单元化物流在供应链创新中的应用自从Michael E. Porter1985 年提出供应链管理的定义至今已经过去34年，虽然相对其他传统学科时间尚浅，但是伴随着世界总数据量满足摩尔定律的快速增长，传统供应链已不能满足新经济，新技术，和客户的新需求。资产驱动的传统线性供应链正在转化为技术驱动的动态网格数字化供应链。供应链企业要成为数据企业是一个大趋势。诸如埃森哲、IDC、德勤等数据驱动公司指出运营模式的转型是数字企业成功的基础，尤其是数字化供应链成功的基础。美国数字供应链研究院 （DSCI）研究结果表明，传统的线性供应链正在转化为数字化供应链。

　　单元化思想在中国最早是北京科技大学物流研究所创办人、著名物流专家吴清一教授提出的，明确定义了单元化物流系统就是要从一而终直接贯穿于物流系统甚至是供应链系统全部环节，从系统开始运行的一刻起直至系统最终截止运行为止，供应链及物流各个环节的作业都是标准的单元形态，其重要意义不单是在供应链以及物流学术界完善并提升了集装单元、物流标准化的基本思想，在企业应用角度，特别对于跨国公司、全球贸易扩大化的服务产业领域具有快速“降本增效”的实际作用，在供应链体系内完成构建单元化物流系统，会使得供应链各个环节的物品、资金、信息三要素的周转率得到大幅度地提升，从时间、空间不同领域直接降低成本。未来在供应链立体架构之中，即供应链的单一或多个环节，单元化物流系统构建程度越高，供应链系统获得的优化效果越明显。

　　一、数字供应链起源与发展

　　综合5G网络开始应用，多项数字技术不断发展并成熟商用，供应链发展进入了一个全新的时代——数字供应链时代。数字供应链是通过数字技术与传统供应链模式密切融合，在5G网络的背景条件下，利用物联网、云计算、大数据、区块链及分析算法、人工智能等技术，打通供应链包含的物　　流、信息流、资金流、商贸流，真正实现全供应链的数字化管理，数字供应链应当具备即时性、可视化、可感知性、可调节性以及自我学习更新的能力。

　　数字供应链是将企业的供应链运营从“串联”改造为“并联”，多个步骤可以同时进行。更进一步提升了企业与供应商、客户之间，甚至整个生态系统的协同关系，从而将链式的供应体系升级为网状的供应体系。而网状供应链结构可以帮助供应链上的企业大幅提升效率、降低成本。研究显示，有效的数字化供应链有望推动企业收入增长10%，采购成本下降20%，供应链成本降低50%。

　　简单来说，数字供应链研究结构包括以下六个重要组成部分：

　　1、数字化供应链融合：随着供应链越来越全球化和复杂化，消费者的需求越来越高，市场竞争越来越激烈。企业的发展需要更智能、高效的供应链作支撑。一个解决方案是供应链执行融合（SCEC），这是国际供应链专业咨询机构Gartner在2009年首次提出的一个概念，后来他们将此概念定义为供应链融合（Supply Chain Convergence），其含义可以看做使供应链所有方面全局收敛到一个最佳的供应链，也就是数字化的智慧供应链，以达到使企业和产业增加利润，降本增效的目的。另一方面，只有实现数字化供应链转型，供应链融合的概念才真正能获取它变革全球供应链所需的动力和能力， 并使其成为现实。

　　2、供应链数字孪生（SC Digital Twins）：Gartner描述数字孪生是真实物体的虚拟表示。数字孪生旨在优化资产运营或业务决策，包括模型、数据、与对象的一对一关联以及监视的能力、实体或系统。 Gartner早在2016年就把数字孪生作为十大战略技术之一。数字孪生与供应链非常有缘，并导致供应链数字孪生（简称供应链孪生）应运而生，它实质就是一种数字孪生与供应链的融合。数字孪生技术可帮助优化供应链，如制定最佳的计划，优化设施维护供应链等等。供应链孪生是一数字化供应链新的发展趋势，它将有望在帮助优化供应链方面扮演一个重要的角色。

　　3、数字供应链的大脑是人工智能和大数据：人工智能、物联网、高级分析和区块链等是推动供应链数字化竞争优势的一些关键技术。人工智能具有巨大的潜力，可应用于增强自动化决策、重塑商业模式和生态系统以及重塑客户体验的能力，革新供应链流程。认知计算代表一种全新的计算模式，它包含信息分析，自然语言处理和机器学习领域的大量技术创新，能够助力决策者从大量非结构化数据中揭示非凡的洞察。它能够帮助供应链具有自学习自适应的能力。

　　4、算法是人工智能三大关键基础基石（算法、算力、数据）之一。基于人工智能的算法，如现代机器学习、神经网络等能帮助提高供应链预测和预报的精度。现今大多数基于传统统计模型的预测和预报精度非常底，这使制定供应链计划因难，甚至造成所谓的"牛鞭效应"和库存的不准确等问题。

　　研究和实践证明。采用基于人工智能的组合算法能大大提高供应链预测的精度，从而帮助企业制定出合理供应链计划，大量节省成本，提高效率。

　　5、分析技术为供应链数字化转型奠定基础：高级分析（Advancedanalytics）是另一个重要的变革供应链的技术预计到2023年，全球供应链分析市场将达到约88.9亿美元，在2017-2023年预测期内复合年增长率为13.7%。然而，公共云部署缺乏数据隐私和企业间的货币约束，可能会阻碍供应链分析市场在预测期内的增长。云计算在这方面的公有云改进或者采用混合云部署将会有助于供应链分析云化的发展。提高预测准确性、优化运输性能、改进产品跟踪和可追溯性、分析产品回报是为分析增长提供最大潜力的用 例。这些用例中的每一个都有信息和知识缺口，高级供应链分析可以填补这些缺口。在这些顶级用例中，产品跟踪和可追溯性是增长最快的一个。

　　6、通过5G技术投射数字供应链：伴随着第四次工业革命，许多尖端技术越来越依赖于移动网络，5G网络是机器之间、枢纽以及管理者和设备之间即时数据传输的核心“促进者”。根据华为的《5G应用市场潜力与准备就绪矩阵》研究报告，同样的逻辑，家庭、城市和其他地方的M2M（机器对机器）交互也将变得更快、更安全、更能够存储和传输越来越多的数据。数字化供应链是5G的一个大应用市场，特别是供应链的数字化物流，如运输，无人车，无人机的通讯和控制、货物包裹的快速追踪等。下面是5G助力数字化供应链的另外三个方面:第一，加强供应链可视化管理，产品全程实时追溯，减少物品损耗，降低风险；第二，智能化包装，5G无线技术可以将包装跟踪提升到一个新的水平。在包装上安装5G传感器后，供应链利益相关者可以确定有关包装的信息，例如位置、温度、湿度、G力、湿度等，通过实时接收产品状态和状况的反馈，取消手动检查点；（3）边缘计算与5G结合重塑供应链，5G在近边缘也具有优势。为在物联网应用中的大量远程边缘关键任务打开了大门，可以以更高效的方式连接不同的业务合作伙伴，同时，专用的5G网络为整个制造工厂或园区内提供强大的连接功能，并且可降低成本和复杂性，简化管理，易于扩展。

　　二、单元化物流思想与系统结构

　　单元化物流指物流系统中从发货地将物品整合为规格化、标准化的货物基本单元，并通过基本单元的组合与拆分来完成在供应链各个环节物流作业，保持货物基本单元的状态一直送达最终受货点，这种物流形态就是单元化物流。

　　单元化物流系统中，单元化技术仍是核心，单元化技术贯穿单元化物流的全过程，单元化技术的应用会带来物流系统中物品的单品设计、制造与包装、储存与搬运、车辆与运输，分拣与配送等一系列变革，贯穿物流运作全过程，这是单元化物流的本质特征。单元化物流系统中引入数字技术，将物理单元赋予数据单元的意义。

　　货物单元的形成依赖于集装单元器具，较为常见集装器具包括集装箱、托盘、周转箱等。货物单元的规格标准取决于集装单元器具的规格标准，所以集装单元器具标准化是物流标准化的最重要内容之一。集装箱和托盘是两种最主要的集装单元器具。较小型的集装单元器具托盘作用更应该收到关注。以托盘为基底的货物单元广泛深入地进入到生产线、配送与库存作业中，是支线物流集装单元化的主要器具，可以实施门到门的运输。尽管我国已经制定了托盘国家标准，但是面对现实中品种繁多的托盘，推行单元化物流仍然是困难重重。托盘为基底组成的单元化物流涉及企业生产、商业流通的全部环节，所以托盘标准化、托盘的合理使用和托盘回收与托盘共用系统的建设等课题是推行单元化物流的最重要的任务。

　　集装单元是物流作业处理的对象，为了提高物流系统的作业效率，集装单元的规格化和标准化极其重要。集装单元的规格尺寸是由集装单元器具决定的，最为普及的集装器具有集装箱和托盘两种。用于干线物流的集装箱跨洋过海往来于各国之间，其规格已经统一，受到国际公认。但是各国托盘的规格却未能统一，出现了各不相同的标准。托盘共用系统要为社会上所有的企业需求服务，托盘在供应链中不同业主之间流转，必须妥善解决托盘所有权和管理问题。主要有两种运作模式：第一种是交换制，系统中所有托盘用户都要购置必要数量的托盘，上下游企业在货物交接时实行同等数量托盘交换；第二种是租赁制，系统中所有托盘均为托盘租赁公司所有，用户采取租赁方式使用托盘。

　　三、单元化物流的数字化模型分析

　　单元化物流必须解决集装器具的回收与循环使用的问题。社会供应链单元化物流系统网络必须在集装器具回收与循环使用系统的支持下才能顺利运行。托盘作为最具代表性的集装器具，在我国托盘共用系统的建立是涉及单元化物流的发展和物流现代化的重要课题。基于数字化技术的托盘共用系统模型研究，主要是将数字技术与托盘共用系统模型进行交叉结合，所得数据上传至系统平台进行计算与分析。

　　通过研究中国现有的封闭式托盘循环系统、局部托盘租赁模式，构建开放式托盘循环共用系统调度模型，获取商贸以及生产流通环节的数据源，经过开放式托盘循环共用系统平台的计算与分析，达到有效降低物流仓储与配送成本，降低货物及托盘的损耗率，并提升物流系统效率。通过模拟开放式托盘共用系统的实际经验，对于未来构建数字物流系统，可以重点关注以下四个研究方向。

　　（1）移动数据通信。基于互联网下的移动数据通信可以随时随地使用，不再局限于私人领域。对于物流业来说，速度、机动性、灵活性是尤其重要的。用户应该能够即时地访问货物运输的处理情况。在之前的研究中，由于技术以及网络的限制条件，简单地认为，只要可以在不同的设备上都可以访问其申请，并且没有信息丢失，就是所谓的同步，显然这个观点是落后的，不全面的。

　　（2）智能接口。没有IT就没有物流业。几乎所有的货运代理者都会配置软件做多向货运交流。作为欧洲最大的运输平台，TimoCom将系统与10年前发明的TC连接接口合并。基于这个接口，再也不用手动从企业将货物及车辆数据传出啦！此外，数据库的建立可以更利于企业了解他们自身情况，同时也将更利于企业对生产力评估和优化。

　　（3）全流程可视化。在当今“谈信任还不直接透明”的环境下，使得货物运输中对信息系统的需求越来越渴望。信息技术可以帮助物流企业更好地合理分配资源，同时，客户也非常希望了解他们货物的实时定位信息。其中，欧洲最大的运输平台——TimoCom已经连接了其运输与跟踪系统，从而确保企业的调度。一个提供独立追踪平台的供应商可以为整个欧洲提供信息系统的接口。

　　（4）数据安全。在专业领域，利用邮件、公众号等上传、下载和发送数据及文件到云端，已经变得越来越普遍。换句话说，任何东西都能数字化，并且没什么能够阻止这个趋势。一般情况下，数字化可以显著地提升企业在市场上的竞争力。信息经过各环节的流通得以优化，同时，项目完成效率也将更高、更透明。

　　物流作为供应链中最核心的运营环节，特别是在全球疫情影响之下，未来世界供应链与物流的发展趋势愈发明朗化，通过智能物流实现从物流2.0到物流3.0的跨维度进化——“智”代表思想创新，代表经验积累。智是人类五千年文明的精髓所在，体现在现代物流领域，智即“算法、科技”。物流2.0现代仓储与配送发展归根结底就是“智”的发展。因此，“智”是虚拟物流的门户。“能”代表劳动工具，代表科技成果。能是区分人类与动物的重要属性，体现在先的物流领域，能即“设备、设施”。物流1.0物料搬运技术的核心就在于“能”在物流的体现。因此，“能”是实体物流的基础。只有将“智”与“能”二者不断地深度融合才能产生物流与供应链的新物种。这对于全球后疫情时代，产业结构调整，新基建背景下全新的商业模式，供应链整体演变带动物流产业螺旋式上升进化有着重大意义，所以可以判断物流3.0时代正在加速到来。只有通过物流3.0时代的各种技术与思想加持，才能最终实现物流、信息流、资金流，三流融合的全新业态来推动数字化供应链发展。