集装箱一般由波浪纹的薄钢板建成，标准尺寸是2.4米宽，2.6米高，12米或者6米长。国际海运承担了全球贸易超过80%的运输量，对于全球经济与贸易发展都有举足轻重的作用。疫情以来，集装箱运价持续上涨，过去一年多的上涨幅度前所未有。截至2021年8月上旬，上海出口集装箱运价综合指数（简称SCFI指数）同2020年初相比涨幅高达313%。
近期，全球集装箱海运价格调整，部分航线运费出现一定程度下滑。据波罗的海航运交易所发布的FBX指数显示，5月26日，FBX集装箱海运价格平均为7846美元，较去年9月份的历史高点，已经下跌29.5%。其中，中国/远东—北美西海岸航线运价较去年最高运价水平下跌45.9%，中国/远东—北美东海岸航线运价下跌34.3%，中国/远东—北欧航线运价下跌29.7%。
美国经济学家马克·莱文森在他的著作《集装箱改变世界》一书中描述说，在20世纪50年代，一艘离开美国前往德国的货船，经常会装载近20万件独立的货品。这些货物会分成1000多个批次到达码头，然后由许许多多的装卸工人进行人工装船。整个过程不但费时费力、效率低下，而且价格非常高昂。
集装箱的诞生及发展史
1801年，英国人詹姆斯·安德森博士首先提出了集装箱运输的设想。
1900年，在英国铁路上首次试行了集装箱运输，后来相继传到美国(1917年)、德国(1920年)、法国(1928年)及其他欧美国家。
1920年，美国纽约中央铁路公司和宾夕法尼亚铁路公司，引入了9英尺长的钢制集装箱。每节铁路货车里，可以装6只集装箱，每只载重量为5吨。
1931年，麦克莱恩买了一辆运输车，到1950年初，麦克莱恩将主要精力放在运输业务上，一步步将其发展为配备1750辆运输卡车和37个运输站点的大生意，成为当时美国第五大卡车运输企业。
1933年，在巴黎成立国际集装箱协会，负责制定统一的集装箱标准，这是一个民间的集装箱运输组织，它以协调有关集装箱各方的合作关系为目的，并进行“集装箱所有人”登记业务。
1953年，麦克莱恩提出建造码头货运场站的设想，让卡车沿着斜道开上专门设计的轮船，并卸下拖车。
1956年4月，美国人马尔科姆·麦克莱恩首先提出了集装箱运输必须实现海陆联运的观点，为了便于海陆联运，他主张陆运和海运由一个公司控制和管理。美国泛大西洋船公司使用一艘经改装的T-2型油船 “马科斯顿”号，在甲板上装载了58个大型集装箱，试运行纽约至休斯顿航线。
集装箱诞生的关键：扭锁的发明
1957年10月，坦林格开始了对集装箱的研究，并最终发明了真正可以让集装箱实现大规模应用的关键机械装置——扭锁。现代意义上的集装箱，终于诞生了。盖脱威城号第一次航行，从新泽西出发前往迈阿密。
麦克莱恩最初的计划是制造能够运载他的卡车的滚装船，并将运输成本降低近75%。然而，这个想法真正实施起来却有一定的困难，因为卡车轮胎会占据宝贵的空间，而且他也无法将卡车一辆接一辆地堆叠起来。为了找到解决方案，他求助于当时的合作伙伴布朗工业公司，该公司为麦克莱恩提供卡车拖车，而在该公司担任工程副总裁的，正是基思·坦林格。
麦克莱恩向坦林格提出了一个想法，想让他设计出一种完美的集装箱，既要提高容量，又要降低成本，还要实际可行。于是坦林格开始了对集装箱的研究，并最终发明了真正可以让集装箱实现大规模应用的关键机械装置——扭锁。他首先将集装箱封闭起来，然后在集装箱的每个角都做了一个带槽的孔眼，再把扭锁放入其中。这样，两个集装箱就可以堆叠在一起，然后利用扭锁将它们牢牢地锁定在一起。
在装卸的时候，起重机也可以很方便地锁定在集装箱的四个角孔上，然后把集装箱轻松提起。此外，扭锁也可以用来将集装箱固定在卡车或货运列车的底盘上。这一切，都让集装箱的装卸变得更加简单和轻松，工作效率大大提高。现代意义上的集装箱，终于诞生了。
1965年6月，坦林格说服麦克莱恩，让海陆联运公司放弃了之前申请下来的扭锁和角柱的专利，从而打破了僵局。美国标准协会通过了一项基于海陆联运公司设计的国家标准，三个月后，国际标准化组织采用ASA设计作为世界标准。
1966年4月，海陆运输公司（原美国泛大西洋船公司）以经过改装的全集装箱船开辟了纽约至欧洲集装箱运输航线。1967年的越战，美国需要把大量的货物从美国运送到亚洲，美国政府对效率要求极高，这时候集装箱的优势就发挥出来了。
1973年，中国开辟了海上国际集装箱运输，天津接卸了第一个国际集装箱。中国与日本就20英尺集装箱运输达成协议，确定天津港为接运港之一。当年9月，日本川崎汽船公司的“渤海1号”轮由日本神户港驶往天津港，由此拉开了天津港国际集装箱运输的序幕。中国国际集装箱运输起步较晚，但发展的速度是最快的。
随着科技的进步，集装箱的发展也日新月异，越来越现代化、科技化和数字化。但这一切，都是在坦林格的伟大创新的基础上所取得的进步。2010年，坦林格因其远见卓识和创新理念被美国国家科学院授予吉布斯兄弟奖章。该奖项旨在表彰那些在应用科学领域做出重大贡献的人。2011年8月27日，坦林格离世，享年92岁。坦林格为推动海洋运输和世界贸易所做出的巨大贡献，将永远铭刻在人类海洋史上。
所有的技术发明都要重新回到人的延伸这个角度，来重新评判它的价值。 说到这儿，我们才可以理解，为什么我们说互联网会给人类文明带来巨大的变革？因为它再一次延伸了人，产生了全新的连接。
所以说，科学技术是第一生产力，不假。但什么科学技术才是更大的生产力的推手呢？从这个例子我们可以得出结论，就是那些创新了人和其他资源的连接方式，并且极大地降低了连接成本的技术，就是最大推动力的技术。
财经作家吴晓波最近在节目里说，未来企业发展的前提是积木式创新，而且企业会朝着组织蜂窝化、产品生态化、竞争跨界化的方向发展。
我们先说说为什么积木式创新是未来企业发展的前提。大家小时候都玩过积木，每一块积木都是现成的，你可以搭出各种形状。企业的积木式创新也是一样的道理，任何一个产品都已经具有了基础性的原件，对企业来说，重点就是怎么组装这些原件，以及如何加入自己与众不同的核心技术。只要有了核心技术或能力，剩下的事情都能通过积木式创新完成。
未来大企业存在的基础会被慢慢瓦解，到时候的大企业没办法进行一整套的大包大揽模式，所以未来一定是属于中小企业的，属于那些能够提供核心技术的公司。苹果公司就是积木式创新的领头羊，它只负责研发芯片和重要配件，剩下的具体生产都交给世界各国的企业。比如说，中国的富士康公司就负责生产各种的零配件，而韩国和日本的公司负责供应屏幕等配件。这样的积木式创新，使得苹果领先了其他手机品牌。
扭锁在“十三五”课题研究中的应用
由中建股份牵头的“十三五”国家重点研发计划项目 “装配式混凝土工业化建筑高效施工关键技术研究与示范”，第四课题“大型预制构件无损性库存与运输、高效吊装与安装技术研究与示范”2016年9月20日于上海，召开第一次工作会。作者有幸作为子课题负责人承担了本课题的其中一项重要子课题“大型预制构件专用减震搁置架和专用运输设备的研究”。
研究背景
当前大型预制构件用运输设备一般仍采用现有的运输货车，缺乏适用于大型预制构件专用运输车辆。其次，大型预制构件用搁置架缺乏系统研究，在一定程度上增加了预制构件在存储和运输过程中的破损，也大大降低了大型预制构件的运输效率。
主要是针对大型预制构件市场发展的技术需求，提出大型预制构件无损性库存与运输高效吊装与安装技术的研究方向，子课题基于国内外专用搁置架和运输设备的研究成果，研究大型竖向和水平预制构件专用减震搁置架的钢结构设计方案、结构静荷载和动荷载受力分析，现有运输设备与专用搁置架的关联性研究及安全性评估，通过试制专用减震搁置架和改进专用运输设备并进行减损率和运输效率评价，验证工装设备的合理性和可推广性。
研究内容
拟解决关键技术问题：针对民用建筑中各种大型预制构件，分成水平和竖向两种类型分别进行大型预制构件在运输，库存过程中所采用的专用搁置架和专用运输设备的研究。通过对专用搁置架进行钢结构设计，并进行满荷载不同工况下的结构静力分析和运输工况下的结构动力分析，并通过合理的设置减震垫片、减震器等细部构造，达到减小大型预制构件在库存，运输过程中的损坏的研究目的。
针对问题拟开展的主要研究内容：
1. 专用减震搁置架设计研究
2. 专用运输设备与减震搁置架关联性相关研究
3. 试制专用减震搁置架，改进专用运输设备
4. 减损率及运输效率对比分析研究
关键机械装置——扭锁的作用
用积木式创新的做法把已有的技术大胆地拿来使用和改进，才能够在装配式建筑市场上先人一步推出创新产品。因为集装箱技术大约有70多年的历史了，我们敏锐地觉察到这个已经发展成熟，并被证明有效的技术，可以被拿来使用。
所以在课题研究中先行引进了通过角件与旋锁的整套系统装置，可快速连接固定专用减震搁置架与常规平板货车，在保证了安全的同时又显著提高了装车效率和运输效率。
专用减震搁置架通过特有的储存、固定结构使装载量提高，所以在保证构件质量避免破损的同时，又能在高效运输方面发挥大幅度减低成本的作用。通过防损固定措施，避免了构件相互摩擦碰撞，明显减少了构件下线后二次转运和反复起吊装卸造成的破损率。
根据大型预制构件专用减震搁置架在堆放和运输过程中可能发生的状况，对其静止工况、外力冲击工况、运输工况进行力学性能分析，分析表明该专用减振搁置架在各工况的力学分析汇总，均满足挠度和应力要求，直接进行应用和推广。
减隔振效果分析，假设运输车以50km/h速度在B级公路上行驶，计算得出隔振前后的加速度功率谱密度对比，对比看出隔振后的自振频率约为2.7倍，隔振效果达到82%，效果明显。
本试验测试搁置架对各类构件的减震效果，为满足检测设备安装及充足的操作空间，故本试验仅选取了3块具有代表性双面叠合墙板试件：分别为无窗洞（自重大）、双窗洞和三窗洞（薄弱）。
适用于大型构件的水平运输专用搁置架，为了与国内常见平板运输车以及路面限高的规格匹配，设计尺寸长13米，宽3米，高度2.8米。
通过对所载大型构件前后及水平方向的约束，减少构件在车辆运动过程中由于惯性作用而导致的振幅放大。且在达到减振目的的同时增加了搁置架运输的安全性。率先采用16个由两层钢板和其间的橡胶芯组成的减振器作为搁置架基座和运输车之间的减振措施；底盘和前后支架的限位器上均固定防损缓冲层，作为搁置架和构件之间的减振措施。
哈金森减震器：该方案凭借横轴的硬橡胶和纵轴的低动刚度有效提高了车辆货架的减震性能，它的性能介于传统方案与液压方案之间。它的设计旨在减少来自路面的震动与冲击，在提高车辆货架性能、安全与舒适度方面起关键作用。
蓝色的线表示输入（10g），绿色的线表示输出（2g）,也就是说加减振器之后只有2 g 的加速度输出，可以明显的看出加速度的衰减。红色的线代表在10g 的冲击情况下，减振器的形变量最大为5.7 mm, 这个位移在产品的接受范围之内。
预设工况：
1、按每块构件5吨，码垛4块预制件。
2、假设货车以100公里每小时紧急制动，制动距离假设为100米。
3、假设货车以40公里每小时过弯。弯道半径150米。
2ax=Vt^2-V0^2 a=3.86m/s2 每个支撑点的水平力F=ma=5x3.86/2=9.65KN，考虑动力荷载系数1.2，水平力为12KN，侧向力按5KN考虑。竖向荷载5x4x10=200KN，考虑动力荷载系数1.2，竖向荷载为240KN，按集中力15KN施加到荷载钢梁上。
静止工况下搁置架最大应力发生在底部排架工字型横梁支座处腹板与上翼缘相交处，最大应力127.4MPa，小于屈服应力；在紧急制动工况下，最大应力处与静止工况类似，最大应力为129.1MPa，竖向限位架立柱最大应力为50MPa；在转弯工况下，由于受横向力与向心力共同作用，搁置架最大应力发生在竖向限位架底部加腋处，最大应力178.5MPa。
首次在运输途中采用运输测振仪对运输车辆及预制构件的振动进行监测，对比各运输工况下运输车的振动加速度和构件的振动加速度，可将搁置架对构件的减振效果作出评价。
运输测振：通过监测装置记录运输全过程三维振动、冲击、冲撞加速度，对记录到的三轴加速度在时域坐标系显示，能合并显示三轴振动加速度均方根值，能对超标次数、超限率、极大值时刻及其对应时间进行统计。对记录存储的数据统计、查看、分析超限事件波形并按预设的方案输出报表，配套微型打印机可以现场打印测试数据。
运输监控：结合应用BIM技术实现库存堆放预警、物流状态监控等精细化管理，改变传统的粗放式管理现状。基于无线 3G/4G 网络通讯技术及 GPS 定位系统实现记录运输过程振动及地理位置信息并反馈至PC工厂远程监控中心，通过客户端软件下载分析数据、查看地图信息。通过建立“源头到终端”全过程控制体系，规范过程风险的控制，提高了构件全生命周期的可追溯性。
数据分析处理软件集成相关行业标准，根据不同类型的构件判定安全振动冲击范围，对监测起始时间、运行时长、记录周期，以及仪器编号、运输工具、运输工具自编号、始发地、目的地，运输构件及运输人员信息进行显示。对于在运输过程中超量的振动或冲击会导致不可接受的损坏，能为责任界定提供重要依据，为大型预制构件运输保驾护航。
对比各运输工况下运输车的振动加速度和构件的振动加速度，可对搁置架的减振性能作出评价.试件加速度与车辆加速度的比值越小，说明减振效果越好。
最终作者负责的本子课题技术指标、经济指标的完成情况均达到任务书要求。满足验收条件。
1、经计算满足极端道路运输情况下的受力要求，安全性能可靠；
2、经多种道路条件的测试，构件振动加速度明显降低，减振效果显著；
3、经实际项目应用，构件运输破损率大幅减小，运输效率提高，构件装卸方便，显著降低现场人工及时间成本，获得所有试用单位的好评和认可。
4、经中国科学院认定，两套减震搁置架的减震效果、减损率等指标均达到了国际先进水平。
整理：弃医转行的工程师
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