鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈研究

王延娜

(鄭州升達(dá)經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院，河南 新鄭 451191)

當(dāng)前我國高度重視創(chuàng)新供應(yīng)鏈，利用新技術(shù)整合資源，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集成及信息網(wǎng)絡(luò)共享。制造業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)正在不斷向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，它是排放污染物較多、對環(huán)境影響較大的的行業(yè)。“十三五”期間，我國開始強調(diào)綠色制造，并重點圍繞綠色工廠、綠色園區(qū)、綠色供應(yīng)鏈、綠色標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展綠色制造體系建設(shè)[1]?！笆奈濉逼陂g，制造業(yè)著力打造具有綠色化、數(shù)字化、智能化等特征的現(xiàn)代綠色智慧供應(yīng)鏈管理體系。

據(jù)中國國家鐵路集團有限公司數(shù)據(jù)顯示，2021年1-6月，我國鐵路發(fā)送貨物18.45億噸，同比增長8.9%；客運方面，累計發(fā)送旅客13.65億人次，同比增加5.48億人次，增幅67%；投資方面，全國鐵路累計完成固定資產(chǎn)投資2 989億元。《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》提出，2021-2035年我國將建設(shè)鐵路5.4萬km，其中高速鐵路3.2萬km，普速鐵路2.2萬km，這為鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。

鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)是指鐵路干線或企業(yè)及礦山等非鐵路干線使用的用于運送旅客、裝運貨物的各種鐵路車輛制造業(yè)、鐵路車輛用零配件制造業(yè)及修理業(yè)的總稱，承擔(dān)著促進中國軌道交通裝備技術(shù)進步和鐵路運輸現(xiàn)代化的重任[2]，主要包括鐵路機車車輛及動車組制造、窄軌機車車輛制造、鐵路機車車輛配件制造、鐵路專用設(shè)備及器材、配件制造以及其他鐵路運輸設(shè)備制造等。為了提高鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)供應(yīng)鏈效率，降低其對環(huán)境的污染，落實“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)要求[3]，鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈體系建設(shè)研究勢在必行。

1 綠色智慧供應(yīng)鏈

“智慧供應(yīng)鏈”是基于智慧物流并將智慧化應(yīng)用到整條供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，它以客戶需求為導(dǎo)向，以整合資源為手段，以提高供應(yīng)鏈效率為目標(biāo)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理的理論，實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、采購、生產(chǎn)、銷售全過程可視化及高效協(xié)同[4]。與傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈相比，近年產(chǎn)生的綠色智慧供應(yīng)鏈在管理過程中既實現(xiàn)從原料采購、生產(chǎn)、銷售、回收全過程綠色化，又借助于互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代技術(shù)實現(xiàn)高效協(xié)同[5]。綠色智慧供應(yīng)鏈管理有如下特點：

產(chǎn)業(yè)鏈綠色化。綠色智慧供應(yīng)鏈管理充分考慮制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的零部件、半成品、成品以及所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境與人的影響，合理利用資源，有效處理和回收利用廢棄物，促進資源的集約化和可持續(xù)運用。例如在制造品的物流環(huán)節(jié)，中間商(批發(fā)商、零售商等)可借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就近選擇物流配送網(wǎng)點，減少不必要物流環(huán)節(jié)對環(huán)境的影響。

信息鏈透明化、智能化。綠色智慧供應(yīng)鏈的技術(shù)滲透性更強，可實現(xiàn)信息的移動化、可視化，強調(diào)信息協(xié)同共享。同時將全球供應(yīng)鏈資源進行整合，利用信息平臺，實現(xiàn)供應(yīng)鏈企業(yè)間的協(xié)同及資源的優(yōu)化配置，對客戶需求的全過程精準(zhǔn)分析與有效管理，降低制造業(yè)生產(chǎn)與庫存中的資源浪費。

2 制造業(yè)供應(yīng)鏈管理

2.1 智能化水平有所提升

為了加快我國制造產(chǎn)品的全球化，政府提出諸如加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投入，實現(xiàn)智慧技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合等舉措來推進制造業(yè)智慧供應(yīng)鏈體系建立。在上述舉措支持下，中國供應(yīng)鏈進入到 “供應(yīng)鏈+”階段，“供應(yīng)鏈+金融” “供應(yīng)鏈+制造”等業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展。華為公司利用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實現(xiàn)倉儲的數(shù)字化；中國一汽應(yīng)用AGV等技術(shù)建設(shè)了智能倉庫和采購平臺；中國石化采用云技術(shù)、人工智能等技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)平臺，研發(fā)智能供應(yīng)鏈系統(tǒng)。

2.2 制造業(yè)綠色化引起重視

目前我國制造業(yè)設(shè)備生產(chǎn)能力和管理水平差異較大，部分制造企業(yè)在生產(chǎn)過程中為了節(jié)約成本仍舊采用高污染、高消耗的低端技術(shù)，造成了制造業(yè)能源污染消耗量仍舊很高。2020年能源消費總量 49.8 億 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭消費量占能源消費總量的 56.8%[6]，因此務(wù)必重視制造業(yè)對于節(jié)能環(huán)保的貢獻力?！皠?chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放和共享”五大發(fā)展理念引起高度重視。在我國實施制造強國戰(zhàn)略的行動綱領(lǐng)《中國制造2025》中，明確把“綠色制造工程”作為重點實施的五大工程之一，全面推行綠色制造，努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系[7]。

2.3 綠色智慧供應(yīng)鏈體系對鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的意義

“碳達(dá)峰”“碳中和”為鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)未來發(fā)展指明了方向。一方面，鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)要堅持走生態(tài)優(yōu)先之路；另一方面，要加大新技術(shù)、新裝備的研發(fā)，達(dá)到實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)未來只有加快構(gòu)建綠色智慧供應(yīng)鏈體系，才能實現(xiàn)制造業(yè)的綠色化。綠色智慧供應(yīng)鏈體系對鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的意義主要體現(xiàn)在產(chǎn)品研發(fā)、物資采購、產(chǎn)品生產(chǎn)及庫存管理等方面，通過大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)，提升企業(yè)訂單的快速響應(yīng)能力，實現(xiàn)信息共享和資源利用。

在產(chǎn)品研發(fā)階段，綠色智慧供應(yīng)鏈體系可以通過智慧分析技術(shù)和智慧整合技術(shù)，使市場能夠?qū)\輸設(shè)備的需求進行合理預(yù)測，同時讓顧客參與運輸設(shè)備的研發(fā)過程。

在采購管理階段，通過建立智能化采購平臺，企業(yè)可實現(xiàn)物料采購過程的智能化和數(shù)字化，實現(xiàn)無紙化作業(yè)以及優(yōu)化采購流程。

在產(chǎn)品生產(chǎn)階段，通過智慧感知技術(shù)，合理安排生產(chǎn)作業(yè)并監(jiān)控運輸設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，這種智能化的生產(chǎn)降低了生產(chǎn)線產(chǎn)品的等待時間，并減少了贗品帶來的浪費。

在庫存管理階段，通過構(gòu)建智能化的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)對存儲物資的識別和智能定位，提高揀貨效率，同時通過智慧感知技術(shù)，實現(xiàn)對倉庫溫度的控制，實現(xiàn)物料及產(chǎn)品的合理化存儲，降低庫存成本。

3 面向鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)的綠色智慧供應(yīng)鏈體系構(gòu)建

3.1 研發(fā)鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)

我國對制造業(yè)智慧供應(yīng)鏈的實踐剛起步，這就需要信息技術(shù)來進一步優(yōu)化供應(yīng)鏈，從而降低運營成本和提高物流效率。本文從以下4個維度總結(jié)了構(gòu)建鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈需要的關(guān)鍵技術(shù)，如表1所示。

表1 智慧供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)及可應(yīng)用領(lǐng)域與說明

一是智慧感知技術(shù)。隨著通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，顧客對供應(yīng)鏈透明度的要求越來越高，因此，市場提出了要求制造業(yè)生產(chǎn)過程和運輸活動的完全透明。智慧感知技術(shù)指運用物聯(lián)網(wǎng)(RFID、智能傳感器、二維碼以及 GPS 等技術(shù))對制造業(yè)智慧供應(yīng)鏈的過程數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)控，將被檢測到的數(shù)據(jù)信息輸出并與互聯(lián)網(wǎng)相連接，從而實現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間信息的感知與共享。

二是智慧整合技術(shù)。主要是依據(jù)云計算技術(shù)、ICT將制造業(yè)供應(yīng)鏈中采集來的數(shù)據(jù)信息整合到以云服務(wù)為紐帶的智慧化信息服務(wù)平臺上，從而為供應(yīng)鏈各節(jié)點企業(yè)提供全面的信息服務(wù)。

三是智慧分析技術(shù)。指能夠挖掘制造業(yè)智慧供應(yīng)鏈中大數(shù)據(jù)價值的技術(shù)，通過獲取大數(shù)據(jù)實現(xiàn)供應(yīng)鏈的管理、分析并制定有效決策。該技術(shù)可利用高效用的云計算及軟件服務(wù)將有效的信息與分析技術(shù)集成在一起，達(dá)到挖掘大數(shù)據(jù)價值進而做出更好決策的目的。

四是智慧共享技術(shù)。指的是主要利用ICT(信息通信技術(shù))挖掘出制造業(yè)智慧供應(yīng)鏈已整合信息的價值，并將其準(zhǔn)確、安全地傳送給供應(yīng)鏈的其他節(jié)點企業(yè)。ICT擴大了信息交流的范圍，促進供應(yīng)鏈間信息共享的安全高效性，從而降低了供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)的風(fēng)險及成本。

3.2 構(gòu)建鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈的功能要素

為了合理、有效實現(xiàn)綠色智慧供應(yīng)鏈的總目標(biāo)，需要將綠色智慧供應(yīng)鏈的功能要素有效組合起來。鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈的功能要素如圖1所示。

圖1 綠色智慧供應(yīng)鏈的功能要素

(1)綠色智慧采購。一是實現(xiàn)采購的智慧化。隨著人工智能技術(shù)的逐漸成熟，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能算法及云計算等技術(shù)，使智慧化采購已成為一種趨勢。通過構(gòu)建綠色智慧采購信息平臺，實現(xiàn)采購功能集成化，及時將相關(guān)信息反饋給綠色采購鏈關(guān)聯(lián)企業(yè)、政府部門，使其及時了解綠色采購的流程并進行溝通、交流。二是實現(xiàn)采購的綠色化。在物資采購中要將綠色化理念貫穿于全過程。如在制定設(shè)備原料招標(biāo)采購計劃時，不僅要考慮經(jīng)濟和社會效益還要協(xié)調(diào)生態(tài)效益，重點考慮購置綠色低碳、資源集成、能耗低、效率高的設(shè)備物資。

(2)綠色智能生產(chǎn)。首先，在鐵路運輸設(shè)備設(shè)計階段要考慮采用模塊化、集成化的設(shè)計，減少設(shè)備拆卸和機件的復(fù)雜性，尤其是一些大型關(guān)鍵零部件，在設(shè)計時要考慮其再利用問題。其次，利用智慧整合技術(shù)和智慧共享技術(shù)，建立原材料、組件溯源平臺，實現(xiàn)對原材料、配件的綠色約束。最后在設(shè)備生產(chǎn)階段，要考慮其對生態(tài)環(huán)境的影響，盡量采用對物資能源消耗少、綠色無污染的工藝方案，同時可采用虛擬仿真技術(shù)代替真實構(gòu)件的試加工和裝配作業(yè)，從而降低資源的浪費。

(3)綠色智慧運輸及配送。運輸與配送是供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中必不可少的兩部分，因此，在對各種鐵路車輛或其所用零配件實施運輸配送時，既要做到提高效率，又要減低其對環(huán)境的污染。可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，使設(shè)備在運輸配送途中能夠根據(jù)信息技術(shù)自動優(yōu)化線路，實現(xiàn)運輸配送的智慧化。一是可采用集中配送、共同配送、多式聯(lián)運等方式實現(xiàn)運輸配送的集中化。二是利用 AR 技術(shù)將物資運輸配送過程中的路況信息實時傳至智慧平臺，使供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)實時了解送貨情況并及時、合理規(guī)劃路線，同時方便以后數(shù)據(jù)的調(diào)用。

(4)綠色智慧倉儲。倉儲作為供應(yīng)鏈的一個很重要的功能要素，實現(xiàn)倉儲的綠色智慧化，有利于構(gòu)建智慧化的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。一方面，通過合理規(guī)劃倉儲空間布局、按照存儲鐵路運輸設(shè)備物資的性質(zhì)選擇合適庫區(qū)或貨架存放等方式，既實現(xiàn)倉儲空間的有效利用，保證倉儲設(shè)備物資安全無損，又加速庫存設(shè)備物資的周轉(zhuǎn)；另一方面，基于智慧供應(yīng)鏈的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)倉儲管理的智慧化、供需關(guān)系的可視化，從而達(dá)到降低倉儲成本的目的。

(5)綠色智慧平臺。為加強鐵路運輸設(shè)備物資管理信息交流和資源共享，制造企業(yè)應(yīng)建立設(shè)備物資綠色智慧供應(yīng)鏈信息平臺，并負(fù)責(zé)平臺運行與維護。綠色智慧供應(yīng)鏈的建立離不開信息技術(shù)和大量的數(shù)據(jù)信息，這就需要一個平臺來作為支撐。綠色智慧平臺就是運用新一代技術(shù)例如云計算、大數(shù)據(jù)等作為其主要架構(gòu)[8]，將整條供應(yīng)鏈獲得的信息利用先進的技術(shù)進行分析，從而實現(xiàn)供應(yīng)鏈上信息、知識、技術(shù)和人才的共享及企業(yè)間的更好協(xié)同，同時也有利于推動綠色智慧采購、綠色智慧生產(chǎn)、綠色智慧倉儲的優(yōu)化。

3.3 構(gòu)建鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈體系

構(gòu)建鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈并不意味著盲目投資最新信息技術(shù)，最重要是使信息技術(shù)與供應(yīng)鏈的目標(biāo)相適應(yīng)，并結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建實現(xiàn)企業(yè)信息共享、資源共享，降低能耗，進而提高制造業(yè)的競爭力。本文主要結(jié)合綠色智慧供應(yīng)鏈的關(guān)鍵技術(shù)以及功能要素，從技術(shù)端、服務(wù)端和業(yè)務(wù)運作端三大模塊構(gòu)建了如圖2所示的制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈體系。

圖2 制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈體系框架

由圖2可知，技術(shù)端主要指構(gòu)建綠色智慧供應(yīng)鏈的關(guān)鍵技術(shù)。包括：RFID、ERP、ICT、IOT、GST編碼、大數(shù)據(jù)、云計算等關(guān)鍵技術(shù)，用來解決鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)供應(yīng)鏈智慧化程度的問題。通過該技術(shù)可實現(xiàn)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的可視化，加強各環(huán)節(jié)的緊密聯(lián)系。服務(wù)端主要是依據(jù)智慧化信息管理服務(wù)平臺，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的全程可視化，并能夠挖掘消費者行為大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)市場對所需鐵路運輸設(shè)備的需求預(yù)測。除此之外，通過該平臺的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計系統(tǒng)，一方面能夠基于市場信息設(shè)計出虛擬產(chǎn)品并發(fā)布該系統(tǒng)供客戶修訂，從而滿足客戶個性化需求；另一方面與客戶簽完訂單后，制造企業(yè)與上游供應(yīng)商在該系統(tǒng)上共同設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及包裝等。同時客戶也參與到產(chǎn)品的設(shè)計中，重點對企業(yè)設(shè)計出的產(chǎn)品提出自己的建議，實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計。不僅如此該平臺還能實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品安全的追蹤，隨時發(fā)現(xiàn)問題并及時解決，極大地降低了資源浪費。業(yè)務(wù)運作端主要指智慧供應(yīng)鏈的功能要素基于智慧化信息服務(wù)平臺提供的高效信息共享服務(wù)來靈活選擇多元化運作模式，其順暢運作離不開智慧信息平臺提供的全程數(shù)據(jù)支撐。

4 推動鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)綠色智慧供應(yīng)鏈體系實施的保障措施

第一，加大智慧技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用力度。我國智慧供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)水平還比較低，一方面需要加速智慧供應(yīng)鏈技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，可通過培育智慧技術(shù)服務(wù)企業(yè)，達(dá)到技術(shù)與供應(yīng)鏈的深度融合；另一方面，需要加強與國際間技術(shù)合作，引進國外先進技術(shù)，同時結(jié)合中國國情，形成適合中國鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)供應(yīng)鏈體系構(gòu)建的核心技術(shù)、應(yīng)用環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)化體系。

第二，實現(xiàn)智慧供應(yīng)鏈體系標(biāo)準(zhǔn)化。鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)供應(yīng)鏈中還存在基礎(chǔ)物流單元標(biāo)準(zhǔn)不兼容、對設(shè)備物資的屬性編碼以及標(biāo)識解析標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，導(dǎo)致在實施供應(yīng)鏈智能化綠色化過程中的不順暢。其中，屬性編碼包括服務(wù)分類編碼和物資分類編碼兩種，其重點是用于體現(xiàn)供應(yīng)鏈上供應(yīng)和需求是否匹配，物聯(lián)標(biāo)識解析碼主要用于對生產(chǎn)線上的產(chǎn)品質(zhì)量以及物資流通過程跟蹤。因此，企業(yè)與政府應(yīng)該推進屬性編碼以及標(biāo)識解析碼的標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)其在供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的廣泛運用。

第三，推動智慧供應(yīng)鏈與供應(yīng)鏈金融的結(jié)合。當(dāng)前供應(yīng)鏈金融發(fā)展態(tài)勢較好，一方面應(yīng)加快推動供應(yīng)鏈金融服務(wù)實體經(jīng)濟建設(shè)[9]，促使并鼓勵金融機構(gòu)、企業(yè)或個體都參與到區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈金融創(chuàng)新中來，解決鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)融資難、融資成本高的問題；另一方面利用區(qū)塊鏈等智慧技術(shù)，將供應(yīng)鏈金融與智慧供應(yīng)鏈結(jié)合起來，鼓勵供應(yīng)鏈企業(yè)與金融機構(gòu)共同推動融資服務(wù)平臺應(yīng)用，實現(xiàn)資源配置優(yōu)化，供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，降低供應(yīng)鏈企業(yè)和金融機構(gòu)的成本和風(fēng)險。

5 結(jié)語

新一代信息技術(shù)的深度應(yīng)用以及各界對環(huán)境問題的重視，使得傳統(tǒng)的鐵路運輸設(shè)備制造業(yè)供應(yīng)鏈向綠色化、智能化轉(zhuǎn)型。綠色智慧供應(yīng)鏈考慮了供應(yīng)鏈的各要素和環(huán)節(jié)，以云計算等技術(shù)手段來處理大量數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建智慧供應(yīng)鏈云平臺，實現(xiàn)信息共享，從而達(dá)到減少浪費、保護環(huán)境的目的，實現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一，進一步推動了鐵路運輸設(shè)備智能化發(fā)展。