最初使用的起重機是迴轉式的,在海運貿易中被稱為“旋臂吊車”。這些起重機可以很好地把集裝箱從甲板上吊起,然後迴轉吊臂把集裝箱吊到碼頭上方,但是,它們的設計使得它們很難準確地把集裝箱放到一架拖車底盤上,而這就拖慢了整個操作。麥特森公司的起重機是從頭開始設計的,其中的一個設計要求就是它們要能夠在5分鐘之內卸下一隻到港集裝箱再裝上一隻離港集裝箱——這個週期要比泛大西洋公司最早使用的兩臺起重機短2分鐘。麥特森公司的起重機將具備可以從碼頭上伸出95英尺的吊臂,足以橫跨公司船隊中那些船的整個寬度。操作員可以控制吊運車把起吊梁移動到船的上方,放下起吊梁來抓住一隻集裝箱,提起集裝箱,然後以高達每分鐘410英尺的速度向碼頭移動。在高速度的情況下,這些動作會使高高懸掛在吊索上的集裝箱發生搖擺。萊斯利?哈蘭德設計了一種特殊的吊具來解決搖擺的問題,並在1957年的聖誕節期間利用兒子的機械拼裝玩具(ErectorSet)造了個模型來測試這種吊具的可行性。17
集裝箱改變世界的系統(9)
在向公司推薦了20~25英尺長的集裝箱之後,韋爾登的工作就結束了。哈蘭德的任務是拿出設計並完成開發。在1957年晚期,麥特森公司請卡車拖車製造商特雷墨比爾公司(Trailmobile)製造了兩隻原型集裝箱和兩架底盤。另一家承包商為他們製造了兩套吊具,還有一套用來模擬船上集裝箱格槽的鋼製構架。隨後他們進行了幾個月的測試。用來測量應變的儀器被連線到了裝置上;當具有不同重量和密度的集裝箱被吊入、吊出格槽以及放到底盤上時,集裝箱及其承載結構所受到的應力就被測定了。測試格槽被設定在了不同的角度,以確定集裝箱與構成格槽角的垂直角鋼之間究竟需要留出多大的間隙。裝有貨物的集裝箱被摞在了一起,以測量底部的集裝箱所承受的壓力。升降卡車開進了集裝箱內,以測量集裝箱底板上的應變。
當測試結果出來時,哈蘭德的團隊認定對麥特森公司來說,最經濟的集裝箱尺寸是高81/2英尺、長24英尺,比泛大西洋公司的集裝箱短11英尺。這個規格也考慮了韋爾登的一個發現:所節約的每一磅重量都值20美分,集裝箱內額外增加的每一立方英尺都值20美元。為了改善結構的完整性,集裝箱的頂蓋將是一整塊用鉚釘固定的金屬板,而不是用薄金屬板螺釘連線起來的幾塊金屬板條——後者是特雷墨比爾公司給高速公路拖車用的設計。鋼製角柱將必須能夠承受12萬磅——幾個集裝箱摞在一起的重量,大大超過了泛大西洋公司的首批集裝箱能夠承受的。集裝箱的門是雙層鋁製的,中間有增強板夾層。箱門用楔形榫接合到箱體上,以經受輪船在海上顛簸時所導致的扭曲壓力。箱底將鋪上用榫槽接合的花旗松。出於成本的考慮,新的設計沒有使用確保集裝箱可以相容特殊起重機和叉車的特殊附件。“提高一隻集裝箱的成本,比如說提高200美元,這幾乎不能帶來什麼像樣的額外效能,”哈蘭德評論說。“然而,如果裝置的成本高出了符合要求地完成任務所必需的成本,比如說高出了10%,那麼總體的利潤前景就將發生顯著的變化。”17
早在1958年,當麥克萊恩正準備開通泛大西洋公司去往波多黎各的新航線時,作為11家競標者中要價最低的一家,太平洋海岸機械裝置公司(PacificCoastEngineeringpany)贏得了為麥特森公司製造第一臺起重機的合同。太平洋海岸機械裝置公司不怎麼喜歡麥特森公司非常規的設計;他們事先宣告說,他們不會對集裝箱的搖擺、吊運車的設計以及麥特森公司指定的作業速度等難題負責。哈蘭德同意了他們的要求,告訴他們麥特森公司會對設計負責。於是,他們開始建造一個離地面有113英尺高的“A”字形的龐大怪物,它的支架間距達到了34英尺,這樣兩輛卡車或者兩節火車車廂就能並排從起重機下方透過。特雷墨比爾公司也按照麥特森公司指定的規格製造了600只集裝箱和400架底盤。麥特森公司開發出了一種捆索裝置,使得甲板上的集裝箱即使5個摞在一起(取決於集裝箱的重量)也不會有在海上遭到損毀的危險。17
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集裝箱改變世界的系統(10)
與此同時,韋爾登的研究部門在繼續他們對最最佳化的追求,為麥特森公司尋找著效率最高的船隊利用方法。透過租用每分鐘收費高達數百美元的IBM704計算機,研究人員建立了一個非常完善的業務模擬模型,其中所整合