钢铁企业厂区内物流系统范文研究与设计——以H企业为例

笔者通过运用理论和技术研究解决实际问题的系统方案。首先，对钢铁企业厂区内物流环节进行实地调研。基于精益物流管理理论，在结合企业实际情况，并进行需求分析的背景下，对各业务流程进行改造和优化，减少不必要的环节，避免时间和资金浪费，实现对厂内物流流程的精益化管理。

第 1 章 绪论

1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1）钢铁行业成本压力不断加大
近年来，我国经济进入周期与结构双重调整的关键阶段，使得钢铁行业市场竞争压力持续增大，面临产能过剩、附加成本高、降成本增效益压力不断加大等多重困境。为解决现存困境，众多企业将改革重心转移到生产环节的绿色节能改造。希望通过对冶炼等生产工艺进行研究，并对设备进行升级和技术改造，来达到减少能源消耗的目的，从而降低成本提升效益。但事实证明，钢铁冶炼工艺在节能和降成本上剩余的空间越来越小，且技术改造升级难度也不断加大，很难再有重大突破，无法实现长期的、可持续性的“降本提效”。为再次应对挑战，众多企业将改革重心由生产环节转向了管理环节。而作为架通钢铁生产、半成品、消费品之间桥梁的钢铁物流，正是行业管理中至关重要的一环。但由于物流进入钢铁行业较晚，一些上层领导还存在存在“重生产、轻物流”等思想，使钢铁企业的物流环节未能引起企业管理人员的足够重视，物流成本和能源消耗存在着很大的压缩空间。尤其是厂区内物流管理工作因管理水平相对较低，人为影响较多等现状使得其具有较大的提升空间。因此，在降成本增效益的压力下，对钢铁企业物流的人力、物力、财力的消耗进行科学管理，并进行系统的研究设计，为降成本增效益提供了更多可能，是实现钢铁企业“降本提效”的关键。
2）信息化是钢铁行业大势所趋
钢铁行业作为传统的工业行业，属于大批量、高效率的流程工业，有着较为复杂的生产、销售、供应、人员、物资等复杂的管理结构。针对大批量连续生产、过程操作复杂、控制精度要求高等行业特点，如何在生产运行中保持优质、高效、低耗、环保，是钢铁企业普遍面临的现实问题和重大挑战。为应对这一挑战，在如今的全球化、信息化、网络化的背景下，一些“信息化、数字化、智能化”理念不断进入钢铁行业的升级改革计划中。若能提升钢铁企业信息化水平，不仅可降低企业的管理工作强度、提升工作效率，还可以降低企业对管理人员数量的依赖。而且，通过利用信息化技术手段，还可以使钢铁企业库存、销售、物流等多个模块的数据实现集中管理，一方面可实现生产与订单的全程跟踪，增加各方业务关联协同，提高企业运营成本并提升管理和运营效率。另一方面通过可视化的供应链，均衡合理的制定生产计划，实现库存与采购的集中管理，不仅可减少库存积压带来的资金压力，又可避免因库存不足带来的业务损失。因此，将物联网、信息系统等信息化技术手段运用到钢铁企业的管理中，是时代发展的必然趋势。而将信息化与物流管理相结合，是时代发展趋势下提升钢铁企业转型升级的必然途径。
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1.2 研究目标
以精益物流管理理论为指导，结合 H 企业实际，查找钢铁企业厂区内物流过程中存在问题，系统分析原因，提出解决方案，对各流程加以研究与设计，运用物联网和工业互联网技术，基于信息化理论构建 H 企业厂区内物流管理系统，实现部门间信息共享。解决企业面临的问题，提升物流水平，减少不必要的浪费环节，降低物流成本，提升企业竞争力。

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第 2 章 理论分析

2.1 精益物流理论
通用公司采购和物流环节的特点是：物流重要的是分析规划物流网络，而物流节点的选取又起着决定性的作用；运用相应的物流管理软件系统，对不同事项各个环节进行分类跟踪，实时监控，对正在运行的和即将发生的问题进行把控；以下游客户需求为动力的拉动式准时化物流模式，能够最大限度的降低库存，减少中间环节物流量，减轻库存和采购资金压力，提高库存货物利用率，实现高效快速的物流[1]。物流管理系统和供应链系统的信息共享后，信息的需求和信息量会加大，需要获取更多不同方面的信息，提高信息的流动性以适应供应链系统的需求，在编制企业物流系统和规范流程时要综合利用采购销售等商务信息、物流信息、企业生产系统信息等多方面信息来进行决策[2]。《How to Build a Solid 3PL Relationship》中提出企业物流发展和管理的过程中，首先要制定物流发展的规划，规划的制定有着重要的战略意义，规划要考虑到物流的业务流程，物流管理的成本节约，物流从业人员的教育水平和业务素质，要实现各个部门之间信息共享，解决各个部门间不同的需求，通过合适的管理手段和先进的物联网信息化技术解决问题，提升企业的物流水平[3]。
我国物流相关理论虽然起步较晚一些，但发展相对较快，经过一代代物流专家学者和普通从业人员共同的努力也取得了一定的发展成果。钢铁企业通过厂区内与外部运输的有效衔接，优化物流系统顶层设计，统一协调厂外厂内运输各部门，实现物流的优化，促进各部门间信息共享，降低内耗、提升效率。进行运输形式和结构调整，建设满足物流发展需求的基础设施和先进设备，用信息化手段搭建信息系统，实现信息共享，降低成本提升效率[4]。结合钢铁企业的生产流程和物流运输特点，对钢铁企业内物流进行研究，分析生产物流和运输作业流程中存在的问题，建立物流布局优化模型，对铁路路网进行升级规划，升级铁水运送工具和计量设备，对厂区道路再次规划，合理安排路径等优化措施来解决具体问题，提升企业物流水平[5]。大型钢铁企业厂内物流有自身特点和存在问题，企业的制造环节降成本空间是有限的，可以运用新的思路和技术手段从厂内物流环节进行优化降低成本[6]。
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2.2 路径优化及调度
物流运输环节中物流的选址、物流行进路径的选取和优化是路径优化的重点和难点问题，并且都相对复杂，需要借助复杂模型和运算来实现。同时钢铁企业因为建厂初各个生产和仓储的位置已基本确定，很难大规模变更，选址过程中要充分考虑企业现有情况，进行微调和合理规划。混合蚂蚁算法求解基于模糊理论建立的多目标模糊机会约束规划模型，可以解决单物流车辆和单车厂的路径优化难题，验证决策受管理者主观偏好值的影响度[13]。
路线的合理规划通过构建各仓库的存储量的优化等模型，可以对物流环节的每个节点进行合理安排，降低消耗，提升效率，规划最合理的物流车辆行进路线[14]。钢铁企业根据自身物流特殊的情况可以采用分值定价法进行建模，对钢铁企业物流进行全流程优化[15]。将物流网络进行逆向优化，应用启发式算法对路径和仓储库存进行安排，可以提高物流效率[16]。企业需要解决的物流车辆行进的路线规划不合理、货物运输车辆装载货物利用率低、车辆运力不能完全发挥存在空跑现象、管理人员不能对车辆实时监控、各部门间信息不能共享等问题，可以通过构建信息化系统使各种资源等到优化，促进各部门信息共享，提升物流效率[17]。
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第 6 章 系统开发计划及效果评价

6.1 进度计划
为确保能够顺利完成企业产区内物流系统的建设，根据项目调研、研发、实施以及公司实际情况制定系统开发的进度计划如表 4 所示：

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结论
本次研究是为了降低钢铁企业生产成本，减少不必要的浪费，提升钢铁企业竞争力。主要是将精益物流、路径优化、管理信息系统等理论以及物联网技术与钢铁企业实际情况相结合，通过运用理论和技术研究解决实际问题的系统方案。
首先，对钢铁企业厂区内物流环节进行实地调研。基于精益物流管理理论，在结合企业实际情况，并进行需求分析的背景下，对各业务流程进行改造和优化，减少不必要的环节，避免时间和资金浪费，实现对厂内物流流程的精益化管理。
第二，为了解决车辆进厂排队时间久、厂内车辆多、道路拥堵、套牌过磅、串通计量作弊、卸错货或不过磅卸货、部门间信息不对称等问题，基于路径优化及调度理论并结合信息系统理论，运用 RFID 等物联网技术，以信息化手段提出厂区内物流管理系统解决方案。明确系统设计目标和原则，搭建系统框架，结合各业务流程进行系统技术方案设计。
第三，对系统各个模块进行了详细技术方案设计。系统录入信息并制卡、RFID 电子车牌识别、IC 卡系统实现车辆直接快速进厂，解决车辆进厂排队时间久、容易拥堵问题；设计远程计量系统并结合电子车牌解决套牌过磅、串通作弊等计量问题；运用逻辑分析指定卸货地点结合刷卡卸货模块解决卸错货和不过磅卸货问题；运用视频监控和 RFID 电子车牌结合，动态识别车辆、进行车辆定位、记录行驶轨迹，进行厂区内车流量监控，解决厂内车辆过多及无序行驶造成的道路拥堵问题；设计视频监控和语音对讲系统对车辆、货物、人员的监控和指挥；与MES、ERP 等系统接口对接，运用信息化手段打通各个信息孤岛，实现各部门间物流信息的共享，解决部门间不能提前获取信息进行相互协同的问题。
参考文献（略）