智慧物流尚處于發(fā)展初級(jí)階段——我國鋼鐵行業(yè)智慧物流發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及優(yōu)化建議

作者:管理員 時(shí)間:2023-11-09

    鋼鐵物流貫穿于鋼鐵供應(yīng)鏈的始末，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。鋼鐵物流要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，智慧物流是必然之路。

　　智慧物流，即將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、智能運(yùn)輸、自動(dòng)倉儲(chǔ)、信息智能交互、調(diào)度集中控制等現(xiàn)代物流技術(shù)在鋼鐵物流中有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)物流的自動(dòng)化、可視化、可控化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，使物流系統(tǒng)具有感知、學(xué)習(xí)、推理、判斷的能力，為物流管理決策提供智能支持。

　　發(fā)展現(xiàn)狀：部分智慧物流技術(shù)已獲應(yīng)用

　　現(xiàn)階段，自動(dòng)化立體倉庫、無人天車、無人堆取料機(jī)、智慧調(diào)度系統(tǒng)等智慧物流技術(shù)已在我國鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用。

　　自動(dòng)化立體倉庫，主要由貨架、巷道式堆垛機(jī)、出/入庫輸送機(jī)系統(tǒng)、出入庫工作臺(tái)及周邊系統(tǒng)組成，采用高層貨架來儲(chǔ)存單元貨物，采用巷道式堆垛機(jī)辦理裝卸、堆垛作業(yè)，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和管理。鋼企通過大幅度增加倉庫的有效高度，有效擴(kuò)大倉儲(chǔ)面積和儲(chǔ)存空間，使貨物儲(chǔ)存集中化、立體化；通過迅速、準(zhǔn)確、及時(shí)的信息處理和過程管控，可實(shí)現(xiàn)倉庫作業(yè)的自動(dòng)化、智能化。目前，自動(dòng)化立體倉庫已在天津鋼管軋管庫、吉林建龍鋼鐵備品備件庫、濰坊特鋼鋼材成品庫等少數(shù)鋼鐵企業(yè)應(yīng)用。

　　無人天車主要由天車本體設(shè)備、無線遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、天車自動(dòng)調(diào)度作業(yè)系統(tǒng)、特種設(shè)備檢測系統(tǒng)等組成，是智慧倉儲(chǔ)的重要組成部分。無人天車通過接收智慧倉儲(chǔ)庫管系統(tǒng)的調(diào)度信息，利用高精度定位、防搖模型、安全聯(lián)鎖策略等技術(shù)，控制天車精準(zhǔn)、平穩(wěn)、安全、高效地執(zhí)行吊運(yùn)任務(wù)，并將吊運(yùn)結(jié)果反饋給智慧倉儲(chǔ)庫管系統(tǒng)。在鋼卷等鋼材產(chǎn)品吊運(yùn)、裝卸、安全控制等環(huán)節(jié)應(yīng)用無人天車，可取消或減少人工操作，通過天車精準(zhǔn)定位、路徑自動(dòng)優(yōu)化、防擺蕩控制、坐標(biāo)辨識(shí)、智能夾鉗、安全防護(hù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天車運(yùn)輸環(huán)節(jié)全自動(dòng)無人作業(yè)。目前，無人天車已在首鋼京唐、河鋼集團(tuán)唐鋼新區(qū)、中國寶武太鋼等大量鋼鐵企業(yè)廣泛應(yīng)用。

　　無人堆取料機(jī)主要由堆取料機(jī)本體設(shè)備、料堆區(qū)域識(shí)別系統(tǒng)、硬件防護(hù)系統(tǒng)、自動(dòng)化管理系統(tǒng)、自動(dòng)化盤庫系統(tǒng)、人機(jī)界面、通信模板、料場數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)庫的控制策略等組成。無人堆取料機(jī)通過使用工業(yè)自動(dòng)化、檢測、測繪、計(jì)算機(jī)圖形圖像、通信等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)自動(dòng)化堆取料作業(yè)；利用激光掃描技術(shù)對(duì)料堆進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掃描，并進(jìn)行仿真處理，形成三維圖像及料堆信息數(shù)據(jù)庫；將堆料、取料作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)轉(zhuǎn)化為PLC（可編程邏輯控制器）控制指令，控制堆取料機(jī)自動(dòng)尋址；根據(jù)設(shè)定的堆形、堆寬、堆高等數(shù)據(jù)，進(jìn)行自動(dòng)堆料；根據(jù)指定的料堆，自動(dòng)尋找料堆切入點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)取料。針對(duì)條形、圓形等機(jī)械化料場實(shí)現(xiàn)堆取料設(shè)備集控遠(yuǎn)程化、堆料作業(yè)及取料作業(yè)高度自動(dòng)無人化，提高作業(yè)效率。無人堆取料機(jī)已在寶鋼股份寶山基地、沙鋼集團(tuán)本部基地、山西晉南鋼鐵等少數(shù)鋼鐵企業(yè)應(yīng)用。

鐵水智慧運(yùn)輸系統(tǒng)主要由智能調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)字孿生系統(tǒng)、設(shè)備保障系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)等組成。該系統(tǒng)采用智能裝備、無人駕駛、環(huán)境感知、數(shù)字仿真、人工智能等技術(shù)，應(yīng)用高精度控制、智能調(diào)度、深度學(xué)習(xí)等算法，可實(shí)現(xiàn)鐵水運(yùn)輸智慧化、無人化作業(yè)。通過鐵水智慧運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用，鐵水調(diào)度工作實(shí)現(xiàn)智能化，取消人員電話的溝通流程，實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度，降低鐵水運(yùn)輸成本。鐵水智慧運(yùn)輸系統(tǒng)已在鞍鋼股份鲅魚圈基地、寶鋼股份寶山基地、湛江基地等少數(shù)鋼鐵企業(yè)應(yīng)用。

　　問題所在：尚處初級(jí)階段 發(fā)展水平參差不齊

　　整體來看，我國鋼鐵行業(yè)智慧物流發(fā)展存在四方面主要問題。

　　一是發(fā)展水平參差不齊。寶武、鞍鋼、首鋼、河鋼、沙鋼等少數(shù)大型鋼鐵集團(tuán)在鋼鐵智慧物流方面開展了研究和建設(shè)，取得了一些成績，并在發(fā)展鋼鐵智慧物流的道路上繼續(xù)探索；建龍鋼鐵、晉南鋼鐵等少數(shù)重視物流的鋼鐵企業(yè)對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)降本增效的智慧物流技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用；然而，國內(nèi)大多鋼鐵企業(yè)在智慧物流發(fā)展和建設(shè)上還是空白。雖然無人天車技術(shù)在大量鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用，但是無人堆取料機(jī)、自動(dòng)化立體倉庫、智慧調(diào)度系統(tǒng)等僅在少數(shù)鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用，而汽車運(yùn)輸無人駕駛技術(shù)更是鮮有企業(yè)應(yīng)用。因此，鋼鐵行業(yè)智慧物流無論是在不同企業(yè)間，還是在不同技術(shù)應(yīng)用上，都呈現(xiàn)出發(fā)展水平參差不齊的特征。

　　二是總體水平偏低。在原燃輔料倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)，很多鋼鐵企業(yè)仍存在大量的非機(jī)械化料場，采取工程機(jī)械裝卸、堆垛、搬運(yùn)的作業(yè)模式，很難應(yīng)用智慧物流技術(shù)；而機(jī)械化料場中大都采用人工操作機(jī)械作業(yè)，采用無人堆取料機(jī)的料場屬于極少數(shù)。

　　在鋼鐵企業(yè)廠內(nèi)運(yùn)輸環(huán)節(jié)，汽車車輛和鐵路機(jī)車幾乎都有人駕駛。其中，汽車運(yùn)輸組織以人工調(diào)度為主、以系統(tǒng)調(diào)度為輔，鐵路運(yùn)輸基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)度。不過，現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)主要是將日常管理采用信息化方式執(zhí)行，沒有通過自組織、自學(xué)習(xí)不斷進(jìn)行智能優(yōu)化。

　　在鋼鐵企業(yè)鋼材成品倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)，需要大量員工進(jìn)行裝卸、堆垛、盤庫、出入庫等作業(yè)，大多數(shù)鋼企仍以擴(kuò)大倉庫面積、增加倉庫數(shù)量的方式解決存儲(chǔ)能力不足問題，通過建設(shè)數(shù)字化倉庫、應(yīng)用智能化倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)提高存儲(chǔ)能力、提升作業(yè)效率的企業(yè)屈指可數(shù)。

　　總體來看，我國鋼鐵行業(yè)物流環(huán)節(jié)雖然信息化水平有較大提升，但是智能化水平較低，智慧物流尚處于發(fā)展初級(jí)階段。

　　三是缺失統(tǒng)籌規(guī)劃。物流是典型的系統(tǒng)工程，但我國多數(shù)鋼鐵企業(yè)物流職能分散在眾多部門，缺少獨(dú)立統(tǒng)一的管理部門；分散的物流職能部門僅從自身的角度出發(fā)，在原燃輔料倉儲(chǔ)、廠內(nèi)鐵路運(yùn)輸、廠內(nèi)道路運(yùn)輸、鋼材成品倉儲(chǔ)等各自管轄范疇獨(dú)立地開展一些智慧物流建設(shè)工作，相互之間缺少協(xié)作。由于專門物流管理部門缺失，系統(tǒng)性的物流規(guī)劃管理工作也缺失。除少數(shù)對(duì)物流非常重視的鋼鐵企業(yè)外，絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)至今未開展過物流系統(tǒng)規(guī)劃工作，對(duì)智慧物流進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃的鋼鐵企業(yè)更是幾乎沒有。由于缺失專門的物流管理部門，鋼鐵物流信息化建設(shè)缺少統(tǒng)一平臺(tái)，各系統(tǒng)相對(duì)孤立，信息無法互通，存在信息孤島。

　　四是智慧物流人才稀缺。要推動(dòng)鋼鐵行業(yè)智慧物流發(fā)展，智慧物流人才是關(guān)鍵。鋼鐵智慧物流需要同時(shí)具備物流、鋼鐵、信息、人工智能等專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)和技能的復(fù)合型人才。我國鋼鐵物流管理起步晚，受重視程度不高，物流人才培養(yǎng)比較滯后，物流專業(yè)人才短缺，智慧物流人才更是稀缺。

　　優(yōu)化建議：重視系統(tǒng)規(guī)劃 搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺(tái)

　　筆者認(rèn)為，我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展智慧物流應(yīng)注重以下幾個(gè)方面工作。

　　第一，重視系統(tǒng)規(guī)劃。鋼鐵企業(yè)應(yīng)定期開展物流系統(tǒng)規(guī)劃工作，從組織機(jī)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營管理、信息化建設(shè)、智慧化發(fā)展等方面對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的規(guī)劃，為鋼鐵智慧物流全面、有序、健康、持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

　　第二，搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺(tái)。鋼鐵企業(yè)應(yīng)基于全供應(yīng)鏈角度搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺(tái)，平臺(tái)由基礎(chǔ)支撐、設(shè)施設(shè)備、模型算法、物流管控、可視化管理5層構(gòu)成。

　　基礎(chǔ)支撐層包括組織支撐、技術(shù)支撐、標(biāo)準(zhǔn)體系。組織支撐是整合物流資源，設(shè)立專門的物流管理部門，對(duì)物流資源進(jìn)行統(tǒng)籌配置及協(xié)調(diào)管理。技術(shù)支撐是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、5G、RFID（射頻識(shí)別）等技術(shù)在物流各環(huán)節(jié)的應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)體系是從數(shù)據(jù)、安全、檢測、評(píng)價(jià)等方面建立一套鋼鐵物流標(biāo)準(zhǔn)體系，為智慧物流可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)保障。

　　設(shè)施設(shè)備層將多傳感器融合、RFID標(biāo)識(shí)、NB-IOT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）、機(jī)器視覺、工業(yè)通信協(xié)議等技術(shù)應(yīng)用到火車、汽車、皮帶、天車、倉庫等物流設(shè)施設(shè)備上，通過智能技術(shù)加持，使物流設(shè)施設(shè)備實(shí)現(xiàn)泛在感知、深度學(xué)習(xí)、自適應(yīng)執(zhí)行功能。

　　模型算法層從訂單、運(yùn)單、倉儲(chǔ)、裝卸等系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)信息中進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法、尋優(yōu)算法等搭建路徑優(yōu)化、物流資源預(yù)測與平衡、運(yùn)輸調(diào)度、出入庫優(yōu)化、擁堵預(yù)測、組包排產(chǎn)、模擬仿真等模型，模型算法是實(shí)現(xiàn)智慧物流應(yīng)用的重要手段。

　　物流管控層以模型算法為支撐，對(duì)采購物流、生產(chǎn)物流、銷售物流的物流資源、承運(yùn)商、物流計(jì)劃、物流調(diào)配、訂單、運(yùn)單、出入庫、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤、合同、結(jié)算管理等環(huán)節(jié)實(shí)施統(tǒng)一集中管理。

　　可視化管理層是建立一套與實(shí)體物流一致的數(shù)字孿生體系，通過電腦、移動(dòng)終端、集控中心大屏等各種顯示終端，對(duì)采購物流、生產(chǎn)物流、銷售物流的物流動(dòng)態(tài)實(shí)施可視化管理。

　　第三，加快基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造。機(jī)械化料場是發(fā)展原燃輔料智慧倉儲(chǔ)物流的前提，數(shù)字化倉庫是發(fā)展鋼材成品智慧倉儲(chǔ)物流的前提，自動(dòng)檔車輛是實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)道路運(yùn)輸無人駕駛的前提，完善的基礎(chǔ)信息化建設(shè)是搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺(tái)的前提。因此，鋼鐵企業(yè)要發(fā)展智慧物流，需要做好物流基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造工作。

   第四，鼓勵(lì)先行先試。在我國智慧物流領(lǐng)域，民用領(lǐng)先工業(yè)，大型鋼鐵集團(tuán)領(lǐng)先中小型鋼鐵企業(yè)。因此，建議大型鋼鐵集團(tuán)多向民用領(lǐng)域?qū)W習(xí)，先行先試，把民用領(lǐng)域先進(jìn)成熟的智慧物流體系及技術(shù)引入鋼鐵物流；同時(shí)，建議國家制定“鋼鐵智慧物流示范工程”等鼓勵(lì)及獎(jiǎng)勵(lì)政策。

　　第五，全面推廣應(yīng)用。智慧物流技術(shù)可以節(jié)省人員投入、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高作業(yè)效率，是鋼鐵物流提質(zhì)降本增效的重要手段。對(duì)于被科研機(jī)構(gòu)論證可行、在鋼鐵企業(yè)實(shí)踐成熟的智慧物流發(fā)展體系、路徑及技術(shù)，可以在鋼鐵企業(yè)全面推廣，建議行業(yè)主管部門制定相應(yīng)的支持鼓勵(lì)政策。

　　第六，建立健全智慧物流人才保障機(jī)制。引入正面激勵(lì)機(jī)制，在職位晉升、經(jīng)濟(jì)待遇和人文關(guān)懷等方面給物流人才提供空間。建立人才引進(jìn)機(jī)制，綜合考慮學(xué)歷、工作經(jīng)歷、年齡、性別等因素，構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)豐富、可持續(xù)工作、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的人才梯隊(duì)。建立人才定期培訓(xùn)機(jī)制，通過邀請(qǐng)專家講學(xué)授課、定期舉辦內(nèi)部研討班交流經(jīng)驗(yàn)分享心得、組織外出調(diào)研學(xué)習(xí)考察、到優(yōu)秀企業(yè)參觀學(xué)習(xí)等方式對(duì)員工進(jìn)行定期培訓(xùn)。