單元化物流技術在制造業(yè)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(jù)國家統(tǒng)計局調查報告顯示，目前我國的經(jīng)濟部門可以分為16 個大類，共計1 100 余個行業(yè)，其中制造業(yè)大約占其總量的80%，即870 多個行業(yè)。在現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展中制造業(yè)無疑是國民經(jīng)濟的核心產(chǎn)業(yè)之一。從供應鏈的角度看，我國制造業(yè)企業(yè)所涉及的物流作業(yè)活動通常包含原材料采購物流、物料倉儲物流、企業(yè)內部在制品生產(chǎn)物流、產(chǎn)成品配送物流以及廢棄物回收物流等作業(yè)環(huán)節(jié)。從制造業(yè)生產(chǎn)企業(yè)內部看，制造業(yè)物流的主要環(huán)節(jié)是生產(chǎn)物流部分，生產(chǎn)物流是伴隨著企業(yè)的加工工藝過程而產(chǎn)生的。從生產(chǎn)物流在企業(yè)的作用范圍看，它貫穿于制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的各個部門，從原材料、外協(xié)件的采購開始經(jīng)過生產(chǎn)加工到進入企業(yè)倉庫存放停止，當原材料投入到生產(chǎn)制造系統(tǒng)后就形成生產(chǎn)物流，隨著時間的改變，原材料的形態(tài)和存放場所也在發(fā)生變化。但是我國目前很多的制造業(yè)企業(yè)將工作的重點主要放在產(chǎn)品的加工研制與開發(fā)上，而對將加工過程銜接起來的企業(yè)物流生產(chǎn)過程不夠重視，例如，當企業(yè)內部物流安排不恰當、信息傳遞延誤時，可能會出現(xiàn)被加工的原材料在離開上一道工序后，不得不需要經(jīng)過一個暫時停止的狀態(tài)，才可以進入下一道生產(chǎn)工序，這樣會造成物料的重復搬運等物流活動，導致企業(yè)生產(chǎn)制造周期的延長。據(jù)不完全統(tǒng)計，在制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)一噸的產(chǎn)成品需要發(fā)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(yè)中也普遍存在。即真正用于生產(chǎn)加工產(chǎn)品的時間大約占整個生產(chǎn)總時間的20%，而與產(chǎn)品相關的裝卸搬運等物流作業(yè)占80%；制造業(yè)企業(yè)每生產(chǎn)一個產(chǎn)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(yè)企業(yè)每生產(chǎn)一個產(chǎn)成品，生產(chǎn)該產(chǎn)品的利潤僅占總利潤的20%，而為銷售該產(chǎn)品所消耗的物流成本占總利潤的80%。伴隨著我國經(jīng)濟轉型的步伐逐步加快，我國正在從一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國向制造業(yè)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(yè)大國卻還稱不上制造業(yè)強國，將單元化物流技術應用于制造業(yè)可以有效地降低企業(yè)物流成本，提升其核心競爭力，而制造業(yè)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(yè)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(lián)合會托盤專業(yè)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(xù)刊登了數(shù)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(fā)貨地整合為規(guī)格化、標準化的貨物單元，并且保持貨物單元的狀態(tài)一直送達到最終受貨點，貨物單元也是供應鏈物流各個環(huán)節(jié)的作業(yè)單元，這種物流形態(tài)就是單元化物流[1]。國寶集團物流及工業(yè)產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)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(mào)易過程中，為了提高作業(yè)效率、保護產(chǎn)品品質、提高空間利用率、降低物流作業(yè)成本、促進貿(mào)易，而設計每種物料的物流管理單元。并體現(xiàn)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(yè)物流系統(tǒng)的運行效率，就要推進制造業(yè)在物流作業(yè)環(huán)節(jié)中的機械化與自動化。將零散的貨物整合成一個規(guī)格標準化的作業(yè)單元，這種單元便于制造業(yè)物流作業(yè)環(huán)節(jié)的搬運、存儲和運輸作業(yè)，我們把這樣的作業(yè)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(qū)別[3]，集裝單元化技術是局部作業(yè)環(huán)節(jié)的采用，而單元化物流強調的是在整個制造業(yè)物流系統(tǒng)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(yè)物流系統(tǒng)的變革；單元化技術存在于制造業(yè)物流的全過程。

2 發(fā)展單元化物流技術對制造業(yè)的意義

（1） 提高制造業(yè)企業(yè)上下游供應鏈之間的協(xié)同生產(chǎn)效率。在制造業(yè)企業(yè)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(shù)低，通過單元化技術，將散放的零件集合成一個標準化的、規(guī)格化的物流單元，為制造業(yè)企業(yè)物流機械化與自動化運作提供了必要的條件。在生產(chǎn)中，企業(yè)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(shù)量的點驗與核查，生產(chǎn)效率得到提高。高效的物流體系為企業(yè)在市場中搶占商機，增強企業(yè)競爭力提供了保障。

（2） 降低制造業(yè)企業(yè)供應鏈中上下游企業(yè)的物流成本。當前制造業(yè)企業(yè)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(zhèn)化的加速進行，可以為制造業(yè)企業(yè)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(huán)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(yè)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(fā)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(xiàn)不斷上升的趨勢，人工成本在制造業(yè)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(yè)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(yè)的經(jīng)濟效益。

（3） 單元化物流技術可以減少制造業(yè)企業(yè)對資源的浪費及環(huán)境的破壞。目前我國正在建設資源節(jié)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(huán)境的污染，同時又可以降低包裝成本，是制造業(yè)企業(yè)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(yè)企業(yè)中重復使用，例如通過建設托盤共用系統(tǒng)，減少流通中需要的托盤數(shù)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(huán)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(yè)企業(yè)中廣泛使用物聯(lián)網(wǎng)技術提供了必要的條件。物聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按照標準協(xié)議的規(guī)定，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)進行連接，實現(xiàn)信息的傳遞與交換，以達到智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”[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(yè)企業(yè)的現(xiàn)代化管理提供了保障。由于RFID 芯片中記載了物料的生產(chǎn)、運輸?shù)雀鞣N信息，通過互聯(lián)網(wǎng)將各種信息傳遞到制造業(yè)企業(yè)供應鏈中的上下游部門，使得各部門間實現(xiàn)信息的共享，減少了無效的等待環(huán)節(jié)，可以對制造業(yè)企業(yè)的物流活動進行全面的監(jiān)督管理和有效的控制。

（5） 單元化物流技術可以優(yōu)化各種存在于制造業(yè)供應鏈中的生產(chǎn)要素，可以推進制造業(yè)企業(yè)供應鏈素質的提高。單元化物流技術在制造業(yè)企業(yè)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(yè)企業(yè)各環(huán)節(jié)的設備規(guī)格相互匹配、協(xié)調一致，有效地提高了制造業(yè)企業(yè)的工作效率。單元化的物流技術促使供應鏈中各企業(yè)密切合作，建立共存共贏的合作伙伴關系，優(yōu)化和完善了制造業(yè)企業(yè)的供應鏈。

3 標準化是單元化物流技術在制造業(yè)中應用的關鍵

在制造業(yè)供應鏈上下游的各個企業(yè)中，需要采取統(tǒng)一的標準來協(xié)調各種作業(yè)和各種機械設備之間的相互協(xié)作，物料單元作為單元化物流的主體，是單元化物流的作業(yè)對象，集裝單元器具的標準取決于物料單元的規(guī)格與尺寸，制造業(yè)物流標準化的原點是集裝器具的標準化，物流生產(chǎn)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(guī)格要與集裝器具的規(guī)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(jù)集裝器具的規(guī)格來制定物料包裝的方法，而不是根據(jù)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(yè)，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(guī)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(xiàn)制造業(yè)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(chǎn)品） 的設計這一源頭開始強調標準化意識，物料（產(chǎn)品） 的規(guī)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(guī)格的要求，提高制造業(yè)供應鏈的運行效率，降低企業(yè)成本[5]。

4 單元化物流技術在制造業(yè)中的應用

（1） 分析制造業(yè)企業(yè)中使用的物料的具體物理特性，例如體積、規(guī)格、重量，并分析在制造業(yè)物流作業(yè)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(shù)的規(guī)定相符合。與這一模數(shù)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(jiān)督局批準并發(fā)布的四種規(guī)格的托盤尺寸中的兩種規(guī)格；其次要充分利用在社會物流中已經(jīng)存在的標準化物流單元器具，這樣能夠降低企業(yè)的物流成本；第三要根據(jù)物料的形狀規(guī)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(yè)定額合理的確定一個集裝單元中應放置的物料數(shù)量（件數(shù)）。

（3） 根據(jù)物料在作業(yè)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(yè)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(shù)量、儲存位置、配送目的地以及生產(chǎn)過程中的信息等。并不是所有的集裝單元都可以呈現(xiàn)這些信息，而且呈現(xiàn)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(yè)企業(yè)的物流作業(yè)標準。物流單元化管理可以實現(xiàn)企業(yè)精益化的管理，而精益物流管理的關鍵在于作業(yè)系統(tǒng)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(yè)規(guī)范化。制造業(yè)企業(yè)應當將單元化管理系統(tǒng)和作業(yè)規(guī)范系統(tǒng)設定為企業(yè)的物流管理標準體系，使企業(yè)中的各個部門、相關崗位的日常工作均有依據(jù)的標準，實現(xiàn)通用性、高效率和低成本的企業(yè)物流管理目標。

單元化物流技術在制造業(yè)中的應用，貫穿于制造業(yè)供應鏈的所有環(huán)節(jié)。可以有效地提高制造業(yè)的物流效率，降低企業(yè)成本，實現(xiàn)制造業(yè)企業(yè)的現(xiàn)代化管理。

[1] 吳清一. 發(fā)展單元化物流，優(yōu)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(lián)網(wǎng)[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.