眾所周知，物流工程作為一門(mén)學(xué)科，是管理學(xué)門(mén)類(lèi)下，工商管理下的二級(jí)學(xué)科，有其深厚的理論基礎(chǔ)作為支撐。根據(jù)學(xué)科的定義，物流工程主要研究物流學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、管理學(xué)、交通運(yùn)輸組織學(xué)、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)學(xué)、運(yùn)輸商務(wù)管理等方面的基本知識(shí)和技能。在物流、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造等企業(yè)單位進(jìn)行物流系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，物流技術(shù)設(shè)備的研發(fā)，物流成本的分析與控制等。物流系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)包括工廠物流系統(tǒng)、物流園區(qū)、物流倉(cāng)庫(kù)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；物流設(shè)備更是包羅萬(wàn)象，大的分類(lèi)有貨運(yùn)車(chē)輛、冷藏車(chē)、裝卸設(shè)備、搬運(yùn)設(shè)備、起重設(shè)備、分揀設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、包裝設(shè)備等；物流成本分析與控制，則需要了解物流的基本運(yùn)作流程、作業(yè)原理、崗位設(shè)置、管理技能、統(tǒng)計(jì)方法、數(shù)據(jù)分析、KPI管理、改進(jìn)需求等。

        然而，對(duì)單元化物流系統(tǒng)本身而言，其又是一個(gè)典型的集成系統(tǒng)，涵蓋了建筑、交通、機(jī)械、力學(xué)、傳動(dòng)、電子、自控、計(jì)算機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)、通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)、光電技術(shù)等眾多門(mén)類(lèi)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)，是一個(gè)典型的交叉性跨學(xué)科的系統(tǒng)。系統(tǒng)集成理論亦是其主要的支撐系統(tǒng)之一，甚至是更加直接的和關(guān)聯(lián)度更高的重要理論基礎(chǔ)。

        本文討論單元化物流系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，重點(diǎn)從系統(tǒng)構(gòu)成的要素、功能以及目標(biāo)出發(fā)，探索單元化物流系統(tǒng)的核心思想。

1） 單元化物流系是一個(gè)集成系統(tǒng)

        集成理論是上世紀(jì)九十年代出現(xiàn)的一種新的管理哲理和方法，其核心思想是重新審視在管理領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的分工思想，而以集成管理的思想取而代之。集成理論不是絕對(duì)無(wú)分工，而是以集成群為核心下的適度分工。

有專(zhuān)家認(rèn)為，集成論的基本問(wèn)題包括集成單元、集成模式、集成界面、集成條件、集成環(huán)境等五個(gè)要素，認(rèn)為這“五要素”是系統(tǒng)研究集成理論體系的基本問(wèn)題。這五要素分別說(shuō)明了用什么(集成單元)，在什么樣的環(huán)境下(集成環(huán)境)，通過(guò)何種方式(集成模式)，用什么來(lái)連接(聯(lián)系)需要集成的單元(集成界面)，在什么樣的條件下(集成條件)來(lái)完成集成，實(shí)現(xiàn)集成的目標(biāo)。

        單元化物流系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)要素包括如下：

        集成單元：包括單元化物流系統(tǒng)中的所有硬件和軟件，其中硬件包括建筑，運(yùn)輸裝備和倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備，以及單元化的載具等，軟件包括物流管理中的各種軟件系統(tǒng)，如WMS系統(tǒng)，TMS系統(tǒng)，WCS系統(tǒng)以及各種計(jì)算機(jī)、通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)、自動(dòng)控制軟件等。

        集成環(huán)境：物流技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)新的歷史時(shí)期。在經(jīng)歷了手工、機(jī)械、半自動(dòng)、全自動(dòng)的時(shí)代后，智能化的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，客戶要求不斷提升，單元化物流系統(tǒng)正是在這一環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。單元化物流的諸多優(yōu)勢(shì)，使其在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下保持效率的提升和成本的下降，從而贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另一方面，單元化物流技術(shù)日趨成熟，從兩個(gè)方面可以看到，其一是構(gòu)成單元化物流的理論、技術(shù)等日趨成熟，使實(shí)現(xiàn)單元化物流基本上不存在技術(shù)上的瓶頸；其二是單元共用體系的初步建立，支撐了單元化物流的實(shí)施與運(yùn)營(yíng)。

        集成方式：?jiǎn)卧锪飨到y(tǒng)的集成方式，采用的是典型的系統(tǒng)集成方式，其基本元素包含硬件和軟件系統(tǒng)，運(yùn)用現(xiàn)代集成與管理手段，完成多學(xué)科下各種技術(shù)的集成。

        集成界面：連接單元化物流系統(tǒng)的技術(shù)，有硬的一面和軟的一面，硬的連接包括硬件的連接，如單元與運(yùn)載工具的適配，車(chē)輛與月臺(tái)的適配，單元與儲(chǔ)存設(shè)備及建筑的適配等多個(gè)方面。軟的連接更為重要，即單元信息在不同系統(tǒng)中的一致性和唯一性，這是單元化物流的核心內(nèi)容。流暢的連接，是確保單元化物流高效運(yùn)作的基礎(chǔ)。

        集成條件：?jiǎn)卧锪飨到y(tǒng)集成條件表現(xiàn)在多個(gè)方面，其中最根本的是各種成熟的物流技術(shù)、方法、系統(tǒng)、裝備、軟件和人才。物流技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)表現(xiàn)出應(yīng)對(duì)各種需求的適應(yīng)性，產(chǎn)品和技術(shù)的多樣性，人才的充沛等。特別是自2010年來(lái)的10余年間，物流技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化，包括市場(chǎng)需求、人才培養(yǎng)、資本介入等，促成了物流技術(shù)的井噴式發(fā)展。

        此外，單元化物流系統(tǒng)還要解決的問(wèn)題，包括集成工具和集成目標(biāo)等問(wèn)題。這些問(wèn)題都或多或少分布在五個(gè)要素之中。其中，單元化物流系統(tǒng)集成的工具無(wú)外乎現(xiàn)有的技術(shù)手段，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，集成目標(biāo)首先是提升全供應(yīng)鏈下的效率和降低成本。此外，單元化物流的目標(biāo)還遠(yuǎn)不止于此，創(chuàng)造價(jià)值，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)成為新時(shí)代物流系統(tǒng)新的更大的目標(biāo)。

        對(duì)于集成系統(tǒng)而言，除了研究和了解集成要素之外，還要以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)處理各集成要素間的關(guān)系。系統(tǒng)集成的關(guān)鍵是通過(guò)協(xié)調(diào)各單元的工作，規(guī)范各部分的行為，以達(dá)到提升系統(tǒng)整體性能的目標(biāo)，而不是簡(jiǎn)單的設(shè)備堆砌。作為一個(gè)系統(tǒng)，除了功能外，還要考慮運(yùn)營(yíng)成本、可靠性、可維護(hù)性等一些列問(wèn)題。

        2） 單元化物流是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分

        毋庸置疑，單元化物流是現(xiàn)代物流體系的基礎(chǔ)和重要組成部分，是為現(xiàn)代物流服務(wù)的。在談及單元化物流系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)時(shí)，現(xiàn)代物流的理論體系也是支撐單元化物流系統(tǒng)的基石。

物流學(xué)研究的對(duì)象是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中“物”的流動(dòng)或移動(dòng)的方法與規(guī)律，研究的目的是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段和管理組織方法，優(yōu)化物流流程，減少物流流程的成本，提高商品流通的效率和效益，有效的管理和控制物流的全過(guò)程。

現(xiàn)代物流學(xué)是自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)相互滲透形成的應(yīng)用性新興學(xué)科，是一門(mén)匯集了經(jīng)濟(jì)科學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)等多門(mén)學(xué)科精華的交叉學(xué)科。

        物流是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中跨行業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，涵蓋了全部社會(huì)再生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程?，F(xiàn)代物流學(xué)涉及的范圍非常廣，是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等高新技術(shù)的支持下，研究物質(zhì)實(shí)體流動(dòng)的理論、規(guī)律和方法。其內(nèi)容從物流理論到應(yīng)用；物流技術(shù)到管理方法；宏觀物流到企業(yè)物流；國(guó)際物流到社會(huì)物流等各類(lèi)別的龐大體系。

        作為支撐物流運(yùn)作的物流系統(tǒng)，集成了建筑、交通、機(jī)械、力學(xué)、傳動(dòng)、電子、自控、計(jì)算機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)、通訊、數(shù)據(jù)庫(kù)、光電技術(shù)等眾多門(mén)類(lèi)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)，是一套復(fù)雜的自動(dòng)化集成系統(tǒng)。

        總體來(lái)說(shuō)，單元化物流是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分和表現(xiàn)形式，單元化物流的高效、敏捷、透明、節(jié)省、簡(jiǎn)約、柔性等特征，正是現(xiàn)代物流追求的主要目標(biāo)。

        在所有技術(shù)中，信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)是單元化物流最能體現(xiàn)現(xiàn)代物流技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化是現(xiàn)代物流的主要特征，也是單元化物流的基本特征?，F(xiàn)代物流技術(shù)最主要的發(fā)展趨勢(shì)是向信息化、數(shù)字化和智能化發(fā)展，主要包括網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（如RFID技術(shù)，3D視覺(jué)，圖像識(shí)別）、自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)、自動(dòng)導(dǎo)引技術(shù)（如自然導(dǎo)航技術(shù)）、模擬仿真、數(shù)字孿生技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)（人工智能）等方面。這也是單元化物流的發(fā)展方向。

        單元化物流至少具有以下優(yōu)勢(shì)：

        為標(biāo)準(zhǔn)化單元載具提供了明確方向。從而為大規(guī)模推廣托盤(pán)共用體系提供了系統(tǒng)支撐。托盤(pán)共用體系建設(shè)的困難之一是標(biāo)準(zhǔn)化的單元器具問(wèn)題，沒(méi)有單元化物流的支持，標(biāo)準(zhǔn)化則難以形成，托盤(pán)共用體系將成為無(wú)源之水，很難具備內(nèi)生的動(dòng)力。

        單元化物流將大幅度提升物流效率，尤其是整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)行效率。這一點(diǎn)已經(jīng)逐步為大眾所認(rèn)識(shí)。

        單元化物流大幅度降低了自動(dòng)化物流尤其是智慧物流實(shí)現(xiàn)的難度。單元化物流大幅度降低了物流信息系統(tǒng)的復(fù)雜度、難度和成本，無(wú)論是物流信息的自動(dòng)獲取，還是物流新的傳遞，以及物流信息的處理等方面，單元化物流通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化物流信息系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)處理更為為快速、準(zhǔn)確。另一方面，對(duì)于自動(dòng)化而言，單元化物流系統(tǒng)也大幅度降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的難度。表現(xiàn)在物流的全過(guò)程之中，如裝卸、搬運(yùn)、儲(chǔ)存、分揀、集貨、運(yùn)輸?shù)取?

        單元化物流為大規(guī)模定制化提供了物流支撐。大規(guī)模定制化一方面是生產(chǎn)段的快速響應(yīng)，另一面是物流的輔助能力。兩者缺一不可。單元化物流還表現(xiàn)在對(duì)自身設(shè)備及系統(tǒng)的規(guī)?；a(chǎn)提供了可能。

單元化物流將使綠色物流成為可能。單元化物流對(duì)于綠色物流的詮釋?zhuān)粌H僅在于通過(guò)提升效率，使得能源的大幅度節(jié)約成為可能，而且在于對(duì)資源的全面節(jié)約，而使綠色物流保持在很高的水平。如單元器具及工具的重復(fù)使用，農(nóng)產(chǎn)品的有效保護(hù)，高效的逆向物流處理等。

        3） 單元化物流是基于供應(yīng)鏈優(yōu)化為目的的

        系統(tǒng)化的思想是單元化物流的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)，在這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，基于系統(tǒng)的，或者說(shuō)基于供應(yīng)鏈的優(yōu)化思想，是單元化物流的核心理論基礎(chǔ)之一。

        理解單元化物流系統(tǒng)，首先就要理解系統(tǒng)化思想的重要性。無(wú)論是從運(yùn)籌學(xué)、博弈論還是從優(yōu)化理論出發(fā)，系統(tǒng)的觀點(diǎn)是單元化物流系統(tǒng)產(chǎn)生的根源?；诠?yīng)鏈的優(yōu)化，其根本點(diǎn)是整體優(yōu)化大于局部?jī)?yōu)化，局部效率要服從于整體效率。

        計(jì)算機(jī)管理技術(shù)與托盤(pán)單元，是支撐其現(xiàn)代物流的兩個(gè)基石，這與單元化物流系統(tǒng)不謀而合。單元化物流，一方面強(qiáng)調(diào)單元（主要是托盤(pán)單元和箱單元），另一方面強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化。

        什么是系統(tǒng)？中文的“系統(tǒng)”一詞是一個(gè)外來(lái)詞，來(lái)源于英文system的音譯，而英文system一詞，正如很多其它的外來(lái)詞，它是來(lái)源于古希臘文（systεmα），其大意為“部分組成的整體”。這一含義一直被延續(xù)了下來(lái)。

        關(guān)于系統(tǒng)的定義有很多種，錢(qián)學(xué)森是中國(guó)最早從事系統(tǒng)工程的著名科學(xué)家之一，他給出的定義是：“系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的，具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)有機(jī)整體又是它所從屬的更大系統(tǒng)的組成部分”。貝塔朗菲（Bertalanffy，Ludwig von）定義為：           “系統(tǒng)是相互聯(lián)系、相互作用的諸元素的綜合體”。總體來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)具有以下特征：

        系統(tǒng)由2個(gè)或2個(gè)以上的元素構(gòu)成；

        系統(tǒng)的所有元素并非是獨(dú)立的，而是相互聯(lián)系、相互依賴、相互作用的有機(jī)體；

        系統(tǒng)的各元素共同構(gòu)成一個(gè)整體，并且具有一定的功能；

        每個(gè)系統(tǒng)具有一定的獨(dú)立性，并且是它所從屬的更大系統(tǒng)的組成部分。

        從以上的定義可以看出，系統(tǒng)形態(tài)各異，包羅萬(wàn)象。系統(tǒng)可以是非常簡(jiǎn)單的，也可以是非常復(fù)雜的。一個(gè)細(xì)胞可以構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，它可以簡(jiǎn)單的描述成由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)核和細(xì)胞膜組成，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，并具有一定功能。一個(gè)宇宙也是一個(gè)系統(tǒng)，它由無(wú)數(shù)星系構(gòu)成，復(fù)雜無(wú)比。

        以系統(tǒng)的觀點(diǎn)看待單元化物流系統(tǒng)，我們將很快從諸多煩惱中解脫出來(lái)。比如單元載具的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，人們?cè)?jīng)爭(zhēng)論不休的是托盤(pán)的尺寸到底應(yīng)該是多少才是合適的。其實(shí)，從另一個(gè)角度來(lái)看問(wèn)題，就顯得非常簡(jiǎn)單：這就是先定義托盤(pán)本身，再定義產(chǎn)品包裝和其它關(guān)聯(lián)的工具和設(shè)備設(shè)施，包括運(yùn)輸車(chē)輛、倉(cāng)庫(kù)、物流設(shè)備、碼頭、機(jī)場(chǎng)、道路等，這樣就能化繁為簡(jiǎn)，綱舉目張。標(biāo)準(zhǔn)化是單元化物流的靈魂，在制定托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要時(shí)刻牢記這一點(diǎn)。很多人從局部應(yīng)用出發(fā)，認(rèn)為托盤(pán)單元要多元化，要照顧到方方面面的利益，這是典型的打補(bǔ)丁的思想，其結(jié)果只會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化的到退，進(jìn)而在無(wú)休止的爭(zhēng)論中，使得物流系統(tǒng)陷入低效率的死循環(huán)之中。單元化物流有了理論的指導(dǎo)，其系統(tǒng)的思想在客觀上起到了正本清源的作用。

        單元化物流既要解決接口問(wèn)題，也要解決信息的一致性問(wèn)題。接口是兩個(gè)系統(tǒng)連接的協(xié)議，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，單元化將成為封閉的系統(tǒng)，這將失去單元化的意義。信息的一致性，從根本上講，是要做到信息源頭的唯一性，在整個(gè)單元的流轉(zhuǎn)過(guò)程中，單元始終處于不變的狀態(tài)，無(wú)論是物理的還是信息的。

        有很多案例說(shuō)明基于供應(yīng)鏈優(yōu)化思想的重要性。從單個(gè)企業(yè)的角度考慮，也許自身的利益最大化是最重要的，但單元化物流的思想不是這樣的，單元化物流追求的是整體利益的最大化，這個(gè)整體既是供應(yīng)鏈的整體，也是全部參與企業(yè)構(gòu)成的整個(gè)生態(tài)的整體。只有這樣，才會(huì)形成整個(gè)生態(tài)鏈企業(yè)的多贏局面，才會(huì)有可持續(xù)發(fā)展的局面形成。如果不認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，將使單元化物流失去意義。

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