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，工商管理下的二級學(xué)科，有其深厚的理論基礎作為支撐。根據學(xué)科的定義，物流工程主要研究物流學(xué)、運籌學(xué)、管理學(xué)、交通運輸組織學(xué)、運輸經(jīng)濟學(xué)、運輸商務(wù)管理等方面的基本知識和技能。在物流、交通運輸、機械制造等企業(yè)單位進(jìn)行物流系統的規劃設計，物流技術(shù)設備的研發(fā)，物流成本的分析與控制等。物流系統的規劃設計包括工廠(chǎng)物流系統、物流園區、物流倉庫等系統的設計；物流設備更是包羅萬(wàn)象，大的分類(lèi)有貨運車(chē)輛、冷藏車(chē)、裝卸設備、搬運設備、起重設備、分揀設備、儲存設備、包裝設備等；物流成本分析與控制，則需要了解物流的基本運作流程、作業(yè)原理、崗位設置、管理技能、統計方法、數據分析、KPI管理、改進(jìn)需求等。

        然而，對單元化物流系統本身而言，其又是一個(gè)典型的集成系統，涵蓋了建筑、交通、機械、力學(xué)、傳動(dòng)、電子、自控、計算機軟件、網(wǎng)絡(luò )、通訊、數據庫、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。系統集成理論亦是其主要的支撐系統之一，甚至是更加直接的和關(guān)聯(lián)度更高的重要理論基礎。

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

1） 單元化物流系是一個(gè)集成系統

        集成理論是上世紀九十年代出現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。集成理論不是絕對無(wú)分工，而是以集成群為核心下的適度分工。

有專(zhuān)家認為，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，認為這“五要素”是系統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)現集成的目標。

        單元化物流系統相對應要素包括如下：

        集成單元：包括單元化物流系統中的所有硬件和軟件，其中硬件包括建筑，運輸裝備和倉儲設備，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，如WMS系統，TMS系統，WCS系統以及各種計算機、通訊、數據庫、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)競爭日趨激烈，客戶(hù)要求不斷提升，單元化物流系統正是在這一環(huán)境下應運而生。單元化物流的諸多優(yōu)勢，使其在激烈的競爭環(huán)境下保持效率的提升和成本的下降，從而贏(yíng)得競爭優(yōu)勢。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，其一是構成單元化物流的理論、技術(shù)等日趨成熟，使實(shí)現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)施與運營(yíng)。

        集成方式：?jiǎn)卧锪飨到y的集成方式，采用的是典型的系統集成方式，其基本元素包含硬件和軟件系統，運用現代集成與管理手段，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，如單元與運載工具的適配，車(chē)輛與月臺的適配，單元與儲存設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中的一致性和唯一性，這是單元化物流的核心內容。流暢的連接，是確保單元化物流高效運作的基礎。

        集成條件：?jiǎn)卧锪飨到y集成條件表現在多個(gè)方面，其中最根本的是各種成熟的物流技術(shù)、方法、系統、裝備、軟件和人才。物流技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)表現出應對各種需求的適應性，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、資本介入等，促成了物流技術(shù)的井噴式發(fā)展。

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

        對于集成系統而言，除了研究和了解集成要素之外，還要以系統的觀(guān)點(diǎn)來(lái)處理各集成要素間的關(guān)系。系統集成的關(guān)鍵是通過(guò)協(xié)調各單元的工作，規范各部分的行為，以達到提升系統整體性能的目標，而不是簡(jiǎn)單的設備堆砌。作為一個(gè)系統，除了功能外，還要考慮運營(yíng)成本、可靠性、可維護性等一些列問(wèn)題。

        2） 單元化物流是現代物流系統的重要組成部分

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

物流學(xué)研究的對象是經(jīng)濟活動(dòng)中“物”的流動(dòng)或移動(dòng)的方法與規律，研究的目的是運用現代科學(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)相互滲透形成的應用性新興學(xué)科，是一門(mén)匯集了經(jīng)濟科學(xué)、管理科學(xué)、計算機科學(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。

        物流是國民經(jīng)濟中跨行業(yè)的基礎產(chǎn)業(yè)，涵蓋了全部社會(huì )再生產(chǎn)的運動(dòng)過(guò)程?，F代物流學(xué)涉及的范圍非常廣，是在現代計算機技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)和自動(dòng)識別技術(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、規律和方法。其內容從物流理論到應用；物流技術(shù)到管理方法；宏觀(guān)物流到企業(yè)物流；國際物流到社會(huì )物流等各類(lèi)別的龐大體系。

        作為支撐物流運作的物流系統，集成了建筑、交通、機械、力學(xué)、傳動(dòng)、電子、自控、計算機軟件、網(wǎng)絡(luò )、通訊、數據庫、光電技術(shù)等眾多門(mén)類(lèi)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)，是一套復雜的自動(dòng)化集成系統。

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

        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現代物流技術(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、柔性化是現代物流的主要特征，也是單元化物流的基本特征?，F代物流技術(shù)最主要的發(fā)展趨勢是向信息化、數字化和智能化發(fā)展，主要包括網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、自動(dòng)識別技術(shù)（如RFID技術(shù)，3D視覺(jué)，圖像識別）、自動(dòng)監控技術(shù)、自動(dòng)導引技術(shù)（如自然導航技術(shù)）、模擬仿真、數字孿生技術(shù)和機器人技術(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：

        為標準化單元載具提供了明確方向。從而為大規模推廣托盤(pán)共用體系提供了系統支撐。托盤(pán)共用體系建設的困難之一是標準化的單元器具問(wèn)題，沒(méi)有單元化物流的支持，標準化則難以形成，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)供應鏈的運行效率。這一點(diǎn)已經(jīng)逐步為大眾所認識。

        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)現的難度。單元化物流大幅度降低了物流信息系統的復雜度、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)標準化、規范化物流信息系統，使得數據處理更為為快速、準確。另一方面，對于自動(dòng)化而言，單元化物流系統也大幅度降低了系統實(shí)現自動(dòng)化的難度。表現在物流的全過(guò)程之中，如裝卸、搬運、儲存、分揀、集貨、運輸等。

        單元化物流為大規模定制化提供了物流支撐。大規模定制化一方面是生產(chǎn)段的快速響應，另一面是物流的輔助能力。兩者缺一不可。單元化物流還表現在對自身設備及系統的規?；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約成為可能，而且在于對資源的全面節約，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使用，農產(chǎn)品的有效保護，高效的逆向物流處理等。

        3） 單元化物流是基于供應鏈優(yōu)化為目的的

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

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

        計算機管理技術(shù)與托盤(pán)單元，是支撐其現代物流的兩個(gè)基石，這與單元化物流系統不謀而合。單元化物流，一方面強調單元（主要是托盤(pán)單元和箱單元），另一方面強調系統的優(yōu)化。

        什么是系統？中文的“系統”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了下來(lái)。

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

        系統由2個(gè)或2個(gè)以上的元素構成；

        系統的所有元素并非是獨立的，而是相互聯(lián)系、相互依賴(lài)、相互作用的有機體；

        系統的各元素共同構成一個(gè)整體，并且具有一定的功能；

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

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

        以系統的觀(guān)點(diǎn)看待單元化物流系統，我們將很快從諸多煩惱中解脫出來(lái)。比如單元載具的標準化問(wèn)題，人們曾經(jīng)爭論不休的是托盤(pán)的尺寸到底應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)的工具和設備設施，包括運輸車(chē)輛、倉庫、物流設備、碼頭、機場(chǎng)、道路等，這樣就能化繁為簡(jiǎn)，綱舉目張。標準化是單元化物流的靈魂，在制定托盤(pán)標準時(shí)，要時(shí)刻牢記這一點(diǎn)。很多人從局部應用出發(fā)，認為托盤(pán)單元要多元化，要照顧到方方面面的利益，這是典型的打補丁的思想，其結果只會(huì )導致標準化的到退，進(jìn)而在無(wú)休止的爭論中，使得物流系統陷入低效率的死循環(huán)之中。單元化物流有了理論的指導，其系統的思想在客觀(guān)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)系統連接的協(xié)議，沒(méi)有標準化的接口，單元化將成為封閉的系統，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)整體既是供應鏈的整體，也是全部參與企業(yè)構成的整個(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(yíng)局面，才會(huì )有可持續發(fā)展的局面形成。如果不認識到這一點(diǎn)，將使單元化物流失去意義。

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