我国“托盘单元化物流系统”系列国家标准由《托盘单元化物流系统 托盘设计准则》（GB/T 37106-2018）和《托盘单元化物流系统 通用技术条件》（GB/T 37922-2019）组成。两个标准历经6年研制顺利完成，分别于2019年7月1日和2020年3月1日正式实施。为配合“托盘单元化物流系统”系列国家标准的实施，本文从物流系统标准化难点问题入手，进行了物流系统标准化工作基点探讨，介绍了托盘单元化物流系统标准化研究的思路和规格化方法。
一、物流系统标准化的难点
物流系统是由供应链活动中的运输、仓储、包装、搬运装卸、流通加工、配送，以及相关的物流信息等各个环节，分别构成的庞大系统。物流标准化是指在物流系统的上述各环节中，对重复性事物和概念通过制定发布和实施各类标准，达到协调统一，以获得最佳秩序和社会效益。
庞大的物流系统包含着分别由物流各环节组成的物流子系统。物流标准化工作需要从各物流子系统的标准化着手进行。由于物流及物流管理思想产生较晚，各物流子系统因所处产业的发展不同而标准化程度不同，且有的子系统经过多年不断发展和应用，子系统本身的标准化已经成型而很难改变。基于可操作性的顾虑，目前在推行物流标准化过程中通常只能适应各子系统标准化发展现状进行协调，而不可能全部创新。但从物流大系统全局来看，物流子系统内的标准化仅仅是局部的标准化，局部的标准化之间互相缺乏联系，存在不匹配问题。
回归物流标准化应用于物流大系统的本质目标，就需要有体系的观念，采用系统的科学方法，解决物流大系统内部各子系统之间、物流系统与其它相关系统之间的协调性、匹配性问题。
二、物流系统标准化的基点选择
解决复杂物流系统的协调性、匹配性问题，有效且合理的方法是为物流各子系统找到一个共同的基点。这个基点需能贯穿整个物流全过程，形成物流标准化工作的核心，通过对该基点的标准化实现物流各子系统协调和匹配。
物流是货物从供应地向接收地的实体流动过程，贯穿整个物流全过程的是货物。因此，确定物流全系统标准化的基点就需从货物入手进行。进入物流系统领域的货物一般有散装货物、集装货物和零杂货物这三种类型。
散装货物运输
散装货物，包括固体散货和液体散货。散装货物不加包装，基本上以自然形态装上车、船、飞机等运输工具。粮食、矿石、水泥、原油、废钢铁等块状、粒状、粉状以及液态的大宗货物一般属于散装货物。
件杂货物运输
零杂货物，又叫件杂货物，一般以件计量、成件运输和保管。零杂货物又可以分为包装货物和裸装货物。包装货物指装入各种材料制成的容器或捆装货物，常见有袋装、箱装、桶装、篓装、罐装和捆装等。裸装货物是无包装或简易捆束的货物，如大宗零散件货，如金属及其制品、木材等；单个大件货，如机械设备、金属构件等。
集装货物运输
集装货物，又称组装货物，指用各种不同的方法和器具，把包装或无包装的物品整齐地汇集成一个扩大了的、便于装卸搬运的作业单元进行装卸、运输、堆码和贮存的货物。
散装货物、零杂货物和集装货物，这三类货物实施标准化的难易程度不同。散装和零杂货物在换载、装卸等物流节点上，都必然发生组合数量及包装形式的变化，实施标准化非常困难。集装货物在物流过程中始终都是以一个集装体为基本单位，其包装形式在装卸、输送及保管的各个阶段基本上不会发生变化。因此，集装货物在物流节点上容易实现标准化处理。集装货物标准化处理是开展物流标准化工作的一个比较容易的切入点。
国家标准《物流术语》（GB/T 18354-2006）定义：“集装单元是用专门器具盛放或捆扎处理的，便于装卸、搬运、储存、运输的标准规格的单元货件物品。” 从这一定义可以看出，经过了规格化处理的标准集装货物才是集装单元。标准的集装单元贯通物流全过程而使物流系统形成体系，是保持物流各环节上使用的设备、装置及机械之间整体性及配合性的核心。因此，对集装货物进行标准化处理形成集装单元，是实现物流大系统标准化第一步需要完成的工作。
换言之，集装单元标准化，是使物流过程连贯而建立标准化体系的基点。以标准的集装单元为基点，制定物流各子系统的设施、设备、专用工具等的技术标准以及业务工作标准，从而实现物流子系统以及相关其他系统的技术标准和业务工作标准的配合性，谋求物流大系统标准的协调统一。
三、托盘单元化物流系统标准化的理念
《托盘单元化物流系统》系列国家标准中定义：单元化物流是“以标准化单元货物为供应链各环节作业单元的物流形态，即将物品由发货地整合为规格化、标准化的单元货物，并且保持单元货物的状态沿供应链一直送达最终收货点的物流形态。”实际上，根据使用的集装单元器具不同，单元化物流主要有两种形态：集装箱单元化物流和托盘单元化物流。通过集装箱标准的制定，集装箱的尺寸、重量和形状在世界范围内已形成一致，为各国集装箱码头的装卸起重设备以及集装箱专用铁道货车与卡车等运输设备选型提供了依据。因此，集装箱单元化物流系统已非常成熟，集装箱运输网络联结着世界主要贸易区。托盘作为另一种可循环使用的物流集装器具，以其为基础器具形成的较小型的托盘集装单元用于支线运输，并深入生产线、配送与库存作业中。相较于集装箱单元化物流主要用于长距离的干线运输，托盘单元化物流覆盖面以及应用领域将更为广泛。托盘单元化物流系统标准化的重要性日益凸显。
在《托盘单元化物流系统》系列国家标准中定义：托盘单元化物流系统是“以托盘集装单元为处理对象的单元化物流各环节，包括有关输送、装卸、仓储设备、人员及计算机通信等若干相互制约的动态要素构成的具有特定功能的有机整体。”《托盘单元化物流系统》系列国家标准继承了分别由《托盘单元货载》（GB/T 16470-2008）和《包装 单元货物尺寸》（GB/T 15233-2008）界定的托盘集装单元和单元货物的定义：托盘集装单元为“单元货物与托盘所组成的整体。将包装件组合码放在托盘上, 加上适当的固定, 以便于机械装卸和运输。” 单元货物是“通过一种或多种手段将一组货物或包装件拼装在一起, 使其形成一个整体单元, 以利于装卸、运输、堆码和贮存”。托盘、单元货物与托盘集装单元的关系，如图1所示。托盘集装单元，是物流系统中适于机械作业的最小集装单元。
图1 托盘集装单元的组成
从上述系列定义可以看出，托盘单元化物流系统的标准化方法是以标准化的托盘集装单元为基点，制定托盘单元化物流系统的设施、设备、专用工具等的技术标准以及业务工作标准等，解决物流系统使用的设备、装置及机械之间整体性及配合性问题的一种标准化方法。《托盘单元化物流系统》系列国家标准很好地贯彻了以标准的集装单元为基点的物流系统标准化理念。
四、托盘单元化物流系统标准化的规格化方法
通过确定托盘集装单元的标准规格尺寸来解决物流系统配合，实现全物流系统的贯通而提高物流效率，从本质讲是一种规格化的方法。用规格化的方法解决物流系统配合的方法中，标准规格尺寸确立的基础是模数。
国际标准中模数的定义出现在《包装-完整填充的运输包装和单元货物-单元货物尺寸》（ISO 3676：2012）标准中。该标准“3 术语和定义”中规定，模数是计算推导物流系统各组成要素尺寸的基准尺寸；模数化系统是指系统各要素基于模数而设计并构成的系统。其“1 范围”指出，本标准是在模数系统概念的基础上确定适用于将物品由发货地一直送达最终收货地的所有物流环节的单元货物平面尺寸。“4 平面尺寸”中规定了适用于模数化物流系统的4种单元货物平面尺寸， 1200mm×1000mm、1200mm×800mm、1100mm×1100mm和1219mm× 1016mm。其中，优先推荐了其中的1200mm×1000mm，要求作为模数化物流系统的基准尺寸使用。从ISO 3676：2012国际标准的上述定义可以看出，单元货物标准平面尺寸是构建模数化物流系统的基准，因而就是物流系统模数尺寸。
需要指出的是，国际标准《洲际物料搬运平托盘-主要尺寸和公差》（ISO 6780：2004）规定的平托盘平面尺寸有6种，长方形的1200mm×800mm、1200mm×1000mm和1219mm×1016mm，正方形1016mm×1016mm、1100mm×1100mm和1140mm×1140mm。
ISO 6780：2004也在附录中说明，实际上国际贸易中不同地区有各自主流的托盘尺寸，欧洲为1200mm×800mm、
1200mm×1000mm和1140mm×1140mm，北美地区为1219mm×1016mm和1016mm×1016mm，环太平洋地区为1100mm×1100mm。ISO 6780：2004是对各地区主流的托盘尺寸进行平衡和兼容并蓄的结果。在ISO 6780：2004中规定的6种平托盘尺寸中能够与ISO 3676：2012中规定的单元货物尺寸匹配的平托盘只有其中的4种，即1200mm×1000mm、1200mm×800mm、1100mm×1100mm和1219mm× 1016mm。
如图1所示，形成标准托盘集装单元，不仅要求托盘平面尺寸与单元货物平面尺寸的匹配，还要求码放在托盘上的包装件通过堆码所形成的规格化的单元货物。为此，国际标准《包装-完整填充的运输包装和单元货物-硬质直方体运输包装尺寸》（ISO 3394：2012）对硬质直方体运输包装件的平面尺寸进行规范。该标准“1 范围”中指出，鉴于ISO 3676中规定的单元货物平面尺寸为1200mm×1000mm、1200mm×800mm、1100mm×1100mm和1219mm×1016mm这4种，因此规定了3个标准平面尺寸600mm×400mm、600mm×500mm和550mm×366mm，作为确定硬质直方体运输包装件尺寸的基准。“4 原则”要求，硬质直方体运输包装件的平面尺寸应通过用整数去乘或除标准平面尺寸的方法获得。在该ISO 3394：2012种，上述3个标准平面尺寸也被称之为模数。这里的模数是确定硬质直方体运输包装件尺寸的基准，是包装模数尺寸。
ISO 3394：2012中规定的包装模数尺寸与ISO 3676：2012规定的单元货物平面尺寸、ISO 6780：2004规定的托盘平面尺寸的相互关系，见表1和图2所示。
表1 国际标准中规定的包装模数、推荐使用的托盘及单元货物码放形式(单位:mm)
图2 标准平面尺寸的包装在托盘上的码放形式
与国际标准对应，在我国的物流标准中与模数相关且有明确定义的术语有两个：一是物流模数，二是包装模数。《物流术语》（GB/T 18354-2006）定义，物流模数是物流设施与设备的尺寸基础。这一定义与ISO 3676：2012国际标准中对模数的定义虽然表述不同，但含义一致。但查阅迄今的国内物流标准，都未能找到有关物流模数尺寸具体数值的规定。借鉴ISO 3676：2012国际标准的理念，需从单元货物平面尺寸入手确定我国物流模数尺寸。
我国的《包装单元货物尺寸》（GB/T 15233-2008）标准规定，单元货物的最小平面尺寸为1200mm×1000mm和1100mm×1100mm。《联运通用平托盘主要尺寸及公差》（GB/T 2934-2007）标准规定，托盘的平面尺寸为1200mm×1000mm和1100mm×1100mm，且优先推荐1200mm×1000mm。两个国家标准分别修改采标ISO 3676：1983和ISO 6780：2004而制定。较之ISO国际标准，我国国家标准中解决了单元货物与托盘平面尺寸的统一问题。依据上述单元货物和托盘国家标准的规定可以看出，在我国，由托盘以及单元货物平面尺寸决定的物流模数尺寸实际上为1200mm×1000mm和1100mm×1100mm，其中1200mm×1000mm是优先推荐的物流模数尺寸。
《包装术语第1部分：基础》（GB/T 4122.1-2008）中定义，包装模数是包装容器的长和宽的尺寸基数。根据包装模数设计的包装容器能较好地利用储存和运输空间。《硬质直方体运输包装尺寸系列》（GB/T 4892-2008）规定，运输包装件的包装模数尺寸为600mm×400mm和550mm×366mm，并要求运输包装的平面尺寸应通过用整数去乘或除包装模数尺寸的方法获得。国家标准GB/T 4892-2008非等效采标国际标准ISO 3394:1984制定。参考表1和图5可以看出，平面尺寸为1200mm×1000mm和1100mm×1100mm的托盘与600mm×400mm和550mm×366mm的包装模数尺寸是匹配的。我国的上述国家标准通过在托盘、单元货物以及运输包装之间建立良好尺寸匹配关系，从而使相互联系的三者构成了有机整体，也就为形成标准化的托盘集装单元奠定了基础。
总之，无论是ISO国际标准还是我国的相关物流标准中，均奉行和实践着以标准集装单元为基点的物流系统标准化理念，致力于托盘、单元货物及运输包装间的尺寸匹配，为形成标准化的托盘集装单元创造了条件。并且，鉴于ISO国际标准和国家标准均选择1200mm×1000mm为优先推荐的物流模数，作为构建物流系统的尺寸基础。因此，《托盘单元化物流系统 托盘设计准则》（GB/T 37106-2018）将托盘单元化物流系统流通的平托盘、箱式托盘、立柱式托盘和滑板托盘的平面尺寸统一为1200mm×1000mm。《托盘单元化物流系统 通用技术条件》（GB/T 37922-2019）规定托盘集装单元平面尺寸为1200mm×1000mm，并以此为基准，提出了对托盘单元化物流系统适用的单元货物包装容器、装卸及搬运设备、仓储货架、集装箱及运输车辆的要求。
五、结论
本文从分析物流系统标准化难点入手，探讨物流系统标准化的基点选择问题，介绍了以标准的托盘集装单元为基点的托盘单元化物流系统标准化理念。通过应用物流系统标准化研究的规格化方法，研究ISO国际标准和我国国家标准中物流模数和包装模数概念的内涵和相互关系，说明了我国《托盘单元化物流系统》系列国家标准以托盘集装单元为基点，构建我国托盘单元化物流系统的理论依据。
作者唐英为北京科技大学机械工程学院副教授；项目基金：1. 2020年实施首都标准化战略补助资金项目《托盘单元化物流系统 通用技术条件》（GB/T 37922-2019）；2. 2015年质检公益性行业科研专项“支撑物流和电子商务发展的30项重要标准研究”项目（项目编号：201510210）