淺析新疆大型鋼鐵企業廠區道路運輸的優化策略

韓娜娜　鄒紅梅

摘 要：以S鋼鐵企業為研究對象，在分析廠區道路運輸系統現狀的基礎上，針對道路運輸系統存在的不合理運輸現象、裝卸等待時間長及車輛利用率低等問題，提出應用循環甩掛運輸組織模式，車流量二次分配及構建綜合運輸體系等優化措施，增強廠區運輸流動的合理性，把握更多節支增效的機會。

關鍵詞：生產物流；道路運輸；問題；策略

中圖分類號：U116.2 文獻標識碼：A

Abstract： In S steel companies for the study， based on analysis of the plant status quo on the road transport system， road transportation system for the existence of the phenomenon of irrational transport， loading and unloading of vehicles waiting for a long time and low utilization issue， cyclic rejection hanging transport organization mode， secondary distribution and construction traffic optimization measures integrated transport system， and enhanced rationality to grasp more opportunities for efficiency savings factory transport flows.

Key words： production logistics； road transport； issue； tactics

0 引 言

鋼鐵行業作為新疆經濟的基礎產業，為新疆加快推進新型工業化和經濟持續、穩定、健康發展做出了重大貢獻。近年來，隨著鋼鐵大企業大集團紛紛進軍新疆，競爭日趨激烈、生產成本過高、產能過剩（新疆鋼鐵行業“十二五規劃”預測中指出“十二五”末預計新疆鋼鐵企業有效產能2 910～3 440萬噸，總需求只有2 464～2 839（萬噸），使得鋼鐵企業已經成為微利行業。截止2014年末，新疆共有鋼鐵冶煉企業（不含在建企業）67家，其中：獨立煉鐵企業39家，煉、軋聯合企業28家[1]。

鋼鐵企業依靠降低物質資源消耗和提高勞動生產率獲得的利潤空間逐漸減小。物流被譽為是提升鋼鐵企業利潤的“第三利潤源泉”。鋼鐵企業物流系統主要包括原料的供應物流、鋼鐵的生產物流、成品鋼的銷售物流及廢棄物的逆向物流，其中鋼鐵的生產物流屬于企業內部物流。生產物流的基本保障是正常運轉的運輸系統，它與鋼鐵生產工藝過程緊密融合，如果內部運輸不連貫將導致生產環節的中斷，甚至會影響到上下游采購與銷售相關的社會物流網絡的正常運轉。本文主要以新疆本土大型S鋼鐵企業為例，探討鋼鐵企業廠區道路運輸系統的優化問題。隨著市場競爭日趨激烈，S鋼鐵企業在新疆的市場占有率不斷下滑（如圖1所示），生產物流的問題不斷涌現，物流成本居高不下，道路運輸系統存在的瓶頸問題，既影響了生產計劃的順利執行又在一定程度上加重了企業生產物流的混亂。因此優化廠區道路運輸系統，是降低鋼鐵企業生產物流成本、提高利潤的關鍵環節。

1 S鋼鐵企業廠區道路運輸系統分析

道路運輸在S鋼鐵企業廠區中占據著舉足輕重的地位，具有機動靈活、適應性強、造價低等特點，借助多種道路運輸工具（重型汽車、平板掛車、起重車、自卸汽車、罐車等）貫穿整個廠區運輸作業。除了承擔小宗原材料、往返礦石、廢鋼、合金料、鋼坯等運輸，近年隨著企業在改擴建中，道路運輸又代替鐵路運輸，負擔起棒線材、螺紋鋼等大宗鋼材產成品的運輸責任。S鋼鐵企業廠區道路是環狀式圍繞車間布置，便于功能分區，人流、貨流組織及工程管線設置，但是占地面積大，道路的長度長（如圖2所示）。

S鋼鐵企業廠內的道路運輸業務主要有自營、外包兩種經營模式。現實中不管是企業自己的運輸部門還是第三方物流企業，相對于生產部、銷售部都處于從屬地位。由于物流活動往往是混雜在各職能部門中的，出現問題很容易造成權責不明的情況，同時又受鋼鐵企業廠內運載物料種類繁雜、數量龐大、運送頻率高等特殊性的影響，致使物流部運輸組織的難度增大，較少也很難從整體的角度制定合理的調度計劃，生產調度還沿用傳統的工作方式，調度員制定車輛調度計劃時主要憑經驗和直覺、車輛調度的隨意性較強，只能通過報表顯示數據，信息滯后，處理問題的效率低。在車輛運輸組織調度模式方面，S鋼鐵企業采取的是每項運輸任務分別指派一輛車去完成的“一對一”單車調度模式；當該項任務的貨運量大于單車額定載重量時，又會采用一項運輸任務同時派多輛車去完成的“多對一”調度模式[2]。

2 S鋼鐵企業廠區道路運輸系統存在的問題

2.1 存在不合理運輸現象

由于S鋼鐵企業建于20世紀60年代，不是在整體規劃的基礎上進行建設的，而是根據形勢需要不斷發展到今天，發展遠遠超出了建廠初期的預計，后期擴建、新建生產線的選址均受用地條件的影響，存在生產工藝流程不連貫，工藝設施平面布局不合理等問題，致使廠內出現不合理運輸現象。主要包括以下幾個方面：

（1）運輸距離較長。由于S鋼鐵企業新老生產工藝設施受用地條件限制，某些相鄰工序間距離較遠、工藝設施布局分散。往往出現在前道生產工序結束后，制成的半成品須通過較長距離汽車運輸運往下一道工序繼續加工處理的現象。

（2）存在重復運輸現象。近年來，S鋼鐵企業產能迅速擴充，出現生產工序間能力不匹配現象。在生產高峰期時，往往出現經前道生產工序下線后的大量在制品，需運到廠內的中轉地暫時堆存后，待下一道生產工序的能力匹配時，再由中轉地送往下一生產工序進行處理。這樣就形成了重復運輸，多了一道中間裝卸環節，增加了裝卸搬運成本。

（3）存在倒流運輸情況。S鋼鐵企業生產工藝環節較多，某些生產工藝設施的布局受用地條件影響未按工藝流程走向布局，致使在制品出現經過A生產工序運往B生產工序后，在運行線路上存在回流運往C生產工序的現象。

2.2 局部路段車流量大，車輛擁堵現象嚴重

經調查分析，主要由以下幾方面原因造成：

（1）車道寬度影響。經觀測發現，廠區內除主通道外，有些車道寬度不足，在一定程度上影響著行車速度。

（2）交叉口的影響。S鋼鐵企業中生產物流跨越鐵前區、煉鐵區、煉鋼區、連鑄區、熱軋區、冷軋區，勢必產生眾多的物流交叉，物料運量大，種類繁多，須根據不同特性的物料安排不同的運輸方式，有鐵路、道路、管線、膠帶、輥道等，各運輸方式之間也會產生了很多的交叉點，影響路段通行能力。

（3）交通條件的影響。S鋼鐵企業廠內道路上行駛的汽車類型有平板車、自卸車、載重車、罐車等，載重量各不相同、大小不一，占用道路面積不同，性能不同，速度不同，相互干擾大，嚴重影響了道路的通行能力。

（4）車間引道進出車輛的影響。當車間物流量比較大，車間引道進出車輛較多時，會對路段上的車流量產生橫向干擾。

（5）行人自行車的影響。S鋼鐵企業廠內車道只有個別路段采用機動車和非機動車用分隔帶設置，絕大部分路段為混合通行，尤其在上下班高峰期間，職工人數比較多且集中，會對沒有設置人行道的路段造成干擾，影響行車速度。

2.3 裝卸等待時間長，車輛利用率低

由于S鋼鐵企業生產單元的裝卸能力與其產量遞增不匹配，導致廠內運輸車輛到達各生產單元后等待裝卸的時間比較長，其半成品、產成品具有體積大、單重大等特點，裝卸需要使用橋式起重機或龍門起重機，裝卸作業既復雜又耗時。

通過對S鋼鐵企業道路運輸系統分析，S鋼鐵企業現主要采用“一對一”和“多對一”的調度模式，這種分散調度的運輸組織方式要求每輛運輸車都配備一名專職司機，并且在裝卸搬運的過程中，駕駛人員需要在裝卸地點等待起重機、吊車的裝卸作業，這樣造成了人力、燃油的大量浪費。由此將導致在途車輛多、車輛空載率高，里程利用率低，運輸效率差等問題。

3 S鋼鐵企業廠區道路運輸系統的優化策略

3.1 應用循環甩掛運輸組織模式

經分析S鋼鐵企業道路運輸系統存在倒流運輸、重復運輸等不合理運輸現象及裝卸等待時間長、車輛利用率低等問題。由于生產設施是固定的，一旦建成則很難更改，從調整生產布局的角度來優化廠內運輸的做法并不現實。可以考慮從運輸組織的角度進行優化，來降低車輛裝卸時間，縮短車輛行駛距離，減少在途車輛，提高車輛的利用率，以此達到降低廠內道路運輸成本的目的。經調研，不管是理論研究，還是國內外的運輸實踐，都證明了甩掛運輸是一種行之有效的車輛運行組織形式。它能增加牽引車的有效工作時間，加快車輛周轉，提高貨運生產效率，減少牽引車和駕駛員的使用數量，節省人工成本及車輛購置成本[3]。

甩掛運輸一般適用于運輸量大、運輸距離較短、運輸頻次多、裝卸能力有限且裝卸等待時間占車輛運行時間比重較大的情況。S鋼鐵企業廠內運輸就屬于短距離運輸，在0.2公里至8公里之間，其運距在甩掛運輸適宜開展的運距范圍之內；同時通過對廠內道路運輸時間的現場調研，發現廠內運輸車輛的裝卸等待時間較長，有相當一部分車的裝卸搬運等待時間占整個運輸時間的比重高達80%以上，當車輛運輸距離越短，行駛速度較快時，裝卸等待時間越長，汽車運輸生產率越低。甩掛運輸應用了平行作業原則，它利用汽車列車的路線行駛時間來完成甩下掛車的裝卸作業，可以將載貨車輛的裝卸等待時間縮短到最低，從而顯著提高汽車運輸生產率。常見的甩掛運輸組織模式主要包括：“一線兩點”甩掛、“一線多點”沿途甩掛、“多點一線”輪流拖掛及循環甩掛運輸組織模式，根據S鋼鐵企業廠區生產工藝設施數量較多，布局較分散混亂的特點，適宜采用循環甩掛運輸組織模式（在閉合循環回路的各個裝卸點配備一定數量的掛車，汽車列車每到達一個裝卸點后甩下所帶的掛車，裝卸工人集中力量完成主車的裝或卸作業，然后掛上預先準備好的掛車繼續行駛），以用最少的牽引車，最低的運輸費用，優化其路徑來解決道路運輸系統存在的問題。

3.2 車流量二次分配

最優路徑包括兩個標準：距離最優和時間最優。當車流量不大，起點與終點距離較遠的情況下，最短路徑就是最優路徑，距離最短，行車時間也就最短[4]。S鋼鐵企業在2013年對各節點的運輸線路進行了優化，基本按各節點最短路徑運行。經進廠調查發現，S鋼鐵企業廠內很容易出現在局部路段上車流量非常大的情況，尤其是在早高峰10：00～10：40，晚高峰5：20～6：00，車輛擁堵現象嚴重，延長了車輛運行時間，對企業的生產運營帶來一定影響。此時這條路徑上的行駛時間會因為堵塞而變長，時間就不是起訖點之間所有路徑中最短的，此路徑也就不再是最優路徑。

在此種情況下，如果選擇拓寬道路是不合適的，一方面會增加企業基建投資，另一方面由于局部路段只是在生產繁忙時會擁擠，其余時間道路利用率并不高。因此，在S鋼鐵企業高峰生產時段，局部路段車流量增大，產生排隊延誤現象的情況下，我們可以應用交通流分配理論，及時對車輛進行疏散，對最短路徑上的車流進行二次分流，將一部分車流分到次最短路徑上，實現時間上的最優，從而保證生產的順利進行。

3.3 構建綜合協調運輸體系

S鋼鐵企業的生產物流運輸系統主要由以下四個部分組成：原料及輔料的運輸、在制品及半成品的運輸、產成品的運輸 及廢棄物回收的運輸[5]。其主要有五種運輸方式（道路運輸、鐵路運輸、管道運輸、帶式運輸及輥道運輸），其中帶式運輸、管道運輸及輥道運輸的應運比例比較低，沒能充分發揮這些新型運輸方式的優勢。S鋼鐵企業應根據廠區運輸作業對象和利用率的不同，分清哪些應該繼續加強，哪些可以尋求運輸替代，在分析各種物料的性質、運量、運距等因素的基礎上選擇最佳的運輸方式，最終形成一個綜合協調的運輸體系。比如，對于運距近、運量大、溫度不高的散裝原料（如煤、礦石等），加大帶式運輸的應用，實現從料場到生產單元的連續輸送；對于經過連鑄工藝后溫度較高的鋼坯，考慮到生產工藝的要求，應減少道路運輸的運量，加大輥道運輸的投入，以實現熱取熱送。對于常溫液體物料或粉狀固體物料，不論運距遠近和運量大小，都應考慮管道運輸，利用它們自動化、連續化程度高的運行特點，不斷提高其設備和相應輔助設施的科技含量，使其始終與企業生產進程步調一致。

參考文獻：

[1] 王國平. 新疆鋼鐵行業2012最新市場分析[R]. 北京：中國銀河證券研究部，2011.

[2] 許和進. 基于遺傳算法的原油運輸車輛調度優化研究[D]. 南京：南京林業大學（碩士學位論文），2008：34-36.

[3] 裴育希. 大型鋼鐵企業甩掛運輸實證研究[D]. 太原：山西大學（碩士學位論文），2012：25-32.

[4] 張彥青. 生產物流對鋼鐵廠總圖布置的理論指導研究[D]. 西安：西安建筑科技大學（碩士學位論文），2010：28-33.

[5] 亓新鳳. 大型鋼鐵企業物流優化研究[D]. 成都：西南交通大學（碩士學位論文），2011：23-25.