成品油智慧物流發(fā)展趨勢探索和研究

和冬梅，易萬里

（1.中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院；2.昆侖數(shù)智科技有限責任公司）

0 引言

根據(jù)商辦流通函〔2015〕548號《商務部辦公廳關于智慧物流配送體系建設實施方案的通知》要求，智慧物流配送體系是一種以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等先進信息技術為支撐，在物流的倉儲、配送、流通加工、信息服務等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)系統(tǒng)感知、全面分析、及時處理和自我調(diào)整等功能的現(xiàn)代綜合性物流系統(tǒng)，具有自動化、智能化、可視化、網(wǎng)絡化、柔性化等特點。發(fā)展智慧物流配送，是適應柔性制造、促進消費升級、實現(xiàn)精準營銷、推動電子商務發(fā)展的重要支撐，也是今后物流業(yè)發(fā)展的趨勢和競爭制高點［1］。

依托信息化支撐，成品油物流已逐步向業(yè)務一體化、運作專業(yè)化方向發(fā)展，推進成品油物流的主動配送、整體優(yōu)化及統(tǒng)籌規(guī)劃，在保障市場供應與煉油廠后路暢通的情況下，提高成品油物流運行效率與效益，降低物流總成本，實現(xiàn)成品油物流領域的提質(zhì)增效正在成為成品油物流業(yè)務發(fā)展的新要求。

依托于大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術應用與石油石化產(chǎn)業(yè)的深度融合，國內(nèi)主要石油石化企業(yè)近年來在成品油物流信息化領域開展了大量前瞻性探索。

1 成品油物流管理的難點和新需求

雖然每個垂直行業(yè)都有物流管理，但沒有哪個行業(yè)的物流有石油石化行業(yè)的物流那樣復雜，需要特種儲運設備管理、精準的運輸過程、嚴格的行業(yè)監(jiān)管以及較高的操作水平。大數(shù)據(jù)技術加快了石油石化企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營改革［2］，特別是成品油物流在成品油供應鏈發(fā)展中起著舉足輕重的作用，其向上連接煉廠生產(chǎn)，向下連接市場保障供應。作為上下游的銜接環(huán)境，其運行效率、業(yè)務結(jié)構直接影響整個供應鏈的運行水平與運作效率。成品油物流的發(fā)展除了具備物流業(yè)常見的物流成本高、物流效率低、數(shù)字化程度低的特點之外［3］，由于影響供應鏈的因素較多，伴隨相關因素的變化，成品油物流在運行過程中呈現(xiàn)出其特有的業(yè)務痛點，這對成品油物流業(yè)務的發(fā)展提出了新的需求。

（1）市場競爭環(huán)境轉(zhuǎn)變。近年來，國內(nèi)成品油需求增速放緩，油品資源過剩使得成品油物流遠距離調(diào)配增加，物流優(yōu)化難度增加。國際原油價格波動頻繁對成品油物流優(yōu)化運行提出了更高的要求，低庫存運行的情況下，抗波動、抗風險的能力大幅下降，急調(diào)、特調(diào)情況頻繁出現(xiàn)。因此需要對整個供應鏈的庫存進行實時監(jiān)控，并根據(jù)外部市場的變化，應用系統(tǒng)性的模擬仿真工具，對物流計劃安排、庫存擺放進行更加靈活的調(diào)整，以更加高效地滿足市場的油品需求。

（2）多品種運行存在困難。受國家油品質(zhì)量升級、各地區(qū)使用品類不同、部分地區(qū)質(zhì)量標準不統(tǒng)一等因素影響，銷售企業(yè)最多同時運行品號 20余種，不僅嚴重影響資源流向優(yōu)化，也使得儲罐使用效率下降、儲罐清洗作業(yè)增加、混油數(shù)量大幅上升、運力組織難度加大，儲運設施優(yōu)化空間嚴重受限［4］?？紤]到成品油物流各類影響因素和約束條件不斷增加，亟需適用的優(yōu)化模型進行整體優(yōu)化測算，使計算機算力能充分考慮各種因素，并生成最優(yōu)的調(diào)度方案。

（3）運量、運價持續(xù)增加。隨著煉油加工產(chǎn)能擴大，成品油銷售量逐漸增長，成品油運輸規(guī)模、調(diào)運總量持續(xù)增加。中國石油天然氣集團有限公司（簡稱中國石油）近十年來調(diào)運總量增幅達35%以上，公路、鐵路、水運、新投管道運價大幅上漲，運量增加和運價上漲造成物流成本剛性上升。在總體物流成本不斷增加的態(tài)勢下，需充分考慮各運輸方式的協(xié)調(diào)聯(lián)動，在運用運輸成本最優(yōu)模型進行物流優(yōu)化的同時，考慮資源配置的優(yōu)化，使串換、外采、批發(fā)等多種業(yè)務能夠充分進行最優(yōu)安排。

（4）產(chǎn)銷地域性、季節(jié)性矛盾突出。成品油資源與需求的地域性、季節(jié)性矛盾較大，影響物流優(yōu)化的開展。部分石油石化企業(yè)成品油配送業(yè)務地域性矛盾尤其突出，如，中國石油直煉資源高密度集中在東北、西北等區(qū)內(nèi)市場，超過50%的資源需經(jīng)過遠距離運輸和多次中轉(zhuǎn)存儲供應區(qū)外市場，因此串換、外采、批發(fā)等業(yè)務安排對提升物流效率尤為重要。同時，成品油資源季節(jié)性矛盾也很突出：單月產(chǎn)銷差異可達百萬噸，企業(yè)需要花費大量運力、倉儲能力和財務成本，提高運輸均衡性和油庫布局的優(yōu)化。因此整個油品供應鏈的協(xié)同一體化優(yōu)化會在很大程度上緩解季節(jié)性矛盾，減少季節(jié)性存儲的成本。

（5）油品中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多，增加了物流成本。中國石油直屬煉油廠資源需經(jīng)過多次中轉(zhuǎn)才可到達市場，按照實際發(fā)生物流口徑計算，有近10%的資源需經(jīng)過四次中轉(zhuǎn)后才可配送至加油站，多次中轉(zhuǎn)大幅增加管理環(huán)節(jié)和物流成本，影響配送效率。數(shù)字化、智能化的應用資源配置優(yōu)化模型，可以使物流優(yōu)化方案更加符合降費創(chuàng)效的目標。

2 國內(nèi)外成品油智慧物流的探索

國內(nèi)外石油石化企業(yè)普遍將新技術應用到業(yè)務運營中，將大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等先進技術與成品油物流業(yè)務有機融合，實現(xiàn)物流環(huán)節(jié)“端”到“端”的“無人化”“自動化”“智能化”，引領業(yè)務發(fā)展，推動管理變革和生產(chǎn)智能化轉(zhuǎn)變，構建新的物流生產(chǎn)模式，提升產(chǎn)業(yè)效率與效益。殼牌、BP（英國石油公司）等國際石油公司的成品油物流普遍采用第三方承運，因此無論是物流企業(yè)還是石油公司都對物流過程的可見性和效率非常關注，展開了大量的新技術、新模式的探索和應用。

首先，在倉儲、運輸、計量等環(huán)節(jié)推動“無人”技術應用，將無人檢測、自動監(jiān)控、電子鉛封等技術應用在各生產(chǎn)作業(yè)流程中，極大地提升了過程安全及準確性，減少了勞動強度，增強了勞動能力。

其次，人工智能等新興技術的應用，呈現(xiàn)了非常多樣化的場景和效果。在調(diào)運、計劃、運營監(jiān)控等環(huán)節(jié)探索采用流程自動化機器人（RPA）和人工智能技術的結(jié)合，促進業(yè)務過程認知自動化水平的提升，這也取代了傳統(tǒng)的業(yè)務管理人員使用計算機軟件進行操作的業(yè)務運作模式。例如，殼牌公司實現(xiàn)上下游業(yè)務一體化、物流業(yè)務協(xié)作與流程整合、整體計劃優(yōu)化管理，將客戶需求與生產(chǎn)計劃和計劃執(zhí)行統(tǒng)籌規(guī)劃。BP公司在全球范圍內(nèi)依托技術支撐實現(xiàn)了成品油供應鏈的一體化綜合管理和優(yōu)化，成品油物流管理達到較高水平。

再次，通過人工智能技術的探索開展預測性物流體系建設，這也是下一代物流——智慧物流的真正體現(xiàn)。這些探索重點包括：預測性物流網(wǎng)絡管理、需求與能力計劃管理、智能路徑優(yōu)化、預測性風險管理等，通過優(yōu)化、深度學習、衛(wèi)星、區(qū)塊鏈等綜合技術的應用，實現(xiàn)物流運營模式從基于事件的被動響應和計劃調(diào)整為基于預測性技術的主動操作。

這些探索都是隨著技術的發(fā)展逐步滾動和深化。國內(nèi)部分石油石化企業(yè)及運輸企業(yè)在成品油物流管理方面對無人監(jiān)控、倉儲優(yōu)化、路徑優(yōu)化等方面開展了大量工作，并取得了良好的效果，下一步也將在人工智能、區(qū)塊鏈技術應用等方面結(jié)合國內(nèi)成品油業(yè)務監(jiān)管的要求開展深入研究。

3 成品油智慧物流定義及特征

3.1 成品油智慧物流定義

根據(jù)現(xiàn)代物流管理基本理念以及成品油物流業(yè)務特點，將成品油智慧物流定義為：成品油智慧物流，是以現(xiàn)代物流管理理念為基礎，以人工智能、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈與云計算等技術應用為驅(qū)動，以智慧決策、智能分析、精準預警、精確調(diào)運、自動作業(yè)、過程可視等為功能核心，構建適應產(chǎn)、運、儲、銷供應鏈聯(lián)動的成品油物流綜合管理生態(tài)體系。

3.2 成品油智慧物流特征

新技術的發(fā)展和廣泛應用使物流領域呈現(xiàn)智慧化發(fā)展趨勢，推動了以集中共享、全面感知、過程可視、智能調(diào)度、互動協(xié)同、自主決策、學習提升等為主要特征的智慧物流系統(tǒng)的發(fā)展進程。智慧物流的實現(xiàn)，將提高物流系統(tǒng)分析決策和智能執(zhí)行的能力，提升整個物流系統(tǒng)的智能化、自動化水平。結(jié)合成品油物流業(yè)務、技術應用特點和發(fā)展趨勢的研究［5］，可以得出：成品油智慧物流具有智慧分析決策、智能優(yōu)化協(xié)同、數(shù)據(jù)共享可視、作業(yè)自動完成的“智慧化”特征。

3.2.1 智慧分析決策

智慧物流系統(tǒng)依托“智慧”的大腦，分析決策能力決定了成品油物流的效率和水平。在成品油物流業(yè)務運行過程中，對產(chǎn)銷平衡、資源分布、運力分布等各關鍵點進行全局業(yè)務分析，是統(tǒng)籌全局的重要工作，需要實現(xiàn)基于實際業(yè)務運行數(shù)據(jù)的科學決策。綜合運用統(tǒng)計學、模式識別、機器學習、數(shù)據(jù)抽象等數(shù)據(jù)分析手段，基于決策支持系統(tǒng)，通過應用大數(shù)據(jù)分析和人工智能等技術，使系統(tǒng)具備一定的分析預測、仿真推演能力，在此基礎上進行物流優(yōu)化，并最終完成依靠技術的科學決策的制定。分析決策的智慧化能夠使決策者、管理者、執(zhí)行者在恰當?shù)臅r間即時做出正確的決策或者接受系統(tǒng)提供的主動決策。

3.2.2 智能協(xié)同優(yōu)化

智能協(xié)同優(yōu)化是要進行恰當管理變革和組織機構優(yōu)化，通過數(shù)字化管理工具的應用，將成品油物流運行過程中的協(xié)調(diào)申請、審批審核、運行管理等各種流程進行優(yōu)化協(xié)同，以打破各業(yè)務運行環(huán)節(jié)間的邊界和壁壘，使成品油物流中各業(yè)務流程協(xié)調(diào)發(fā)展并優(yōu)化資源配置，最終形成一個高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一的體系，將煉油廠發(fā)運、一次調(diào)運、油庫中轉(zhuǎn)、二次配送等各業(yè)務環(huán)節(jié)系統(tǒng)化連接，通過協(xié)同決策機制和信息資源互通機制，使各業(yè)務環(huán)節(jié)相互配合，達到效率最優(yōu)。

智能協(xié)同優(yōu)化是成品油智慧物流執(zhí)行環(huán)節(jié)的“核心”，是提升物流過程及運營效率、實現(xiàn)資源最大化利用的關鍵，重點要實現(xiàn)調(diào)運精確化和預警精準化。調(diào)運精確化是要針對不同調(diào)運場景，結(jié)合市場銷售、資源、庫存、運力、天氣、環(huán)境等重要因素的實時情況，運用人工智能、運籌學、大數(shù)據(jù)等技術，以數(shù)字化的方式，對調(diào)運各環(huán)節(jié)狀況進行精確識別、精確分析、精確管理，以達到精確執(zhí)行。精準預警是以新一代計算機技術為支撐，對成品油物流運行的各種內(nèi)外部環(huán)境的即時信息進行精準監(jiān)控、預測和預警，使調(diào)度中心能及時掌握成品油物流運行情況，及時調(diào)整業(yè)務運行狀態(tài)，提高成品油調(diào)運的主動反應能力，增強成品油物流面對緊急情況的應變能力或產(chǎn)生主動應變機制。

3.2.3 數(shù)據(jù)共享可視

數(shù)據(jù)的可見可用是成品油智慧物流的“基石”。由于成品油物流運行過程信息龐雜繁復、業(yè)務信息間交互錯綜復雜，因此加強成品油物流各業(yè)務環(huán)節(jié)間的信息互通、數(shù)據(jù)共享，構建一個信息高度集中流轉(zhuǎn)的機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸流轉(zhuǎn)效率、數(shù)據(jù)安全、傳輸準確性、及時率的提升，是保障成品油物流業(yè)務高效運行的關鍵。

同時，通過數(shù)字化技術將成品油物流業(yè)務全過程進行建模、展示，將業(yè)務關注的指標、參數(shù)與規(guī)律等重要信息可視化，實現(xiàn)數(shù)字孿生，理清成品油物流運行的內(nèi)在邏輯，且全過程可直觀展現(xiàn)、動態(tài)共生，將極大地促進成品油物流業(yè)務的升級再造。

3.2.4 作業(yè)自動完成

成品油物流環(huán)節(jié)中重要的倉儲、運輸、計量環(huán)節(jié)的安全運行與效率提升是實現(xiàn)智慧成品油物流的“執(zhí)行器”。通過對業(yè)務作業(yè)過程進行自動化、智能化、數(shù)字化改造，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)高危作業(yè)的自動化執(zhí)行、無人化作業(yè)過程，將極大地降低人力成本，提高作業(yè)效率，提升運行安全等級，進而達到本質(zhì)安全。

4 成品油智慧物流應用前景

從無人駕駛的運輸工具，到具有自主檢測能力的存儲設施，到與管理人員及物聯(lián)設備間的信息自動交互與自主操作，都將使得整個物流管理的內(nèi)容與供應鏈的管理過程發(fā)生極大的變化。

人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術的應用及業(yè)務管理發(fā)生的調(diào)整驅(qū)動了物流在模塊化、自動化、信息化等方向持續(xù)、快速變化，使整個供應鏈內(nèi)的所有元素聯(lián)系緊密從而實現(xiàn)一體化、協(xié)同化，讓供應鏈相關的決策更加自主和智能，通過成品油智慧物流的建設，可以推動成品油物流運行效率和效益大幅提升，具體體現(xiàn)在如下四個方面：

一是支撐實現(xiàn)成品油產(chǎn)、運、銷、儲智能聯(lián)動一體化發(fā)展。通過智慧物流打造以成品油物流為紐帶的產(chǎn)-運-銷-儲一體化成品油物流生態(tài)，與上游煉油廠生產(chǎn)實現(xiàn)“產(chǎn)運”聯(lián)動以靈活調(diào)整煉油廠生產(chǎn)及資源配置；與下游成品油終端銷售實現(xiàn)“運銷儲”聯(lián)動，自主感知市場終端銷售變化，實現(xiàn)資源的合理配送，促進一體化協(xié)同化發(fā)展。

二是支撐成品油物流網(wǎng)絡科學、合理低成本運作。智慧物流管理平臺具備的成品油物流網(wǎng)絡的節(jié)點優(yōu)化、快速感知、流量流向動態(tài)調(diào)整、業(yè)務方案智慧篩選、調(diào)度智能運行、業(yè)務風險提前預警、精細精準綜合分析等功能，可以精確捕捉成品油物流網(wǎng)絡中的所有成本節(jié)點及協(xié)同最佳運作模式，助推實現(xiàn)成品油物流網(wǎng)絡低成本運行。

三是支撐成品油物流調(diào)度決策智能精準、高效率運行。通過智能預測、精準調(diào)運、仿真推演、智能分析等功能，實現(xiàn)對業(yè)務的可視、可控、可模擬、可預測管理，以供應鏈成品油整體庫存經(jīng)營為立足點，綜合考慮煉油廠、油庫、管道、在途、加油站成品油庫存，在保供和保煉油廠后路的前提下，實現(xiàn)對整體庫存的合理運作，可以提高成品油庫存的精益化管理水平，提高成品油供應鏈的整體效益，實現(xiàn)提質(zhì)增效。

四是支撐重塑成品油物流業(yè)務運作模式。數(shù)字孿生技術的應用極大地促進了對成品油物流實體業(yè)務發(fā)展、運作的提前研判，通過模型推演，能夠進行實體業(yè)務運作流程的改變和優(yōu)化，重塑快捷、柔性供應鏈生產(chǎn)過程，極大地推動業(yè)務進步及供給側(cè)結(jié)構性改革的實現(xiàn)。

5 結(jié)束語

隨著全球新一輪科技革命的到來，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級面臨更多重大機遇，成品油物流行業(yè)也面臨新形勢、新任務和新要求，開展智慧物流建設，將成為石油石化企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一項重要舉措。建議通過強化系統(tǒng)思維、深入研究人工智能等新一代信息技術的應用，推動業(yè)務變革，實現(xiàn)成品油智慧物流價值。