钢铁物流加速向数智化发展

我国钢铁物流正在加速向数字化智能化转型：数字化智能原料场、库区无人驾驶、智能铁水运输系统、园区无人运输系统逐步在钢铁企业应用； 智慧园区系统、网络货运平台等数字化系统平台正在助力钢铁流通降本增效； 供应链数字化平台的打造，正在进一步推动钢铁产业链生态系统建设，助力产业链上下游高效协作。

钢铁工业是国家经济建设的基础产业。 为房地产、基建、机械、汽车、造船、家电等几乎所有行业提供基础原材料。 是国家经济发展的重要支撑。

钢铁物流对钢铁行业的发展具有重要意义。 相关研究数据显示，我国每生产一吨粗钢，需要5吨钢铁物流作为支撑。 预计2020年我国粗钢产量将突破10亿吨，将需要近50亿吨的钢铁物流支撑。 钢材物流市场巨大。 不可忽视的是，我国钢铁物流成本长期居高不下。 我国钢铁物流成本是继采购原材料、燃料成本之后最大的支出。 物流成本占钢材总成本的15%~30%。 在日本等发达国家，这一比例为8%~10%； 此外，我国钢铁物流现代化水平不高，效率较低，不能很好满足钢铁生产和贸易发展的需要。

我国主要钢铁企业的工艺装备和工艺技术水平已进入世界先进行列。 近年来，在钢铁行业企业的不断探索和国家政策的双重推动下，钢铁物流发展取得长足进步，从内部钢铁物流的智能化升级到外部供应链、产业链的数字化转型。 我国钢铁物流正在加速向数字化、智能化转型，前景十分广阔。

1.了解钢材物流运作

钢材物流业务主要包括原材料采购物流、钢材生产物流、产成品销售物流。 运输方式有水路、铁路、公路。

钢铁工业的原材料包括铁矿石、煤炭、焦炭、电力能源等。国内大型钢铁企业大多在国内外拥有自己的矿山。 他们每年从国外进口大量铁矿石。 国外铁矿石一般采用大型运输船舶运输。 运至国内港口，再在港口进行配送，再通过内河运回钢铁企业生产基地。

钢铁行业是典型的流程型生产，生产流程非常复杂。 以产能占比较高的长流程炼钢为例。 它包括焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、热轧、热处理等一道工序。 钢铁生产物流是指根据工序特点，合理配置各种原材料用于生产中各工序之间的流动，为高效生产提供保障，为生产过程中产生的固体废物的回收利用提供支撑。生产过程。

钢（材）产品用途广泛，品种繁多。 按成品特性可分为建材、管材、板材和型材四大类。 每个类别又包含很多类别。 例如，建筑材料主要包括螺纹钢、线材、盘条、圆钢，管材主要包括无缝管、焊管等。这些钢材有不同的尺寸和形状。 钢材成品物流是钢材（材料）从钢铁生产企业到最终消费客户的物理流通过程。 这个过程涉及钢铁生产企业、贸易商、钢铁加工商、物流服务商等实体，包括运输、仓储、配送等。 等物流业务以及增值加工。

2、厂内物流智能化升级

在我国传统制造业向智能制造转型升级的过程中，不少钢铁企业很早就开始大力探索智能制造。 国家高度重视钢铁行业智能制造发展，先后出台了《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》、《关于加快制造服务业高质量发展的意见》、 《关于进一步降低物流成本的实施意见的通知》等文件要求，结合钢铁行业调整升级规划，以智能制造为重点，循序渐进，大力推广产品数字化等关键技术研发、过程控制智能化、价值链全球化，打造新型现代化钢铁企业。 为推动钢铁工业高质量发展，我们将进一步加强钢铁工业智能制造顶层设计。 2015年以来，工信部选定宝钢热轧智能车间、鞍钢冶金数字化矿山、太钢不锈钢冷轧数字化车间、南钢板材智能制造等一批智能制造试点示范项目探索钢铁产业转型升级之路。

随着钢铁企业深入探索智能制造，厂内物流逐渐智能化。 在《物流技术与应用》杂志主办的“2021全球制造业供应链与物流技术研讨会”上，多位嘉宾在演讲中分享了钢铁企业全流程智慧物流的实施，主要包括数字化智能原料场系统、无人驾驶系统、智能铁水运输系统、园区无人道路运输系统等。

1.数字化智能原料场

中冶赛迪技术研究中心有限公司教授级高级工程师何力详细介绍了公司在钢铁智能物流方面的技术探索和多个全球首创的典型应用案例。

传统钢铁原料场采用人工操作，劳动强度大、粉尘大、环境恶劣。 工人面临硅肺病的风险。 而且，人工操作下原料堆之间的距离不同，每个原料堆的高度也相差很大。 料堆两侧空间宽度不同等问题，难以保证原材料库存信息的准确性。

何力分析，建设数字化智能原料场已成为各钢铁企业的主要发展任务。 智能原料场以精确测量、检测、可靠传输和控制为基础，通过原料场智能管控系统实现生产过程的优化控制并指导作业； 通过基础数据采集和大数据计算，可实现基础数据管理、料场信息管理、仓库信息管理、原材料运输需求管理、库存管理、作业计划优化管理、作业流程优化管理、作业绩效报告管理、大机无人管理、智能搅拌配料管理等，从而实现原料场的系统化（全面）智能化管理。 例如，宝钢湛江钢铁智能原料场项目采用先进的3D扫描和云图像处理、超声波测距、RFID定位等技术，建设数字化堆料场、无人堆取料机、生产决策支持等子系统，减少岗位工作量。人力需求减少60%以上，料场堆取料设备作业效率提高20%以上。

2、库区无人驾驶系统

施耐德电气工业自动化事业部终端业务营销经理刘立杰指出，库区作为钢铁生产过程中物流衔接和生产节奏控制的重要枢纽，是钢铁生产过程无人化、智能化建设的基础。工厂、开车是库区最重要的方面。 重要执行单位。 传统的起重机吊装作业中，起重机要完成钢卷吊装，需要机组操作人员通过对讲机传输吊装信息和吊装计划，需要吊车工人控制吊车，仓库工人需要是必须的。 寻找正确仓库位置的整个过程非常复杂，对操作人员的需求也非常大。 操作中存在很多问题。 例如：驾驶操作人员工作环境恶劣，劳动强度大，安全风险高； 过度依赖人工识别、人工提升不当造成物料损坏； 仓储人工规划不合理导致仓库多次变更，产品出厂时间较长。 寻找材料和装载卡车的时间； 设备运维不智能，设备数字化率低； 人口老龄化、行业吸引力下降、劳动力成本上升……

施耐德电气的IACS无人驾驶系统是业界领先的全自动起重机和智能仓库管理解决方案。 由1个基础平台——施耐德电气EcoStruxure™物联网架构及平台、4个核心系统——仓库管理系统组成 由WMS、行车自动化控制系统SCAS（智能起重机自动化系统）、地面控制系统GSC（地面控制系统）组成）、驾驶监控和预测维护系统-EHE（EcoStruxure™起重专家）。 该系统的应用可以帮助企业解决上述问题。 例如，在宝钢股份1580热轧智能车间，施耐德提供了包括断路器、变频器、可编程控制器、安全可编程控制器、WMS软件管理平台和EMS能源管理系统在内的全套自动化解决方案。 优化整个车间的吊装、物流系统算法，构建整个车间的互联互通系统，最终帮助智能车间减少了20名操作人员和多名地面工人，日均产量提高15%~30%，并降低工艺能耗消耗。 5%，质量成本下降20%，劳动效率提高20%。

3、智能铁水输送系统

何力强调，传统铁水运输作业在生产环境、流程、安全等诸多方面存在痛点。 例如：传统的野外运输方式是司机驾驶机车往返于野外相关单位，高度依赖人力，整体运输效率受人为因素影响较大； 铁水输送过程具有高温、重载的特点，工作危险系数高； 铁水输送是高炉与炼钢厂之间的输送纽带。 解决方案的复杂性和定制化要求很高。 它需要对生产流程、复杂系统流程以及多专业协作的深刻理解。 技术门槛高，传统工业企业智能化升级困难。

对此，中冶赛迪打造了“智能铁水运输系统”。 该系统以无人机车驾驶和智能交通调度为核心，结合大数据分析、机器视觉、机器学习等先进技术，实现全天候、高效流程。 无人运输调度作业为钢铁企业降本增效提供了强大动力。 例如，该系统的应用帮助南方某钢铁公司成功减少了在建3#高炉配套机车3台，直接减少经济投资约3600万元； 提高机车产能，罐车周转率由3.4提高至4.3，预计铁水温降降低5℃至10℃； 降低设备维护成本和机车油耗； 自动路径规划，连接顺畅，油耗降低10%； 并节省人工成本70%。

4、园区无人交通系统

针对园区无人驾驶道路运输需求，中冶赛迪联合上海宝信正在开发园区重卡无人驾驶整体解决方案，采用多传感器融合视觉技术、高精度控制技术、装备支撑系统，以及数字孪生系统、高精度定位技术、园区车路协同系统、通信系统等，实现钢铁企业自用工程车在园区指定道路上的自动驾驶高精准度; 实现园区内交通调度和引导，保证自动驾驶车辆运行安全，节省燃油，保证园区内指定道路上其他车辆和行人的安全。

3、物流数字化转型持续深化

近年来，随着物联网、大数据、云计算、人工智能、5G等相关技术的突破性发展，钢铁物流走上了数字化转型之路。

宋鹤山，G7钢铁行业解决方案总监，拥有20多年钢铁行业经验。 他表示，要实现钢铁产业链各主体之间的信息流、物流、金融互联，核心是实现物流过程的可管可控，以及保证物流数据透明可信。 目前，我国钢铁物流数字化转型分为几个方面：一是进一步升级车间内各系统之间的互联互通； 二是建设智慧园区，实现钢铁园区管理数字化转型； 三是应用数字化网络货运平台，有助于提高钢材运输质量和效率； 四是打造工业级供应链数字化平台，实现钢铁企业、上下游企业乃至终端客户之间的信息互联。

1、内部系统互联互通

宋鹤山表示，我国钢铁企业早期也非常重视信息系统的建设和应用。 大多数钢铁企业都建立了基础的信息架构系统，从基础自动化到制造执行系统（MES）和企业资源计划系统（ERP）。 仓储物流管理系统（WMS）较为完善，不少龙头企业也建设了相应的数据采集系统，为更深层次的应用提供基础。 各层级系统之间都有业务接口，支持系统间通信。 数据交互为管理打通了数据通道，但各系统/设备之间的数据尚未完全互联。 目前，领先企业正在积极建设数字化平台，以更好地实现各系统之间的互联互通，帮助企业快速构建物流智能化应用，改善物流调度，降低物流成本。

2、物流园区数字化管理

G7钢铁行业解决方案顾问黄钦春告诉记者，随着钢铁企业智能制造的发展，车间内的智能化水平得到了很大提升，但在钢铁企业的车间外、仓库外，还没有看到智能化的痕迹。钢铁公园。 显然，大量的人工活动轨迹使得传统物流园区效率低下，物流园区管理亟待升级。

“5G+物联网+AI”智慧物流园区解决方案

对此，G7推出“5G+IoT+AI”智慧物流园区解决方案，以“AI安全行为识别、NB-IoT智能安防/消防/环保、自动化业务”四大核心服务对物流园区进行全面升级。 、增值服务”的智能化水平。 黄钦春强调，G7智慧物流园区将实现园区内物流要素的数字化。 首先，车辆入园前提前预约。 车辆进入园区后，可自动识别并分配可用的装卸港。 园区内所有节点自动感知并数字化； G7智慧物流园还支持站台可视化和实时监控。 园区运营、及时性、安全性异常报警，保障G7智慧物流园区安全、高效运营； 此外，G7智慧物流园区在传统园区安全、环境管理的基础上，还在相关资产上安装了NB-IoT设备，进行实时监控。 园区内水、电、消防、防尘、噪音等情况。 目前，该解决方案已在云南成钢、河北新大钢铁等企业园区成功实施。

3.网上货运平台

黄钦春还强调，在钢铁物流数字化转型过程中，除了企业内部的数字化发展外，外部流通的数字化升级也不容小觑，无论是运输铁矿石、焦煤、焦炭等到工厂的原材料采购物流。 或者说在成品物流中，钢材生产企业、钢材贸易商以及终端客户的货物运输中，公路运输的钢材货运占据了巨大的比重。 据权威机构测算，2023年我国钢材物流市场规模将突破85亿吨，其中近一半的运输量将依赖公路运输。 但钢材流通存在交易环节多、成本高、贸易信息不透明、信用风险高等问题。 此外，传统的安全监管方式依赖人工监控，管理难度大，运营成本高，监管效率低，各种不确定因素使得运输风险陡增。 同时，司机的安全也难以保证……这些问题都成为钢铁物流降本增效的关键。

G7通过其独特的物联网技术平台、软件服务平台和支付结算系统连接中国公路物流行业的各个生产要素，为钢铁行业企业提供涵盖网络货运、安全保险、智能装备和车队管理的全方位集成。 专业的服务为钢铁行业的高品质货物交付提供了极大的保障。 目前，建龙物流、云南成钢等多家行业企业已应用该平台，在实现货物高质量配送的同时，达到提高效率、降低成本的目的。

4、工业级数字供应链平台

“十四五”从效率、技术、安全等多方面规划了供应链发展路径。 国家对产业链、供应链现代化的战略部署，为钢铁行业转型升级发展、钢铁物流向数字化、智能化转型奠定了坚实基础。 发展指明了方向。

宋鹤山强调，与原材料采购物流、生产物流相比，钢材成品供应链正在发生更为深刻的变化。 传统模式下，钢铁产品尤其是建材、管材产品大多由钢铁企业通过一级贸易商、二级贸易商到达终端客户。 如今，随着“互联网+”的不断发展和智能制造、高质量发展、绿色生产等背景，钢铁企业开始从传统生产企业向服务企业转型，越来越希望自己的服务可以深入到终端客户，可以直接面对终端客户的需求，反向推动钢铁企业生产工艺的改进。

为了实现这一目标，需要构建产业生态系统。 钢铁企业必须加强与产业链上下游企业的高效协作。 他们需要拆分钢铁生产企业、贸易商、钢铁加工商、物流分销商等各种实体。 搭建彼此之间的数据壁垒，打造综合供应链物流平台，包括仓储、深加工、物流、金融、大数据等板块。 通过数据互联，实现全流程高效协同，降低成本、提高效率、提升质量。 供应链生态全面打造核心竞争力。

G7钢材销售物流全链条管控平台

据悉，不少钢铁企业、物流企业正在建设自己的数字供应链平台。 企业不仅注重降低成本，更希望通过系统平台实现所有物流环节的线上化、数字化，从而提高上下游供应链的整体效率。 G7正试图与钢铁行业合作伙伴共同打造数字化供应链平台，利用物联网技术创建新的交付数据，通过整合货物、车辆、司机、在途环节、加油、维护等所有流程要素。交付和交易链。 线上，为钢铁企业提供数据服务，实现合作伙伴之间的数据共享和产业链上下游协同，全面助力钢铁行业效率提升； 同时，依托互联网行业的聚合效应，积累海量数据，洞察清晰准确，定义所有上下游环节、要素和角色画像，为供应链金融服务提供数据支撑，让供给链金融在整个产业链中发挥应有的作用，帮助钢铁产业链上下游企业获得收益。

总体来看，我国钢铁物流数字化、智能化转型升级前景广阔，但任重而道远。