單元化物流技術在制造業中的應用

李 園 （西安交通大學 管理學院，陜西 西安710049）

LI Yuan (School of Management, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China)

據國家統計局調查報告顯示，目前我國的經濟部門可以分為16 個大類，共計1 100 余個行業，其中制造業大約占其總量的80%，即870 多個行業。在現代經濟發展中制造業無疑是國民經濟的核心產業之一。從供應鏈的角度看，我國制造業企業所涉及的物流作業活動通常包含原材料采購物流、物料倉儲物流、企業內部在制品生產物流、產成品配送物流以及廢棄物回收物流等作業環節。從制造業生產企業內部看，制造業物流的主要環節是生產物流部分，生產物流是伴隨著企業的加工工藝過程而產生的。從生產物流在企業的作用范圍看，它貫穿于制造業企業生產的各個部門，從原材料、外協件的采購開始經過生產加工到進入企業倉庫存放停止，當原材料投入到生產制造系統后就形成生產物流，隨著時間的改變，原材料的形態和存放場所也在發生變化。但是我國目前很多的制造業企業將工作的重點主要放在產品的加工研制與開發上，而對將加工過程銜接起來的企業物流生產過程不夠重視，例如，當企業內部物流安排不恰當、信息傳遞延誤時，可能會出現被加工的原材料在離開上一道工序后，不得不需要經過一個暫時停止的狀態，才可以進入下一道生產工序，這樣會造成物料的重復搬運等物流活動，導致企業生產制造周期的延長。據不完全統計，在制造業企業生產過程中，每生產一噸的產成品需要發生約二百余次的裝卸搬運活動。在社會學中廣為存在的二八法則（帕累托定律），在制造業中也普遍存在。即真正用于生產加工產品的時間大約占整個生產總時間的20%，而與產品相關的裝卸搬運等物流作業占80%；制造業企業每生產一個產成品，制造成本僅占20%，但是原材料采購及其相關成本占80%；制造業企業每生產一個產成品，生產該產品的利潤僅占總利潤的20%，而為銷售該產品所消耗的物流成本占總利潤的80%。伴隨著我國經濟轉型的步伐逐步加快，我國正在從一個傳統的農業大國向制造業大國轉變，但與此配套的物流保障措施落后，物流運作效率低下，只能稱得上制造業大國卻還稱不上制造業強國，將單元化物流技術應用于制造業可以有效地降低企業物流成本，提升其核心競爭力，而制造業整體物流效率的提升和潛力的挖掘也將極大地改善我國制造業的國際競爭狀況。

1 單元化物流與物流單元化管理

從2013 年6 月起，中國物流與采購聯合會托盤專業委員會主任、北京科技大學教授吳清一先生在《物流技術與應用》雜志上連續刊登了數篇有關單元化物流的文章，并給出了單元化物流的定義，他認為將供應鏈物流中的物品由發貨地整合為規格化、標準化的貨物單元，并且保持貨物單元的狀態一直送達到最終受貨點，貨物單元也是供應鏈物流各個環節的作業單元，這種物流形態就是單元化物流[1]。國寶集團物流及工業產品事業部總經理王祖錦博士認為物流單元化管理是指物料在存儲、運輸和貿易過程中，為了提高作業效率、保護產品品質、提高空間利用率、降低物流作業成本、促進貿易，而設計每種物料的物流管理單元。并體現在采用合理的單元化物流器具進行包裝、存放、運輸和配送的物流管理方法[2]。

為了提高制造業物流系統的運行效率，就要推進制造業在物流作業環節中的機械化與自動化。將零散的貨物整合成一個規格標準化的作業單元，這種單元便于制造業物流作業環節的搬運、存儲和運輸作業，我們把這樣的作業單元稱為集裝單元。集裝單元主要有集裝箱與托盤兩種形式，單元化物流技術以集裝單元為基礎，但與集裝單元化技術有本質的區別[3]，集裝單元化技術是局部作業環節的采用，而單元化物流強調的是在整個制造業物流系統的使用；集裝單元化技術僅局限在集裝器具的使用，而單元化物流強調的是對整個制造業物流系統的變革；單元化技術存在于制造業物流的全過程。

2 發展單元化物流技術對制造業的意義

（1） 提高制造業企業上下游供應鏈之間的協同生產效率。在制造業企業中的零件通常質量較重而且體積較大，不便與機械化搬運，物料的搬運活性指數低，通過單元化技術，將散放的零件集合成一個標準化的、規格化的物流單元，為制造業企業物流機械化與自動化運作提供了必要的條件。在生產中，企業一次可以完成多件物料的搬運和裝卸，提高了裝卸效率，減少了重復碼垛和重復搬運之類的無效工作，集裝單元化的物料便于數量的點驗與核查，生產效率得到提高。高效的物流體系為企業在市場中搶占商機，增強企業競爭力提供了保障。

（2） 降低制造業企業供應鏈中上下游企業的物流成本。當前制造業企業所面臨的成本主要集中在兩個方面，一是土地，另一個是勞動力。隨著城鎮化的加速進行，可以為制造業企業提供的土地面積越來越少，價格卻越來越高，以北京為例，六環外的倉儲用地價格早已上升到每平方米每天1 元以上，在這樣的背景下企業需要充分地利用其土地資源。通過單元集裝化技術的應用可以將物料的堆放向縱向化發展，有效地利用貨架，提高單位面積物料的堆存率，增加空間利用率；近幾年我國勞動力的價格呈現不斷上升的趨勢，人工成本在制造業中所占有的比重不斷提高，由于單元集裝化技術可以提高企業的機械化和自動化，從而減少了對勞動力的需求，降低了人工成本，提升了企業的經濟效益。

（3） 單元化物流技術可以減少制造業企業對資源的浪費及環境的破壞。目前我國正在建設資源節約型社會，在保證物料質量的前提下，如何減少貨物的不必要包裝，減輕包裝材料對環境的污染，同時又可以降低包裝成本，是制造業企業所面臨的一個新的課題。單元化物流技術的應用可以減少包裝材料的損耗，而且由于集裝單元器具的通用性，使得它們可以在制造業企業中重復使用，例如通過建設托盤共用系統，減少流通中需要的托盤數量，由于在我國使用的托盤絕大部分是木質托盤，這樣就減少了對環境資源的破壞；另外由于單元化的集裝器具避免了物料之間的相互磕碰，保護了物料質量。

（4） 單元化物流技術為在制造業企業中廣泛使用物聯網技術提供了必要的條件。物聯網技術通過無線射頻識別技術（RFID）、閱讀器、讀寫器、天線、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照標準協議的規定，將任何物品與互聯網進行連接，實現信息的傳遞與交換，以達到智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網就是“物物相連的互聯網”[4]，其核心是RFID 無線射頻識別技術。通過單元化物流技術將散放的物料采用集裝器具集合成一個標準單元，將記載有該單元中物料詳細信息的RFID 芯片放置到集裝器具外側，這種信息化的管理方式，為制造業企業的現代化管理提供了保障。由于RFID 芯片中記載了物料的生產、運輸等各種信息，通過互聯網將各種信息傳遞到制造業企業供應鏈中的上下游部門，使得各部門間實現信息的共享，減少了無效的等待環節，可以對制造業企業的物流活動進行全面的監督管理和有效的控制。

（5） 單元化物流技術可以優化各種存在于制造業供應鏈中的生產要素，可以推進制造業企業供應鏈素質的提高。單元化物流技術在制造業企業中的應用推動了倉儲、運輸、配送、搬運設備的標準化，使制造業企業各環節的設備規格相互匹配、協調一致，有效地提高了制造業企業的工作效率。單元化的物流技術促使供應鏈中各企業密切合作，建立共存共贏的合作伙伴關系，優化和完善了制造業企業的供應鏈。

3 標準化是單元化物流技術在制造業中應用的關鍵

在制造業供應鏈上下游的各個企業中，需要采取統一的標準來協調各種作業和各種機械設備之間的相互協作，物料單元作為單元化物流的主體，是單元化物流的作業對象，集裝單元器具的標準取決于物料單元的規格與尺寸，制造業物流標準化的原點是集裝器具的標準化，物流生產機械和搬運裝卸設備的標準應當按照集裝單元的標準來選擇。物料包裝的規格要與集裝器具的規格相適應，這樣可以充分地利用集裝器具的空間，提高容積利用率。應當根據集裝器具的規格來制定物料包裝的方法，而不是根據物料的包裝尺寸來確定集裝單元的大小。因為，從功能上看，集裝器具可以將零散的物品集合為一個整體，便于進行物流作業，而包裝僅是起到保護作用和商品銷售的作用，從處理對象上，集裝器具是將不同種類、規格、尺寸的物品集合在一起形成的集裝單元，而包裝只是針對一種商品的包裝單元。單元化物流的基本條件是集裝器具的標準化，是實現制造業單元化物流的前提，它影響相關物流設施設備如搬運機械、運輸設備以及貨架的選擇。所以，要從物料（產品） 的設計這一源頭開始強調標準化意識，物料（產品） 的規格和包裝不僅要美觀便于銷售，更重要的是要遵守標準化的要求，能夠符合單元化物流中標準集裝器具對物料尺寸規格的要求，提高制造業供應鏈的運行效率，降低企業成本[5]。

4 單元化物流技術在制造業中的應用

（1） 分析制造業企業中使用的物料的具體物理特性，例如體積、規格、重量，并分析在制造業物流作業中是否需要采取一定的防護措施，是否有防潮、防塵、防磕碰、防劃傷、防擠壓等要求來確定集裝器具的材質，常用的集裝器具材質有木質、紙質、塑料、金屬以及復合材料等材質。

（2） 在確定物流集裝器具的尺寸時，首先要盡量與600×400mm 這一物流標準尺寸模數的規定相符合。與這一模數相符合的尺寸有很多，例如300×200、300×400、600×400、600×800、1 200×800、1 200×1 000 等系列，其中1 200×800 和1 200×1 000這兩個尺寸是我國原國家技術監督局批準并發布的四種規格的托盤尺寸中的兩種規格；其次要充分利用在社會物流中已經存在的標準化物流單元器具，這樣能夠降低企業的物流成本；第三要根據物料的形狀規格、重量、物料在集裝器具上的碼放形式、運輸方式、搬運方法以及作業定額合理的確定一個集裝單元中應放置的物料數量（件數）。

（3） 根據物料在作業中的搬運方式、碼垛方法、結構強度來確定集裝單元器具的形式和結構，比如一層或者多層，是否增加隔斷等。

（4） 在物流作業中，需要通過集裝單元器具來傳遞存放在單元化器具中物料的信息，包括物料名稱、數量、儲存位置、配送目的地以及生產過程中的信息等。并不是所有的集裝單元都可以呈現這些信息，而且呈現信息的方式也各不相同，既可以通過粘貼條形碼、銘牌的方式，也可以通過植入RFID 芯片等方法。

（5） 將物流單元化管理體系設定為制造業企業的物流作業標準。物流單元化管理可以實現企業精益化的管理，而精益物流管理的關鍵在于作業系統高度透明化、便捷和高度約束，因此必須做到物流器具的標準化和作業規范化。制造業企業應當將單元化管理系統和作業規范系統設定為企業的物流管理標準體系，使企業中的各個部門、相關崗位的日常工作均有依據的標準，實現通用性、高效率和低成本的企業物流管理目標。

單元化物流技術在制造業中的應用，貫穿于制造業供應鏈的所有環節。可以有效地提高制造業的物流效率，降低企業成本，實現制造業企業的現代化管理。

[1] 吳清一. 發展單元化物流，優化供應鏈體系[J]. 物流技術與應用，2013(6):108-111.

[2] 王祖錦. 物流單元化管理的基本思想[J]. 物流技術與應用，2006(4):96-98.

[3] 趙皎云. 單元化物流[J]. 物流技術與應用，2013(10):70-73.

[4] 佚名. 物聯網[EB/OL]. (2013-11-26)[2014-10-30]. http://baike.baidu.com/.

[5] 吳清一. 標準化是單元化物流的基礎[J]. 物流技術與應用，2013(7):104-106.