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一、企業(yè)基本信息

鞍山鋼鐵集團(tuán)有限公司（以下簡稱鞍山鋼鐵）是新中國鋼鐵工業(yè)的長子，生產(chǎn)鐵、鋼、鋼材能力年均達(dá)到2600萬噸，擁有鞍山、鲅魚圈、朝陽等生產(chǎn)基地，在廣州、上海、成都、武漢、沈陽、重慶等地，設(shè)立了生產(chǎn)、加工或銷售機構(gòu)，形成了跨區(qū)域、多基地的發(fā)展格局。鞍山鋼鐵年物流量達(dá)1.3億噸（不含廠內(nèi)物流量），鐵運量占其總物流量的絕大部分（例如鞍山本部基地鐵運量占80%以上），每天進(jìn)出局車量大、項目實施前鐵運供應(yīng)鏈數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平制約了供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)互聯(lián)互通并影響運輸效率，局車在廠內(nèi)占用時間比較長。

二、案例背景

該項目國內(nèi)首例實現(xiàn)鋼企與國鐵集團(tuán)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，并基于數(shù)據(jù)生態(tài)、人工智能、數(shù)據(jù)孿生等技術(shù)對局車運輸組織海量、多維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能、有序地驅(qū)動，加速物流運輸組織數(shù)智化轉(zhuǎn)型，引領(lǐng)鋼企局車運輸組織數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理的全新變革。解決的主要問題為：

一是，“公轉(zhuǎn)鐵”缺車的問題。國家實施藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)“公轉(zhuǎn)鐵”以來，大量貨源轉(zhuǎn)到鐵運。國家鐵路車皮急缺，“車皮周轉(zhuǎn)率”直接影響產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的物流、商流、資金流、信息流的高效運轉(zhuǎn)，本項目實施就是要解決這一難題，助力國家戰(zhàn)略落地，為產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控做出基礎(chǔ)保障。

二是，客戶體驗不好的問題。外部客戶及用戶的體驗成為了評價供應(yīng)鏈最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。全鏈的數(shù)字化，并且數(shù)字化貫穿全鏈的商流，物流，資金流以及三者合成的信息流，才可能構(gòu)建以客戶為中心的供應(yīng)鏈，否則供應(yīng)鏈競爭力就會下降。

三是，運輸效率低、能耗高的問題。效率是供應(yīng)鏈的生命，不斷提升效率、和環(huán)境績效、社會績效是供應(yīng)鏈平臺的使命和供應(yīng)鏈制勝法寶。

四是，創(chuàng)造裂變新場景，以供應(yīng)鏈韌性、柔性解決多場景績效差的問題。

三、項目技術(shù)方案及實施過程

1.技術(shù)解決方案

（1）供應(yīng)鏈信息互聯(lián)互通，提升供應(yīng)鏈協(xié)同效率

過去鋼企鐵運ERP系統(tǒng)與國鐵集團(tuán)的數(shù)據(jù)不能互通。國鐵車輛到達(dá)鋼企交接點，鋼企重車配到國鐵交接線，輸入、輸出的貨運信息全是人工錄入的。信息缺失造成運輸效率不高、運輸能耗高等問題凸顯，另外最最重要的是局車大量的時間被占用在廠內(nèi)，嚴(yán)重影響了國家“公轉(zhuǎn)鐵”實施后對車皮周轉(zhuǎn)率的要求。

針對這一點，2018年-2019年鞍山鋼鐵與沈陽鐵路局集團(tuán)有限公司，按照安全共享和對等互利的原則，推動鋼鐵企業(yè)與港口、鐵路、物流企業(yè)等信息系統(tǒng)對接，完善信息接口等標(biāo)準(zhǔn)，加強列車到發(fā)時刻等信息開放，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互通、提升物流效率和生產(chǎn)運營質(zhì)量的良好效果。2020年鞍山鋼鐵與國鐵集團(tuán)全路首例實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，此項工作為產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)共享和協(xié)同共贏奠定了重要的基礎(chǔ)。

（2）基于數(shù)字孿生技術(shù)，提升局車運輸組織效率

鋼企鐵路運輸資源管理系統(tǒng)是鋼企鐵運業(yè)務(wù)的核心系統(tǒng)，承載著鋼企所有鐵路運輸資源的物流管理作業(yè)。該系統(tǒng)業(yè)務(wù)量大，運輸組織環(huán)節(jié)繁雜，涉及設(shè)備眾多，運輸組織數(shù)字化程度不高就會導(dǎo)致運輸效率無法進(jìn)一步提升。鞍山鋼鐵在該系統(tǒng)原有功能基礎(chǔ)上，研發(fā)并實施應(yīng)用“基于數(shù)字孿生的鋼企局車運輸組織技術(shù)”、“鋼企鐵運物流“數(shù)據(jù)生態(tài)”技術(shù)”等技術(shù)，提升了局車運輸組織效率。

（3）開發(fā)低碳智能的局車管控技術(shù)，提升局車運輸能耗管控水平

鞍山鋼鐵原有的鐵路運輸資源管理系統(tǒng)缺失評價鋼企鐵運組織各作業(yè)環(huán)節(jié)時間指標(biāo)、能耗指標(biāo)體系，無法精準(zhǔn)定位作業(yè)瓶頸及能耗標(biāo)準(zhǔn)，局車周轉(zhuǎn)不暢，局車在廠內(nèi)運輸周轉(zhuǎn)過程中體現(xiàn)出能耗高的問題。鞍山鋼鐵在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)“低碳智能的鋼企局車管控專有技術(shù)”解決了該問題。

（4）數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)支撐鋼企鐵運系統(tǒng)，提升客戶服務(wù)體驗

鞍山鋼鐵原有的鐵路運輸資源管理系統(tǒng)缺少對鐵運運輸組織相關(guān)數(shù)據(jù)整合、清洗的手段和平臺，信息相對無序、孤立，沒有利用有效工具進(jìn)行深度挖掘，無法全面、準(zhǔn)確地分析作業(yè)環(huán)節(jié)存在的問題，無法有效獲得數(shù)據(jù)資產(chǎn)能力。結(jié)果表現(xiàn)在對公司采購用戶，不能做好鐵運組織對采購方案優(yōu)化的支撐；對公司制造用戶服務(wù)，不能進(jìn)一步提升鐵運對生產(chǎn)穩(wěn)定高效的保障和支撐；對銷售用戶服務(wù)，不能提供可視化服務(wù)、不能提供高效的延伸服務(wù)。鞍山鋼鐵采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)支撐鋼企鐵運系統(tǒng)，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)造了裂變的新業(yè)務(wù)場景，支持鞍山鋼鐵以供應(yīng)鏈韌性、柔性解決多場景業(yè)務(wù)協(xié)同績效差的問題，提升了客戶服務(wù)體驗。

2.技術(shù)創(chuàng)新點

（1）基于數(shù)字孿生的鋼企局車運輸組織技術(shù)

鞍山鋼鐵將數(shù)字孿生技術(shù)深度應(yīng)用至鋼企局車運輸組織中，將局車運輸全流程的相關(guān)因素如鐵路線路、道口狀態(tài)、裝卸車設(shè)備、成品庫位信息進(jìn)行實景化仿真顯示，利用融合GIS、GPS、RFID射頻、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)視頻等信息化技術(shù)手段，并與冶金企業(yè)鐵路物流運輸管理系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮控制系統(tǒng)等系統(tǒng)相結(jié)合，將各個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如股道占用信息、車輛狀態(tài)信息、機車位置信息、貨位視頻信息等疊加在虛擬仿真場景中，建立可視化、多源化的數(shù)字孿生平臺。依托數(shù)字孿生平臺，可以沉淀歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)運輸組織閉環(huán)管理，輔助用戶進(jìn)行鐵運效率的分析與追溯，全面提升鐵運服務(wù)質(zhì)量；可以進(jìn)行全局感知、智能運控和實時調(diào)度，深度優(yōu)化鐵運調(diào)度計劃指揮、高效組織生產(chǎn)物流鐵運配送、精準(zhǔn)執(zhí)行鐵運裝備智能控制、科學(xué)壓縮鐵運能源損耗；可以基于仿真場景進(jìn)行模擬推演、仿真預(yù)測和輔助決策，實現(xiàn)運輸計劃預(yù)測編排和優(yōu)化計劃的輔助決策、鐵運設(shè)備的故障預(yù)測與健康管理。打造全方位、全要素、全過程、多尺度的局車運輸組織數(shù)字化平臺。

（2）低碳智能的鋼企局車管控專有技術(shù)

采用了系統(tǒng)工程分析方法，對局車的冶金企業(yè)鐵路物流運輸?shù)娜鳂I(yè)流程進(jìn)行詳細(xì)地分析，并首創(chuàng)局車“時間軸”管理模式，將局車在冶金企業(yè)的鐵路物流運輸作業(yè)過程分解為：一靈、上行、卸前、卸車、裝前、裝車、發(fā)出七大作業(yè)過程，科學(xué)合理地分析物流運輸各作業(yè)環(huán)節(jié)，深入洞察物流運輸各環(huán)節(jié)的作業(yè)瓶頸，全面提升物流運輸效率，大幅降低物流運輸能耗，使物流運輸全流程透明化、低碳化、規(guī)范化。對鐵路物流運輸組織的關(guān)鍵環(huán)節(jié)裝卸車作業(yè)方式進(jìn)行革新，通過翻車機作業(yè)聯(lián)系系統(tǒng)、鋼卷吊裝對位測量系統(tǒng)、線材盤圓打包裝置等專利技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化裝卸作業(yè)過程、壓縮裝卸作業(yè)時間，無縫銜接鐵路物流運輸過程。

（3）鋼企鐵運物流“數(shù)據(jù)生態(tài)”技術(shù)

首創(chuàng)鋼企鐵運物流“數(shù)據(jù)生態(tài)”平臺。在與國鐵集團(tuán)實現(xiàn)供應(yīng)鏈體系信息互聯(lián)互通基礎(chǔ)上，逐業(yè)務(wù)、多渠道、全方位收集局車作業(yè)過程的每個末端環(huán)節(jié)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，形成多個路局“單車數(shù)據(jù)細(xì)胞”，每個“單車數(shù)據(jù)細(xì)胞”記錄該作業(yè)環(huán)節(jié)車輛的多維數(shù)據(jù)信息。以“時間軸”管理模式為主線、以“鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”為信息中樞，對每個局車“單車數(shù)據(jù)細(xì)胞”進(jìn)行有序地整理、清洗、排列、組合，從而實現(xiàn)冶金企業(yè)局車作業(yè)過程海量、多維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能、有序地驅(qū)動，數(shù)據(jù)價值有效地賦能業(yè)務(wù)，最終形成完備的局車“數(shù)據(jù)生態(tài)”平臺。以局車“數(shù)據(jù)生態(tài)”平臺為依托，通過大數(shù)據(jù)展示“管理駕駛艙”，全面、直觀、具體地顯示局車在冶金企業(yè)廠內(nèi)物流運輸周轉(zhuǎn)的核心指標(biāo)，并支持“鉆取式查詢”，實現(xiàn)指標(biāo)的逐層細(xì)化、深化分析，從而打造一站式”（One-Step）信息決策支持展示中心，多視角、全方位地反映現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)動態(tài)，使高層管理人員可以及時把握作業(yè)趨勢、準(zhǔn)確進(jìn)行分析決策。

四、項目成效

1.應(yīng)用情況及經(jīng)濟效益

本項目已于2020年1月起在鞍山鋼鐵進(jìn)行全面推廣，項目范圍覆蓋公司總調(diào)度、物流管理中心，鐵運分公司、煉鐵總廠、煉鋼總廠、化工廠、煉焦總廠、大型廠、厚板廠、無縫廠、線材廠等物流運輸各環(huán)節(jié)的相關(guān)單位。系統(tǒng)實施后，建立“數(shù)字孿生”平臺，對局車物流運輸全流程進(jìn)行仿真顯示，并結(jié)合現(xiàn)場孿生數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)趨勢的智能預(yù)測及關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)的分析決策；利用“低碳智能”的局車管控技術(shù)，以“時間軸”的管理方式為主線，將局車物流運輸延伸到各終端環(huán)節(jié)，形成完備的“供、運、裝、卸、銷”信息化管理體系；打通“路企共享”信息管道，提前預(yù)知局車預(yù)到達(dá)信息。依據(jù)局車到達(dá)情況、生產(chǎn)作業(yè)情況，裝卸進(jìn)度情況等全方位信息，采用多種分析算法，創(chuàng)立智能分析模型，對超過停時指標(biāo)及能耗指標(biāo)進(jìn)行實時預(yù)警推送，使各環(huán)節(jié)管理人員能夠及時掌握現(xiàn)場生產(chǎn)動態(tài)，形成綠色、閉環(huán)管理體系；以單車數(shù)據(jù)信息為細(xì)胞單位，以鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)中樞，構(gòu)建冶金企業(yè)局車“數(shù)據(jù)生態(tài)”體系，形成了上下縱向貫通，橫向集成的冶金企業(yè)局車作業(yè)的信息跟蹤與管控。最終實現(xiàn)局車物流運輸過程的信息集成、數(shù)據(jù)共享，以需定運，以卸定裝，提高局車物流運輸各作業(yè)環(huán)節(jié)反應(yīng)能力和協(xié)同協(xié)作能力。實施該項目后，產(chǎn)生經(jīng)濟效益1000萬元/年。

2.社會效益和環(huán)境效益

（1）是服務(wù)國家戰(zhàn)略落地的利器

通過“低碳智能”局車管控技術(shù)，建立完善、綠色的局車管控數(shù)字化體系，通過信息化的管理高效組織局車的生產(chǎn)調(diào)度，科學(xué)合理的壓縮能耗，提升工作效率，是“數(shù)字技術(shù)”解決“公轉(zhuǎn)鐵”國家戰(zhàn)略落地中車皮急缺的問題的典型案例。

（2）是實現(xiàn)供應(yīng)鏈信息互聯(lián)互通提高整體供應(yīng)鏈績效的典范

打通路企信息通道，進(jìn)行路企信息深度融合，共享路局運輸動態(tài)及局車到達(dá)的預(yù)確報信息，結(jié)合預(yù)到達(dá)路局車輛進(jìn)行合理組織運輸生產(chǎn)調(diào)度，能實現(xiàn)業(yè)務(wù)場景創(chuàng)新帶來的延伸服務(wù)績效，例如公司配煤配礦方案的優(yōu)化升級，降低采購綜合費用；公司銷售服務(wù)中給客戶提供的延伸信息服務(wù)和鐵運優(yōu)化方案帶來了新的價值創(chuàng)造空間。

是充分體現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同帶來鐵運環(huán)境績效案例

強化運輸全流程計劃的管控作用，實現(xiàn)運輸計劃流程的閉環(huán)管理，嚴(yán)格把控運輸計劃“申請-審批-執(zhí)行”每個環(huán)節(jié)，并制定運輸計劃兌現(xiàn)率的考核指標(biāo)，避免無協(xié)同計劃裝、卸車對運輸效率的影響，全面提升局車物流運輸?shù)膮f(xié)同性。項目運輸優(yōu)化后壓縮機車停時8.3%，提升機車效率5%，機車能耗降低9.4%。

（4）是技術(shù)牽引供應(yīng)鏈流程優(yōu)化的鋼企鐵運實踐

全面推行網(wǎng)絡(luò)貨票，代替原來人工傳遞紙制貨票的作業(yè)方式，使用電子印單等技術(shù)手段，對網(wǎng)絡(luò)貨票進(jìn)行電子簽證，作為運輸結(jié)算的依據(jù)，真實、準(zhǔn)確。同時也徹底社絕了在貨票傳遞過程中產(chǎn)生的遺失、破損、不方便保存地弊端，極大地提高了作業(yè)效率。

（5）是供應(yīng)鏈柔性的技術(shù)保障

一是，實現(xiàn)與國鐵集團(tuán)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，并建立全新的“時間軸”局時停時指標(biāo)體系，從而準(zhǔn)確地衡量鐵路運輸各環(huán)節(jié)的作業(yè)情況，深入洞察局車全流程作業(yè)瓶頸。二是首創(chuàng)“單車數(shù)據(jù)細(xì)胞”基于變量數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)，確保作業(yè)時長和作業(yè)能耗的深度學(xué)習(xí)。三是與底層控制車號識別系統(tǒng)、GPS機車定位系統(tǒng)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)了作業(yè)數(shù)據(jù)由人工采集向設(shè)備自動采集模式的改變，使生產(chǎn)作業(yè)信息更加真實、可靠，降低勞動強度。四是基于多干擾因素的運輸組織計算模型支持智能決策的實現(xiàn)。本項目是把“數(shù)字孿生”的“可視、診斷、預(yù)警、智能決策”四大功能的落地實施作為破解全局優(yōu)化需求與碎片化供給矛盾的武器，是鋼企鐵運供應(yīng)鏈柔性的技術(shù)保障。

五、亮點及模式總結(jié)

1.通過關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，探索出解決困擾國家“公轉(zhuǎn)鐵”戰(zhàn)略落地的缺車難題的“鞍鋼方案”。

2.項目中“基于數(shù)字孿生的鋼企局車運輸組織技術(shù)”、“低碳智能的鋼企局車管控專有技術(shù)”、“鋼企鐵運物流“數(shù)據(jù)生態(tài)”技術(shù)”等技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用給行業(yè)提供了推動鋼鐵鐵運物流高質(zhì)量發(fā)展、可復(fù)制的技術(shù)工具。

3.是“強化產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力”的技術(shù)表率，項目提升了“關(guān)鍵技術(shù)控制力、數(shù)字技術(shù)對鋼鐵鐵運物流的引領(lǐng)力”。

六、未來發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)

1.數(shù)字經(jīng)濟將指導(dǎo)物流和供應(yīng)鏈開展頂層設(shè)計

習(xí)總書記對未來數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展提出了非常明確的方向。他指出未來數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展包括三個方向，一是促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和實體經(jīng)濟的深度融合；二是要賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級；三是催生新的產(chǎn)業(yè)、新的業(yè)態(tài)、新的模式。未來，鋼鐵供應(yīng)鏈從業(yè)者應(yīng)進(jìn)一步理解數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的迫切性、它的重大的影響力以及它的發(fā)展方向，并將其作為指導(dǎo)在物流和供應(yīng)鏈領(lǐng)域開展數(shù)字化的一個頂層引導(dǎo)。

2.數(shù)字經(jīng)濟將推動鋼鐵物流供應(yīng)鏈高質(zhì)量發(fā)展

作為世界經(jīng)濟主要驅(qū)動力的鋼鐵業(yè)在“數(shù)字產(chǎn)業(yè)化”和“產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”兩個方面全力提速，為鋼鐵業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了強勁動力。在中國，以鋼鐵業(yè)為代表的制造業(yè)，重點領(lǐng)域關(guān)鍵工序數(shù)控化率由2012年的24.6%提高到2020年的52.1%，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率由48.8%提高到73%?！笆奈濉睍r期，產(chǎn)業(yè)機遇和挑戰(zhàn)將主要圍繞著“數(shù)字產(chǎn)品制造業(yè)、數(shù)字產(chǎn)品服務(wù)業(yè)、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用業(yè)、數(shù)字要素驅(qū)動業(yè)、數(shù)字化效率提升業(yè)”等5大業(yè)態(tài)展開；鋼鐵行業(yè)應(yīng)緊扣三個要素，即數(shù)據(jù)資源、現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)和信息通信技術(shù)，圍繞著“數(shù)字產(chǎn)品制造業(yè)、數(shù)字產(chǎn)品服務(wù)業(yè)、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用業(yè)、數(shù)字要素驅(qū)動業(yè)、數(shù)字化效率提升業(yè)”等5大業(yè)態(tài)在持續(xù)創(chuàng)新，推動鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的高質(zhì)量發(fā)展。