不論是自動倉儲物流系統還是人工物料存儲和搬運，都是對某種或者某些物料進行存或搬的過程。在這個過程中，主體是人或者自動化設備/系統，客體是各種要處理的物料單元。要想使這個過程實現的更加貼近人們想要的效果，比如效率高、省力、分流等等，除了對主體的設計外，對客體的研究分析也必不可少。

當前社會的商品極大豐富，不論是在電商的倉庫里，還是在生產企業的工廠里，都有種類繁多的物料形式，比如形狀不規則的工具器具、圓柱形狀的油漆桶、大型的鋼制品甚至是整部的汽車等等。這些不同的物料由于形狀不同，重量不同，堆放方式不同，存取頻率等等導致在倉庫存放時或在搬運時也會有很大的差異，比如有些采用貨架的形式進行物料存放，有些將多個物料放到周轉箱內存放，有些物料太重必須要用叉車托運，有些小件物料又才用純人力抱運最合適。

在同一個倉庫內，可能由于存放的物料品類太多繁雜而無法統一存放，會根據情況將不同的物料進行分區和不同方式存放。

由此可見，由于物料不同的物理屬性，會直接影響倉儲物流系統的存放和搬運方式。

一、物料的物理特性

大廚要處理他的食材的時候，首先要看看食材的樣子，然后再考慮是否要將食材切成小段，也要聞聞食材是否腌制到合適的程度，料理完畢的食材后也要選擇合適的容器裝盤。

感性認識往往是人類認知事物并解決問題的第一步，對于工廠或者倉儲中心內的物料存儲也一樣，要對所有的物料有較合理的管理，首先要對物料進行感性上的了解，了解到物料的個頭的大小才能知道用什么樣的容器存放才合理，了解到物料的形狀是否規則才能知道如何存放才能最佳的利用空間。

從最簡單的感性認識出發，也許是我們解決整體物料存放和搬運方案的第一步。

1. 外形特征

人們看人往往容易“以貌取人”，而對于物料首先第一步必須得“以貌取物”。物料的形狀不但直接影響著物料的存放方式，也很大程度上影響著庫存的容量，也影響著搬運的效率和系統吞吐量等等。

不同的物料外形隱含了很多額外的信息，而這些信息又是物料存放搬運的必須要考慮的。比如圓柱形的油桶，最好是立式存放，否則油桶自己就會滾動。

如果由于特殊原因需要橫著放的話，則需要一些特殊的卡具來輔助存放。

又比如像零件一類的尺寸較小的物料，種類繁雜，拿取的隨機性很高，則通常會將這些零散不規則的零件集中放到一個存儲容器中。

再比如有些物料在某個方向上尺寸很突出，比如鋼管的存放和搬運就需要充分的考慮“長”這一特點。

而對于這種非常長的物料也需要有針對性的采用一些特殊的工具或者容器才能方便管理，比如可能會采用懸臂式貨架來對鋼管進行庫存保管。

再比如有些非常大同時由非常規形狀的物料，如造紙廠的紙卷在下線后，通常有1噸多重，直徑能達到1米5左右，同時紙卷又是圓柱形的，因此常規叉車無法對紙卷進行直接叉取搬運。

針對這種特殊的物料，需要采用特殊的夾具配合到現有叉車才能對齊進行搬運，如采用夾抱的方式，或者采用串桿穿過中心卷軸的方式。

2. 碼放（/存放）方式

大部分的物料不論是在倉庫里存放還是在單個容器中，往往都不是單個存在，而是按照某種方式堆放在一起（倉庫或者容器里）。有些是凌亂的放到一起，有的是按照某種規則堆放到一起。合理的物料碼放能產生意想不到的效果。

小孩子的搭建類的玩具很好的能說明一些問題。比如上圖中的積木塊，如果將各種不同形狀（顏色）的積木塊能按照規則拼起來的話，能形成一個規則并且體積較小的長方形塊，如果隨意放置的話，總體積可能要多出30%甚至更多。因此常常使原有的積木塊由于沒有整理好無法放回到標準的收納盒中。

可想而知，如果一個1000平方米平時的倉庫如果不合理存放物料可能會浪費掉300平方米，更大的倉庫的增益效果會更大。

而在實際情況中有很多物料比積木塊的形狀還要多變，而由于生產或者其他管理的一些原因，一些物料必須要集中放置在一起，如果物料不提前規劃擺放的話，最直接的后果就是可能多需要預留30%的庫存空間來存放這些物料。同時由于物料的不合理擺置，也可能會間接導致搬運效率30%的減少。（每次每個容器少搬運30%）

也許有讀者可能會問，這是很顯然的道理，在實際中人們自然會考慮將物料充分“緊緊”碼放到一起。而在現實情況中并非如此，其中有多方面的原因。比如一個倉儲中心進行自動化改造的時候，由于業務的要求，需要采用不同規格的容器來存放物料，同時又要使容器能夠兼容成熟的自動化設備，這樣就可能使某些容器的空間使用率不是很充分，因此如何能夠將各種容器的選取，最大程度的使整個系統的使用率達到最優，使沒有那么簡單的。

碼放方式除了要考慮以上爭取合理的利用空間外，還有其他方面的因素。

? 堆放的穩定性

如碼放產品箱子時經常會層與層之間錯疊碼放，這樣可以使上下層幾個箱子之間互相作用在一起，在搬運過程中不容易散掉。

? 物料的信息方便提取

某些物料上有條碼類的信息需要被提前錄入，這就要求所有的物料單元在碼放時將條碼等信息朝外擺放，這樣可能要犧牲一些別的方面比如空間利用率作為代價。

? 物料的快速提取

如托盤類的物料單元存放到貨架上時，托盤與托盤之間通常要保留一定的間距，便于托盤上下貨架。

? 與自動化設備的兼容性

如工業機械手拆碼垛時需要將物料箱放置時互相之間保留一些間隙，便于與各種夾具兼容，容易實現自動化拆碼垛。

? 業務便利性，如便于統計

有些物料的出入庫直接與業務的訂單直接相關，如每次客戶下單都有自己的采購標準，因此在物料碼放時需要根據客戶訂單的數量要求來碼放，這樣可能比如一個托盤上只碼放13個或者看似很不規則的數量。

3. 物料的標準化（容器）

隨著當今現實的工業化的進程中，大家會發現各行各業都有各種標準。汽車的品牌有幾百種，但是不管哪種汽車都不會差異太大，背后其實就有標準的作用。汽車設計師在設計時需要遵循相關的設計標準，汽車生產商生產汽車時也要遵循相關的生產標準，同時汽車生產需要的各種配件也要遵循上下游供應商提供的標準。

物流中的各個環節的標準化，能極大的提升物流的效率，并且在宏觀角度能節省大量成本。物料單元的標準化也是很重要的措施。

我們這里談的物料單元的標準更加偏向于闡明采用統一的標準物流容器來使至少廠內物流能高效、低成本的運行。使各種不同的物料統一標準化到一種或者少數中的容器中。一堆雜亂的零件不論需要存放還是用皮帶傳送，放置在周轉箱里一定要方便和高效很多。

最常見的標準容器有托盤、周轉箱、瓦楞紙箱等。在實際應用中采用哪種標準容器，要綜合多方面的因素：

? 成本

采用標準物料容器單元由于要覆蓋到大批的物料，因此單個標準物料容器的成本控制就顯得非常重要。

100個物料容器的成本的不會太高，但是上萬個標準物料容器就完全不一樣了。同時，如果前期的物料容器選擇定下來之后，如果后續隨著業務增長，容器的需求量可能會指數級增長，而再采用全新的標準容器，可能會遇到各方面的阻力，得不償失。因此在前期對標準物料容器的選擇上要充分考慮成本因素。

不同的材質對應的成本不同，鋼制品一定要比塑料制品成本高，非標的容器一定要比市面上標準的容器要成本高，比如塑料周轉箱如果是非標的話，需要支付一筆開模費。

另外也要考慮標準容器是只在內部物流循環使用，還是做當訂單包裝方式發貨出去后就不再在內部循環了。如果是長期在內部物流循環流通使用的，可以使用成本稍微高一點，結實可靠的，如果是外部流通的可以考慮結實但是只適合單次使用的容器并且成本低的容器。

? 容量

一個物料單元選擇的容量太大，系統更容易滿足效率的要求，如每次搬運200個水杯，如果物料單元的容量為100個水杯，那只需要搬運兩次就可以滿足，如果物料單元的容量為40個水杯，那就需要搬運5次才能滿足搬運要求。

但是物料單元容量大在帶來效率壓力低的好處的同時，可能回到靈活度不足的問題。比如需要兩種水杯各自40個水杯，如果物料單元的容量為100個水杯時，那就需要對物料單元進行分別拆零40個再重新組合在一起。如果物料單元的容量為40個水杯，那只需要直接搬運兩件現有的物料單元即可，減少了拆零的環節。

另外，物料單位的容量大小也要考慮最后的體積和重量等因素。如體積不合理，可能會影響物流搬運的某些環節，比如選擇的托盤的尺寸不合理，也許在裝車時不能充分利用車廂的空間，又或者選擇的容量太多，以至于高度太高，穿不過某些建筑或者設備。

而物料單位滿載后的重量也需要充分考慮，如果物料單位太重，也許系統內的某些設備無法承載，比如載重1噸的叉車無法叉取1.5噸的托盤重物，又或者周轉箱選擇后滿載后達到40Kg，而周轉箱在周轉過程中需要純人工的作業，而這么重的載重人工是很難處理的。

? 與設備的兼容性

通常同樣尺寸的標準物料容器我們會發現市面上有多種類，比如400*600的容器，可以選塑料周轉箱，可以選擇帶蓋或者不帶蓋的，也可以選擇金屬制品的，也可以選擇帆布袋等。但是設備類對于容器的微小差別是很敏感的，不同設備適用于不同的物料單元，比如尺寸、重量、顏色，凹凸特征等。

因此如果現有一些物流設備，比如叉車、打包機、搬運機器人、輸送機等等，那就需要考量新引入的標準物料容器是否與設備兼容。

如果是新規劃的物流設施中心，選擇標準物料單元時需要考量是否能兼容市面上現有的主流設備或者是否更加容易實現自動化設備的存儲和搬運。比如外形規則的物料單元比不規則的物料單元更加容易實現自動化，硬包裝（料箱）要比軟包裝（袋子）容器更加容易實現自動化處理，表面平整的物料比不平整的物料更加容易被機械手吸盤處理。

? 信息兼容性

對于物料單元的管理，離不開信息跟蹤，最常見的方法是條碼技術和RFID技術的應用。對于條碼的應用，應盡量保證條碼粘貼在物料單元上牢固，清晰可見，位置合理，因此在用條碼的場景中，選擇標準物料單元時也要考慮這一點，條碼位置在物料單位上方便讀取或不易受損。

而對于RFID標簽，在應用中應盡量避免與金屬和液體場景中使用，因此如果要掃描托盤上所有物品自帶的RFID標簽，則在選擇標準托盤為物料單元時盡量不要選擇鐵質托盤而要去選塑料或者木制托盤，否則可能會影響整托盤讀取RFID標簽的效果，造成漏讀的可、能。

? 其它

除了上邊提到的物料標準化的考慮因素外，經常還要考慮的有：選擇的標準容器最大承重，容器的內尺寸，外尺寸，有效尺寸，還有堆碼承重等等。

4. 物料的數量統計

不論是庫存的管理還是搬運量的計算，都需要對物料進行數量統計和分析。數量的統計有助于管理人員對生產管理進行實時的決策，也為廠內倉儲物流在引入各類自動化系統的規劃提供量化的依據。

在牛奶生產過程中，對于銷售和產線人員可能關注的是生產多少噸的奶或者多少盒奶。對于生產過程中關注生產物流的人來說，可能更加關注以托盤為單位的托盤數量，比如每小時入庫200個托盤，而不是每小時入庫200噸牛奶。因此從業務關注數據到物料單元的數據轉換，對于廠內物流系統的建設和管理有著非常重要的意義。

在建設自動化倉儲物流系統前期，通常要統計分析如下幾個方面的數據：

? 各個區域的物料單元存放量

比如倉庫內的庫容量，如庫容達到2000個托盤；比如某些工位上的臨時存放區域，比如收貨暫存區，如最大緩存存放需要100個料箱；再比如每個揀選工位上要預備多少個料箱當做待揀選位置。

? 各個區域的物料單元進出量（單位時間內）

比如在倉庫區每小時進出倉庫多少托盤；比如每小時要往多少個托盤碼垛多少個箱子；再比如每小時每個卸貨口要裝車多少個料箱……

? 去向各個不同區域間的物料單元量（單位時間內）

比如倉庫每小時接收托盤100個，每小時出庫到1#號車間10個托盤，每小時出庫到2#號車間20個托盤，每小時接收從打包車間來的50個托盤……，

? 物料拆分（或合并）后的物料單元量（單位時間內）

比如在打包工作區域，每小時收到200個標準物料盒，打包到托盤上后（每托盤20箱），每小時從打包工作區搬運走10個標準托盤。

? 空物料單元

空物料單元是在自動化倉儲物流系統應用前很容易被遺忘的一點，不論是存儲量還是效率計算上都應該統計空物料單元，比如庫內要預留多少空物料單元備用，打包區域每小時要提供多少個空托盤； 再比如機械手拆箱工位處，每小時要運走多少個被抓取后的剩下的空料箱。

? 平均值

以上提及的各種數據其實含兩個數據，平均值和峰值數據，都需要單獨統計和分析。

二、物料單元的身份標識

去倉庫去取一個商品，首先得知道這個商品在倉庫里有沒有，有多少？在倉庫里的那個托盤上？托盤在倉庫的什么位置？因此對于物料單元的標定是非常有必要的，可以有效的幫助管理人員管理物料。

? 物料的“身份證”

像給每個人賦予一個身份證來說，每個物料單元也需要唯一的標識。與身份證一樣，物料的標識也需要一個“身份證”，通常物料的“身份證”采用的是條碼、二維碼和RFID標簽，每個標簽里都存有唯一標識的號碼或者信息。

這三類信息載體都有各自的優缺點，可以根據具體的應用場景來選擇合適的標識方法。比如RFID標簽適合批量讀取物料標識，RFID標簽本身可以存儲一定的信息，并且可以直接在RFID標簽里讀寫信息；缺點是費用高，使用不當時，會有誤讀或者漏讀的現象。

? 物料的信息關聯

通常標簽的信息含量是有限的，比如條碼標簽，被條碼槍掃描后，讀取到的信息只是一串號碼，如果這串號碼不賦予一定的意義，那對物料管理沒有太實際的意義，因為人們不可能記得那么多一串串的號碼究竟對應的是哪個物料單元。因此要利用好每個標識，就需要專門的管理軟件來幫這些號碼記得他們自己的身份。

比如倉庫的常用管理軟件為WMS，每個物料單元的標識在WMS系統里都對應各自詳細的身份信息，比如條碼號為#22323的標簽在軟件里登記的是一箱100袋的感冒沖劑，那在倉庫里任何時候翻出來這個號碼的時候，都可以通過軟件或者APP終端查詢到這個號碼對應的物料信息。同時軟件又可以衍生出更多的功能，比如可以將這個條碼對應的物料在發生事件的同時記錄下誰引發的這個出庫事件、是幾點幾分、一起出庫的時候還有哪些別的條碼物料等等。

如下圖實例所示，條碼號為00500501的物料單元通過軟件的多個功能，可以實現基于物料單元的多個角度，全方位的信息管理和物料單元跟蹤，像倉庫管理WMS就是這樣的。

? 二維碼和RFID的特殊應用

以上對于條碼來說，如果沒有軟件背后提供的關聯數據，貼到物料單元的條碼號只是一串數字而已，而很多管理軟件是只是針對企業內部使用的，可能部署到局域網。而有些場景下，物料單元由于會被打包發貨離開本地，物料單元到第三方之后，由于業務的要求，可能也想獲取當前物料的更多內容，而不是僅僅一個條碼編號而已。

這種情況下，可以想辦法使標識存放更多的信息，而不是依賴于軟件。二維碼和RFID可以一定程度上解決這個問題。通常的一維條碼只能存放信息30個字符左右，而二維碼可以最大存放1850個字符。采用二維碼作為標識時，可以代表除了編號更多的信息，比如物料的具體型號、生產廠家、時間等等。而這些信息是本身存放到二維碼自身里的，與網絡和軟件沒有關系，因此只要二維碼存在，不論物料單元在倉庫、企業內部還是在第三方又或者在終端客戶手里，只要對著二維碼掃描，就可以獲取存在二維碼里的所有關于物料的信息。

與二維碼可存放更多的數據類似，RFID標簽也可以存放多字節信息，與二維碼不同的是RFID標簽可以改寫其中的內容數據，因此RFID可以反復的在不同的物料單元上使用，更加靈活，并可以批量讀寫，只是成本高一些。

? 其它

由于歷史遺留問題或者特殊業務要求，某些企業或者應用場景下無法在物料單元上粘貼條碼、二維碼或者RFID等標簽，但是為了管理物料，仍舊需要對物料進行識別和標定，此時可以考慮提取物料本身自帶的物理特征來作為物料的身份標識。

比如物料單元上只有文字或者圖片的標簽，可以通過視覺識別系統提取標簽中的關鍵信息對物料進行身份認定。

比如，如果不同顏色的物料單元存放不同的物品，則可以提取出物料單元的顏色來做當物料的屬性標定，可以通過視覺或者顏色傳感器來實現。

總結

不論是對現有廠內倉儲物流改造還是在規劃將來預計要建立的倉儲物流系統，也不論系統采用的是自動化的方式還是純人工的方式，對物料單元的分析和管理都是非常有必要的。從基本物料出發到選擇標準容器作為物料單元，不但有助于廠內倉儲物流業務流程標準化，也有助于更加容易實現自動化系統的部署。而對物料單元進行各種手段的身份標識，是實現物料數字化管理的第一步。事實上，本文中提到的各種身份標識的條碼、二維碼、RFID也都是物聯網的一部分，物料也是萬物互聯中“萬物”的一部分，本文中提及的各種標簽也可以運用到出物料之外的物品，設施，設備，人員，資源，工具等等。正是有了所有這些物體的一張張“身份證”，萬物互聯才有實現的可能。

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總結

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