คำว่า"หน่วยบรรทุก"หมายถึงขนาดของชุดประกอบที่รวมสิ่งของแต่ละชิ้นจำนวนมากเข้าด้วยกันเพื่อความสะดวกในการจัดเก็บและขนส่ง^{[ 1 ]}ตัวอย่างเช่น พา เลทบรรทุกถือเป็นหน่วยบรรทุกที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายด้วยรถยกพาเลทหรือรถยกหรือตู้คอนเทนเนอร์บรรทุกถือเป็นหน่วยสำหรับการขนส่ง หน่วยบรรทุกสามารถบรรจุลงในชั้นวางในคลังสินค้าตู้คอนเทนเนอร์รถบรรทุกหรือตู้รถไฟ ได้อย่างแน่นหนา แต่สามารถแยกออกจากกันได้ง่าย ณ จุดกระจายสินค้า ซึ่งโดยปกติจะเป็นศูนย์กระจายสินค้าผู้ค้าส่งหรือร้านค้าปลีกเพื่อจำหน่ายให้กับผู้บริโภคหรือเพื่อใช้งาน^{[ 2 ]}

สินค้าอุปโภคบริโภคและสินค้าอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เคลื่อนย้ายผ่านห่วงโซ่อุปทานในรูปแบบบรรจุเป็นหน่วยหรือเป็นชุดอย่างน้อยในบางช่วงของวงจรการจัดจำหน่าย การบรรจุเป็นหน่วยทำให้การจัดการ การจัดเก็บ และการจัดจำหน่ายมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดต้นทุนการจัดการและความเสียหายโดยการลดการสัมผัสสินค้าแต่ละชิ้น

โดยทั่วไปแล้ว การบรรจุสินค้าหนึ่งหน่วยอาจประกอบด้วย กล่อง กระดาษลูกฟูกที่วางซ้อนกันบนพาเลทหรือแผ่นรองและยึดให้มั่นคงด้วยฟิล์มยืด เทปกาวแบบไวต่อแรงกดสายรัดหรือฟิล์มหดประมาณ 2 พันล้านหน่วยบรรจุสินค้าถูกใช้งานในสหรัฐอเมริกาทุกวัน^{[ 3 ]}

การออกแบบหน่วยรับน้ำหนักมี 3 ประเภท ได้แก่ แบบอิงส่วนประกอบ แบบอิงระบบ และแบบสอดคล้องกับมาตรฐาน ซึ่งแต่ละประเภทมีการใช้งานที่แตกต่างกัน

การออกแบบโดยใช้ส่วนประกอบเป็น วิธีการออกแบบหน่วยรับน้ำหนักแบบ เฉพาะกิจ ที่ล้าสมัย บางครั้งส่วนประกอบต่างๆ ถูกกำหนดคุณสมบัติเกินความจำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่แน่นอน หรือถูกทดสอบเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่ประหยัด

ระบบจัดเก็บและกระจายสินค้าแบบหน่วยบรรจุประกอบด้วยส่วนประกอบหลายส่วนที่ทำงานร่วมกัน:

• บรรจุภัณฑ์และฉลาก (พร้อมตัวผลิตภัณฑ์)
• พาเลท
• อุปกรณ์ขนถ่าย/จัดเก็บ
• สภาพแวดล้อมในการขนส่ง ( แรงกระแทกการสั่นสะเทือนความชื้นอุณหภูมิฯลฯ )

มีความรู้มากมายเกี่ยวกับการออกแบบส่วนประกอบแต่ละส่วนเหล่านี้ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบเหล่านั้นได้รับการศึกษามากขึ้นในระยะหลัง เมื่อระบบบรรจุภัณฑ์ พาเลท และการขนส่งถูกออกแบบแยกกันในสถานที่ต่างๆ โดยทีมงานที่แตกต่างกัน ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นระบบการบรรทุกสินค้าที่ไม่ eficiente

ผลที่ตามมาจากการออกแบบส่วนประกอบอิสระในห่วงโซ่อุปทานอาจรวมถึง:

• สถานที่ทำงานที่ไม่ปลอดภัย
• ความเสียหายของผลิตภัณฑ์
• ต้นทุนบรรจุภัณฑ์สูง
• ประสิทธิภาพการจัดการลดลง
• ทรัพยากรธรรมชาติที่สูญเปล่า
• การลดลงของคุณภาพสิ่งแวดล้อม

การออกแบบโดยใช้ระบบเป็นกระบวนการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนของส่วนประกอบหน่วยบรรทุกได้ โดยอาศัยความเข้าใจว่าพาเลท บรรจุภัณฑ์ และอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในระหว่างการกระจายและการจัดเก็บผลิตภัณฑ์ เพื่อออกแบบส่วนประกอบหน่วยบรรทุก

แนวทางการออกแบบหน่วยบรรทุกตามระบบใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์และการทดสอบในห้องปฏิบัติการเพื่อสร้างบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ปริมาณวัสดุที่เหมาะสมเพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์ ทำให้การจัดการและการขนส่งปลอดภัย และลดการใช้วัสดุที่ไม่สามารถรีไซเคิลได้^{[ 4 ]}

ปัจจุบันบริษัทต่างๆ ต้องพิจารณาถึงความยั่งยืนเมื่อกำหนดวิธีการนำผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์กลับมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิลเมื่อสิ้นสุดการใช้งาน โดยการผสมผสานความยั่งยืนเข้ากับวิทยาศาสตร์ด้านหน่วยบรรทุก พวกเขาไม่เพียงแต่สร้างหน่วยบรรทุกที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้น แต่ยังลดปริมาณวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในการขนส่งสินค้าดังกล่าว เพิ่มวัสดุที่สามารถนำไปรีไซเคิลได้สูงสุดและลดปริมาณขยะที่ต้องส่งไปยังหลุมฝังกลบให้น้อยที่สุด^{[ 4 ]}

การขนส่งสินค้าแบบเป็นหน่วยนั้น มักใช้ยานพาหนะและพื้นที่จัดเก็บหลายประเภทผสมกันอย่างคาดเดาไม่ได้ และยากที่จะคาดเดาชุดการขนส่งที่แน่นอน ดังนั้น การออกแบบสินค้าแบบเป็นหน่วยจึงต้องสามารถขนส่งได้ด้วยยานพาหนะทุกประเภท และสามารถจัดเก็บได้ในสถานที่หลากหลายแห่ง ข้อกำหนดสำหรับการจัดเก็บระยะยาวและการขนส่งสินค้าแบบเป็นหน่วยในระยะทางไกลนั้นมีความคล้ายคลึงกันหลายประการ

ปัจจัยที่นำมาพิจารณาในการออกแบบระบบโหลดหน่วย ได้แก่:

• การกระจายการสั่นสะเทือนและการสั่นพ้อง
• การรับน้ำหนักข้ามจุดและการเสียรูป
• การโก่งตัวของหน่วยน้ำหนัก
• แรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวและความเสถียรของภาระ
• แรงกดและการปกป้องผลิตภัณฑ์
• การรักษาเสถียรภาพในแนวดิ่งและแนวนอน

บ่อยครั้ง การเพิ่มบรรจุภัณฑ์ราคาไม่แพงเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้ชิ้นส่วนที่สำคัญมีความเสถียรหรือแข็งแรงขึ้น และให้ประสิทธิภาพการรับน้ำหนักต่อหน่วยที่ดีในราคาประหยัด^{[ 5 ]}

มาตรฐานอนุญาตให้มีการออกแบบและทดสอบหน่วยรับน้ำหนักเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดหรือวิธีการทดสอบ ที่เขียนไว้ สามารถ ตรวจสอบได้ ว่า หน่วยรับน้ำหนักนั้นเป็นไปตามมาตรฐานและได้รับการตรวจสอบเพื่อยืนยันว่าหน่วยรับน้ำหนักนั้นมีประสิทธิภาพจริง

มาตรฐานต่างๆ เป็นเหมือนคลังความรู้เชิงสถาบันเกี่ยวกับสภาพการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นจริงในขบวนรถไฟขนส่งสินค้า และรวบรวมแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบและการทดสอบหน่วยบรรทุกสินค้า นอกจากนี้ มาตรฐานยังอธิบายถึงข้อกำหนดด้านการบรรทุก เพื่อให้ผู้ให้บริการด้านโลจิสติกส์สามารถวางแผนเพื่อตอบสนองข้อกำหนดเหล่านั้นได้

• มาตรฐานที่อิงตามวัสดุจะอธิบายถึงการออกแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับสถานการณ์เฉพาะต่างๆ โดยมักใช้เพื่ออธิบายส่วนประกอบของหน่วยน้ำหนัก เช่น พาเลท สายรัด ซีล ฝาปิด วงแหวนยึด และไม้ค้ำยัน
• มาตรฐาน การทดสอบประสิทธิภาพอธิบายถึงความต้องการและอนุญาตให้มีความยืดหยุ่นในการเลือกใช้วัสดุ โดยจะนำไปใช้กับการออกแบบหน่วยรับน้ำหนักเฉพาะเจาะจง

มาตรฐาน ASTM D4169 มีโปรโตคอลการทดสอบมาตรฐานสำหรับน้ำหนักบรรทุกต่อหน่วย ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามมูลค่าของน้ำหนักบรรทุก อันตรายที่คาดการณ์ไว้ และสภาพแวดล้อมการกระจายสินค้า มาตรฐานนี้เป็นมาตรฐานที่เน้นประสิทธิภาพ

มาตรฐานอีกประการหนึ่งสำหรับหน่วยบรรทุกคือ MIL-STD-1660 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับหน่วยบรรทุกกระสุน^{[ 1 ]}โดยทั่วไปแล้ว หน่วยบรรทุกของกระทรวงกลาโหมจะใช้พาเลทขนาด 40 นิ้ว × 48 นิ้ว (1,016 มม. × 1,219 มม.) ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่สามารถบรรจุลงในตู้คอนเทนเนอร์ ISO ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีน้ำหนักน้อยกว่า 4,000 ปอนด์ (1,814 กก.) เพื่อจำกัดความเครียดของอุปกรณ์ขนส่ง มีคุณสมบัติกันสภาพอากาศ และวางซ้อนกันได้สูง 16 ฟุต (4.877 ม.) มักใช้พาเลทเหล็ก สายรัดเหล็กที่มีรอยบาก ไม้อัดสำหรับใช้งานกลางแจ้ง และฟิล์มพลาสติก MIL-STD-1660 กำหนดว่าสินค้าที่บรรทุกต้องไม่น้อยกว่าความกว้างของพาเลท ในขณะที่อนุญาตให้มีส่วนที่ยื่นออกมาได้บ้าง เครื่องหมายคือบาร์โค้ด LOGMARS และหมายเลขสินค้าคงคลังมาตรฐาน มาตรฐานนี้อธิบายส่วนสำคัญของเส้นทางโลจิสติกส์ รวมถึงการจัดเก็บ การขนส่งทางเรือ ทางอากาศ ทางรถบรรทุก รถยก และสลิง (เช่น การขนส่งจากเรือสู่เรือ และการขนส่งด้วยร่มชูชีพ) มีมาตรฐานเสริมสำหรับการขนถ่ายสินค้าจากเรือสู่เรือ และการขนถ่ายสินค้าสะเทินน้ำสะเทินบก นอกจากนี้ยังมีการทดสอบสำหรับการเรียงซ้อน การขนส่ง การใช้สลิง การใช้รถยกและรถลากพาเลท การกระแทก การทดสอบการตก การเอียง การกักเก็บน้ำ (เช่น สภาพอากาศ) และการถอดประกอบอย่างปลอดภัย

มาตรฐาน MIL-STD-1660 อาจดูเหมือนเป็นการออกแบบที่เกินความจำเป็นสำหรับนักออกแบบหน่วยบรรจุภัณฑ์เชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม มาตรฐานการทำเครื่องหมาย ความปลอดภัย ความเสถียร ประสิทธิภาพเชิงปริมาตร ขีดจำกัดน้ำหนัก และความต้านทานแรงกระแทกที่คล้ายคลึงกันนั้นเป็นสิ่งที่จำเป็นในงานโลจิสติกส์เชิงพาณิชย์เป็นประจำ การใช้สลิงในการขนส่งเป็นเรื่องปกติสำหรับท่าเรือขนาดเล็กและการขนส่งที่ไม่ใช้ตู้คอนเทนเนอร์ คุณสมบัติกันน้ำอาจเป็นทางเลือก บางครั้งก็มีประโยชน์ และถุงบรรจุสินค้าก็ราคาถูก การจัดเรียงซ้อนสินค้าในระดับสูงอย่างได้มาตรฐานอาจเป็นทางเลือกเช่นกัน แม้จะมีราคาแพง แต่ก็มีประโยชน์สำหรับลูกค้าที่ไม่มีชั้นวางสินค้าและลูกค้าทางทหาร

• Ward, RE 1993. มุมมองเกี่ยวกับการขนถ่ายวัสดุจากสหรัฐอเมริกา การนำเสนอในงาน INTERMAX 93 สมาคมอุตสาหกรรมการขนถ่ายวัสดุแห่งอเมริกา ชาร์ลอตต์ รัฐนอร์ทแคโรไลนา www.MHIA.org
• Yam, KL, "สารานุกรมเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
• มาตรฐาน ASTM D6055 การขนย้ายเชิงกลของสินค้าบรรจุหน่วย
• มาตรฐาน ASTM D6179 การเคลื่อนย้ายสินค้าบรรจุตู้แบบหยาบ
• MHIA/ANSI MH1–2005 พาเลท แผ่นรอง และฐานรองอื่นๆ สำหรับสินค้าบรรจุหน่วย

• พาเลทหลัก 463Lเป็นพาเลทขนส่งทางอากาศที่ทำจากไม้และอลูมิเนียม ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ
• หน่วยก่ออิฐคอนกรีต
• เครน (เครื่องจักร)
• IPPCแนวทางปฏิบัติที่มีผลต่อการจัดการพาเลทที่ใช้ในการขนส่งสินค้าระหว่างประเทศ
• ระบบการบรรจุสินค้าลงพาเลท
• ULDคือพาเลทหรือคอนเทนเนอร์อลูมิเนียมและพลาสติกน้ำหนักเบาสำหรับขนส่งทางเครื่องบิน
• การขนส่งแบบไม่เต็มคันรถ
• น้ำหนักเชิงมิติสำหรับตัวประกอบลูกบาศก์

• ศูนย์ออกแบบหน่วยโหลดเวอร์จิเนียเทค