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。

        3   物(wù)流系統集成的(de)範圍與内容

        物(wù)流系統集成的(de)工作目标，就是通(tōng)過專業設計，把各種無關的(de)設備、技術、系統組合起來(lái)，形成一個(gè)有機的(de)整體，以滿足客戶的(de)關于物(wù)流的(de)各種需求。

        不同于一個(gè)單純的(de)信息系統，物(wù)流系統集成要複雜(zá)得(de)多(duō)。這(zhè)一方面是由于物(wù)流系統的(de)構成複雜(zá)所決定的(de)，從大(dà)的(de)方面看，物(wù)流系統包含了(le)建築、消防、照(zhào)明(míng)、道路、網絡、供電、機械、液壓、傳動、信息管理(lǐ)、自動化(huà)、安防、溫控等衆多(duō)學科，還(hái)要了(le)解地震、地理(lǐ)、氣候的(de)有關知識，是一個(gè)多(duō)學科的(de)組合；另一方面，物(wù)流系統内部構成複雜(zá)，牽涉到衆多(duō)學科和(hé)衆多(duō)專業技術。如信息系統中，就有計算(suàn)機軟件和(hé)硬件、網絡、數據庫、接口技術、大(dà)數據技術、雲技術、無線網絡技術等。設備技術更是五花八門，包括有貨架、堆垛機、輸送機、提升機、穿梭車、分(fēn)揀機、AGV、機械手、機器人(rén)，以及衆多(duō)的(de)輔助設備和(hé)系統等數十個(gè)大(dà)類，數百個(gè)小類的(de)專門技術。橫跨機械、動力學、自動化(huà)、電子工程、無線電、計算(suàn)機、物(wù)理(lǐ)學、數學、力學、管理(lǐ)學、信息學等衆多(duō)學科。此外，物(wù)流系統用(yòng)戶遍布幾乎所有行業，如機械制造業、輕工制造業、化(huà)工制造業、食品加工業、煙(yān)草(cǎo)行業、農牧魚林(lín)業、商業零售業、大(dà)宗貨物(wù)儲運等，需求更是千變萬化(huà)、千差萬别，即使是同一行業的(de)不同用(yòng)戶，其需求也(yě)是不盡相同，有的(de)甚至是完全不同。這(zhè)是物(wù)流系統集成的(de)困難之處。

        當然，對(duì)集成商而言，各種技術的(de)需求，并不完全處于一個(gè)等級，有的(de)隻是需要了(le)解其基本原理(lǐ)、應用(yòng)限制、技術特點，并完成配合即可(kě)，如建築、消防、地理(lǐ)、地震知識等，有的(de)則需要全面掌握，如系統流程、用(yòng)戶需求、設備的(de)性能，軟件的(de)性能、原理(lǐ)，光(guāng)機電技術、接口技術、現場(chǎng)管理(lǐ)技術、市場(chǎng)供需情況。技術發展情況等。

        物(wù)流系統集成的(de)工作範圍和(hé)内容，按照(zhào)時(shí)間順序可(kě)以大(dà)緻分(fēn)爲4個(gè)階段，每個(gè)階段下(xià)面又有若幹工作，參見表1。

表1 物(wù)流系統集成的(de)主要階段及工作内容

        注：

        [1] 無論是物(wù)流設計單位，還(hái)是土建設計單位，仍然可(kě)以分(fēn)階段招标确定。即工作内容僅僅包含設計階段。這(zhè)時(shí)，可(kě)以是設計單位代替集成商完成前期的(de)設計工作。但這(zhè)樣帶來(lái)的(de)問題是，後期的(de)集成商如果不是前期的(de)設計單位，很有可(kě)能許多(duō)工作要重來(lái)一遍，這(zhè)顯然是浪費的(de)和(hé)具有風險的(de)。

        [2] 顯然，有的(de)階段是連續的(de)，有的(de)卻是間歇性的(de)，實際的(de)過程并不完全按照(zhào)上述階段進行。如采購(gòu)，應根據需求的(de)時(shí)間表進行，因此，即使到了(le)工程的(de)最後階段，仍然會有部分(fēn)采購(gòu)工作；

        [3] 由土建方進行的(de)總體設計，對(duì)用(yòng)戶的(de)調研是必要的(de)。但與物(wù)流關注的(de)點不一樣。一般情況下(xià)，土建包括的(de)内容不僅僅是物(wù)流建築，還(hái)包括一些其它建築，如廠房(fáng)、辦公樓、宿舍、配電站、大(dà)門等。一個(gè)工廠的(de)設計，往往是土建先行，而一個(gè)物(wù)流中心的(de)設計，往往是物(wù)流先行，兩者是有很大(dà)差别的(de)。即使是在剛剛開始的(de)時(shí)候，兩者也(yě)是需要同步進行的(de)。

        [4] 在方案設計階段，關于物(wù)流的(de)部分(fēn)，土建設計單位會尊重物(wù)流設計（集成）的(de)意見，很多(duō)用(yòng)戶不清楚這(zhè)一點，結果出了(le)大(dà)的(de)問題。比較理(lǐ)想的(de)方法是：物(wù)流給出建築的(de)要求，土建在此基礎上完成建築的(de)設計，将會大(dà)大(dà)節約時(shí)間，而且會節約投資。與土建設計單位的(de)溝通(tōng)和(hé)接口，是集成商的(de)一項重要工作。集成商必須了(le)解土建的(de)标準和(hé)習(xí)慣，了(le)解建築、消防設計的(de)有關法律法規。

        [5] 集成商可(kě)以提供部分(fēn)設備，也(yě)可(kě)以由業主單獨采購(gòu)。特别是一些标準設備，業主采購(gòu)更具有優勢。業主單獨采購(gòu)時(shí)，集成商可(kě)以提出參考意見。

        [6] 物(wù)流信息系統内容很多(duō)，但這(zhè)裏主要是指WMS/WCS/TMS/ERP等。系統集成商如果能力許可(kě)，也(yě)可(kě)以提供這(zhè)些系統，但很多(duō)情況下(xià)由專業的(de)供應商提供。ERP是指上層的(de)企業業務管理(lǐ)系統。

        [7] 物(wù)流專用(yòng)設備門類繁多(duō)，基本采用(yòng)定制化(huà)生産。在生産的(de)前期，還(hái)要包括産品的(de)設計工作，需要有足夠的(de)時(shí)間，這(zhè)是往往容易忽視的(de)地方。

        [8] 标準産品如叉車、托盤、周轉箱、計算(suàn)機等，這(zhè)些産品本身具有一定的(de)标準化(huà)，更爲重要的(de)是，其對(duì)系統的(de)依賴度相對(duì)較低。其供貨周期各有不同，它決定了(le)采購(gòu)的(de)時(shí)機。

        [9] 計算(suàn)機軟件包括軟件的(de)本體，定制化(huà)開發部分(fēn)。軟件的(de)開發應與設備的(de)生産同步進行。除此之外，建築施工也(yě)會同步進行。

        [10] 設備與上位系統間的(de)接口幾乎是定制化(huà)的(de)。但在具體協議(yì)定義上，有兩種典型的(de)方式，即與WMS連接或與WCS連接。越來(lái)越多(duō)的(de)設備供應商傾向于與WCS連接。

        [11] 初步驗收的(de)工作内容比較多(duō)，除了(le)要求供貨内容要與合同一緻外，還(hái)要求對(duì)設備和(hé)軟件的(de)性能指标做(zuò)詳細的(de)驗證。包括速度、加速度、能力（單項能力和(hé)綜合能力）、噪音(yīn)、等做(zuò)詳細的(de)驗證。如果出現不能達到驗收指标的(de)情況出現，還(hái)要進行整改，然後約定時(shí)間再驗證。

        [12] 系統驗收的(de)關鍵指标是可(kě)靠性指标。其計算(suàn)方法和(hé)測定方法按照(zhào)雙方約定和(hé)有關規範進行。

        [13] 對(duì)一個(gè)集成系統的(de)可(kě)靠性評價是驗收的(de)重點内容，系統的(de)可(kě)靠性有專門的(de)定義和(hé)計算(suàn)公式。此外，集成系統的(de)可(kě)靠性、可(kě)用(yòng)性、可(kě)維護性和(hé)安全性（即RAMS）共同構成了(le)系統的(de)幾個(gè)關鍵性能指标，可(kě)靠性是其基礎。

        [14] 物(wù)流系統的(de)完善是一項長(cháng)期過程，系統完成上線運行後，将進入一個(gè)長(cháng)期的(de)維護、管理(lǐ)與完善改造階段，這(zhè)是物(wù)流系統的(de)特點，也(yě)是許多(duō)其它系統的(de)特點。

        4   物(wù)流系統集成的(de)主要方法

        物(wù)流系統集成的(de)方式多(duō)種多(duō)樣，并在不斷發展。但要仔細分(fēn)起來(lái)，主要分(fēn)爲3種：總集成方式、部分(fēn)集成方式和(hé)純集成方式。以下(xià)簡單介紹各種方式的(de)優劣及适應場(chǎng)合。

        4.1 總集成方式

        所謂總集成方式，即用(yòng)戶（業主）将整個(gè)項目整體打包，交給集成商統一完成，自己不操心，俗稱交鑰匙工程。

        優點：用(yòng)戶省心，對(duì)用(yòng)戶團隊的(de)需求較弱，用(yòng)戶将關注點放在項目的(de)進度和(hé)質量即可(kě)。

        缺點：用(yòng)戶參與度少，不易掌控項目，一般需要聘請獨立的(de)顧問以完成對(duì)質量的(de)控制。

        适應場(chǎng)合：簡單項目、小型項目。所謂簡單項目，即構成相對(duì)簡單，如一個(gè)單一的(de)AS/RS系統、一個(gè)獨立的(de)分(fēn)揀系統，或一個(gè)純粹的(de)輸送系統等。所謂小型系統，主要是從投資規模來(lái)和(hé)系統體量來(lái)判斷的(de)，并沒有統一的(de)标準。每個(gè)行業的(de)定義不盡相同。如醫藥物(wù)流行業，當面積小于10000平方米，物(wù)流設備即系統投資少于1000萬時(shí)，可(kě)以認爲是一個(gè)小項目。但若對(duì)于一個(gè)快(kuài)遞分(fēn)揀系統，則其定義就會有較大(dà)差距。

        實現方式：首先完成初步的(de)方案設計，然後再進行總包采購(gòu)。由于方案簡單，設計工作量不大(dà)，設計難度低，故容易進行比較。如一個(gè)單純的(de)立體庫系統，往往采用(yòng)這(zhè)一方式。

        在這(zhè)一模式下(xià)，用(yòng)戶自行采購(gòu)的(de)項目很少，僅包括非常标準的(de)設備，如托盤、周轉箱、叉車等。有時(shí)甚至連标準産品也(yě)一并包括在總包之中。

        市場(chǎng)接受度：10~20%。

        曆史演變：總集成方式在國外比較多(duō)，這(zhè)是由于市場(chǎng)比較成熟、競争不太激烈等多(duō)種因素決定的(de)。受此影(yǐng)響，早期國内的(de)物(wù)流中心采用(yòng)這(zhè)一方式的(de)比較多(duō)，但随著(zhe)市場(chǎng)的(de)不斷成熟，競争加劇，設備供應商渠道不斷透明(míng)，這(zhè)一模式漸漸失去優勢。因爲，沒有一家集成商會擁有全部的(de)自主産品，所以，很多(duō)規模較大(dà)的(de)項目，用(yòng)戶更傾向于自己采購(gòu)部分(fēn)設備，以便獲得(de)價格優勢，這(zhè)是導緻這(zhè)一模式的(de)接受程度不斷降低的(de)主要原因。

        4.2 部分(fēn)集成方式 

        所謂部分(fēn)集成方式，即用(yòng)戶将整個(gè)系統的(de)關鍵部分(fēn)打包，交給集成商統一完成，另一部分(fēn)用(yòng)戶自己單獨采購(gòu)，由集成商負責整個(gè)系統集成。

        優點：用(yòng)戶充分(fēn)參與，有足夠的(de)選擇權，能夠确保項目的(de)高(gāo)質量構成，控制總體财務風險。

        缺點：對(duì)用(yòng)戶團隊的(de)要求較高(gāo)，對(duì)整體的(de)高(gāo)質量構成威脅，并且工期較長(cháng)。

       适應場(chǎng)合：由于用(yòng)戶采購(gòu)的(de)範圍可(kě)以根據用(yòng)戶的(de)能力以及市場(chǎng)情況進行人(rén)爲定義，所以幾乎所有項目都可(kě)以采用(yòng)這(zhè)一模式，尤其是規模較大(dà)的(de)項目，采用(yòng)這(zhè)一模式具有較大(dà)的(de)優勢。

        實現方式：首先進行設計。然後進行集成招标采購(gòu)和(hé)部分(fēn)設備采購(gòu)。一般情況下(xià)，與系統關聯比較密切的(de)關鍵設備應包括在集成範圍之中，如堆垛機、輸送機、分(fēn)揀機、穿梭車、AGV、機械手、WCS、電子标簽、調度系統等。ERP系統、WMS系統、TMS系統可(kě)以單獨采購(gòu)。而需要定向采購(gòu)的(de)設備（如機場(chǎng)的(de)檢測設備和(hé)儀器）、标準化(huà)的(de)設備（如貨架、托盤、叉車）、特殊的(de)設備（如高(gāo)速分(fēn)揀機、機械手、AGV系統等），可(kě)以由用(yòng)戶單獨采購(gòu)。

        市場(chǎng)接受程度：70~80%

        4.3 純集成方式

        所謂純集成方式，即用(yòng)戶負責采購(gòu)全部設備，集成商隻負責系統集成工作。這(zhè)一模式又稱爲軟集成模式。

        優點：項目推動較快(kuài)，對(duì)用(yòng)戶團隊的(de)需求較低，集成商集設計、集成、顧問于一身；

        缺點：由于集成費用(yòng)不高(gāo)，集成商的(de)意願不是很強烈，很多(duō)大(dà)型系統集成商不接受這(zhè)一方式；

        适應場(chǎng)合：大(dà)型項目，特别複雜(zá)的(de)項目。

       實現方式：首先确定集成商，由集成商完成設計規劃，再進行設備招标。系統集成費按照(zhào)項目的(de)規模、實施周期、實施難度收取，容易計算(suàn)。在這(zhè)一模式下(xià)集成商基本不能提供設備。

        市場(chǎng)接受程度：10~15%

        市場(chǎng)演變：純集成模式并非一開始就有，因爲很多(duō)集成商是從設備制造商演變而來(lái)。而采用(yòng)純集成模式的(de)集成商往往是系統規劃商演變而來(lái)。在國外，物(wù)流的(de)分(fēn)工從一開始是非常明(míng)确的(de)，有專業的(de)設計規劃商，也(yě)有專業的(de)軟件供應商，還(hái)有更多(duō)的(de)設備制造商。雖然現在的(de)市場(chǎng)仍然具有這(zhè)樣的(de)影(yǐng)子，但邊界卻逐漸模糊。随著(zhe)大(dà)型的(de)系統集成商都傾向于做(zuò)大(dà)，因此，純集成模式更爲一些規模較小的(de)公司所采用(yòng)，一方面是出于财務考慮，另一方面也(yě)是爲風險考慮。這(zhè)是與市場(chǎng)需求相匹配的(de)。

        4.4 補充說明(míng)

        集成商的(de)集成能力，最初體現在總體規劃、軟件系統和(hé)設備的(de)集成能力等方面，但随著(zhe)市場(chǎng)競争的(de)加劇，集成商往往希望通(tōng)過兼并關鍵設備制造商以獲得(de)競争優勢。另一方面，關鍵設備供應商由于長(cháng)期與集成商的(de)配合中，對(duì)系統集成表現出極大(dà)的(de)興趣，加上技術成熟後，集成難度降低，尤其對(duì)于簡單系統來(lái)說，純集成模式更沒有表現出自身的(de)絕對(duì)優勢，所以，很多(duō)的(de)設備供應商逐漸轉變成爲系統集成商。關于企業兼并的(de)例子，最典型的(de)例子莫過于德國的(de)聖菲迩（Schaefer）公司，2000年前，該公司主要是貨架和(hé)器具的(de)供應商，但通(tōng)過多(duō)年的(de)不斷兼并，一躍成爲全球最大(dà)的(de)系統集成商。并且在設計、關鍵設備、軟件等方面均表現出強大(dà)的(de)能力。

        系統集成商的(de)這(zhè)種兼并行爲，導緻了(le)在激烈的(de)市場(chǎng)競争中，如果一個(gè)企業沒有一到兩項核心産品，就很難獲得(de)市場(chǎng)的(de)認可(kě)，并在競争中處于劣勢。

        然而，集成商的(de)設計規劃能力、軟件開發能力、系統理(lǐ)解能力、綜合技術與裝備的(de)應用(yòng)能力，以及對(duì)大(dà)型系統的(de)集成能力仍然是系統集成商的(de)最核心的(de)競争力。無論采用(yòng)何種集成方式，集成商的(de)集成能力仍然是至關重要的(de)，越大(dà)的(de)項目，越複雜(zá)的(de)項目，對(duì)集成商集成能力的(de)關注和(hé)依賴就越高(gāo)。關鍵設備也(yě)許會對(duì)集成商在特定項目中的(de)競争産生積極作用(yòng)，但過于關注設備的(de)研發，将會分(fēn)散集成商對(duì)核心集成能力的(de)專注與提升。

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