智慧物流案例︰港口物流系统的设计与应用7504.pdf
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1、钢铁企业智慧物流案例港口物流系统的设计与应用 目录 钢铁企业智慧物流案例港口物流系统的设计与应用.1 1.1 企业简介.2 1.2 项目建设背景.3 1.2.1 信息化之前存在的问题.3 1.2.2 解决思路.4 1.3 信息化解决方案.6 1.3.1 系统总体设计方案.6 1.3.3 应用软件系统结构设计.8 1.4 管理创新.11 1.物料标识创新二维条码管理.11 2.全程跟踪创新PDA 数据采集系统.11 4.运输计划创新自动配船选货.14 5.流程再造创新车船直取模式.14 6.供应链管理创新管理精细化、规范化.15 1.5 信息化进程及工作步骤.16 1.可行性分析.16 调研论证
2、、方案制订.16 3.应用管理软件设计.16 4.系统实施.17 1.6 主要效益分析.19 1.6.1 取得显著的经济效益.19 1.6.2 提高物流运作效率和物流绩效,促进公司可持续发展.19 1.6.3 提高环境业绩,取得良好的社会效益.20 1.7 主要体会、经验与教训.20 1.8 下一步改进方案、设想及对物流信息化的建议.21 专家评析.22 1.企业发展模式和创新确定项目建设思路.22 2.严格的项目管理和实施流程保障成功.23 1.1 企业简介 某钢股份有限公司于 1997 年 5 月 8 日由鞍山钢铁集团公司独家发起设立,。某钢股份是国内大型钢材生产企业,主要业务为生产及销售
3、热轧产品、冷轧产品、中厚板及其他钢铁产品。某钢股份公司能够生产 16 大类品种、600 个牌号、42000个规格的钢材产品。“某钢”牌铁路用钢轨、船体结构用钢板、集装箱用钢板获得“中国名牌产品”称号。2013 年,公司生产铁 2163 万吨、钢 2082 万吨、钢材 1934万吨。某钢股份有限公司物流管理中心(以下简称物流中心)是鞍山钢铁集团公司国内物流业务的管理和运行平台,业务覆盖范围涉及汽车运输管理、铁路运输管理、海路运输管理、仓储管理(成品库、原燃料场、港存物料、内贸现货仓储)、包装、加工等核心业务负责鞍山钢铁物流战略规划设计、物流信息化建设、物流成本控制与管理、物流方案策划等是鞍山钢铁
4、集团公司物流系统的枢纽,其业务关系着企业众多项目的发展,物流中心不仅要从企业的供应链各环节考虑,更多地需要通过各种活动使生产、销售和客服都做到最好。1.2 项目建设背景 1.2.1 信息化之前存在的问题 1.供应链绩效水平低、物流成本高 海路运输是某钢钢铁产品物流的主要方式,某钢生产工艺环节中,原料、燃料的到达、成品输出等大部分都需要由海路运输承担,海运的顺畅直接关系到某钢生产工艺流程、生产计划执行、生产经营的顺畅及对客户所购产品到货及时性、成本经济性、信息完整性的保障。由于某钢海运业务涉及面广,本项目上线前,相关物流作业依旧是原始的手工作业,手工绘制各类作业图表所有作业信息的传递均通过电话和
5、简单的电子表格传递的方式进行,这使得作业图表绘制量大、信息量不够充分、解读图表困难、信息传递的速度太慢、出错率高、劳动强度大,使得调度人员难以把精力集中到研究如何优化海运物流方案、提高海运效率上来。落后的运输管理系统不但跟不上某钢生产发展,而且阻碍了其高效运行,更不能很好地满足客户需求,难以提高企业产品的竞争力。由于不能实现信息跟踪、透明化管理,购买某钢产品的客户经常因为信息不完整而增加库存和资金占用。供应链上的物流合作单位因信息缺失,不能实现优化物流决策,造成物流成本较高。2.物流运输作业全程信息流程设计不合理 本项目上线前,海运相关单位陆续有几个局部项目上线,因其是不同时期、不同软件开发单
6、位在不同阶段实施的,所以没有进行全盘规划和系统整合,一系列瓶颈问题不断暴露出来,突出表现为部分局部系统以信息孤岛形式存在;大部分系统没有信息化基础设施没有一个成熟的方案使得运输信息可与某钢 ERP 储运管理子系统和生产管理子系统对接;没有一个原有系统能实现物流作业的全过程管理和目标监控。3.钢铁产品海运运作复杂 多货主、多产品类别、产品的质量对仓储、运输、包装、装卸等各物流环节要求高,基于优质服务的物流成本要求严格,供应链各运作方需协同配合,这些因素使得钢铁产品海运运作方案具有挑战性。人工调度管理系统已不能适应现代物流的集约化发展模式与外延式管理要求。1.2.2 解决思路 1.谋求与供应链各方
7、共御风险、合作共赢的战略伙伴关系 一方面,海路运输是某钢钢铁产品物流的主要方式,海运物流方案的优化,已成为钢铁企业做大、做强的重要途径另一方面,企业的竞争日益演变为供应链之间的竞争,钢铁产能过剩、企业物流成本居高不下等因素迫切需要通过采取某种方式使供应链各方形成长期、稳定的战略合作伙伴关系,形成利益共同体,共同抵御市场风险。近海优势有利于某钢充分利用已有的资源、装备、技术和人才优势,更好地利用国内外两个市场、两种资源,破解当前逐步显现的资源约束问题。所以某钢股份公司从社会化协同分工的经营理念出发,尝试通过物流信息系统的创新,建立某钢钢铁产品港口物流信息系统,实现物流全程跟踪、供应链各环节信息共
8、享,形成一种供应链各方共御风险、合作共赢的经营管理机制,实现对整条供应链的协调运作与快速反应,进而谋求整体资源最优化与整体价值最大化。2.寻求资源、环境约束下的钢铁企业经济效益增长新模式 目前,全球越来越严重的环境问题、资源短缺问题,都直接威胁着企业的生存与发展。传统钢铁行业存在着高消耗、高排放的弊端,既不符合当前国家建立资源节约型、环境友好型社会的基本国策,也不利于钢铁企业可持续发展。开发并应用智能化、系统化、柔性化的物流信息系统,实现绿色物流、高效物流,就是要遵循经济增长、社会进步、环境保护三者协调与和谐发展的循环经济理念,创新应用绿色低碳先进装备工艺,改变高污染、高能耗的传统生产过程,通
9、过源头控制、过程监控、三废循环利用,建设循环链,建成集钢铁产品制造功能、能源转换功能、社会大宗废弃物处理与消纳功能于一体的世界一流清洁钢铁产品物流。故公司在物流信息化建设方面通过先进的物流技术和面向环境管理的“生态物流”理念,进行物流信息系统的规划、开发与应用、管理和实施过程,这是减少资源占用、最大限度地降低物流过程对环境影响的一种经济运行模式,能帮助企业实现获得经济效益的同时获得良好社会效益的目标。3.适应现代物流的集约化发展模式与外延式管理要求 目前钢铁企业的仓储、运输、包装、物流加工、信息服务等不同环节、不同功能、不同的物流活动是由多个物流主体承担的,经常出现系统的某一个环节产出能力不强
10、,整个系统及系统内各个主体的产出都受到限制的现象。这种情况下,开发并应用智能物流信息系统,实现物流信息全流程跟踪、透明化管理、流程标准化、信息共享至供应链合作伙伴是钢铁企业现代物流的一条有效发展途径。另外,企业的发展还受外部条件的制约,企业利用外部资源的能力极大地影响着企业的发展速度。对于有着明显网络特征和外部管理特性的物流管理信息系统,创新能更好地实施物流信息化、标准化、系统化等手段,提高企业将外部资源转化为内部资源的能力。1.3 信息化解决方案 1.3.1 系统总体设计方案 为提高港口物流系统建设的质量,满足和适应港口物流业务需求,降低开发风险,加快开发进度,本项目采用“快速原型定制开发”
11、模式。以具有开放、扩展特点的成功实施案例的功能模型作为系统设计开发原型,结合物流中心港口业务要求扩展、优化,形成具有物流中心管理特色和技术风格的应用系统。关联信息系统接口根据具体业务系统的特点定制开发。1.3.2 系统集成设备及系统软件设计 1.服务器结构设计 港口物流系统作为产销企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)扩展,与产销 ERP 共享 2 组服务器,其中包含 2 台应用服务器(通过高可用性集群多处理,即 HACMP,实现服务器间的冗余)、2 台数据库服务器(通过 HACMP 实现服务器间的冗余),均采用 IBM POWER5 系列小型机,并通
12、过存储区域网络(Storage Area Network,SAN)连接两台 DS8000 存储,保证系统在数据级别的冗余。其中,应用服务器的硬件配置为16 个 1.65GHz 高速缓存微处理器、32GB 系统内存。数据库服务器的硬件配置为24 个 1.9GHz 高速缓存微处理器、96GB 系统内存。.通信中间件 MQ 配置方案 整个港口物流业务系统的中间件安装在两台 P590 应用服务器上。Websphere MQ(Message Queue,消息列队)保证了制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)与 ERP 系统之间可靠、安全的数据传输。在存储设备
13、上建立 MQ的卷组(mqmavg 与 mqmbvg),并在该卷组上建立 MQ 的两个文件系统(分别是/var/mqm/nodea 和/var/mqm/nodea/log)。在两台应用服务器上分别创建队列管理器,处理 MES 与 ERP 质检的消息传输,达到两台应用服务器的负载均衡,即使发生单点故障,另一台应用服务器的队列管理器会接管故障服务器的原有通信业务。3.数据库服务器设计 数据库是一个系统的核心,就像人的大脑,负责接收信息并进行处理,在整个系统中起到至关重要的作用,因而数据库建设的成败将直接关系到整个系统的成败。该系统采用 IBM 企业版数据库软件 DB2 并配置高可用性灾难恢复(Hig
14、h Availability Disaster Recovery,HADR),分别在两台 DS8000 上建立数据库,保证了数据库的稳定运行。1.3.3 应用软件系统结构设计 1.系统应用架构概念模型 港口物流系统拥有物流中心港口钢铁产品信息化全部功能,可以分成三个层次决策分析层、经营管理层、执行层,如图 1-1 所示。(1)决策分析层主要包括多种物流方案的成本分析、综合统计与物流方案决策支持。(2)经营管理层主要包括合同管理、海运协议管理、仓储管理、租船配仓管理、离港管理、财务管理系统。(3)执行层主要包括 PDA 数据采集系统、某钢产销系统等。2.应用系统体系结构 根据需求分析报告,整个系
15、统采用 C/S 结构的三层架构,设服务器两台、磁盘阵列一台,全部利用炼铁厂现有的两台 P55A 小型机及一台 DS4700 磁盘阵列,服务器内存为 8GB,磁盘阵列的磁盘为 7(146GB。两台服务器配置成 RAC(Real Application Cluster,真正应用集群)。系统结构见主机系统结构拓扑图。PDA 数据采集系统与港口物流管理系统的交互方式采用 Web Service 分布式应用。3.系统设计原则 1)系统架构灵活扩展 系统在初期建设阶段充分考虑到将来新增系统的扩展需要,必须在不改变原有系统架构体系的前提下,可以进行系统能力的纵向和横向扩展。2)系统资源集中规划 系统处理能力
16、需求集中汇总,对硬件资源统筹设计规划,提高系统整体投资利用率。3)系统资源配置合理 针对不同服务的运行特点,配置技术特性最为合理的硬件资源,确保系统整体运行效率。4)业务运作安全可靠 通过网络安全及系统安全策略设置等方法,确保企业核心服务安全可靠。5)系统持续稳定运行 系统的高可用性是保证企业业务运转的关键。除了提供高可靠、高可用的硬件、软件产品和技术外,还要通过周密计划、安排和实施整套带冗余性的高可用计算机群集方案,确保系统的高可用性。系统主要设备均配置冗余模块,如电源、风扇等,机柜均配置双路供电线路。6)系统技术先进成熟 随着信息技术的发展,出现了许多新的技术和产品,但为了保障系统的稳定性
17、和可靠性,通常会在选用成熟产品的前提下,充分利用新的技术和已成功的经验。本项目中选用的产品和技术要符合当代信息技术发展趋势,既包含先进技术又有发展空间,并且是各个领域公认的、技术领先且功能完备的成熟产品和技术。4.应用系统功能设计 应用系统是整个系统的核心部分,分海运协议管理,库存管理,开限管理,租船、配船管理,离港、甩货、异议管理,费用计算管理,预警管理,接口管理,综合统计,系统维护等主要业务子系统,各子系统之间以海运协议为主线实行业务集成,实现库存管理、开限管理、租船、配船、离港等信息的相互支持与信息共享。同时支持上述物流运输业务子系统的还有基准数据管理、应用业务组件和接口管理三部分。(1
18、)基准数据管理实现业务基础数据的管理,如航次号编码、港口编码等,是系统运行的基础。在系统功能设计中,本模块单列在字典维护中分为公共类、费用类、协议合同类。其中,公共类为三港公用字典;费用类是涉及费用维护类字典;协议合同类为海运协议、租船合同、过泊合同等合同类涉及的编码及字典管理。(2)应用业务组件为支撑系统运行、实现组件化的系统,提供如工作流管理组件、权限管理组件等。(3)接口管理主要实现与关联系统的数据交互,包括某钢股份 ERP 产销系统、钢铁分公司 ERP 系统、鞍凌公司 ERP 产销系统、PDA。1.4 管理创新 1.物料标识创新二维条码管理 物流中心提出创新物流标识方案,在鞍山钢铁公司
19、无缝钢管厂、线材厂、中厚板厂、热轧 2150、硅钢厂、冷轧厂、热车 1700、热车 1780、或鱼圈 1580 等的产品发货时应用二维条码管理。二维条码存储的信息量见表 1-1。表 1-1 二维条码存储的信息量通过二维条码管理物料的唯一标识,为 PDA 的数据采集提供有利条件,同时对于理货、出库的电子管理奠定基础。2.全程跟踪创新PDA 数据采集系统 某钢目前在厂内已设置了射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)设备,物料在厂内到装运港实现了信息跟踪,但到港后信息缺失。之前某钢发往港口公司的货物到港后,由于港口仓库没有信息化系统支持,很多理货工作还依靠
20、人工进行管理。即在验收某钢各工厂来货时,需要理货人员到现场手工来记录物料号、车号等信息。然后人工把信息传递给国贸港口公司仓储人员,仓储人员再以人机交互形式把信息录入国贸现有的港口信息系统中,在系统中完成租船、配船、出库等操作后,通过系统打印出库通知单,再传给港口公司理货人员完成货物的出库装船操作。在此信息传递过程中由于人为因素,往往存在一定量数据错误及信息不及时等问题,从而在一定程度上影响货物的验收时间,使订货客户在时间及金钱上造成损失。为了满足快速生产理货、出库业务需求,及时为客户服务,本次系统增加 PDA 物料采集系统。1)方案背景 本方案为满足某钢集团公司港口物流系统与各物流仓库之间信息
21、及时交互需求而设计。2)方案目标 基于手持无线网络的PDA(Personal Digital Assistant)设备,利用 3G 无线网络(某钢专网),实现现场数据的及时采集和实时存储,保证物流和信息流的统一,减少手工操作和纸张作业,大力提高物流发货的准确率和效率。3)方案设计 营口、锦州、大连等地区的某钢物流各仓库人员,利用手持无线 PDA 设备采集的数据由 3G 无线网络(某钢专网),经过运营商辽宁省分公司的 APN 通信服务器,再通过同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH),传送到鞍山本部核心机房的 PDA 服务器上,进行数据交换处理。PDA服
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