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专题解读

钢铁行业“互联网+”备件管理关键问题分析

  摘要:在钢铁减量化发展的背景下,“互联网+”正成为钢铁行业转型升级的有力抓手。本文以冶金备件采购为出发点,重点分析了在“互联网+”的发展趋势下备件采购的协同化及管理智能化中存在的问题,探讨了“互联网+备件”的采购模式及实施路径,提出钢铁企业实施“互联网+”备件管理的发展建议。

  关键词:钢铁行业;互联网+;备件采购;备件管理

  Analysis on Key Problems of "Internet +" Spare Parts Management in Iron and Steel Industry

  SHI Can-tao, LIU Lu-xin

  (China Metallurgical Industry Planning and Research Institute, Beijing 100711, China)

  Abstract: In the context of the development of iron and steel reduction, "Internet +" is becoming a powerful starting point for the steel industry transformation and upgrading. Based on the procurement of metallurgical spare parts as a starting point, the paper focuses on the development trend of "Internet +" collaborative procurement of spare parts and intelligent management problems, discusses the procurement mode and implementation path of "Internet + spare parts", puts forward the development proposal of "Internet + spare parts" management in iron and steel enterprises.

  Key words: Iron and steel industry, Internet +, procurement of metallurgical spare parts, Spare parts management

  “十三五”时期我国经济增长从高速转为中高速,伴随着发展方式转变、经济结构调整和增长动力转换,我国单位GDP钢材消费强度明显下降。从生产来看,2016年1-10月,全球粗钢产量为13.33亿吨,同比下降0.1%;10月全球粗钢产能利用率为69.6%,同比下降1.4%,环比下降0.6个百分点。从消费来看,2015年我国钢材实际消费量6.64亿吨,同比下降5.4%,是1996年来首次下降[1]。钢材消费量、粗钢产量的“双降”标志着我国钢铁行业进入了减量发展阶段,正转向创新发展的新阶段。随着“互联网+”战略的提出,钢铁行业积极探索互联网创新发展模式,其中“互联网+钢铁”的主要载体钢铁电商发展迅猛。据不完全统计,2016年第三季度,国内钢铁电子商务市场的钢材交易规模达到5659万吨,成交额达到1615.93亿元,较去年同期有大幅增长[2]。随着几家大型钢铁电商的盈利,其盈利模式已日渐清晰,电商平台将逐渐形成规模化盈利。

  对于钢铁备件管理而言,“互联网+”发展模式的引入,将推动钢铁行业由单一企业竞争转变为平台经济体的竞争,通过协同采购、联合储备等模式,实现企业间备件共同经营、共享成果、共担风险,有助于提升备品备件采购效率,降低企业采购成本。钢铁企业可以充分利用互联网的平台优势,消除信息壁垒,优化资源配置,以创新思维、创新机制、创新模式和创新技术为核心,以“互联网+”为战略指导助力钢铁行业备件采购协同化,实现设备的全生命周期管理。

  1 传统备件管理问题分析

  传统制造业对备品备件的需求是刚性的,设备随着自然磨损、质量故障、非正常损坏等因素,会定期的更换零部件及整备更换。为保证生产的顺行,作为设备密集型的钢铁企业需要配备大量的备品备件。据不完全统计,备件采购成本约占企业总成本的15%左右[3]。当前,钢铁行业产能过剩、利润极微、需求低迷,企业发展面临着巨大的压力。由于备品备件占用的资金成本较大,如何降低备件采购成本,提高设备管理效益成为企业着重考虑的问题:一,经济下行迫使企业压缩开支,企业需要尽可能的降低备件库存;二,产能过剩要求企业进行产品转型和工艺升级,带来大量的备件置换需求;三,生产节奏的加快对备件提出了快速流转的需求。传统的备件采购和管理模式愈来愈不能适应市场的变化,亟需谋求新的发展模式。

  1.1 备件种类繁多,采购水平有待提高

  钢铁行业备件的采购供应工作是钢铁企业生产顺利进行的保障,不同于其他行业或者钢铁行业的其他物资,备件的采购工作具有其自身的一些特点,如图1所示:

  图1 钢铁行业备件采购特点

  钢铁行业备件采购的这些特点,给采购工作带来很多难点,也对采购人员提出了很高的要求:

  (1)需求不确定性高

  在日常生产过程中,设备故障的发生是随机的。由于故障的突发性、随机性,很难准确地预测各种备件的需求。这就造成了备件需求的不确定性,主要表现为“需要的备件无库存,不需要的备件堆积如山”。

  (2)备件质量要求高

  钢铁企业的日常生产是高度连续的。备件在设备运行过程中一旦失效,会直接导致设备无法正常运作,造成停产、设备损害,还可能引发安全事故、危及人身安全。钢铁企业的备件要能够保证复杂设备连续运行、保障钢铁企业连续安全生产,因此对备件的质量要求很高。

  (3)技术专业性要求高

  钢铁企业生产用到的设备种类繁多,涉及各种电器、仪表、控制设备和机械,构成这些设备的备件在规格、型号、功能、应用环境上也是千差万别。采购人员需要了解各类备件的功能结构、运行环境、技术参数等等。

  (4)采购时效性与经济性需平衡

  备件采购工作有强时效性,同时也强调经济性。太早或太多供应会占用库存,带来高额库存管理成本,还会致使备件老化,影响备件质量,对生产造成隐患;供应太晚或太少可能导致供应不及时,关键时刻不能替代损坏备件,造成生产中断,会对钢铁企业造成经济损失。

  1.2 备件需求扭曲,“牛鞭效应”显著

  钢铁企业备件采购流程一般由集团设备部/采购处、各生产厂设备科、供应商三级结构组成。在没有信息化系统作为支撑的前提下,每个层级一般依据所在层次进行独立库存控制以及采购需求预测。各厂设备科依据点检员的需求建立分厂的备件需求计划,设备部/采购处根据各分厂需求计划下订单采购,供应商依据订单进行供货。然而基层点检员出于宁可备件多,也不能缺备件影响生产的考虑,需求提报往往会大于实际需求。同时由于计划提报的时滞、备件订购批量等其它原因,导致采购数量失真,更难以反映实际备件需求量,需求信息被逐级放大,继而出现了“牛鞭效应”。从备件供应链角度分析,导致“牛鞭效应”的原因主要有以下几个方面:

  (1)需求预测的扭曲

  备件的需求源头来自于基层的设备点检人员,其提报的主要依据是上一个期间的备件消耗及当前的可用库存,同时为防止生产意外的发生会多报一定数量的备件数量。在后续的备件需求计划填报过程中,相应环节的管理人员会依据自身情况再次修正数据,最终反映到采购部门的需求已经过一些列的扭曲放大。

  (2)过长的订货提前期

  安全库存通常由订货提前期及需求量所决定。当订货提前期过长时,即使微小的需求变化也会导致安全库存及订货点发生较大的波动。而目前备件管理信息化基础薄弱,审批流过长,常常造成订货提前期过长,提高了“牛鞭效应”的影响力。

  (3)采购价格的波动

  采购价格是影响采购成本的一大关键因素。在不影响企业生产的前提下,采购部门会依据市场价格灵活制定订货批量和订货频次,实现采购成本最小化,这促使上游销售商在低价时增加库存储量或加大采购批量,加剧供应链的“牛鞭效应”。

  1.3 设备管理水平低,备件成本高企

  由于设备管理水平的不足,设备的安全运行得不到充分保障,导致备件的库存成本始终处于较高水平。据资料统计,现代制造企业中故障维修和停机损失费用已占其生产成本的30%~40%,其中1/3~1/2的成本是由于采用无效的维护管理方法而被浪费掉,其原因主要有以下几个方面[4]。

  (1)设备状态演化形式的变化:现代生产设备的结构、性能相较传统设备已发生很大变化,故障类型多样且具有较强的随机性,故障特征呈现出非浴盆曲线的多态性及多样性。

  (2)维护周期的不确定性:许多昂贵的部件由于维护规则的制定被过早地更换,造成设备利用率的降低和资源浪费;同时另外一些部件在运行时已出现故障而没有得到修理维护,致使健康状态恶化。

  (3)维护规划缺乏预知动态性:频繁的定期维护和静态的长期规划无法改变和提高设备的可靠性,反而有可能将不确定因素带入原本稳定的制造系统中。

  (4)设备维护总成本缺乏科学配置:设备在整个制造环节处于不同的分工,具有不同的停机成本和替换成本,设备管理者需要科学规划,统筹配置,在确保生产效率的前提下,科学制定设备维护计划,降低维护总成本[5]。

  2 钢铁行业“互联网+”备件管理模式探讨

  “互联网+”的引入,能够极大地促进企业内外部信息的互联互通,消除信息孤岛,打通企业上下游供应链体系,降低备件需求侧的“牛鞭效应”[6]。在备件管理方面,以云库存信息共享模式、实体拼库模式、供应商参与的备件库电商模式正成为企业降低备件成本的创新发展方向。

  2.1 云库存信息共享模式

  备件库存共享是通过信息技术手段,将不同物理区域的备件仓库集成在同一个信息平台,实现企业间库存资源的共享。该模式不设实体联合仓库,企业间用于共享的备件分别存放在用户自有的仓库中,共享方式由备件用户共同参与制定。该模式打破了企业之间的信息壁垒,建立起企业与企业间互联互通的信息共享平台,每个加入云库存平台的企业都可通过系统共享库存信息,实现企业间备件采购的信息资源共享,满足备件企业间调拨需求。

  备件云电商平台的建立主体,一般是钢铁企业联盟或者互联网企业。备件云电商平台提供基于云库存系统的备件共享功能和备件调拨功能。目前,由鞍山钢铁组织的鞍山钢铁、本钢集团、唐山钢铁、首钢京唐钢铁四家公司实行备件联储,利用技术手段实现云库存信息共享模式,从库存信息共享、事故备件借用、超储存货买卖、关键备件联合储备和物资定价五个方面着手,共同实现备件成本的降低。

  该模式以实现备件信息共享为核心,满足非标件、事故件等非通用且关键的备件共享调拨需求。该模式的成功需以钢铁联盟企业的战略合作为前提,以备件信息共享为基础,以大数据为抓手,逐步优化备件联采机制、供应商评级体系、备件库存管理策略等,实现从采购端到库存端的降本增效。

  2.2 实体拼库模式

  相对于不设联合实体库的虚拟库存模式,拼库模式以建立实体库为基础,通过电商平台为联盟企业提供整体信息化解决方案。

  “拼库”是一种利用共享经济模式解决备件资源利用效率较低的解决方案。联合仓库是由相近地域的企业根据地址优化原则选定合适的位置建立并用于联合存放共享备件。联合仓库的库存控制策略由参与企业制定,备件所有权归所有参与企业所有,企业共享联合仓库中的备件库存。该模式运用互联网的理念,采用数据分析和优化计算实现企业的联合采购决策,将不同的企业备件资源进行共享。钢铁联盟企业通过实体拼库的模式实现仓储资源、备件资源的共享,分摊企业的备件资金占用成本。

  2.3 供应商参与的备件库电商模式

  针对钢铁企业和冶金设备制造企业存在的供应链“信息孤岛”问题,大型供应商通过建立一个集备品备件专业咨询、线上交易、设备全生命周期管理的专业性平台,深入对接钢铁企业需求,为企业提供设备维修保养等多种增值服务,提升平台用户满意度。

  在供应商参与的备件库电商模式中,钢铁企业与供应商通过建立战略合作伙伴关系,利用信息化手段实现供需双方的深度对接,提高双方供应链协同的能力。通过以供应商为主体建立的交易平台,钢铁企业能够以零库存、长协等多种备件管理形式降低企业库存资金占用风险,同时供应商能够快速掌握备件需求变化,提高市场反应能力。该模式有助于实现备件供应商与钢铁企业的供应链协同,促进供应链成本全局最优化。

  3 钢铁行业“互联网+”备件管理的实施难点

  3.1备件编码缺乏统一标准

  目前,钢铁行业的备件编码体系缺少统一的标准,编码方式千差万别,基于备件共享理念的数据基础尚未建立。就分类方法而言,各个企业会依据自身需求及管理方式,对备件进行不同的分类。如按技术特性分通用件、专用件和特质件;按使用频率分为常备件和非常备件;按专业体系分为机械、电器、仪表等;按备件属性分为常用件、计划件和事故件等。就物料编码而言,各个企业的编码规则不尽相同,例如可以按照备件类别连续数字编码,可以按照备件属性分段式编码,可以使用英文字母编码等等。在实施“互联网+”的过程中,科学统一的编码规范是实现备件共享的基础,也是备件管理的基础工作之一。

  3.2 企业“信息孤岛”依然存在

  企业信息内外部的互联互通是实施“互联网+”战略的基础。目前企业内外的信息化建设还存在诸多不足。

  在企业内部,大多分钢铁企业上线了ERP、MES等系统,能够较好的支撑企业的生产管理工作。但在设备管理方面,由于设备投产的先后顺序不同、期初设备规划缺陷、设备管理理念等的差异导致设备运行数据监测缺失,设备之间存在“信息孤岛”,设备维护成本居高不下。设备的运行维护仅凭经验及点检制度,缺乏以全生命周期管理为核心的现代设备管理系统支撑。在企业外部,企业间的供应链集成尚未成熟。企业内的采购、生产、销售等信息与上下游供应链企业缺乏有效对接,产业链尚未形成协同效应,需求侧的“牛鞭效应”依然较大。

  3.3 设备智能化管理水平有待提升

  随着智能制造的兴起,以点巡检为核心的传统设备管理方式正在被以预知性维护为核心的设备管理方式所代替。预知性维护强调利用先进成熟的数据采集技术获取设备原始数据,通过对原始数据状态特征提取处理为可识别的设备状态,基于大数据分析技术建立设备状态趋势预测模型,通过构建设备维护规划模型制定设备预防性维护策略,准确预测设备所需的备件种类、数量、来源:www.4001.com 时间点,提高备件采购需求的真实性。然而目前大部分钢铁企业设备运行数据难以获取,设备管理模式仍旧粗放,信息化程度依然不高,备件智能化管理水平有待提升。

  4 钢铁行业“互联网+”备件管理的实施路径

  基于“互联网+”的备件管理工作不仅要考虑如何降低企业的备件采购成本、资金占用成本、库存成本,更应考虑如何利用互联网技术实现设备产业链的协同,实现供应商合理生产,企业一站式采购,设备全生命周期的跟踪管理与维护。“互联网+”备件管理的实施路径如图2所示。

 

  图2 “互联网+”备件管理的实施路径

  4.1 统一备件基础数据,优化备件管理流程

  钢铁企业中的备件管理一般包括需求流程、计划流程、采购流程、库存流程、发票验证、结算付款。目前大多数的钢铁企业已通过ERP、MES、OA、设备管理系统等信息化系统的建设实现了备件业务流程的贯通,满足了备件从需求申报到设备报废的整个业务闭环。然而由于备件的种类多样、供应商繁多、专业性要求高等因素,备件编码的设计及分类还有待统一完善,在采购需求预测、采购价格制订、供应商评价体系、库存优化、设备维护等方面还有待改进,备件管理人员的备件入库验收、设备维护等隐性知识还有待进一步挖掘。

  4.2 构建云备件协同平台,促进企业间信息共享

  庞大的备件资金占用成本促使钢铁企业寻求新的备件管理方式。以钢铁企业联盟为主体的云备件协同平台有助于分摊单个企业的备件成本,提高备件采购的议价能力,壮大联盟成员的供应商体系,提高联盟成员的整体备件管理能力。在构建协同平台过程中,应以企业间战略合作为基石,以信息共享为出发点,以打通企业间信息藩篱为突破口,逐步探索完善备件共享、联合采购等业务功能,最终实现联盟间整体效益的提升。

  4.3 打造设备全生命周期生态体系,实现设备供应链协同

  设备的全生命周期覆盖设备的规划,设计,制造,选型,购置,安装,使用,维护,维修,改造,更新直至报废的全过程。在基于“互联网+”的设备管理体系下,钢铁企业及相关上下游企业应以电商平台为载体,集成供需双方的诉求,以大数据技术为驱动,通过企业的产能计划、维修计划等需求指导上游供应商生产,降低备件“牛鞭效应”;同时利用远程监控、3D建模等技术帮助企业提供专业的设备管理,延长设备运行周期,实现供应链企业的互利共赢。在具体实施过程中,由于涉及的供应链企业众多,在当前信任体系尚未完善的条件下,具备行业权威的第三方机构发起的电商平台更易获得企业的认同,更能从专业性与客观性的角度促进供应链企业协同创新,更有能力打造设备全生命周期生态体系。

  5 钢铁行业“互联网+”备件管理的实施建议

  5.1 规范备件管理,统一编码体系

  钢铁行业属于资金密集型、资源密集型的行业。钢铁企业体量庞大,备件种类达到上万多种,即使一个中小型钢铁企业的备件库存金额也接近上亿元。对于备件采购平台来说,规范备件管理,制定科学的统一编码体系是一项基础而又复杂的工作。完备的备件编码体系有助于快速对接钢铁企业信息系统,有助于规范企业采购工作,更有助于提高设备的全生命周期管理水平。

  5.2 建立备件采购钢铁联盟

  “互联网+备件”中联采、联储、联供的运营模式要求钢铁企业之间联合建立备件采购联盟。联盟依托各成员单位的优势资源和品牌影响力,强强联合,实现供应商资源、商品资源、采购需求等的高度共享,满足各联盟成员自身及上下游相关企业的采购、销售需求。此外,备件采购联盟的建立,有助于提高企业与各大品牌供应商合作上的话语权,增加与国际领先品牌制造商开展战略合作的机会。

  5.3 构建备件供应链协同体系

  “互联网+”实现了企业间信息的互联互通和实时性的信息服务,有效的消除了供应链节点之间的契约不完善、信息不完全、交易不确定等问题,企业之间的交易更易演变成供应链内部的协作,形成供应链的协同。在备件采购方面,通过构建备件供应链协同体系,打通企业内外部、上下游之间的信息隔阂,以设备全生命周期管理为核心实现企业内部与外部供应链协同,将企业内部的备件需求精准实时的反馈到备件供应链协同体系中,从而实现备件供应链整体最优化。

  5.4 储备前沿技术,培养专门人才

  钢铁企业需要运用互联网理念,构建以骨干企业为核心、产学研用高效整合的技术产业集群,同时与互联网企业建立信息咨询、人才交流等合作机制,促进双方深入交流合作。面向“互联网+”融合发展需求,建立产学研协同创新机制,与国内外多所高校及科研院所建立战略合作关系,着力培养一批了解钢铁行业特征及冶金备件管理的复合型人才,为“互联网+备件”提供人才保障。

  5.5 夯实基础设施,完善线下服务体系

  进一步建设和完善备件采购服务平台。促进物联网、大数据等新技术的应用。推进钢铁企业联合仓储管理的数字化,实现仓储企业操作的可视化、便捷化、信息化,促进各仓储基地的信息共享,消除企业间信息壁垒。进一步完善综合交通运输网络和仓储体系,提升仓储服务能力,扩大备件配送的辐射范围,满足企业备件配送的实时性需求。

  参考文献:

  [1] 冶金规划网.中国钢铁产业发展现状和趋势判断[EB/OL]. http://www.steelplanning.cn/tpxw/201612/t20161224_61197.html

  [2] 李新创,施灿涛.中国钢铁电子商务行业发展报告(2016物流篇)[R].北京:百老汇官网,2016:25~27.

  [3] 郭建平.加强备件管理 减少资金占用[J].冶金财会,2002,2:23-24

  [4] 美国联邦统计局.www.fedstats.gov/.

  [5] 施灿涛,刘璐新.面向智能制造的设备管理应用研究[J].冶金设备. 2016(5): 49~50

  [6] 陈培钰.天津钢管公司设备备件管理与优化[D].天津.天津大学. 2005.