Analýza prostorového využití vojenských kontejnerů používaných v rámci dopravně-zásobovacího systému Armády České republiky
Martin VLKOVSKÝ
Tomáš DVOŘÁK
Klíčová slova
Využití prostoru, skladový kontejner ISO 1C, nerozebíratelná výbava ANCRA, ložný plán, paletová jednotka, kontejnerová jednotka
Úvod
Dopravně-zásobovací systém (DZS) Armády České republiky (AČR) je neoddělitelně spojen s kontejnerovým přepravním systémem. Provádění manipulačních operací (především nakládky) představuje jednu z nejdůležitějších činností celého zásobovacího řetězce a je nutným předpokladem pro realizaci bezpečné a plynulé přepravy nákladu do jednotlivých zájmových míst.
Volba nevhodného postupu nakládky kontejneru, rozložení nákladu nebo fixačního prostředku může v nejhorších případech vést až ke zranění osob podílejících se na provádění manipulačních operací nebo k problémům při vlastní realizaci přepravy (např. vyloučení kontejnerové jednotky z přepravy).
1. Používané přepravní prostředky
Obrázek č. 1 Nerozebíratelná výbava ANCRA: upínací pás ANCRA (vlevo) a univerzální lišta ANCRA (vpravo) (Pramen: [5] [6])
V současné době se v dopravně-zásobovacím systému AČR v maximální míře využívá paletizace a kontejnerizace. Nejrozšířenější paletou používanou v rámci AČR je prostá dřevěná paleta EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm. U komerčně nakupovaného materiálu do AČR se jedná rovněž o nejrozšířenější typ palety. Výjimku tvoří především munice, která je ložena nejen na prosté dřevěné palety EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm, ale i na odlišné typy, např. na prosté dřevěné palety o rozměrech (1 000 × 1 000) mm nebo (1 000 × 600) mm. K nakládce skladových kontejnerů se v praxi využívá i kovových palet S-1000, které nejsou vhodné pro uložení do kontejnerů, protože mohou při přepravě poškodit stěny kontejneru.
K tvorbě kontejnerových jednotek se používá především skladových kontejnerů ISO 1C var. ,,A" od společnosti DAHER KARBOX, s. r. o., které jsou doplněny o nerozebíratelnou výbavu ANCRA (viz obrázek č. 1).
Nerozebíratelná výbava ANCRA skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" sestává ze tří univerzálních lišt ANCRA umístěných ve výšce 280 mm, 930 mm a 1 580 mm nad podlahou kontejneru [2] a 22 kusů upínacích pásů ANCRA určených k upevnění v otvorech univerzálních lišt ANCRA [7].
Do AČR jsou zavedeny rovněž další dvě varianty skladového kontejneru ISO 1C (var. ,,B" a var. ,,C"). Pro potřeby dalšího zkoumání je velmi zajímavá var. ,,B", u které proběhly vojskové zkoušky, ale nebyla do AČR nakoupena. Důvodem byla především vyšší pořizovací cena o téměř 50 tis. Kč. Skladový kontejner ISO 1C var. ,,B" navíc obsahuje 18 ks stohovacích nosníků [7] pro vytvoření ,,druhého patra", které umožňují lépe využít vnitřní prostor skladového kontejneru ISO 1C.
2. Analýza tvorby kontejnerových jednotek
Obrázek č. 2 Standardní ložný plán skladového kontejneru ISO 1C s využitím prostých dřevěných palet EURO a nerozebíratelné výbavy ANCRA (a) (Pramen: vlastní)
Obrázek č. 3 Standardní ložný plán skladového kontejneru ISO 1C s využitím prostých dřevěných palet EURO a nerozebíratelné výbavy ANCRA (b) (Pramen: vlastní)
Další používanou možností, v závislosti na vhodném rozložení nákladu v kontejneru, je umístění paletové jednotky č. 11 k levé stěně kontejneru (viz obrázek č. 3).
Ložné plány na obrázcích 2 a 3 odpovídají postupům používaným civilními společnostmi s výjimkou paletové jednotky č. 11, která není umístěna u pravé, resp. levé stěny kontejneru, ale uprostřed. Odlišnosti mezi postupy používanými v AČR a v civilním sektoru vyplývají z použitých fixačních prostředků. V AČR jsou jednotlivé paletové jednotky zpravidla opásány pomocí upínacích pásů ANCRA. V civilním sektoru je nejčastěji využíván princip přepásání paletových jednotek běžně dostupnými upínacími pásy uchycenými k podlaze kontejneru.
Obrázek č. 4 Nevhodný ložný plán skladového kontejneru ISO 1C s využitím prostých dřevěných palet EURO a nerozebíratelné výbavy ANCRA (Pramen: vlastní)
V případech, kdy to umožňuje umístění těžiště a hmotnost paletových jednotek nakládaných do kontejneru, je pro zjednodušení průběhu nakládky využíván nevhodný ložný plán (viz obrázek č. 4).
Komparací schémat ložných plánů (obrázků 2, resp. 3 s obrázkem 4) je zřejmé, že přestože jsou ložné plány shodné z hlediska podélného rozložení nákladu (v ose x), zásadní odlišnost je v příčném směru (ose y). Vzhledem k upevnění paletových jednotek k univerzálním lištám ANCRA (tzn. pouze několik milimetrů od bočních stěn kontejneru) je náklad, bez ohledu na poslední paletovou jednotku u dveří kontejneru, rozložen velmi nerovnoměrně v poměru 2/3. Poměr vychází z umístění 4 paletových jednotek podél pravé boční stěny kontejneru a 6 paletových jednotek podél levé boční stěny kontejneru.
Analogickým způsobem se využívá prostých dřevěných palet o rozměrech (1 200 × 1 000) mm, které jsou běžnou součástí DZS armád členských států Organizace Severoatlantické smlouvy (North Atlantic Treaty Organization - NATO). Jsou aplikovány shodné ložné plány jako v civilním sektoru (viz obrázek č. 5). Často se využívá i stranově převrácené varianty - podél osy y.
Obrázek č. 5 Standardní ložný plán skladového kontejneru ISO 1C s využitím prostých dřevěných palet o rozměrech (1 200 × 1 000) mm (Pramen: [4])
Samostatným problémem je nakládka paletových jednotek nestandardních nebo různých rozměrů, která je časově náročnější a celý proces je třeba řešit ad hoc. V takových případech nelze postupovat podle standardně vytvořeného ložného plánu. K zajištění optimálního rozložení nákladu v kontejneru se využívá zkušeností nakládací skupiny, není k dispozici softwarová podpora nakládky ani jednotná metodika. Každý případ je z důvodu odlišných parametrů paletových jednotek (půdorysného rozměru, stohovací výšky, hmotnosti, popř. skupiny snášenlivosti) svým způsobem jedinečný. Celý proces probíhá pouze s ohledem na intuitivně předpokládané velikosti setrvačných sil, které působí při přepravě.
3. Využitelnost ložné plochy skladového kontejneru ISO 1C a snímatelné přepravní plošiny FLATRACK 20-M
Současný systém tvorby kontejnerových jednotek navíc využívá ložnou plochu, resp. celkový vnitřní prostor kontejneru, velmi omezeně. Omezení vyplývají z rozměrového nesouladu mezi vnitřními rozměry skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A", které nevycházejí z metrického systému, a vnitřními rozměry standardních prostých dřevěných palet EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm. Vhodnějším typem palet pro uložení do standardních skladových kontejnerů ISO řady 1 jsou prosté dřevěné palety o rozměrech (1 200 × 1 000) mm, viz tabulka č. 1.
Výjimku tvoří přeprava některých druhů materiálu osobního použití (MOP) ve svazcích, kdy je možné využít téměř celého vnitřního prostoru kontejneru.
Tabulka č. 1 Srovnání využití ložné plochy skladového kontejneru ISO 1C a snímatelné přepravní plošiny FLATRACK 20-M
| Kontejner ISO 1 C | Flatrack 20-M | |||||
| Druh palety | Max. počet palet (ks palet) | Využitá ložná plocha (m2) | Využití ložné plochy (%) | Max. počet palet (ks palet) | Využitá ložná plocha (m2) | Využití ložné plochy (%) |
| 1 200 × 800 | 11 | 10,56 | 77,2 | 16 | 15,36 | 95,0 |
| 1 200 × 1 000 | 10 | 12,00 | 87,7 | 12 | 14,40 | 89,0 |
Zdroj: vlastní
Na druhou stranu, systém standardních palet EURO je vhodnější pro nakládku snímatelných přepravních plošin FLATRACK 20-M, které AČR využívá v mírových podmínkách i v mnohonárodních operacích. Systém se rovněž vyznačuje lepší návazností na civilní dodavatele, kteří nejčastěji využívají stejné přepravní prostředky - prosté dřevěné palety EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm.
Komparace využití ložné plochy skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" a snímatelné přepravní plošiny FLATRACK 20-M při uložení paletových jednotek s využitím prostých dřevěných palet o rozměrech (1 200 × 800) mm, resp. (1 200 × 1 000) mm do kontejneru je uvedeno v tabulce č. 1. V modelu není zohledněn možný přesah paletových jednotek do maximálního rozměru v souladu s ČOS 399006 - Vojenské palety, svazky a kontejnery: 1 300 × 800, resp. 1 300 × 1 080 [1].
Z tabulky č. 1 je zřejmé, že využitelnost ložné plochy přepravních prostředků je při nasazení jednotlivých druhů palet rozdílná. V případě použití skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" je výhodnější využít paletových jednotek sestavených s nasazením prostých dřevěných palet o rozměrech (1 200 × 1 000) mm, využitá ložná plocha je o 1,44 m2 větší než při nasazení druhého typu palet. U snímatelné přepravní plošiny FLATRACK 20-M je situace opačná. Při použití prostých dřevěných palet EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm je využitelnost ložné plochy naopak o 0,96 m2 větší.
Situace je srovnatelná při postupném nasazení obou druhů přepravních prostředků v rámci plnění jednoho přepravního úkolu (např. využití kontejneru při strategické přepravě a následné nasazení snímatelné přepravní plošiny pro přepravu v rámci společného operačního prostoru).
Využitím prostých dřevěných palet EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm je celková ložná plocha palet v 1 ks skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" a na 1 ks snímatelné přepravní plošiny FLATRACK 20-M: 10,56 + 15,36 = 25,92 m2. Jednoduše lze vyjádřit průměrnou využitelnost ložné plochy přepravních prostředků podělením hodnoty 25,92 m2 součtem celkových ložných ploch obou přepravních prostředků: 25,92/(13,68 + 16,17) = 86,8 %.
V případě prostých dřevěných palet o rozměrech (1 200 × 1 000) mm je celková ložná plocha palet ve stejné modelové situaci: 12,00 + 14,40 = 26,40 m2 a průměrná využitelnost ložné plochy přepravních prostředků 26,40/(13,68 + 16,17) = 88,4 %.
Celková ložná plocha prostých dřevěných palet umístěných v 1 ks skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" a na 1 ks snímatelné přepravní plošiny FLATRACK 20-M je v obou případech srovnatelná (rozdíl je relativně zanedbatelný): 0,48 m2, což představuje rozdíl necelých 1,9 %.
4 Využitelnost celkového vnitřního prostoru skladového kontejneru
Problematiku využitelnosti přepravních prostředků je navíc třeba doplnit o prostorové hledisko, tzn. stohovací výšku paletových jednotek. Většina druhů materiálu neumožňuje pouze s využitím prostých dřevěných palet stohování paletových jednotek do druhé vrstvy. Naloží-li se skladový kontejner ISO 1C var. ,,A" paletovými jednotkami s maximální výškou dle ČOS 399006, tzn. 1 600 mm [1], je celkový vnitřní prostor kontejneru využit velmi omezeně - viz následující modelový propočet.
Celkový vnitřní prostor skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" lze určit pomocí vztahu pro objem hranatých těles:
VK = dK ? sK ? vK, (1)
kde VK je celkový vnitřní prostor kontejneru, dK představuje délku kontejneru, sK je šířka kontejneru a vK vyjadřuje výšku kontejneru.
Pro výpočet je nezbytné použít hodnoty vnitřních rozměrů skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A", které uvádí výrobce: (5 870 × 2 330 × 2 200) mm [7]. Při výpočtu je abstrahováno od sníženého dveřního prostoru, který by nevýznamně zmenšil výsledný celkový vnitřní prostor kontejneru.
Po dosazení výše uvedených hodnot v metrech je celkový vnitřní prostor skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A":
VK = 5,87 ? 2,33 ? 2,20 [m3]
VK = 30,09 m3
Za předpokladu, že náklad skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" bude modelově tvořit 11 paletových jednotek (v souladu se standardním ložným plánem - viz obrázek č. 2, resp. č. 3) s maximální výškou 1 600 mm, které lze aproximativně považovat za kvádry o stranách (1 200 × 800 × 1 600) mm, bude výpočet využitelnosti celkového vnitřního prostoru kontejneru následující:
VP = dP ? sP ? vP ? n, (2)
kde VP je celkový ložný prostor n paletových jednotek (včetně vlastní palety), dP představuje délku každé z paletových jednotek, sP vyjadřuje šířku každé z paletových jednotek, vP je stohovací výška každé z paletových jednotek (včetně vlastní výšky palety) a n je celkový počet paletových jednotek v kontejneru.
Po dosazení výše uvedených hodnot v metrech je celkový ložný prostor 11 paletových jednotek:
VP = 1,2 ? 0,8 ? 1,6 ? 11 [m3]
VP = 16,90 m3
Z jednoduché komparace vyplývá, že celkový vnitřní prostor kontejneru je z velké části nevyužit i v případě, že byly pro výpočet uvažovány maximální teoretické hodnoty jednotlivých parametrů (délky, šířky a stohovací výšky) paletových jednotek bez přesahu. Je využito 16,90 m3 z celkových 30,09 m3 vnitřního prostoru kontejneru, což představuje pouze 16,90/30,09 ? 100 = 56,2 %. Jinými slovy 100 - 56,2 = 43,8 % vnitřního prostoru kontejneru je nevyužito.
Závěr
Výsledky modelové analýzy nabízejí velký prostor pro optimalizaci uložení nákladu do kontejneru a důraz na použití standardních, nikoli zjednodušených ložných plánů kontejnerů.
Při použití standardních prostých dřevěných palet EURO o rozměrech (1 200 × 800) mm je možné zvýšit využitelnost celkového vnitřního prostoru kontejneru vytvořením ,,druhého patra" pro umístění paletových jednotek do druhé vrstvy za podmínky nasazení technických prostředků k tomu určených.
Skladové kontejnery ISO 1C var. ,,B", které se v AČR nevyužívají, umožňují vytvoření druhé vrstvy paletových jednotek pomocí stohovacích nosníků ANCRA. Stohovací nosníky ANCRA lze umístit do jedné z vertikálních univerzálních lišt ANCRA (u kontejneru ISO 1C var. ,,A" chybí) nebo do jedné z horizontálních univerzálních lišt ANCRA (u obou variant kontejnerů) [3].
Armáda ČR využívá v největší míře skladové kontejnery ISO 1C var. ,,A", tzn. předmětem dalšího zkoumání je právě tato varianta skladového kontejneru ISO 1C. Vytvoření ,,druhého patra" je v případě skladového kontejneru ISO 1C var. ,,A" možné za předpokladu doplnění kontejneru o stohovací nosníky ANCRA, které nejsou standardní součástí nerozebíratelné výbavy ANCRA pro tuto variantu skladového kontejneru ISO 1C.
Cílem dalšího zkoumání je zvýšit využitelnost celkového vnitřního prostoru nejpoužívanější varianty kontejneru v AČR s využitím dodatečných technických prostředků a standardizovat postupy nakládky kontejnerů.
Seznam použitých zkratek
| AČR | Armáda České republiky |
| ČOS | Český obranný standard |
| DZS | Dopravně-zásobovací systém |
| ISO | International Organization for Standardization Mezinárodní organizace pro normalizaci |
| NATO | North Atlantic Treaty Organisation Organizace Severoatlantické smlouvy |
| MOP | Materiál osobního použití |
Literatura
[1] Český obranný standard 399006. Vojenské palety, svazky a kontejnery. Úřad pro obrannou standardizaci, katalogizaci a státní ověřování jakosti. Praha: 2005. [cit. 2011-1-10]. Dostupné z URL <http://www.oos.army.cz/cos/cos/399006.pdf>
[2] Konstrukční výkres kontejneru ISO 1C var. ,,A". Hořice: Daher Karbox, 2006.
[3] Konstrukční výkres kontejneru ISO 1C var. ,,B". Hořice: Daher Karbox, 2006.
[4] REJZEK, Martin a KUFČÁK, Viliam. Kombinovaná doprava. [skripta]. Vyškov: Vysoká vojenská škola pozemního vojska, 1999. 157 stran.
[5] Upínací pás ANCRA. [cit. 2010-12-22]. Dostupné z URL <http://www.ackforankra.fr/01-FOURGONS/pdf/Page_9_Sangles_et_accessoires_fourgons.pdf>
[6] Univerzální lišta ANCRA. [cit. 2010-12-22]. Dostupné z URL <http://www.ackfora nkra.fr/01-FOURGONS/pdf/Page_7_et_8_Rails_arrimage_fourgons.pdf>
[7] Skladový kontejner ISO 1C var. ,,A" (,,B"). Daher Karbox. [cit. 2011-1-21]. Dostupné z URL <http://www.karbox.cz/vyrobni-cinnost/kontejnery/standardni-kontejnery/kontejner-iso-1c-skladovy.htm l>
[8] NOVÁK, J. Snímatelná přepravní plošina FLATRACK 20-M. [Osobní sdělení]. Poděbrady: CTS-servis. 2011-2-11.