鋼鐵物流貫穿于鋼鐵供應鏈的始末,是鋼鐵產(chǎn)業(yè)實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。鋼鐵物流要實(shí)現高質(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)、大數據、云計算、人工智能等現代信息技術(shù)與數據自動(dòng)采集、智能運輸、自動(dòng)倉儲、信息智能交互、調度集中控制等現代物流技術(shù)在鋼鐵物流中有機融合,實(shí)現物流的自動(dòng)化、可視化、可控化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化,使物流系統具有感知、學(xué)習、推理、判斷的能力,為物流管理決策提供智能支持。
發(fā)展現狀:部分智慧物流技術(shù)已獲應用
現階段,自動(dòng)化立體倉庫、無(wú)人天車(chē)、無(wú)人堆取料機、智慧調度系統等智慧物流技術(shù)已在我國鋼鐵企業(yè)得到應用。
自動(dòng)化立體倉庫,主要由貨架、巷道式堆垛機、出/入庫輸送機系統、出入庫工作臺及周邊系統組成,采用高層貨架來(lái)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(jìn)行控制和管理。鋼企通過(guò)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(guò)迅速、準確、及時(shí)的信息處理和過(guò)程管控,可實(shí)現倉庫作業(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鋼鐵企業(yè)應用。
無(wú)人天車(chē)主要由天車(chē)本體設備、無(wú)線(xiàn)遠程控制系統、天車(chē)自動(dòng)調度作業(yè)系統、特種設備檢測系統等組成,是智慧倉儲的重要組成部分。無(wú)人天車(chē)通過(guò)接收智慧倉儲庫管系統的調度信息,利用高精度定位、防搖模型、安全聯(lián)鎖策略等技術(shù),控制天車(chē)精準、平穩、安全、高效地執行吊運任務(wù),并將吊運結果反饋給智慧倉儲庫管系統。在鋼卷等鋼材產(chǎn)品吊運、裝卸、安全控制等環(huán)節應用無(wú)人天車(chē),可取消或減少人工操作,通過(guò)天車(chē)精準定位、路徑自動(dòng)優(yōu)化、防擺蕩控制、坐標辨識、智能夾鉗、安全防護等技術(shù),實(shí)現天車(chē)運輸環(huán)節全自動(dòng)無(wú)人作業(yè)。目前,無(wú)人天車(chē)已在首鋼京唐、河鋼集團唐鋼新區、中國寶武太鋼等大量鋼鐵企業(yè)廣泛應用。
無(wú)人堆取料機主要由堆取料機本體設備、料堆區域識別系統、硬件防護系統、自動(dòng)化管理系統、自動(dòng)化盤(pán)庫系統、人機界面、通信模板、料場(chǎng)數據庫系統、基于數據庫的控制策略等組成。無(wú)人堆取料機通過(guò)使用工業(yè)自動(dòng)化、檢測、測繪、計算機圖形圖像、通信等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現堆取料機自動(dòng)化堆取料作業(yè);利用激光掃描技術(shù)對料堆進(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據庫;將堆料、取料作業(yè)計劃自動(dòng)轉化為PLC(可編程邏輯控制器)控制指令,控制堆取料機自動(dòng)尋址;根據設定的堆形、堆寬、堆高等數據,進(jìn)行自動(dòng)堆料;根據指定的料堆,自動(dòng)尋找料堆切入點(diǎn),進(jìn)行自動(dòng)取料。針對條形、圓形等機械化料場(chǎng)實(shí)現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(dòng)無(wú)人化,提高作業(yè)效率。無(wú)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鋼鐵企業(yè)應用。

鐵水智慧運輸系統主要由智能調度系統、數字孿生系統、設備保障系統、數據分析平臺等組成。該系統采用智能裝備、無(wú)人駕駛、環(huán)境感知、數字仿真、人工智能等技術(shù),應用高精度控制、智能調度、深度學(xué)習等算法,可實(shí)現鐵水運輸智慧化、無(wú)人化作業(yè)。通過(guò)鐵水智慧運輸系統的應用,鐵水調度工作實(shí)現智能化,取消人員電話(huà)的溝通流程,實(shí)現高效調度,降低鐵水運輸成本。鐵水智慧運輸系統已在鞍鋼股份鲅魚(yú)圈基地、寶鋼股份寶山基地、湛江基地等少數鋼鐵企業(yè)應用。
問(wèn)題所在:尚處初級階段 發(fā)展水平參差不齊
整體來(lái)看,我國鋼鐵行業(yè)智慧物流發(fā)展存在四方面主要問(wèn)題。
一是發(fā)展水平參差不齊。寶武、鞍鋼、首鋼、河鋼、沙鋼等少數大型鋼鐵集團在鋼鐵智慧物流方面開(kāi)展了研究和建設,取得了一些成績(jì),并在發(fā)展鋼鐵智慧物流的道路上繼續探索;建龍鋼鐵、晉南鋼鐵等少數重視物流的鋼鐵企業(yè)對能夠實(shí)現降本增效的智慧物流技術(shù)進(jìn)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(wú)人天車(chē)技術(shù)在大量鋼鐵企業(yè)得到應用,但是無(wú)人堆取料機、自動(dòng)化立體倉庫、智慧調度系統等僅在少數鋼鐵企業(yè)得到應用,而汽車(chē)運輸無(wú)人駕駛技術(shù)更是鮮有企業(yè)應用。因此,鋼鐵行業(yè)智慧物流無(wú)論是在不同企業(yè)間,還是在不同技術(shù)應用上,都呈現出發(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,很多鋼鐵企業(yè)仍存在大量的非機械化料場(chǎng),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(shù);而機械化料場(chǎng)中大都采用人工操作機械作業(yè),采用無(wú)人堆取料機的料場(chǎng)屬于極少數。
在鋼鐵企業(yè)廠(chǎng)內運輸環(huán)節,汽車(chē)車(chē)輛和鐵路機車(chē)幾乎都有人駕駛。其中,汽車(chē)運輸組織以人工調度為主、以系統調度為輔,鐵路運輸基本實(shí)現系統調度。不過(guò),現有調度系統主要是將日常管理采用信息化方式執行,沒(méi)有通過(guò)自組織、自學(xué)習不斷進(jìn)行智能優(yōu)化。
在鋼鐵企業(yè)鋼材成品倉儲環(huán)節,需要大量員工進(jìn)行裝卸、堆垛、盤(pán)庫、出入庫等作業(yè),大多數鋼企仍以擴大倉庫面積、增加倉庫數量的方式解決存儲能力不足問(wèn)題,通過(guò)建設數字化倉庫、應用智能化倉儲管理系統提高存儲能力、提升作業(yè)效率的企業(yè)屈指可數。
總體來(lái)看,我國鋼鐵行業(yè)物流環(huán)節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。
三是缺失統籌規劃。物流是典型的系統工程,但我國多數鋼鐵企業(yè)物流職能分散在眾多部門(mén),缺少獨立統一的管理部門(mén);分散的物流職能部門(mén)僅從自身的角度出發(fā),在原燃輔料倉儲、廠(chǎng)內鐵路運輸、廠(chǎng)內道路運輸、鋼材成品倉儲等各自管轄范疇獨立地開(kāi)展一些智慧物流建設工作,相互之間缺少協(xié)作。由于專(zhuān)門(mén)物流管理部門(mén)缺失,系統性的物流規劃管理工作也缺失。除少數對物流非常重視的鋼鐵企業(yè)外,絕大多數鋼鐵企業(yè)至今未開(kāi)展過(guò)物流系統規劃工作,對智慧物流進(jìn)行統籌規劃的鋼鐵企業(yè)更是幾乎沒(méi)有。由于缺失專(zhuān)門(mén)的物流管理部門(mén),鋼鐵物流信息化建設缺少統一平臺,各系統相對孤立,信息無(wú)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(zhuān)業(yè)領(lǐng)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,物流人才培養比較滯后,物流專(zhuān)業(yè)人才短缺,智慧物流人才更是稀缺。
優(yōu)化建議:重視系統規劃 搭建智慧物流統一管控平臺
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(gè)方面工作。
第一,重視系統規劃。鋼鐵企業(yè)應定期開(kāi)展物流系統規劃工作,從組織機構、基礎設施、運營(yíng)管理、信息化建設、智慧化發(fā)展等方面對物流系統進(jìn)行全面、系統的規劃,為鋼鐵智慧物流全面、有序、健康、持續發(fā)展提供強有力的保障。
第二,搭建智慧物流統一管控平臺。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(shù)支撐、標準體系。組織支撐是整合物流資源,設立專(zhuān)門(mén)的物流管理部門(mén),對物流資源進(jìn)行統籌配置及協(xié)調管理。技術(shù)支撐是物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算、人工智能、數字孿生、區塊鏈、5G、RFID(射頻識別)等技術(shù)在物流各環(huán)節的應用。標準體系是從數據、安全、檢測、評價(jià)等方面建立一套鋼鐵物流標準體系,為智慧物流可持續發(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(jué)、工業(yè)通信協(xié)議等技術(shù)應用到火車(chē)、汽車(chē)、皮帶、天車(chē)、倉庫等物流設施設備上,通過(guò)智能技術(shù)加持,使物流設施設備實(shí)現泛在感知、深度學(xué)習、自適應執行功能。
模型算法層從訂單、運單、倉儲、裝卸等系統海量數據信息中進(jìn)行數據挖掘,通過(guò)機器學(xué)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(chǎn)、模擬仿真等模型,模型算法是實(shí)現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(chǎn)物流、銷(xiāo)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(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤、合同、結算管理等環(huán)節實(shí)施統一集中管理。
可視化管理層是建立一套與實(shí)體物流一致的數字孿生體系,通過(guò)電腦、移動(dòng)終端、集控中心大屏等各種顯示終端,對采購物流、生產(chǎn)物流、銷(xiāo)售物流的物流動(dòng)態(tài)實(shí)施可視化管理。
第三,加快基礎設施升級改造。機械化料場(chǎng)是發(fā)展原燃輔料智慧倉儲物流的前提,數字化倉庫是發(fā)展鋼材成品智慧倉儲物流的前提,自動(dòng)檔車(chē)輛是實(shí)現廠(chǎng)內道路運輸無(wú)人駕駛的前提,完善的基礎信息化建設是搭建智慧物流統一管控平臺的前提。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(lǐng)域,民用領(lǐng)先工業(yè),大型鋼鐵集團領(lǐng)先中小型鋼鐵企業(yè)。因此,建議大型鋼鐵集團多向民用領(lǐng)域學(xué)習,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”等鼓勵及獎勵政策。
第五,全面推廣應用。智慧物流技術(shù)可以節省人員投入、降低勞動(dòng)強度、提高作業(yè)效率,是鋼鐵物流提質(zhì)降本增效的重要手段。對于被科研機構論證可行、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(mén)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(jīng)濟待遇和人文關(guān)懷等方面給物流人才提供空間。建立人才引進(jìn)機制,綜合考慮學(xué)歷、工作經(jīng)歷、年齡、性別等因素,構建經(jīng)驗豐富、可持續工作、學(xué)習能力強的人才梯隊。建立人才定期培訓機制,通過(guò)邀請專(zhuān)家講學(xué)授課、定期舉辦內部研討班交流經(jīng)驗分享心得、組織外出調研學(xué)習考察、到優(yōu)秀企業(yè)參觀(guān)學(xué)習等方式對員工進(jìn)行定期培訓。(劉彥虎)
