編者按：尹軍琪專著《現代物(wù)流系統集成-方法、實踐與思辨》一書(shū)自出版以來(lái)，受到行業内的(de)廣泛關注，在短短數月(yuè)間，已進行3次重印。本微信号授權轉載部分(fēn)内容，歡迎讀者下(xià)載保存。本次轉載時(shí)，有局部改動。

1   系統與系統集成

1.1 系統

         中文的(de)“系統”一詞是一個(gè)外來(lái)詞，來(lái)源于英文system的(de)音(yīn)譯，而英文system一詞，正如很多(duō)其它的(de)外來(lái)詞，它是來(lái)源于古希臘文（systεmα），其大(dà)意爲“部分(fēn)組成的(de)整體”。這(zhè)一含義一直被延續了(le)下(xià)來(lái)。

        “系統”的(de)音(yīn)譯，如幽默（humor）、邏輯（logic）等，在今天看來(lái)，耳熟能詳，卻是絕妙無比。

         關于系統的(de)定義有很多(duō)種，錢學森是中國最早從事系統工程的(de)著名科學家之一，他(tā)給出的(de)定義是：“系統是由相互作用(yòng)、相互依賴的(de)若幹組成部分(fēn)結合而成的(de)，具有特定功能的(de)有機整體，而且這(zhè)個(gè)有機整體又是它從屬的(de)更大(dà)系統的(de)組成部分(fēn)”。一般系統論的(de)創始人(rén)貝塔朗菲（Bertalanffy，Ludwig von）則這(zhè)樣定義：“系統是相互聯系、相互作用(yòng)的(de)諸元素的(de)綜合體”。總體來(lái)說，系統具有以下(xià)特征：

      （1）系統由2個(gè)或2個(gè)以上的(de)元素構成；

      （2）系統的(de)所有元素并非是獨立的(de)，而是相互聯系、相互依賴、相互作用(yòng)的(de)有機體；

      （3）系統的(de)各元素共同構成一個(gè)整體，并且具有一定的(de)功能；

      （4）每個(gè)系統具有一定的(de)獨立性，并且是它從屬的(de)更大(dà)系統的(de)組成部分(fēn)。

        從以上的(de)定義可(kě)以看出，系統形态各異，包羅萬象。一塊手表是一個(gè)系統，一台機器也(yě)是一個(gè)系統；一個(gè)家庭是一個(gè)系統，一個(gè)社會一個(gè)國家也(yě)是一個(gè)系統；一棵樹是一個(gè)系統，一片森林(lín)也(yě)是一個(gè)系統。系統可(kě)以是非常簡單的(de)，也(yě)可(kě)以是非常複雜(zá)的(de)。一個(gè)細胞可(kě)以構成一個(gè)系統，它可(kě)以簡單的(de)描述成由細胞核、細胞質核和(hé)細胞膜組成，構成一個(gè)系統，并具有一定功能。一個(gè)宇宙也(yě)是一個(gè)系統，它由無數星系構成，複雜(zá)無比。

        人(rén)們把構成一個(gè)大(dà)系統的(de)各個(gè)小系統稱爲子系統。在我們從事的(de)物(wù)流領域，一個(gè)倉庫的(de)建築是一個(gè)系統，一台堆垛機和(hé)一台分(fēn)揀機是一個(gè)系統，一個(gè)立體庫是一個(gè)系統。這(zhè)些都是子系統，他(tā)們都是一個(gè)物(wù)流系統的(de)一部分(fēn)，而物(wù)流系統則是一個(gè)非常複雜(zá)的(de)系統。

        一個(gè)典型的(de)物(wù)流系統，它包括外部的(de)道路，大(dà)門，停車場(chǎng)，變電站，建築物(wù)，站台，雨(yǔ)棚等；其内部包括建築的(de)基本構成，如基礎，牆體，屋面，柱網，門洞，樓梯等，包括各功能區(qū)域，如辦公區(qū)，作業區(qū)，儲存區(qū)，充電區(qū)等，包括各種系統，如消防系統，照(zhào)明(míng)系統，排水(shuǐ)系統，網絡系統，安防系統，溫濕度控制系統，物(wù)流工藝系統，信息管理(lǐ)系統等，包括各種物(wù)流設備，如貨架，堆垛機，輸送機，分(fēn)揀機，叉車，托盤，周轉箱等。

        系統并非一成不變，而是在不斷變化(huà)之中。

1.2 系統集成

        所謂集成，就是将一些互相之間本來(lái)沒有關聯的(de)、孤立的(de)事物(wù)或元素通(tōng)過一定方式集中在一起，使其産生關聯，并成爲一個(gè)具有一定功能，能夠完成一定目标的(de)有機整體。

       系統集成的(de)概念，由來(lái)已久。最早興起于計算(suàn)機信息行業，系統集成裏所說的(de)“系統”，在很多(duō)場(chǎng)合下(xià)，主要是指信息系統或自動控制系統。這(zhè)是由于計算(suàn)機系統或自動控制系統領域是最早提出集成要求的(de)領域。現在，系統集成仍然是信息系統領域最熱(rè)的(de)詞彙，也(yě)是人(rén)們最先聯想到的(de)行業之一。今天，幾乎所有的(de)産品都在朝著(zhe)數字化(huà)和(hé)智能化(huà)的(de)方向發展，信息系統在其中發揮著(zhe)不可(kě)或缺的(de)重要意義，因此，從一定意義上說，系統集成離開信息系統是沒有意義的(de)。

        每一個(gè)系統集成廠商對(duì)系統集成的(de)理(lǐ)解并不相同，各有其側重點，但本質上是相同的(de)。系統集成的(de)目的(de)，都是按照(zhào)用(yòng)戶的(de)需求，合理(lǐ)配置各種軟件和(hé)硬件産品，形成一個(gè)完整的(de)、能夠解決客戶具體應用(yòng)需求的(de)集成方案，并使其落地。集成不是簡單的(de)設備堆砌，而是有機的(de)組合，以便達到整體性能最優，不僅具有可(kě)行性，适應性，靈活性，經濟性，可(kě)擴展性，而且在技術上具備先進性，在表現上具備美(měi)的(de)形式。

        系統集成有廣義與狹義之說，這(zhè)是與系統的(de)廣義與狹義相對(duì)應的(de)。狹義的(de)系統，僅僅集中在系統本身，如網絡系統，軟件系統等，其實現的(de)關鍵在于解決系統之間的(de)接口與通(tōng)訊問題，面對(duì)多(duō)廠商和(hé)多(duō)産品的(de)局面，如何解決設備與系統之間，子系統與子系統之間的(de)接口協議(yì)，是系統集成的(de)主要工作。廣義的(de)系統集成則廣泛許多(duō)，包括人(rén)力資源的(de)集成，組織管理(lǐ)，設備（硬件），系統軟件，應用(yòng)軟件，土建，外部系統等等。物(wù)流系統集成是一個(gè)典型的(de)廣義系統集成系統。

        系統集成者必須具備一定的(de)知識結構和(hé)能力，如通(tōng)過調研，深入了(le)解客戶需求及行業知識；提出具體的(de)解決方案，對(duì)技術的(de)了(le)解則決定了(le)解決方案的(de)科學性、合理(lǐ)性和(hé)先進性；要有一套評估體系，包括運用(yòng)計算(suàn)機仿真技術，虛拟現實技術，實驗手段，确保解決方案對(duì)實際問題的(de)解決是可(kě)行的(de)和(hé)可(kě)信的(de)；還(hái)要有一套集成的(de)方法論，确保設計方案是可(kě)實施的(de)，有明(míng)确可(kě)行的(de)步驟和(hé)節點評估手段，安裝方法，調試方法，測試方法，管理(lǐ)方法等。

        總之，所謂系統集成，就是在在現有技術的(de)基礎上，通(tōng)過提供設計方案，規範軟件接口，使本來(lái)不相幹的(de)子系統、設備、軟件等組合起來(lái)，形成一個(gè)有機的(de)完整的(de)系統，完成用(yòng)戶提出的(de)特定目标。通(tōng)過集成所形成的(de)系統應是符合一定标準的(de)、先進的(de)、開放的(de)、資源共享的(de)。系統的(de)綜合性能、可(kě)靠性、經濟性以及先進性，是評價集成系統的(de)關鍵指标。

        信息系統集成如此，物(wù)流系統集成也(yě)是如此。

2   物(wù)流系統的(de)構成

        爲了(le)簡化(huà)，以下(xià)所說的(de)物(wù)流系統主要是指内部物(wù)流系統，外部物(wù)流系統将歸類在供應鏈系統之中，是一個(gè)更大(dà)的(de)系統（當然，内部系統也(yě)是屬于供應鏈系統的(de)一部分(fēn)）。由于行業不同，用(yòng)途不同，物(wù)流系統的(de)構成千差萬别。從範圍和(hé)形式看，它可(kě)以是一個(gè)倉庫，一個(gè)物(wù)流中心，或一個(gè)物(wù)流園區(qū)，也(yě)可(kě)以是一個(gè)工廠物(wù)流系統，或一個(gè)集團公司的(de)物(wù)流系統。不同規模，不同行業，其構成大(dà)不相同，即使是同一行業的(de)不同企業，甚至是同一企業的(de)不同項目，也(yě)存在千差萬别。這(zhè)是物(wù)流系統的(de)特點，也(yě)是物(wù)流系統集成的(de)難點所在。

        然而，再複雜(zá)的(de)系統，我們仍然可(kě)以将其分(fēn)解爲硬件和(hé)軟件兩部分(fēn)。各種硬件之間通(tōng)過接口共享數據和(hé)信息，通(tōng)過軟件的(de)驅動互相協調、共同完成各種既定功能與目标。這(zhè)是物(wù)流系統的(de)最簡單的(de)分(fēn)類。現代物(wù)流系統在一定程度上可(kě)以看成是一個(gè)自動化(huà)系統和(hé)一個(gè)計算(suàn)機系統的(de)組合。

        如果要再分(fēn)解，我們可(kě)以将物(wù)流系統分(fēn)解爲更多(duō)層級。

2.1 硬件部分(fēn)

        物(wù)流系統的(de)硬件部分(fēn)簡單的(de)可(kě)以分(fēn)解爲建築系統和(hé)工藝系統兩部分(fēn)。其中：

        建築系統包括房(fáng)屋建築，基礎，道路，停車場(chǎng)地，消防系統，照(zhào)明(míng)系統，網絡系統，安防系統，供電系統，溫控系統（如空調系統），監控系統等。

        對(duì)于一個(gè)物(wù)流中心來(lái)說，物(wù)流建築（倉庫）是其主體，因此，建築應以物(wù)流爲中心的(de)需求進行設計，這(zhè)是容易理(lǐ)解的(de)。而對(duì)于一個(gè)工廠物(wù)流系統來(lái)說，生産車間是設計的(de)主體，而物(wù)流系統則處于配角地位。然而，即使如此，一個(gè)工廠的(de)物(wù)流系統仍然應該按照(zhào)物(wù)流的(de)要求來(lái)設計。可(kě)是，很多(duō)情況下(xià)卻做(zuò)不到這(zhè)一點，隻有那些富有經驗的(de)設計院，才能考慮将現代物(wù)流技術融入到設計之中，并做(zuò)到恰如其分(fēn)。

        工藝系統包括收貨系統，儲存系統，輸送系統，揀選系統，分(fēn)揀系統，發貨系統，退貨系統，輔助系統等。每個(gè)系統的(de)構成是不一樣的(de)，不是每個(gè)物(wù)流系統都包含上述的(de)每一項子系統，每個(gè)子系統的(de)構成也(yě)有簡單和(hé)複雜(zá)之分(fēn)，有規模大(dà)小之分(fēn)，有技術規格之分(fēn)。有的(de)子系統還(hái)包含多(duō)個(gè)更低層級的(de)子系統，如儲存系統，可(kě)能有平置區(qū)，叉車作業區(qū)，立體庫區(qū)，拆零庫區(qū)等，拆零庫區(qū)又有隔闆貨架區(qū)，流利貨架區(qū)，立體貨架區(qū)等更低的(de)層級。

        物(wù)流工藝設備是構成物(wù)流硬件的(de)主體。由于物(wù)流設備門類繁多(duō)，并且每種設備的(de)規格也(yě)是多(duō)種多(duō)樣，這(zhè)給物(wù)流設計帶來(lái)了(le)挑戰。另一方面，随著(zhe)新技術的(de)不斷湧現，物(wù)流技術變得(de)越來(lái)越複雜(zá)和(hé)具備高(gāo)度的(de)自動化(huà)。如最近幾年來(lái)的(de)“貨到人(rén)”揀選技術，穿梭車和(hé)KIVA系統迅速成爲行業應用(yòng)的(de)重點，以前作爲應用(yòng)的(de)冷(lěng)門技術，如AGV機器人(rén)，碼垛機械手等，正逐漸成爲物(wù)流系統的(de)标配。

2.2 軟件部分(fēn)

       物(wù)流系統的(de)軟件可(kě)以分(fēn)解爲底層軟件、系統軟件、接口軟件和(hé)應用(yòng)軟件幾個(gè)部分(fēn)。其中：底層軟件包括構成計算(suàn)機系統的(de)底層邏輯、算(suàn)法、接口和(hé)協議(yì)，系統軟件則包括諸如操作系統、數據庫管理(lǐ)系統等軟件，接口協議(yì)包括了(le)系統與系統間、上層與下(xià)層間的(de)通(tōng)訊機制及定義，應用(yòng)軟件最爲複雜(zá)，除包括人(rén)們熟知的(de)上層管理(lǐ)軟件（如ERP）、庫存管理(lǐ)軟件（WMS）、運輸管理(lǐ)軟件（TMS）、物(wù)流控制軟件（TMS）、物(wù)流監控軟件（WSS）外，還(hái)包括各子系統的(de)PLC控制軟件、調度軟件，以及各種工具應用(yòng)軟件等。軟件在其成長(cháng)的(de)過程中，并不一直受到足夠的(de)重視，但随著(zhe)軟件扮演的(de)角色的(de)重要性日益凸顯，軟件在物(wù)流系統中将越來(lái)越占據主導地位。

        物(wù)流系統應用(yòng)軟件主要是指ERP系統，WMS系統，TMS系統，WCS系統，以及品類繁多(duō)的(de)自動化(huà)控制軟件和(hé)接口系統。作爲系統集成商，了(le)解并具備軟件的(de)集成能力是必要的(de)。早期的(de)系統集成商，更多(duō)能力的(de)是體現在軟件和(hé)接口方便。

       計算(suàn)機信息技術發展比起硬件來(lái)說，更爲迅速。大(dà)數據、區(qū)塊鏈、雲技術、遠(yuǎn)程監控等新技術迅速進入物(wù)流領域，并成爲競争的(de)焦點。這(zhè)爲系統集成帶來(lái)了(le)更大(dà)的(de)挑戰。

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