中心成果展示 | 提升大型钢铁企业供应链韧性的物流运营管理创新与实践

摘要：东北大学钢铁共性技术协同创新中心（以下简称“中心”）新一轮建设启动以来，紧紧围绕铁矿资源绿色开发利用、低碳炼铁、高效炼钢-连铸、高端特殊钢、先进热轧工艺、先进冷轧工艺、短流程、数字化、汽车用钢九大研发方向，攻克了一系列行业关键共性技术难题，填补了多项行业技术空

东北大学钢铁共性技术协同创新中心

2024年度成果展示

东北大学钢铁共性技术协同创新中心（以下简称“中心”）新一轮建设启动以来，紧紧围绕铁矿资源绿色开发利用、低碳炼铁、高效炼钢-连铸、高端特殊钢、先进热轧工艺、先进冷轧工艺、短流程、数字化、汽车用钢九大研发方向，攻克了一系列行业关键共性技术难题，填补了多项行业技术空白，建成了多个产业示范基地，实现了多项科技成果转化，引领行业不断向高端化、智能化、绿色化方向发展。为全面展示2024年度中心取得的创新成果，本报特组织该专题，以飨读者。

中心成果展示 | 难选铁矿资源绿色开发利用进展
中心成果展示 | 铁区一体化智能化炼铁技术开发与应用

中心成果展示 | 氢冶金关键技术与装备研发进展

中心成果展示 | 高性能宽厚板绿色制备关键连铸技术开发与应用

中心成果展示 | 绿色智能电弧炉炼钢短流程关键技术开发与应用

中心成果展示 | 电磁旋流及其多级耦合电磁驱动技术研发与应用

中心成果展示 | 特种不锈钢及镍基合金制备关键技术研发与应用

中心成果展示 | 热轧钢材集成学习系统开发与应用

中心成果展示 | 硅钢热处理实验装备研发

中心成果展示 | 高性能硅钢的研究与研发

中心成果展示 | 铸轧一体化短流程工艺与装备技术研发

中心成果展示 | 热轧带钢残余应力机理建模与智能控制

中心成果展示 | 中厚板轧制过程的数字化技术研发与应用

中心成果展示 | 连铸数字化技术研发与应用

中心成果展示 | 2000MPa一体式激光拼焊门环技术

中心成果展示 | 全流程自动化之设备运维数字化关键技术

1 研究背景与总体任务目标

近年来，随着全球政治经济格局的深刻变化，巴以冲突、俄乌战争、中美贸易战等重大突发事件频发，给全球供应链带来了巨大冲击。提升产业链供应链的韧性与安全水平，已成为推动经济高质量发展、加快构建现代化经济体系及维护国家产业安全的重要任务。在现代工业体系中，钢铁物流企业作为融合运输、仓储、货代和信息等功能的复合型服务业企业，发挥着关键作用，其发展不仅关乎国民经济重要支柱——钢铁行业的健康运行，也对维护产业链供应链的稳定性至关重要。我国相继颁布了《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》《国家物流枢纽建设实施方案（2021-2025）》《商贸物流高质量发展专项行动计划（2021-2025年）》等政策措施，在“十四五”期间将聚焦打造“通道+枢纽+网络”现代物流运行体系。在此背景下，进行钢铁物流运营管理创新与实践，对提升钢铁供应链韧性以应对重大突发事件冲击至关重要，是推进供应链现代化的重要内容，也是增强经济韧性的关键环节。

然而，钢铁物流企业在运营过程中也面临着诸多挑战。一方面，物流产业链内部的业态发展容易出现失衡，服务对象相对单一，导致企业面临结构性的经营风险。另一方面，资源整合、运输模式的创新以及供应链管理的进一步优化，都是钢铁物流企业亟待解决的重要难题。同时，随着信息技术的飞速发展，钢铁物流企业还需要不断提升自身的智能化、信息化水平，以适应市场需求的变化。上述难点不仅考验着企业的运营能力和创新能力，也迫切需要通过有效的策略和措施加以解决，以确保钢铁物流企业的持续健康发展，并推动整个钢铁产业向更高质量、更高效率的方向迈进。

在钢铁共性技术协同创新中心新一轮建设期内，东北大学蒋忠中教授团队针对钢铁物流企业的转型发展问题，与包钢集团开展深度合作，探索并实施物流运营管理在信息化、服务化和一体化方面的创新策略，旨在优化钢铁物流企业的运营结构，增强资源整合能力，创新运输模式，提升智能化、信息化水平，从而有效应对重大突发事件冲击，提高供应链的稳定性和韧性，推动钢铁产业的高质量发展，加快构建现代化经济体系，维护国家产业安全。

2 解决的关键共性技术内容

人工智能算法与机器学习结合能够更加有效整合历史数据与实时信息，更准确地预测运输能力与市场需求等企业关键指标，为企业战略规划提供重要数据支撑；信号博弈模型的应用使企业能够深入分析市场动态，灵活调整商业模式与合作策略，为企业在复杂多变的市场环境中实现利润最大化提供有效的管理建议；整数规划模型与精确算法在物流管理中通过优化库存布局与资源配置等，有效平衡库存成本与满足客户需求，进一步提升运营效率。这些技术的综合运用，为企业应对市场挑战、实现稳健发展提供了强有力的支持。

3 技术路线与实施方案

在物流运营管理信息化方面，首先，采用人工智能算法和机器学习技术，对海量物流数据进行清洗、整合和分析，从中提取出有价值的物流信息资源，通过构建预测模型更准确地预测货源需求、运输能力、时效性等关键指标，从而优化订单分配和合同管理流程；其次，通过聚类分析、关联规则挖掘等方法与人工智能算法结合对市场信息数据库中的数据进行深度挖掘，揭示出不同客户群体之间的潜在联系和共同特征，从而更准确地把握市场动态和客户需求；最后，通过数据可视化手段为客户提供直观、清晰的数据支持，为拓展新业务、开发新市场提供有力依据。

团队以包钢物流板块现有物流管理中台系统为依托，完成平台数据的处理工作，提取并整合了涵盖公路、铁路、水路等多种运输方式的全链路信息资源，完成各项关键指标预测和不同客户群体的聚类分析，为包钢物流板块的数字化转型和智能化升级奠定坚实的前期准备基础。基于研究成果，包钢集团打通公铁水多式联运全链路信息资源，建设物流一体化智慧运营平台，为客户带来从货源管理、订单分配、合同管理、到运输跟踪、实时监控、以及线上结算一站式、全流程物流服务体验，促进公司向数字化、智慧化物流企业迈进，并对物流板块的物流、贸易业务市场进行细分，识别战略客户、重点客户、一般客户和潜在客户等不同客户群体需求，建立差异化客户关系，提高客户忠诚度和满意度，建立更为完善的市场信息数据库，提供个性化物流服务，为公司精准服务市场主体、拓展业务提供数据支撑。

在物流运营管理服务化方面，首先，采用动态优化的库存管理策略，依据市场需求预测与历史销售数据，灵活调整库存水平，确保库存既满足市场需求又避免过度积压；其次，运用博弈模型分析市场动态，决策企业合作模式，为公司决策制定更具前瞻性的贸易策略提供依据；最后，分析不同供应链管理模式的风险传播激励，构建供应链风险识别与传播模型，完善供应链风险评估指标和风险预警机制，以有效预防和控制供应链中断、价格波动等潜在风险，确保供应链的稳定运行。

团队依托包钢集团强大的物流、贸易数据资源完成库存管理优化策略的提出与验证，进而通过刻画不同“贸易+”运营模式下企业效益函数构建博弈模型，分析不同情境下的供应链管理决策过程，为企业提供有效管理建议，构建“贸易+物流”“贸易+仓储”等新型供应链贸易模式下的风险识别与传播模型，完善相应的评估方法与预警机制。基于研究成果，包钢集团以大宗矿产品、煤炭、钢材等产品为主，建立“贸易+”的新型供应链管理模式，带动公司的运输、仓储、物流服务等业务协同发展，以贸易带动运输，通过优化仓储服务满足特殊市场需求，以贸易带动仓储，成为物流产业新的经济增长点，并以现有的矿产贸易资源为基础，通过在精矿贸易中开展仓储环节业务、在天津港开展仓储业务等方式，延伸供应链条，实现采、运、储、销的“布点连线”，实施多重寻源战略，搭建多元化的物流网络，与多个省份和地区的上下游企业建立牢固合作关系，提高供应链韧性。

在物流运营管理一体化方面，首先，综合考虑货物流量、运营成本及运输成本等多个维度，建立混合整数规划模型，结合多目标优化技术提出精确算法解决物流选址问题；其次，通过刻画不同市场环境下的货物代理决策过程构建博弈模型，厘清代理商在不同激励机制下的行为模式与影响，优化货物代理业务的定价策略；最后，引入了行为实验方法，对不同的绩效考核指标与奖惩机制进行实验验证，选择最能激发员工增收创效积极性的绩效考核体系。

团队以包钢集团多式联运物流服务体系建立为研究场景，通过精确算法选定多式联运终端位置，为其科学规划联运线路奠定了基础，同时，通过博弈论分析货物代理决策过程，为包钢提供有效管理建议，并基于行为实验数据完善员工的绩效考核体系，推动包钢集团整合内外部资源，打造物流运输新价值。基于研究成果，包钢集团以三条公铁联运、公铁水联运的多式联运线路逐步建立起外部物流网络节点，推动形成内外联通、经济高效、安全可靠的多式联运体系，为全方位推进包钢物流产业高质量发展提供有力支撑，并发挥天津港前沿阵地作用，开展货物代理业务，降低公司物流成本，完善绩效考核体系，充分调动企业增收创效积极性，积极响应包钢内部生产厂运输需求，实现内部业务协同发展，提升物流产业链延伸和价值链创造能力，如图1所示。

4 落实产业与实施效果

包钢集团通过引入“贸易+”新型管理模式，推进多式联运物流服务体系发展，提高包钢物流板块的核心竞争力。延伸物流服务链条，形成运输、仓储、贸易一体化的产业布局，提高物流供应链的韧性与弹性。2023年，包钢物流板块实现收入149.5亿元，达到近五年最高水平。

包钢集团在“贸易+物流”“贸易+仓储”等新型供应链贸易模式下，业务范围立足呼包鄂、辐射全国，拓展物流供应链新领域。2021-2023年，包钢物流板块的煤炭、有色金属贸易量从243.7万吨增长至417.9万吨，增幅达71.5%。其中煤炭贸易带动铁路、水路运输74.7万吨，实现营业收入1.4亿元。2023年，包钢物流板块铁路运输总量达2841万吨，同比增加3.8%。公路、铁路运输领域营收达61.9亿元，同比增加3.3%。依托“贸易+”新型管理模式，包钢物流板块已与逾2300家客户建立合作关系，充分利用优质客户资源，实现了与客户之间的合作共赢。

包钢物流板块已结合国家集装箱多式联运运单，以及自身业务特色，统一多式联运单证，制定了包钢集团多式联运“一单制”电子运单格式，并制定多式联运运单流转规则，已实现电子运单实时查询，形成包钢集团多式联运服务标准体系，如图2所示。2023年，依托三条多式联运“一单制”示范线路，实现铁路运输量902万吨（含天津-包头方向879万吨），其中公铁（水）集装箱运量10195TEU、23万吨。公路、铁路运输领域营收达61.9亿元，同比增加3.3%。包钢集团通过发展多式联运，推动自身特色业务，钢铁主业竞争优势持续提升。

5 结语

提升大型钢铁企业供应链韧性的物流运营管理创新与实践是蒋忠中教授作为首席专家主持国家社会科学基金重大项目（23&ZD050）的重要阶段性成果，荣获2024年第二十二届冶金企业管理现代化创新成果一等奖（2024048），该项产学研合作是高校研究团队与钢铁企业首次在提升供应链韧性方面实现0到1突破的管理学术创新。东北大学在此进程中发挥了引领作用，推动包钢集团开展技术研发与产业化应用，并携手钢铁产业链上下游的众多企业，共同开展协同创新，成功打通了从企业个体层面至整个供应链层面的融合发展路径。

自实践以来，包钢集团物流运营管理发展达新峰：2023年，包钢铁捷物流公司成功晋升国家综合型5A级物流企业；顺利通过自治区多式联运“一单制”工程阶段性评估（排名1/10）。2024年，包钢铁捷物流公司加入东北三省一区多式联运发展联盟，授予“东北三省一区多式联运创新发展示范企业”荣誉称号。