單元化物流在供應鏈創(chuàng)新中的應用自從Michael E. Porter1985 年提出供應鏈管理的定義至今已經(jīng)過去34年，雖然相對其他傳統(tǒng)學科時間尚淺，但是伴隨著世界總數(shù)據(jù)量滿足摩爾定律的快速增長，傳統(tǒng)供應鏈已不能滿足新經(jīng)濟，新技術，和客戶的新需求。資產(chǎn)驅(qū)動的傳統(tǒng)線性供應鏈正在轉(zhuǎn)化為技術驅(qū)動的動態(tài)網(wǎng)格數(shù)字化供應鏈。供應鏈企業(yè)要成為數(shù)據(jù)企業(yè)是一個大趨勢。諸如埃森哲、IDC、德勤等數(shù)據(jù)驅(qū)動公司指出運營模式的轉(zhuǎn)型是數(shù)字企業(yè)成功的基礎，尤其是數(shù)字化供應鏈成功的基礎。美國數(shù)字供應鏈研究院 （DSCI）研究結果表明，傳統(tǒng)的線性供應鏈正在轉(zhuǎn)化為數(shù)字化供應鏈。

　　單元化思想在中國最早是北京科技大學物流研究所創(chuàng)辦人、著名物流專家吳清一教授提出的，明確定義了單元化物流系統(tǒng)就是要從一而終直接貫穿于物流系統(tǒng)甚至是供應鏈系統(tǒng)全部環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)開始運行的一刻起直至系統(tǒng)最終截止運行為止，供應鏈及物流各個環(huán)節(jié)的作業(yè)都是標準的單元形態(tài)，其重要意義不單是在供應鏈以及物流學術界完善并提升了集裝單元、物流標準化的基本思想，在企業(yè)應用角度，特別對于跨國公司、全球貿(mào)易擴大化的服務產(chǎn)業(yè)領域具有快速“降本增效”的實際作用，在供應鏈體系內(nèi)完成構建單元化物流系統(tǒng)，會使得供應鏈各個環(huán)節(jié)的物品、資金、信息三要素的周轉(zhuǎn)率得到大幅度地提升，從時間、空間不同領域直接降低成本。未來在供應鏈立體架構之中，即供應鏈的單一或多個環(huán)節(jié)，單元化物流系統(tǒng)構建程度越高，供應鏈系統(tǒng)獲得的優(yōu)化效果越明顯。

　　一、數(shù)字供應鏈起源與發(fā)展

　　綜合5G網(wǎng)絡開始應用，多項數(shù)字技術不斷發(fā)展并成熟商用，供應鏈發(fā)展進入了一個全新的時代——數(shù)字供應鏈時代。數(shù)字供應鏈是通過數(shù)字技術與傳統(tǒng)供應鏈模式密切融合，在5G網(wǎng)絡的背景條件下，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈及分析算法、人工智能等技術，打通供應鏈包含的物　　流、信息流、資金流、商貿(mào)流，真正實現(xiàn)全供應鏈的數(shù)字化管理，數(shù)字供應鏈應當具備即時性、可視化、可感知性、可調(diào)節(jié)性以及自我學習更新的能力。

　　數(shù)字供應鏈是將企業(yè)的供應鏈運營從“串聯(lián)”改造為“并聯(lián)”，多個步驟可以同時進行。更進一步提升了企業(yè)與供應商、客戶之間，甚至整個生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同關系，從而將鏈式的供應體系升級為網(wǎng)狀的供應體系。而網(wǎng)狀供應鏈結構可以幫助供應鏈上的企業(yè)大幅提升效率、降低成本。研究顯示，有效的數(shù)字化供應鏈有望推動企業(yè)收入增長10%，采購成本下降20%，供應鏈成本降低50%。

　　簡單來說，數(shù)字供應鏈研究結構包括以下六個重要組成部分：

　　1、數(shù)字化供應鏈融合：隨著供應鏈越來越全球化和復雜化，消費者的需求越來越高，市場競爭越來越激烈。企業(yè)的發(fā)展需要更智能、高效的供應鏈作支撐。一個解決方案是供應鏈執(zhí)行融合（SCEC），這是國際供應鏈專業(yè)咨詢機構Gartner在2009年首次提出的一個概念，后來他們將此概念定義為供應鏈融合（Supply Chain Convergence），其含義可以看做使供應鏈所有方面全局收斂到一個最佳的供應鏈，也就是數(shù)字化的智慧供應鏈，以達到使企業(yè)和產(chǎn)業(yè)增加利潤，降本增效的目的。另一方面，只有實現(xiàn)數(shù)字化供應鏈轉(zhuǎn)型，供應鏈融合的概念才真正能獲取它變革全球供應鏈所需的動力和能力， 并使其成為現(xiàn)實。

　　2、供應鏈數(shù)字孿生（SC Digital Twins）：Gartner描述數(shù)字孿生是真實物體的虛擬表示。數(shù)字孿生旨在優(yōu)化資產(chǎn)運營或業(yè)務決策，包括模型、數(shù)據(jù)、與對象的一對一關聯(lián)以及監(jiān)視的能力、實體或系統(tǒng)。 Gartner早在2016年就把數(shù)字孿生作為十大戰(zhàn)略技術之一。數(shù)字孿生與供應鏈非常有緣，并導致供應鏈數(shù)字孿生（簡稱供應鏈孿生）應運而生，它實質(zhì)就是一種數(shù)字孿生與供應鏈的融合。數(shù)字孿生技術可幫助優(yōu)化供應鏈，如制定最佳的計劃，優(yōu)化設施維護供應鏈等等。供應鏈孿生是一數(shù)字化供應鏈新的發(fā)展趨勢，它將有望在幫助優(yōu)化供應鏈方面扮演一個重要的角色。

　　3、數(shù)字供應鏈的大腦是人工智能和大數(shù)據(jù)：人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、高級分析和區(qū)塊鏈等是推動供應鏈數(shù)字化競爭優(yōu)勢的一些關鍵技術。人工智能具有巨大的潛力，可應用于增強自動化決策、重塑商業(yè)模式和生態(tài)系統(tǒng)以及重塑客戶體驗的能力，革新供應鏈流程。認知計算代表一種全新的計算模式，它包含信息分析，自然語言處理和機器學習領域的大量技術創(chuàng)新，能夠助力決策者從大量非結構化數(shù)據(jù)中揭示非凡的洞察。它能夠幫助供應鏈具有自學習自適應的能力。

　　4、算法是人工智能三大關鍵基礎基石（算法、算力、數(shù)據(jù)）之一。基于人工智能的算法，如現(xiàn)代機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等能幫助提高供應鏈預測和預報的精度。現(xiàn)今大多數(shù)基于傳統(tǒng)統(tǒng)計模型的預測和預報精度非常底，這使制定供應鏈計劃因難，甚至造成所謂的"牛鞭效應"和庫存的不準確等問題。

　　研究和實踐證明。采用基于人工智能的組合算法能大大提高供應鏈預測的精度，從而幫助企業(yè)制定出合理供應鏈計劃，大量節(jié)省成本，提高效率。

　　5、分析技術為供應鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定基礎：高級分析（Advancedanalytics）是另一個重要的變革供應鏈的技術預計到2023年，全球供應鏈分析市場將達到約88.9億美元，在2017-2023年預測期內(nèi)復合年增長率為13.7%。然而，公共云部署缺乏數(shù)據(jù)隱私和企業(yè)間的貨幣約束，可能會阻礙供應鏈分析市場在預測期內(nèi)的增長。云計算在這方面的公有云改進或者采用混合云部署將會有助于供應鏈分析云化的發(fā)展。提高預測準確性、優(yōu)化運輸性能、改進產(chǎn)品跟蹤和可追溯性、分析產(chǎn)品回報是為分析增長提供最大潛力的用 例。這些用例中的每一個都有信息和知識缺口，高級供應鏈分析可以填補這些缺口。在這些頂級用例中，產(chǎn)品跟蹤和可追溯性是增長最快的一個。

　　6、通過5G技術投射數(shù)字供應鏈：伴隨著第四次工業(yè)革命，許多尖端技術越來越依賴于移動網(wǎng)絡，5G網(wǎng)絡是機器之間、樞紐以及管理者和設備之間即時數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵摹按龠M者”。根據(jù)華為的《5G應用市場潛力與準備就緒矩陣》研究報告，同樣的邏輯，家庭、城市和其他地方的M2M（機器對機器）交互也將變得更快、更安全、更能夠存儲和傳輸越來越多的數(shù)據(jù)。數(shù)字化供應鏈是5G的一個大應用市場，特別是供應鏈的數(shù)字化物流，如運輸，無人車，無人機的通訊和控制、貨物包裹的快速追蹤等。下面是5G助力數(shù)字化供應鏈的另外三個方面:第一，加強供應鏈可視化管理，產(chǎn)品全程實時追溯，減少物品損耗，降低風險；第二，智能化包裝，5G無線技術可以將包裝跟蹤提升到一個新的水平。在包裝上安裝5G傳感器后，供應鏈利益相關者可以確定有關包裝的信息，例如位置、溫度、濕度、G力、濕度等，通過實時接收產(chǎn)品狀態(tài)和狀況的反饋，取消手動檢查點；（3）邊緣計算與5G結合重塑供應鏈，5G在近邊緣也具有優(yōu)勢。為在物聯(lián)網(wǎng)應用中的大量遠程邊緣關鍵任務打開了大門，可以以更高效的方式連接不同的業(yè)務合作伙伴，同時，專用的5G網(wǎng)絡為整個制造工廠或園區(qū)內(nèi)提供強大的連接功能，并且可降低成本和復雜性，簡化管理，易于擴展。

　　二、單元化物流思想與系統(tǒng)結構

　　單元化物流指物流系統(tǒng)中從發(fā)貨地將物品整合為規(guī)格化、標準化的貨物基本單元，并通過基本單元的組合與拆分來完成在供應鏈各個環(huán)節(jié)物流作業(yè)，保持貨物基本單元的狀態(tài)一直送達最終受貨點，這種物流形態(tài)就是單元化物流。

　　單元化物流系統(tǒng)中，單元化技術仍是核心，單元化技術貫穿單元化物流的全過程，單元化技術的應用會帶來物流系統(tǒng)中物品的單品設計、制造與包裝、儲存與搬運、車輛與運輸，分揀與配送等一系列變革，貫穿物流運作全過程，這是單元化物流的本質(zhì)特征。單元化物流系統(tǒng)中引入數(shù)字技術，將物理單元賦予數(shù)據(jù)單元的意義。

　　貨物單元的形成依賴于集裝單元器具，較為常見集裝器具包括集裝箱、托盤、周轉(zhuǎn)箱等。貨物單元的規(guī)格標準取決于集裝單元器具的規(guī)格標準，所以集裝單元器具標準化是物流標準化的最重要內(nèi)容之一。集裝箱和托盤是兩種最主要的集裝單元器具。較小型的集裝單元器具托盤作用更應該收到關注。以托盤為基底的貨物單元廣泛深入地進入到生產(chǎn)線、配送與庫存作業(yè)中，是支線物流集裝單元化的主要器具，可以實施門到門的運輸。盡管我國已經(jīng)制定了托盤國家標準，但是面對現(xiàn)實中品種繁多的托盤，推行單元化物流仍然是困難重重。托盤為基底組成的單元化物流涉及企業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)流通的全部環(huán)節(jié)，所以托盤標準化、托盤的合理使用和托盤回收與托盤共用系統(tǒng)的建設等課題是推行單元化物流的最重要的任務。

　　集裝單元是物流作業(yè)處理的對象，為了提高物流系統(tǒng)的作業(yè)效率，集裝單元的規(guī)格化和標準化極其重要。集裝單元的規(guī)格尺寸是由集裝單元器具決定的，最為普及的集裝器具有集裝箱和托盤兩種。用于干線物流的集裝箱跨洋過海往來于各國之間，其規(guī)格已經(jīng)統(tǒng)一，受到國際公認。但是各國托盤的規(guī)格卻未能統(tǒng)一，出現(xiàn)了各不相同的標準。托盤共用系統(tǒng)要為社會上所有的企業(yè)需求服務，托盤在供應鏈中不同業(yè)主之間流轉(zhuǎn)，必須妥善解決托盤所有權和管理問題。主要有兩種運作模式：第一種是交換制，系統(tǒng)中所有托盤用戶都要購置必要數(shù)量的托盤，上下游企業(yè)在貨物交接時實行同等數(shù)量托盤交換；第二種是租賃制，系統(tǒng)中所有托盤均為托盤租賃公司所有，用戶采取租賃方式使用托盤。

　　三、單元化物流的數(shù)字化模型分析

　　單元化物流必須解決集裝器具的回收與循環(huán)使用的問題。社會供應鏈單元化物流系統(tǒng)網(wǎng)絡必須在集裝器具回收與循環(huán)使用系統(tǒng)的支持下才能順利運行。托盤作為最具代表性的集裝器具，在我國托盤共用系統(tǒng)的建立是涉及單元化物流的發(fā)展和物流現(xiàn)代化的重要課題。基于數(shù)字化技術的托盤共用系統(tǒng)模型研究，主要是將數(shù)字技術與托盤共用系統(tǒng)模型進行交叉結合，所得數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)平臺進行計算與分析。

　　通過研究中國現(xiàn)有的封閉式托盤循環(huán)系統(tǒng)、局部托盤租賃模式，構建開放式托盤循環(huán)共用系統(tǒng)調(diào)度模型，獲取商貿(mào)以及生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)源，經(jīng)過開放式托盤循環(huán)共用系統(tǒng)平臺的計算與分析，達到有效降低物流倉儲與配送成本，降低貨物及托盤的損耗率，并提升物流系統(tǒng)效率。通過模擬開放式托盤共用系統(tǒng)的實際經(jīng)驗，對于未來構建數(shù)字物流系統(tǒng)，可以重點關注以下四個研究方向。

　　（1）移動數(shù)據(jù)通信。基于互聯(lián)網(wǎng)下的移動數(shù)據(jù)通信可以隨時隨地使用，不再局限于私人領域。對于物流業(yè)來說，速度、機動性、靈活性是尤其重要的。用戶應該能夠即時地訪問貨物運輸?shù)奶幚砬闆r。在之前的研究中，由于技術以及網(wǎng)絡的限制條件，簡單地認為，只要可以在不同的設備上都可以訪問其申請，并且沒有信息丟失，就是所謂的同步，顯然這個觀點是落后的，不全面的。

　　（2）智能接口。沒有IT就沒有物流業(yè)。幾乎所有的貨運代理者都會配置軟件做多向貨運交流。作為歐洲最大的運輸平臺，TimoCom將系統(tǒng)與10年前發(fā)明的TC連接接口合并。基于這個接口，再也不用手動從企業(yè)將貨物及車輛數(shù)據(jù)傳出啦！此外，數(shù)據(jù)庫的建立可以更利于企業(yè)了解他們自身情況，同時也將更利于企業(yè)對生產(chǎn)力評估和優(yōu)化。

　　（3）全流程可視化。在當今“談信任還不直接透明”的環(huán)境下，使得貨物運輸中對信息系統(tǒng)的需求越來越渴望。信息技術可以幫助物流企業(yè)更好地合理分配資源，同時，客戶也非常希望了解他們貨物的實時定位信息。其中，歐洲最大的運輸平臺——TimoCom已經(jīng)連接了其運輸與跟蹤系統(tǒng)，從而確保企業(yè)的調(diào)度。一個提供獨立追蹤平臺的供應商可以為整個歐洲提供信息系統(tǒng)的接口。

　　（4）數(shù)據(jù)安全。在專業(yè)領域，利用郵件、公眾號等上傳、下載和發(fā)送數(shù)據(jù)及文件到云端，已經(jīng)變得越來越普遍。換句話說，任何東西都能數(shù)字化，并且沒什么能夠阻止這個趨勢。一般情況下，數(shù)字化可以顯著地提升企業(yè)在市場上的競爭力。信息經(jīng)過各環(huán)節(jié)的流通得以優(yōu)化，同時，項目完成效率也將更高、更透明。

　　物流作為供應鏈中最核心的運營環(huán)節(jié)，特別是在全球疫情影響之下，未來世界供應鏈與物流的發(fā)展趨勢愈發(fā)明朗化，通過智能物流實現(xiàn)從物流2.0到物流3.0的跨維度進化——“智”代表思想創(chuàng)新，代表經(jīng)驗積累。智是人類五千年文明的精髓所在，體現(xiàn)在現(xiàn)代物流領域，智即“算法、科技”。物流2.0現(xiàn)代倉儲與配送發(fā)展歸根結底就是“智”的發(fā)展。因此，“智”是虛擬物流的門戶。“能”代表勞動工具，代表科技成果。能是區(qū)分人類與動物的重要屬性，體現(xiàn)在先的物流領域，能即“設備、設施”。物流1.0物料搬運技術的核心就在于“能”在物流的體現(xiàn)。因此，“能”是實體物流的基礎。只有將“智”與“能”二者不斷地深度融合才能產(chǎn)生物流與供應鏈的新物種。這對于全球后疫情時代，產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，新基建背景下全新的商業(yè)模式，供應鏈整體演變帶動物流產(chǎn)業(yè)螺旋式上升進化有著重大意義，所以可以判斷物流3.0時代正在加速到來。只有通過物流3.0時代的各種技術與思想加持，才能最終實現(xiàn)物流、信息流、資金流，三流融合的全新業(yè)態(tài)來推動數(shù)字化供應鏈發(fā)展。