眾所周知，物流工程作為一門學科，是管理學門類下，工商管理下的二級學科，有其深厚的理論基礎作為支撐。根據(jù)學科的定義，物流工程主要研究物流學、運籌學、管理學、交通運輸組織學、運輸經(jīng)濟學、運輸商務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)單位進行物流系統(tǒng)的規(guī)劃設計，物流技術設備的研發(fā)，物流成本的分析與控制等。物流系統(tǒng)的規(guī)劃設計包括工廠物流系統(tǒng)、物流園區(qū)、物流倉庫等系統(tǒng)的設計；物流設備更是包羅萬象，大的分類有貨運車輛、冷藏車、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(tǒng)計方法、數(shù)據(jù)分析、KPI管理、改進需求等。

        然而，對單元化物流系統(tǒng)本身而言，其又是一個典型的集成系統(tǒng)，涵蓋了建筑、交通、機械、力學、傳動、電子、自控、計算機軟件、網(wǎng)絡、通訊、數(shù)據(jù)庫、光電技術等眾多門類的專門技術，是一個典型的交叉性跨學科的系統(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聯(lián)度更高的重要理論基礎。

        本文討論單元化物流系統(tǒng)的理論基礎，重點從系統(tǒng)構成的要素、功能以及目標出發(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集成系統(tǒng)

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

有專家認為，集成論的基本問題包括集成單元、集成模式、集成界面、集成條件、集成環(huán)境等五個要素，認為這“五要素”是系統(tǒng)研究集成理論體系的基本問題。這五要素分別說明了用什么(集成單元)，在什么樣的環(huán)境下(集成環(huán)境)，通過何種方式(集成模式)，用什么來連接(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)來完成集成，實現(xiàn)集成的目標。

        單元化物流系統(tǒng)相對應要素包括如下：

        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(tǒng)，如WMS系統(tǒng)，TMS系統(tǒng)，WCS系統(tǒng)以及各種計算機、通訊、數(shù)據(jù)庫、自動控制軟件等。

        集成環(huán)境：物流技術的發(fā)展，已經(jīng)進入到一個新的歷史時期。在經(jīng)歷了手工、機械、半自動、全自動的時代后，智能化的時代已經(jīng)到來。市場競爭日趨激烈，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，從而贏得競爭優(yōu)勢。另一方面，單元化物流技術日趨成熟，從兩個方面可以看到，其一是構成單元化物流的理論、技術等日趨成熟，使實現(xiàn)單元化物流基本上不存在技術上的瓶頸；其二是單元共用體系的初步建立，支撐了單元化物流的實施與運營。

        集成方式：單元化物流系統(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)，運用現(xiàn)代集成與管理手段，完成多學科下各種技術的集成。

        集成界面：連接單元化物流系統(tǒng)的技術，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，車輛與月臺的適配，單元與儲存設備及建筑的適配等多個方面。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：單元化物流系統(tǒng)集成條件表現(xiàn)在多個方面，其中最根本的是各種成熟的物流技術、方法、系統(tǒng)、裝備、軟件和人才。物流技術發(fā)展到今天，已經(jīng)表現(xiàn)出應對各種需求的適應性，產(chǎn)品和技術的多樣性，人才的充沛等。特別是自2010年來的10余年間，物流技術發(fā)生了翻天覆地的變化，包括市場需求、人才培養(yǎng)、資本介入等，促成了物流技術的井噴式發(fā)展。

        此外，單元化物流系統(tǒng)還要解決的問題，包括集成工具和集成目標等問題。這些問題都或多或少分布在五個要素之中。其中，單元化物流系統(tǒng)集成的工具無外乎現(xiàn)有的技術手段，尤其是網(wǎng)絡技術和計算機技術等，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)造價值，促進產(chǎn)業(yè)轉型升級成為新時代物流系統(tǒng)新的更大的目標。

        對于集成系統(tǒng)而言，除了研究和了解集成要素之外，還要以系統(tǒng)的觀點來處理各集成要素間的關系。系統(tǒng)集成的關鍵是通過協(xié)調各單元的工作，規(guī)范各部分的行為，以達到提升系統(tǒng)整體性能的目標，而不是簡單的設備堆砌。作為一個系統(tǒng)，除了功能外，還要考慮運營成本、可靠性、可維護性等一些列問題。

        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)代物流體系的基礎和重要組成部分，是為現(xiàn)代物流服務的。在談及單元化物流系統(tǒng)的理論基礎時，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。

物流學研究的對象是經(jīng)濟活動中“物”的流動或移動的方法與規(guī)律，研究的目的是運用現(xiàn)代科學技術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程。

現(xiàn)代物流學是自然科學、社會科學和技術科學相互滲透形成的應用性新興學科，是一門匯集了經(jīng)濟科學、管理科學、計算機科學、信息科學、工程技術科學等多門學科精華的交叉學科。

        物流是國民經(jīng)濟中跨行業(yè)的基礎產(chǎn)業(yè)，涵蓋了全部社會再生產(chǎn)的運動過程?，F(xiàn)代物流學涉及的范圍非常廣，是在現(xiàn)代計算機技術、信息技術、通訊技術和自動識別技術等高新技術的支持下，研究物質實體流動的理論、規(guī)律和方法。其內容從物流理論到應用；物流技術到管理方法；宏觀物流到企業(yè)物流；國際物流到社會物流等各類別的龐大體系。

        作為支撐物流運作的物流系統(tǒng)，集成了建筑、交通、機械、力學、傳動、電子、自控、計算機軟件、網(wǎng)絡、通訊、數(shù)據(jù)庫、光電技術等眾多門類的專門技術，是一套復雜的自動化集成系統(tǒng)。

        總體來說，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、簡約、柔性等特征，正是現(xiàn)代物流追求的主要目標。

        在所有技術中，信息技術和自動化技術是單元化物流最能體現(xiàn)現(xiàn)代物流技術的關鍵技術之一。信息化、自動化、網(wǎng)絡化、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)代物流技術最主要的發(fā)展趨勢是向信息化、數(shù)字化和智能化發(fā)展，主要包括網(wǎng)絡通信技術、自動識別技術（如RFID技術，3D視覺，圖像識別）、自動監(jiān)控技術、自動導引技術（如自然導航技術）、模擬仿真、數(shù)字孿生技術和機器人技術（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(guī)模推廣托盤共用體系提供了系統(tǒng)支撐。托盤共用體系建設的困難之一是標準化的單元器具問題，沒有單元化物流的支持，標準化則難以形成，托盤共用體系將成為無源之水，很難具備內生的動力。

        單元化物流將大幅度提升物流效率，尤其是整個供應鏈的運行效率。這一點已經(jīng)逐步為大眾所認識。

        單元化物流大幅度降低了自動化物流尤其是智慧物流實現(xiàn)的難度。單元化物流大幅度降低了物流信息系統(tǒng)的復雜度、難度和成本，無論是物流信息的自動獲取，還是物流新的傳遞，以及物流信息的處理等方面，單元化物流通過標準化、規(guī)范化物流信息系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)處理更為為快速、準確。另一方面，對于自動化而言，單元化物流系統(tǒng)也大幅度降低了系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的難度。表現(xiàn)在物流的全過程之中，如裝卸、搬運、儲存、分揀、集貨、運輸?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，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)在對自身設備及系統(tǒng)的規(guī)模化生產(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，不僅僅在于通過提升效率，使得能源的大幅度節(jié)約成為可能，而且在于對資源的全面節(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(tǒng)化的思想是單元化物流的基礎和出發(fā)點，在這個意義上來說，基于系統(tǒng)的，或者說基于供應鏈的優(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(tǒng)，首先就要理解系統(tǒng)化思想的重要性。無論是從運籌學、博弈論還是從優(yōu)化理論出發(fā)，系統(tǒng)的觀點是單元化物流系統(tǒng)產(chǎn)生的根源?；诠湹膬?yōu)化，其根本點是整體優(yōu)化大于局部優(yōu)化，局部效率要服從于整體效率。

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

        什么是系統(tǒng)？中文的“系統(tǒng)”一詞是一個外來詞，來源于英文system的音譯，而英文system一詞，正如很多其它的外來詞，它是來源于古希臘文（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。

        關于系統(tǒng)的定義有很多種，錢學森是中國最早從事系統(tǒng)工程的著名科學家之一，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合而成的，具有特定功能的有機整體，而且這個有機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”?？傮w來說，系統(tǒng)具有以下特征：

        系統(tǒng)由2個或2個以上的元素構成；

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

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

        每個系統(tǒng)具有一定的獨立性，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，包羅萬象。系統(tǒng)可以是非常簡單的，也可以是非常復雜的。一個細胞可以構成一個系統(tǒng)，它可以簡單的描述成由細胞核、細胞質核和細胞膜組成，構成一個系統(tǒng)，并具有一定功能。一個宇宙也是一個系統(tǒng)，它由無數(shù)星系構成，復雜無比。

        以系統(tǒng)的觀點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。比如單元載具的標準化問題，人們曾經(jīng)爭論不休的是托盤的尺寸到底應該是多少才是合適的。其實，從另一個角度來看問題，就顯得非常簡單：這就是先定義托盤本身，再定義產(chǎn)品包裝和其它關聯(lián)的工具和設備設施，包括運輸車輛、倉庫、物流設備、碼頭、機場、道路等，這樣就能化繁為簡，綱舉目張。標準化是單元化物流的靈魂，在制定托盤標準時，要時刻牢記這一點。很多人從局部應用出發(fā)，認為托盤單元要多元化，要照顧到方方面面的利益，這是典型的打補丁的思想，其結果只會導致標準化的到退，進而在無休止的爭論中，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，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題，也要解決信息的一致性問題。接口是兩個系統(tǒng)連接的協(xié)議，沒有標準化的接口，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，在整個單元的流轉過程中，單元始終處于不變的狀態(tài)，無論是物理的還是信息的。

        有很多案例說明基于供應鏈優(yōu)化思想的重要性。從單個企業(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，這個整體既是供應鏈的整體，也是全部參與企業(yè)構成的整個生態(tài)的整體。只有這樣，才會形成整個生態(tài)鏈企業(yè)的多贏局面，才會有可持續(xù)發(fā)展的局面形成。如果不認識到這一點，將使單元化物流失去意義。

部分圖片來源于網(wǎng)絡