鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈研究

王延娜

(鄭州升達經貿管理學院，河南 新鄭 451191)

當前我國高度重視創新供應鏈，利用新技術整合資源，實現產業集成及信息網絡共享。制造業作為基礎產業正在不斷向數字化轉型，它是排放污染物較多、對環境影響較大的的行業。“十三五”期間，我國開始強調綠色制造，并重點圍繞綠色工廠、綠色園區、綠色供應鏈、綠色標準等關鍵環節開展綠色制造體系建設[1]。“十四五”期間，制造業著力打造具有綠色化、數字化、智能化等特征的現代綠色智慧供應鏈管理體系。

據中國國家鐵路集團有限公司數據顯示，2021年1-6月，我國鐵路發送貨物18.45億噸，同比增長8.9%；客運方面，累計發送旅客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投資2 989億元。《國家綜合立體交通網規劃綱要》提出，2021-2035年我國將建設鐵路5.4萬km，其中高速鐵路3.2萬km，普速鐵路2.2萬km，這為鐵路運輸設備制造業提供了良好的發展機遇。

鐵路運輸設備制造業是指鐵路干線或企業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、鐵路車輛用零配件制造業及修理業的總稱，承擔著促進中國軌道交通裝備技術進步和鐵路運輸現代化的重任[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、鐵路專用設備及器材、配件制造以及其他鐵路運輸設備制造等。為了提高鐵路運輸設備制造業供應鏈效率，降低其對環境的污染，落實“碳達峰、碳中和”目標要求[3]，鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈體系建設研究勢在必行。

1 綠色智慧供應鏈

“智慧供應鏈”是基于智慧物流并將智慧化應用到整條供應鏈各環節的供應鏈系統，它以客戶需求為導向，以整合資源為手段，以提高供應鏈效率為目標，結合物聯網技術和現代供應鏈管理的理論，實現從產品設計、采購、生產、銷售全過程可視化及高效協同[4]。與傳統的供應鏈相比，近年產生的綠色智慧供應鏈在管理過程中既實現從原料采購、生產、銷售、回收全過程綠色化，又借助于互聯網、人工智能等現代技術實現高效協同[5]。綠色智慧供應鏈管理有如下特點：

產業鏈綠色化。綠色智慧供應鏈管理充分考慮制造業產業鏈中的零部件、半成品、成品以及所產生的廢棄物對環境與人的影響，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運用。例如在制造品的物流環節，中間商(批發商、零售商等)可借助于物聯網技術就近選擇物流配送網點，減少不必要物流環節對環境的影響。

信息鏈透明化、智能化。綠色智慧供應鏈的技術滲透性更強，可實現信息的移動化、可視化，強調信息協同共享。同時將全球供應鏈資源進行整合，利用信息平臺，實現供應鏈企業間的協同及資源的優化配置，對客戶需求的全過程精準分析與有效管理，降低制造業生產與庫存中的資源浪費。

2 制造業供應鏈管理

2.1 智能化水平有所提升

為了加快我國制造產品的全球化，政府提出諸如加大基礎設施建設和投入，實現智慧技術與實體經濟深度融合等舉措來推進制造業智慧供應鏈體系建立。在上述舉措支持下，中國供應鏈進入到 “供應鏈+”階段，“供應鏈+金融” “供應鏈+制造”等業態蓬勃發展。華為公司利用區塊鏈、大數據等技術實現倉儲的數字化；中國一汽應用AGV等技術建設了智能倉庫和采購平臺；中國石化采用云技術、人工智能等技術構建物聯網平臺，研發智能供應鏈系統。

2.2 制造業綠色化引起重視

目前我國制造業設備生產能力和管理水平差異較大，部分制造企業在生產過程中為了節約成本仍舊采用高污染、高消耗的低端技術，造成了制造業能源污染消耗量仍舊很高。2020年能源消費總量 49.8 億 t 標準煤，煤炭消費量占能源消費總量的 56.8%[6]，因此務必重視制造業對于節能環保的貢獻力。“創新、協調、綠色、開放和共享”五大發展理念引起高度重視。在我國實施制造強國戰略的行動綱領《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，努力構建高效、清潔、低碳、循環的綠色制造體系[7]。

2.3 綠色智慧供應鏈體系對鐵路運輸設備制造業發展的意義

“碳達峰”“碳中和”為鐵路運輸設備制造業未來發展指明了方向。一方面，鐵路運輸設備制造業要堅持走生態優先之路；另一方面，要加大新技術、新裝備的研發，達到實現節能減排的目的。鐵路運輸設備制造業未來只有加快構建綠色智慧供應鏈體系，才能實現制造業的綠色化。綠色智慧供應鏈體系對鐵路運輸設備制造業發展的意義主要體現在產品研發、物資采購、產品生產及庫存管理等方面，通過大數據、云計算等先進技術，提升企業訂單的快速響應能力，實現信息共享和資源利用。

在產品研發階段，綠色智慧供應鏈體系可以通過智慧分析技術和智慧整合技術，使市場能夠對運輸設備的需求進行合理預測，同時讓顧客參與運輸設備的研發過程。

在采購管理階段，通過建立智能化采購平臺，企業可實現物料采購過程的智能化和數字化，實現無紙化作業以及優化采購流程。

在產品生產階段，通過智慧感知技術，合理安排生產作業并監控運輸設備產品的質量，這種智能化的生產降低了生產線產品的等待時間，并減少了贗品帶來的浪費。

在庫存管理階段，通過構建智能化的倉儲管理系統實現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，實現對倉庫溫度的控制，實現物料及產品的合理化存儲，降低庫存成本。

3 面向鐵路運輸設備制造業的綠色智慧供應鏈體系構建

3.1 研發鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈關鍵技術

我國對制造業智慧供應鏈的實踐剛起步，這就需要信息技術來進一步優化供應鏈，從而降低運營成本和提高物流效率。本文從以下4個維度總結了構建鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈需要的關鍵技術，如表1所示。

表1 智慧供應鏈關鍵技術及可應用領域與說明

一是智慧感知技術。隨著通信技術與互聯網的發展，顧客對供應鏈透明度的要求越來越高，因此，市場提出了要求制造業生產過程和運輸活動的完全透明。智慧感知技術指運用物聯網(RFID、智能傳感器、二維碼以及 GPS 等技術)對制造業智慧供應鏈的過程數據進行采集和監控，將被檢測到的數據信息輸出并與互聯網相連接，從而實現供應鏈上下游企業之間信息的感知與共享。

二是智慧整合技術。主要是依據云計算技術、ICT將制造業供應鏈中采集來的數據信息整合到以云服務為紐帶的智慧化信息服務平臺上，從而為供應鏈各節點企業提供全面的信息服務。

三是智慧分析技術。指能夠挖掘制造業智慧供應鏈中大數據價值的技術，通過獲取大數據實現供應鏈的管理、分析并制定有效決策。該技術可利用高效用的云計算及軟件服務將有效的信息與分析技術集成在一起，達到挖掘大數據價值進而做出更好決策的目的。

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

3.2 構建鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈的功能要素

為了合理、有效實現綠色智慧供應鏈的總目標，需要將綠色智慧供應鏈的功能要素有效組合起來。鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈的功能要素如圖1所示。

圖1 綠色智慧供應鏈的功能要素

(1)綠色智慧采購。一是實現采購的智慧化。隨著人工智能技術的逐漸成熟，基于大數據技術的智能算法及云計算等技術，使智慧化采購已成為一種趨勢。通過構建綠色智慧采購信息平臺，實現采購功能集成化，及時將相關信息反饋給綠色采購鏈關聯企業、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。如在制定設備原料招標采購計劃時，不僅要考慮經濟和社會效益還要協調生態效益，重點考慮購置綠色低碳、資源集成、能耗低、效率高的設備物資。

(2)綠色智能生產。首先，在鐵路運輸設備設計階段要考慮采用模塊化、集成化的設計，減少設備拆卸和機件的復雜性，尤其是一些大型關鍵零部件，在設計時要考慮其再利用問題。其次，利用智慧整合技術和智慧共享技術，建立原材料、組件溯源平臺，實現對原材料、配件的綠色約束。最后在設備生產階段，要考慮其對生態環境的影響，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代替真實構件的試加工和裝配作業，從而降低資源的浪費。

(3)綠色智慧運輸及配送。運輸與配送是供應鏈環節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，又要減低其對環境的污染。可利用大數據技術，使設備在運輸配送途中能夠根據信息技術自動優化線路，實現運輸配送的智慧化。一是可采用集中配送、共同配送、多式聯運等方式實現運輸配送的集中化。二是利用 AR 技術將物資運輸配送過程中的路況信息實時傳至智慧平臺，使供應鏈節點企業實時了解送貨情況并及時、合理規劃路線，同時方便以后數據的調用。

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

(5)綠色智慧平臺。為加強鐵路運輸設備物資管理信息交流和資源共享，制造企業應建立設備物資綠色智慧供應鏈信息平臺，并負責平臺運行與維護。綠色智慧供應鏈的建立離不開信息技術和大量的數據信息，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例如云計算、大數據等作為其主要架構[8]，將整條供應鏈獲得的信息利用先進的技術進行分析，從而實現供應鏈上信息、知識、技術和人才的共享及企業間的更好協同，同時也有利于推動綠色智慧采購、綠色智慧生產、綠色智慧倉儲的優化。

3.3 構建鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈體系

構建鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈并不意味著盲目投資最新信息技術，最重要是使信息技術與供應鏈的目標相適應，并結合基礎設施的構建實現企業信息共享、資源共享，降低能耗，進而提高制造業的競爭力。本文主要結合綠色智慧供應鏈的關鍵技術以及功能要素，從技術端、服務端和業務運作端三大模塊構建了如圖2所示的制造業綠色智慧供應鏈體系。

圖2 制造業綠色智慧供應鏈體系框架

由圖2可知，技術端主要指構建綠色智慧供應鏈的關鍵技術。包括：RFID、ERP、ICT、IOT、GST編碼、大數據、云計算等關鍵技術，用來解決鐵路運輸設備制造業供應鏈智慧化程度的問題。通過該技術可實現供應鏈各環節的可視化，加強各環節的緊密聯系。服務端主要是依據智慧化信息管理服務平臺，實現供應鏈的全程可視化，并能夠挖掘消費者行為大數據，實現市場對所需鐵路運輸設備的需求預測。除此之外，通過該平臺的協同網絡設計系統，一方面能夠基于市場信息設計出虛擬產品并發布該系統供客戶修訂，從而滿足客戶個性化需求；另一方面與客戶簽完訂單后，制造企業與上游供應商在該系統上共同設計產品結構及包裝等。同時客戶也參與到產品的設計中，重點對企業設計出的產品提出自己的建議，實現協同設計。不僅如此該平臺還能實現對產品質量以及產品安全的追蹤，隨時發現問題并及時解決，極大地降低了資源浪費。業務運作端主要指智慧供應鏈的功能要素基于智慧化信息服務平臺提供的高效信息共享服務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據支撐。

4 推動鐵路運輸設備制造業綠色智慧供應鏈體系實施的保障措施

第一，加大智慧技術研發與應用力度。我國智慧供應鏈關鍵技術研發水平還比較低，一方面需要加速智慧供應鏈技術的研發和應用，可通過培育智慧技術服務企業，達到技術與供應鏈的深度融合；另一方面，需要加強與國際間技術合作，引進國外先進技術，同時結合中國國情，形成適合中國鐵路運輸設備制造業供應鏈體系構建的核心技術、應用環境及標準化體系。

第二，實現智慧供應鏈體系標準化。鐵路運輸設備制造業供應鏈中還存在基礎物流單元標準不兼容、對設備物資的屬性編碼以及標識解析標準不統一的現象，導致在實施供應鏈智能化綠色化過程中的不順暢。其中，屬性編碼包括服務分類編碼和物資分類編碼兩種，其重點是用于體現供應鏈上供應和需求是否匹配，物聯標識解析碼主要用于對生產線上的產品質量以及物資流通過程跟蹤。因此，企業與政府應該推進屬性編碼以及標識解析碼的標準化，實現其在供應鏈各環節的廣泛運用。

第三，推動智慧供應鏈與供應鏈金融的結合。當前供應鏈金融發展態勢較好，一方面應加快推動供應鏈金融服務實體經濟建設[9]，促使并鼓勵金融機構、企業或個體都參與到區塊鏈供應鏈金融創新中來，解決鐵路運輸設備制造業融資難、融資成本高的問題；另一方面利用區塊鏈等智慧技術，將供應鏈金融與智慧供應鏈結合起來，鼓勵供應鏈企業與金融機構共同推動融資服務平臺應用，實現資源配置優化，供應鏈業務流程優化，降低供應鏈企業和金融機構的成本和風險。

5 結語

新一代信息技術的深度應用以及各界對環境問題的重視，使得傳統的鐵路運輸設備制造業供應鏈向綠色化、智能化轉型。綠色智慧供應鏈考慮了供應鏈的各要素和環節，以云計算等技術手段來處理大量數據信息，構建智慧供應鏈云平臺，實現信息共享，從而達到減少浪費、保護環境的目的，實現了企業經濟效益、社會效益和生態效益的統一，進一步推動了鐵路運輸設備智能化發展。