鋼鐵物流貫穿于鋼鐵供應鏈的始末,是鋼鐵產業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展的重要保障。鋼鐵物流要實現(xiàn)高質量發(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)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術與數(shù)據(jù)自動采集、智能運輸、自動倉儲、信息智能交互、調度集中控制等現(xiàn)代物流技術在鋼鐵物流中有機融合,實現(xiàn)物流的自動化、可視化、可控化、智能化、網(wǎng)絡化,使物流系統(tǒng)具有感知、學習、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:部分智慧物流技術已獲應用
現(xiàn)階段,自動化立體倉庫、無人天車、無人堆取料機、智慧調度系統(tǒng)等智慧物流技術已在我國鋼鐵企業(yè)得到應用。
自動化立體倉庫,主要由貨架、巷道式堆垛機、出/入庫輸送機系統(tǒng)、出入庫工作臺及周邊系統(tǒng)組成,采用高層貨架來儲存單元貨物,采用巷道式堆垛機辦理裝卸、堆垛作業(yè),并利用計算機進行控制和管理。鋼企通過大幅度增加倉庫的有效高度,有效擴大倉儲面積和儲存空間,使貨物儲存集中化、立體化;通過迅速、準確、及時的信息處理和過程管控,可實現(xiàn)倉庫作業(yè)的自動化、智能化。目前,自動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)應用。
無人天車主要由天車本體設備、無線遠程控制系統(tǒng)、天車自動調度作業(yè)系統(tǒng)、特種設備檢測系統(tǒng)等組成,是智慧倉儲的重要組成部分。無人天車通過接收智慧倉儲庫管系統(tǒng)的調度信息,利用高精度定位、防搖模型、安全聯(lián)鎖策略等技術,控制天車精準、平穩(wěn)、安全、高效地執(zhí)行吊運任務,并將吊運結果反饋給智慧倉儲庫管系統(tǒng)。在鋼卷等鋼材產品吊運、裝卸、安全控制等環(huán)節(jié)應用無人天車,可取消或減少人工操作,通過天車精準定位、路徑自動優(yōu)化、防擺蕩控制、坐標辨識、智能夾鉗、安全防護等技術,實現(xiàn)天車運輸環(huán)節(jié)全自動無人作業(yè)。目前,無人天車已在首鋼京唐、河鋼集團唐鋼新區(qū)、中國寶武太鋼等大量鋼鐵企業(yè)廣泛應用。
無人堆取料機主要由堆取料機本體設備、料堆區(qū)域識別系統(tǒng)、硬件防護系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)、自動化盤庫系統(tǒng)、人機界面、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。無人堆取料機通過使用工業(yè)自動化、檢測、測繪、計算機圖形圖像、通信等先進技術,實現(xiàn)堆取料機自動化堆取料作業(yè);利用激光掃描技術對料堆進行動態(tài)實時掃描,并進行仿真處理,形成三維圖像及料堆信息數(shù)據(jù)庫;將堆料、取料作業(yè)計劃自動轉化為PLC(可編程邏輯控制器)控制指令,控制堆取料機自動尋址;根據(jù)設定的堆形、堆寬、堆高等數(shù)據(jù),進行自動堆料;根據(jù)指定的料堆,自動尋找料堆切入點,進行自動取料。針對條形、圓形等機械化料場實現(xiàn)堆取料設備集控遠程化、堆料作業(yè)及取料作業(yè)高度自動無人化,提高作業(yè)效率。無人堆取料機已在寶鋼股份寶山基地、沙鋼集團本部基地、山西晉南鋼鐵等少數(shù)鋼鐵企業(yè)應用。
鐵水智慧運輸系統(tǒng)主要由智能調度系統(tǒng)、數(shù)字孿生系統(tǒng)、設備保障系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析平臺等組成。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,應用高精度控制、智能調度、深度學習等算法,可實現(xiàn)鐵水運輸智慧化、無人化作業(yè)。通過鐵水智慧運輸系統(tǒng)的應用,鐵水調度工作實現(xiàn)智能化,取消人員電話的溝通流程,實現(xiàn)高效調度,降低鐵水運輸成本。鐵水智慧運輸系統(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)應用。
問題所在:尚處初級階段 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)大型鋼鐵集團在鋼鐵智慧物流方面開展了研究和建設,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)對能夠實現(xiàn)降本增效的智慧物流技術進行了應用;然而,國內大多鋼鐵企業(yè)在智慧物流發(fā)展和建設上還是空白。雖然無人天車技術在大量鋼鐵企業(yè)得到應用,但是無人堆取料機、自動化立體倉庫、智慧調度系統(tǒng)等僅在少數(shù)鋼鐵企業(yè)得到應用,而汽車運輸無人駕駛技術更是鮮有企業(yè)應用。因此,鋼鐵行業(yè)智慧物流無論是在不同企業(yè)間,還是在不同技術應用上,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。在原燃輔料倉儲環(huán)節(jié),很多鋼鐵企業(yè)仍存在大量的非機械化料場,采取工程機械裝卸、堆垛、搬運的作業(yè)模式,很難應用智慧物流技術;而機械化料場中大都采用人工操作機械作業(yè),采用無人堆取料機的料場屬于極少數(shù)。
在鋼鐵企業(yè)廠內運輸環(huán)節(jié),汽車車輛和鐵路機車幾乎都有人駕駛。其中,汽車運輸組織以人工調度為主、以系統(tǒng)調度為輔,鐵路運輸基本實現(xiàn)系統(tǒng)調度。不過,現(xiàn)有調度系統(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、自學習不斷進行智能優(yōu)化。
在鋼鐵企業(yè)鋼材成品倉儲環(huán)節(jié),需要大量員工進行裝卸、堆垛、盤庫、出入庫等作業(yè),大多數(shù)鋼企仍以擴大倉庫面積、增加倉庫數(shù)量的方式解決存儲能力不足問題,通過建設數(shù)字化倉庫、應用智能化倉儲管理系統(tǒng)提高存儲能力、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、廠內鐵路運輸、廠內道路運輸、鋼材成品倉儲等各自管轄范疇獨立地開展一些智慧物流建設工作,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,對智慧物流進行統(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缺少統(tǒng)一平臺,各系統(tǒng)相對孤立,信息無法互通,存在信息孤島。
四是智慧物流人才稀缺。要推動鋼鐵行業(yè)智慧物流發(fā)展,智慧物流人才是關鍵。鋼鐵智慧物流需要同時具備物流、鋼鐵、信息、人工智能等專業(yè)領域知識和技能的復合型人才。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
筆者認為,我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展智慧物流應注重以下幾個方面工作。
第一,重視系統(tǒng)規(guī)劃。鋼鐵企業(yè)應定期開展物流系統(tǒng)規(guī)劃工作,從組織機構、基礎設施、運營管理、信息化建設、智慧化發(fā)展等方面對物流系統(tǒng)進行全面、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)展提供強有力的保障。
第二,搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺。鋼鐵企業(yè)應基于全供應鏈角度搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺,平臺由基礎支撐、設施設備、模型算法、物流管控、可視化管理5層構成。
基礎支撐層包括組織支撐、技術支撐、標準體系。組織支撐是整合物流資源,設立專門的物流管理部門,對物流資源進行統(tǒng)籌配置及協(xié)調管理。技術支撐是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、5G、RFID(射頻識別)等技術在物流各環(huán)節(jié)的應用。標準體系是從數(shù)據(jù)、安全、檢測、評價等方面建立一套鋼鐵物流標準體系,為智慧物流可持續(xù)發(fā)展提供堅強保障。
設施設備層將多傳感器融合、RFID標識、NB-IOT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))、機器視覺、工業(yè)通信協(xié)議等技術應用到火車、汽車、皮帶、天車、倉庫等物流設施設備上,通過智能技術加持,使物流設施設備實現(xiàn)泛在感知、深度學習、自適應執(zhí)行功能。
模型算法層從訂單、運單、倉儲、裝卸等系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)信息中進行數(shù)據(jù)挖掘,通過機器學習算法、尋優(yōu)算法等搭建路徑優(yōu)化、物流資源預測與平衡、運輸調度、出入庫優(yōu)化、擁堵預測、組包排產、模擬仿真等模型,模型算法是實現(xiàn)智慧物流應用的重要手段。
物流管控層以模型算法為支撐,對采購物流、生產物流、銷售物流的物流資源、承運商、物流計劃、物流調配、訂單、運單、出入庫、實時動態(tài)跟蹤、合同、結算管理等環(huán)節(jié)實施統(tǒng)一集中管理。
可視化管理層是建立一套與實體物流一致的數(shù)字孿生體系,通過電腦、移動終端、集控中心大屏等各種顯示終端,對采購物流、生產物流、銷售物流的物流動態(tài)實施可視化管理。
第三,加快基礎設施升級改造。機械化料場是發(fā)展原燃輔料智慧倉儲物流的前提,數(shù)字化倉庫是發(fā)展鋼材成品智慧倉儲物流的前提,自動檔車輛是實現(xiàn)廠內道路運輸無人駕駛的前提,完善的基礎信息化建設是搭建智慧物流統(tǒng)一管控平臺的前提。因此,鋼鐵企業(yè)要發(fā)展智慧物流,需要做好物流基礎設施升級改造工作。
第四,鼓勵先行先試。在我國智慧物流領域,民用領先工業(yè),大型鋼鐵集團領先中小型鋼鐵企業(yè)。因此,建議大型鋼鐵集團多向民用領域學習,先行先試,把民用領域先進成熟的智慧物流體系及技術引入鋼鐵物流;同時,建議國家制定“鋼鐵智慧物流示范工程”等鼓勵及獎勵政策。
第五,全面推廣應用。智慧物流技術可以節(jié)省人員投入、降低勞動強度、提高作業(yè)效率,是鋼鐵物流提質降本增效的重要手段。對于被科研機構論證可行、在鋼鐵企業(yè)實踐成熟的智慧物流發(fā)展體系、路徑及技術,可以在鋼鐵企業(yè)全面推廣,建議行業(yè)主管部門制定相應的支持鼓勵政策。
第六,建立健全智慧物流人才保障機制。引入正面激勵機制,在職位晉升、經濟待遇和人文關懷等方面給物流人才提供空間。建立人才引進機制,綜合考慮學歷、工作經歷、年齡、性別等因素,構建經驗豐富、可持續(xù)工作、學習能力強的人才梯隊。建立人才定期培訓機制,通過邀請專家講學授課、定期舉辦內部研討班交流經驗分享心得、組織外出調研學習考察、到優(yōu)秀企業(yè)參觀學習等方式對員工進行定期培訓。(劉彥虎)