время Второй мировой войны и последующие годы. Одним из интересных послевоенных изменений стал переход к стандарту 48×40″, который, вероятно, связан с переходом от железнодорожных к автомобильным перевозкам".