物流1.0時(shí)代：物流技術(shù)的起源
——我國(guó)物流技術(shù)發(fā)展縱橫論之一

物料搬運(yùn)作為物流系統(tǒng)中最基礎(chǔ)、最核心的環(huán)節(jié)，要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代物流業(yè)的快速發(fā)展，就必須有數(shù)字技術(shù)率先整合物流設(shè)備和設(shè)施，對(duì)傳統(tǒng)物料搬運(yùn)系統(tǒng)SHA進(jìn)行全面融合與優(yōu)化，促進(jìn)現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)鏈的快速升級(jí)。本文闡述了物料搬運(yùn)的基本理論和活性理論，剖析了物料搬運(yùn)衍生的單元化思想，并對(duì)傳統(tǒng)物料搬運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行了深入分析。希望通過(guò)本文可以讓越來(lái)越多的物流行業(yè)從業(yè)者廣泛關(guān)注和重視物料搬運(yùn)（Material Handling）技術(shù)發(fā)展。

一、引言

一場(chǎng)疫情讓全人類猝不及防，但從另一角度，給了我們重新思考問(wèn)題的時(shí)間與空間，破與立，危與機(jī)，過(guò)去與未來(lái)，機(jī)遇與挑戰(zhàn)。然而對(duì)于物流的起源與發(fā)展，幾十年來(lái)眾說(shuō)紛紜，一種說(shuō)法即在原始人部落就存在物流—將獵取的獵物搬運(yùn)回洞穴儲(chǔ)存分配，其實(shí)這僅僅算作物流的過(guò)去式，用英文表達(dá)更為清晰：Materials handling指的是僅僅完成一個(gè)動(dòng)作或過(guò)程，是單一的不具系統(tǒng)性的獨(dú)立指令。嚴(yán)格意義來(lái)講，在第三次工業(yè)革命之前的物流所指的其實(shí)并不是現(xiàn)代物流，而只是基于潛意識(shí)支配的生產(chǎn)附加動(dòng)作，這個(gè)階段物流是單一過(guò)程，不具備系統(tǒng)性。

20世紀(jì)80年代是現(xiàn)代物流發(fā)展的黃金時(shí)代，Logistics最為精準(zhǔn)的被日本翻譯為“物流”然后被先進(jìn)學(xué)者從日本傳入中國(guó)?，F(xiàn)代物流學(xué)科更側(cè)重系統(tǒng)（System）與戰(zhàn)略（Strategy）層面，重點(diǎn)在于通過(guò)構(gòu)建物流系統(tǒng)從而完善物流戰(zhàn)略，包括倉(cāng)庫(kù)選址、確定庫(kù)存政策、設(shè)計(jì)訂單錄入系統(tǒng)以及選擇運(yùn)輸方式，其中潛意識(shí)的動(dòng)作因素減少，而依賴于不同物流理念和物流管理人員運(yùn)營(yíng)決策手段的因素大幅提升，現(xiàn)代物流能夠影響企業(yè)戰(zhàn)略來(lái)決定企業(yè)發(fā)展的成敗。

圖1 物流發(fā)展的三個(gè)階段

2016年開始，中國(guó)物流現(xiàn)代化處于瓶頸階段，物流成本長(zhǎng)期居高不下，供應(yīng)鏈效率提升也遭遇重重困難。發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的倡議一經(jīng)提出，為我國(guó)物流現(xiàn)代化高速發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。開辟“數(shù)字物流”時(shí)代，將我國(guó)社會(huì)供應(yīng)鏈優(yōu)化引入快車道必須盡早提上日程。“數(shù)字物流”一詞此前在文獻(xiàn)中多次出現(xiàn)過(guò)，但是在概念方面多有分歧，因此需要重新定義。2018年筆者和祖父吳清一教授，聯(lián)合定義物流的未來(lái)式Digital Logistics—數(shù)字物流：以數(shù)據(jù)（數(shù)字單元）為主要生產(chǎn)資料的物流形態(tài)，數(shù)字物流本質(zhì)是一個(gè)信息和物流活動(dòng)都數(shù)字化的全新的系統(tǒng)，是通過(guò)數(shù)據(jù)將實(shí)體物流與虛擬物流進(jìn)行不間斷融合的有機(jī)過(guò)程。

綜上，筆者對(duì)物流發(fā)展的三個(gè)階段做了分析（見圖1）：物流1.0—物料搬運(yùn)Material Handling；物流2.0—現(xiàn)代物流Modern Logistics；物流3.0—數(shù)字物流Digital Logistics。追根溯源，溫故知新，下面主要講一下物流1.0—物料搬運(yùn)Material Handling的發(fā)展趨勢(shì)。也許當(dāng)今很多物流從業(yè)人員，對(duì)于“物流”一詞侃侃而談，第三方、第四方、第五方物流，博古通今；經(jīng)濟(jì)政策結(jié)合物流產(chǎn)業(yè)規(guī)劃娓娓道來(lái)，但是物流的最根本工程屬性—物料搬運(yùn)，可能依舊混淆不清。本次系列文章旨在正本清源，給大家揭示物流的本源。

二、物料搬運(yùn)概述

首先，物料搬運(yùn)Material Handling是物流系統(tǒng)中承上啟下的重要環(huán)節(jié)，雖然其起源可追溯到原始社會(huì)，但只有在“物流系統(tǒng)”這一概念被提出之后，物料搬運(yùn)這一名詞才被廣泛引用。可以說(shuō)，在物流系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的前后或同一環(huán)節(jié)的不同活動(dòng)之間都有裝卸搬運(yùn)活性的發(fā)生，這就是物料搬運(yùn)的本質(zhì)。物料搬運(yùn)是指在同一場(chǎng)所范圍內(nèi)進(jìn)行的、以改變物料的存放（支承）狀態(tài)（即狹義的裝卸概念）和空間位置（即狹義的搬運(yùn)概念）為主要目的的活動(dòng)，即對(duì)物料、產(chǎn)品、零部件或其他物品進(jìn)行搬上、卸下、移動(dòng)的活動(dòng)。

正因?yàn)樵谖锪飨到y(tǒng)中，各個(gè)環(huán)節(jié)之間和同一環(huán)節(jié)的不同作業(yè)流程之間，都必須進(jìn)行最基本的裝卸搬運(yùn)作業(yè)，也正是這些看似簡(jiǎn)單的搬、運(yùn)起著相互轉(zhuǎn)換的橋梁作用，真正將“物”的各個(gè)階段聯(lián)接成為連續(xù)的“流”，使得現(xiàn)代物流Logistics的概念名副其實(shí)。由于物料搬運(yùn)在生產(chǎn)領(lǐng)域各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中起著相互聯(lián)結(jié)與轉(zhuǎn)換的作用，使生產(chǎn)能夠連續(xù)、正常地進(jìn)行，因此，物料搬運(yùn)系統(tǒng)的合理與否，將會(huì)直接影響企業(yè)的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。比如采掘業(yè)（礦產(chǎn)、煤炭）的許多生產(chǎn)過(guò)程，本質(zhì)上就是物料搬運(yùn)過(guò)程；加工工業(yè)（汽車、機(jī)械）在各個(gè)工位之間都要依靠各種搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)，如果沒有搬運(yùn)環(huán)節(jié)，則無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)。因?yàn)槲锪习徇\(yùn)是生產(chǎn)工藝過(guò)程中的自然組成部分，或者說(shuō)，物料搬運(yùn)是直接生產(chǎn)不可缺少的組成部分。

進(jìn)入2020年，物流被廣泛概括為“分、合、搬、運(yùn)、存”五個(gè)部分，筆者認(rèn)為其實(shí)上述五大部分并不是平行結(jié)構(gòu)，物料搬運(yùn)與運(yùn)輸、儲(chǔ)存有著本質(zhì)上的不同，運(yùn)輸是解決物料空間距離問(wèn)題，而儲(chǔ)存則是解決物料的時(shí)間距離問(wèn)題。物料搬運(yùn)既沒有改變物料的空間價(jià)值，也沒有改變物料的時(shí)間價(jià)值，因而往往最容易被企業(yè)所忽視，但由此引發(fā)的后果是極其嚴(yán)重的，輕則導(dǎo)致生產(chǎn)混亂，重則造成生產(chǎn)間隙、生產(chǎn)停頓；所以說(shuō)物料搬運(yùn)在整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中有著“咽喉”般重要的地位，這也是未來(lái)企業(yè)全面推進(jìn)數(shù)字物流過(guò)程中的“阿基琉斯之踵”。一旦物料搬運(yùn)及其對(duì)應(yīng)的數(shù)字層系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)供應(yīng)鏈都面臨癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。

三、物料搬運(yùn)活性理論

在一次物料搬運(yùn)作業(yè)中，要完成裝貨、移動(dòng)、卸貨作業(yè)，這三種作業(yè)在大多數(shù)情況下是以整體出現(xiàn)的。由此可以得出：裝和卸的次數(shù)之和與移動(dòng)次數(shù)之間存在著2:1的換算關(guān)系。通常情況下，裝貨卸貨的勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗費(fèi)時(shí)間更多，因此在改善物料搬運(yùn)系統(tǒng)的過(guò)程中，“重視裝卸”是現(xiàn)代物料搬運(yùn)管理中的最基本觀點(diǎn)。比如倉(cāng)儲(chǔ)內(nèi)使用叉車、機(jī)器人、AGV等現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備，本質(zhì)上就是通過(guò)現(xiàn)代物流技術(shù)減輕裝卸強(qiáng)度。一個(gè)優(yōu)秀的倉(cāng)庫(kù)，最先要解決的問(wèn)題是“努力打造一個(gè)良好的搬運(yùn)狀態(tài)體系”，即更少的裝卸時(shí)間，更低的人力消耗（見圖2）。

物料平時(shí)存放的狀態(tài)，應(yīng)該是五花八門多種多樣，由于存放狀態(tài)不同，物料搬運(yùn)的難易程度也大相徑庭，那么如何來(lái)通過(guò)數(shù)據(jù)量化搬運(yùn)難易程度呢？搬運(yùn)活性，即針對(duì)物料的存放狀態(tài)對(duì)搬運(yùn)作業(yè)的難易程度，就是來(lái)詮釋以上問(wèn)題的有效概念。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度進(jìn)行分析，搬運(yùn)活性高的搬運(yùn)流程才是優(yōu)質(zhì)搬運(yùn)流程。而搬運(yùn)活性指數(shù)用于表示各種狀態(tài)下的物品的搬運(yùn)活性。搬運(yùn)活性指數(shù)包括：

（1）最基本的第0階段，水平最低的散貨堆放狀態(tài)。

（2）進(jìn)階的第1階段，將散料裝箱實(shí)現(xiàn)單元化狀態(tài)。

（3）第2階段，將單元化的物料箱通過(guò)托盤支墊，易機(jī)械搬運(yùn)狀態(tài)。

（4）第3階段，將帶托單元裝車，輕松實(shí)現(xiàn)移動(dòng)過(guò)程。

圖3是關(guān)于搬運(yùn)活性指數(shù)之間邏輯關(guān)系圖，可以一目了然，散放在地的物料要運(yùn)走，需要經(jīng)過(guò)集中、搬起、升起、運(yùn)走4次作業(yè)流程，需要的作業(yè)次數(shù)最多，也最浪費(fèi)時(shí)間和人力成本，即活性水平最低；而采取集裝單元化的箱中物體，只要進(jìn)行3次作業(yè)就可以運(yùn)走，物料搬運(yùn)作業(yè)相比更方便，活性水平提升1級(jí)；放在托盤等單元載具中的物品，不需要集中、不需要人工搬起，只需2次作業(yè)就能運(yùn)走，其活性水平相對(duì)散料提升2級(jí)；而裝載于車上的物品，不需要再進(jìn)行任何其他作業(yè)就可以直接運(yùn)走，物料搬運(yùn)活性水平最高。

其中，活性指數(shù)的概念可以簡(jiǎn)單高效地表示物料搬運(yùn)過(guò)程活性水平高低，在我們對(duì)物品活性有所了解的情況之下，利用活性理論結(jié)合數(shù)學(xué)模型，可以快速有效地改善搬運(yùn)作業(yè)，提高效率。筆者會(huì)在文章后續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。

四、物料搬運(yùn)衍生的單元化思想

圖2 物料搬運(yùn)的關(guān)鍵要素：裝貨、移動(dòng)、卸貨

圖3 搬運(yùn)活性指數(shù)邏輯關(guān)系圖

實(shí)現(xiàn)單元化以及標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)物料搬運(yùn)的意義非常巨大。一方面，只有對(duì)物料實(shí)行單元化后，改變了物料的散亂狀態(tài)，提高了搬運(yùn)活性指數(shù)，易于搬運(yùn)流程作業(yè)，同時(shí)也改變了堆放條件，可以更好利用倉(cāng)庫(kù)面積和空間；另一方面，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化能合理、充分地利用搬運(yùn)設(shè)備、設(shè)施，生產(chǎn)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。單元化思想包含標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、自動(dòng)化多維度的理念，加快了物流效率并在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)大幅節(jié)省了人力。同時(shí)縮短了貨物在供應(yīng)鏈中停留的時(shí)間，有效地減少庫(kù)存，促進(jìn)供應(yīng)鏈各個(gè)要素協(xié)調(diào)化發(fā)展，對(duì)供應(yīng)鏈的優(yōu)化將起到推動(dòng)作用。從而對(duì)于公司的周轉(zhuǎn)率會(huì)得到大幅度地提升。

《物流技術(shù)與應(yīng)用》創(chuàng)始人吳清一與理事長(zhǎng)吳菁芃、中國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)與配送協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)王繼祥在2012年聯(lián)合提出的單元化物流概念，強(qiáng)調(diào)了單元化物流在物流系統(tǒng)中的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，并且明確指出了單元化物流系統(tǒng)就是要從一而終直接貫穿于物流系統(tǒng)甚至是供應(yīng)鏈系統(tǒng)全部環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)開始運(yùn)行的一刻起直至系統(tǒng)最終截止運(yùn)行為止，供應(yīng)鏈及物流各個(gè)環(huán)節(jié)的作業(yè)都是標(biāo)準(zhǔn)的單元形態(tài)。單元化物流是從現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的“物”入手，按照單元化思想進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范，讓千奇百怪的物流作業(yè)對(duì)象變成標(biāo)準(zhǔn)單元，最終實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)中“分、合、搬、運(yùn)、存”五大作業(yè)流程的標(biāo)準(zhǔn)化和連續(xù)性，整個(gè)物流系統(tǒng)的效率必然得到提升，見圖4。

單元化物流是單元化思想在物流系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，單元化思想是一個(gè)非常重要的思想，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都會(huì)帶來(lái)革命性的影響。集裝箱和托盤作為物流系統(tǒng)中最為主要的單元器具，在物流系統(tǒng)不斷發(fā)展的歷史中扮演著愈發(fā)重要的角色。集裝箱主要應(yīng)用于以航海運(yùn)輸?shù)雀删€物流，特別是在國(guó)際運(yùn)輸以及跨區(qū)域干線運(yùn)輸場(chǎng)景中發(fā)揮不可忽視的作用，集裝箱具有高容納性、標(biāo)準(zhǔn)化裝載能力、保護(hù)貨物和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的能力。而托盤的廣泛應(yīng)用，即將托盤即單元化載具作為應(yīng)用范圍最廣的跨系統(tǒng)單元，對(duì)于供應(yīng)鏈優(yōu)化的作用顯然更大。托盤共用系統(tǒng)要為社會(huì)上所有的企業(yè)需求服務(wù)，托盤作為最具代表性的單元器具，大量快速地在供應(yīng)鏈中不同環(huán)節(jié)之間不停流轉(zhuǎn)，所以必須率先妥善解決托盤所有權(quán)和管理問(wèn)題。

圖4 單元化物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

圖5 物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析流程圖

五、物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析（SHA）

物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析（SHA）適用于一切物料搬運(yùn)項(xiàng)目，是一種條理化的分析方法。SHA主要包括三大基本內(nèi)容：階段構(gòu)成、程序模式與圖例符號(hào)。當(dāng)然，任何一個(gè)搬運(yùn)項(xiàng)目都有一定的工作流程：從最初提出目標(biāo)到具體實(shí)施完成，可以分成以下四個(gè)階段（見圖5）：

第一階段是外部鏈接。這個(gè)階段要弄清整個(gè)區(qū)域或所分析區(qū)域的全部物料進(jìn)出搬運(yùn)活動(dòng)。在這之前，先要考慮所分區(qū)域以外的物料搬運(yùn)活動(dòng)，就是把區(qū)域內(nèi)具體的物料搬運(yùn)問(wèn)題同外界實(shí)際條件聯(lián)系結(jié)合進(jìn)行分析，其外界條件分為可預(yù)測(cè)與不可預(yù)測(cè)兩種類型。比如高速公路、鐵路海運(yùn)港口等外部運(yùn)輸系統(tǒng)的條件，要盡量與工廠或倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的物料搬運(yùn)系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)整體。

第二階段是編制總體搬運(yùn)方案。這個(gè)階段要確定各個(gè)主要區(qū)域之間的物料搬運(yùn)方法。比如對(duì)物料搬運(yùn)的基本路線系統(tǒng)、搬運(yùn)設(shè)備大體的類型劃分以及運(yùn)輸單元或容器作出總體決策分析。

第三階段是編制詳細(xì)搬運(yùn)方案。這個(gè)階段要考慮每個(gè)主要區(qū)域內(nèi)部各工作地點(diǎn)之間的物料搬運(yùn)，要確定詳細(xì)的物料搬運(yùn)流程及方法。例如，各個(gè)工作地點(diǎn)之間具體的路線系統(tǒng)、選用何種設(shè)備和容器。

第四階段是方案的實(shí)施運(yùn)作。任何方案都要在實(shí)施之后才算真正完成。這個(gè)階段要進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作，訂購(gòu)設(shè)備，完成崗位人員培訓(xùn)，制定并實(shí)現(xiàn)具體搬運(yùn)設(shè)施的安裝計(jì)劃。然后對(duì)所規(guī)劃的搬運(yùn)方法進(jìn)行調(diào)試，驗(yàn)證操作流程合理性，并對(duì)安裝完畢的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行驗(yàn)收，確定其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

雖然，以上四個(gè)階段是按照時(shí)間順序依次進(jìn)行的，但是通過(guò)疫情洗禮之后，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋到一定程度的條件下，通過(guò)數(shù)字技術(shù)以及仿真和模擬平臺(tái)可以使上面的四個(gè)階段發(fā)生交叉重疊，使得SHA從過(guò)去平面設(shè)計(jì)到三維甚至四維設(shè)計(jì)的層級(jí)。當(dāng)然搬運(yùn)系統(tǒng)五大設(shè)計(jì)要素P（產(chǎn)品或物料）、Q（數(shù)量）、R（路線）、S（后勤與服務(wù)）、T（時(shí)間因素）依然不變。

六、結(jié)束語(yǔ)

目前，中國(guó)現(xiàn)代物流市場(chǎng)發(fā)展處于一個(gè)瓶頸期，同時(shí)此次疫情也帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。物料搬運(yùn)作為物流系統(tǒng)中最核心最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代物流業(yè)的快速發(fā)展，就必須有數(shù)字技術(shù)率先整合物流設(shè)備和設(shè)施，對(duì)于傳統(tǒng)物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析（SHA）進(jìn)行全面融合與優(yōu)化，促進(jìn)現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)鏈的快速升級(jí)，相信本文可以讓越來(lái)越多地物流行業(yè)從業(yè)者廣泛關(guān)注和重視物料搬運(yùn)（Material Handling）技術(shù)發(fā)展。