铁路运输设备制造业绿色智慧供应链研究

王延娜

(郑州升达经贸管理学院，河南 新郑 451191)

当前我国高度重视创新供应链，利用新技术整合资源，实现产业集成及信息网络共享。制造业作为基础产业正在不断向数字化转型，它是排放污染物较多、对环境影响较大的的行业。“十三五”期间，我国开始强调绿色制造，并重点围绕绿色工厂、绿色园区、绿色供应链、绿色标准等关键环节开展绿色制造体系建设[1]。“十四五”期间，制造业着力打造具有绿色化、数字化、智能化等特征的现代绿色智慧供应链管理体系。

据中国国家铁路集团有限公司数据显示，2021年1-6月，我国铁路发送货物18.45亿吨，同比增长8.9%；客运方面，累计发送旅客13.65亿人次，同比增加5.48亿人次，增幅67%；投资方面，全国铁路累计完成固定资产投资2 989亿元。《国家综合立体交通网规划纲要》提出，2021-2035年我国将建设铁路5.4万km，其中高速铁路3.2万km，普速铁路2.2万km，这为铁路运输设备制造业提供了良好的发展机遇。

铁路运输设备制造业是指铁路干线或企业及矿山等非铁路干线使用的用于运送旅客、装运货物的各种铁路车辆制造业、铁路车辆用零配件制造业及修理业的总称，承担着促进中国轨道交通装备技术进步和铁路运输现代化的重任[2]，主要包括铁路机车车辆及动车组制造、窄轨机车车辆制造、铁路机车车辆配件制造、铁路专用设备及器材、配件制造以及其他铁路运输设备制造等。为了提高铁路运输设备制造业供应链效率，降低其对环境的污染，落实“碳达峰、碳中和”目标要求[3]，铁路运输设备制造业绿色智慧供应链体系建设研究势在必行。

1 绿色智慧供应链

“智慧供应链”是基于智慧物流并将智慧化应用到整条供应链各环节的供应链系统，它以客户需求为导向，以整合资源为手段，以提高供应链效率为目标，结合物联网技术和现代供应链管理的理论，实现从产品设计、采购、生产、销售全过程可视化及高效协同[4]。与传统的供应链相比，近年产生的绿色智慧供应链在管理过程中既实现从原料采购、生产、销售、回收全过程绿色化，又借助于互联网、人工智能等现代技术实现高效协同[5]。绿色智慧供应链管理有如下特点：

产业链绿色化。绿色智慧供应链管理充分考虑制造业产业链中的零部件、半成品、成品以及所产生的废弃物对环境与人的影响，合理利用资源，有效处理和回收利用废弃物，促进资源的集约化和可持续运用。例如在制造品的物流环节，中间商(批发商、零售商等)可借助于物联网技术就近选择物流配送网点，减少不必要物流环节对环境的影响。

信息链透明化、智能化。绿色智慧供应链的技术渗透性更强，可实现信息的移动化、可视化，强调信息协同共享。同时将全球供应链资源进行整合，利用信息平台，实现供应链企业间的协同及资源的优化配置，对客户需求的全过程精准分析与有效管理，降低制造业生产与库存中的资源浪费。

2 制造业供应链管理

2.1 智能化水平有所提升

为了加快我国制造产品的全球化，政府提出诸如加大基础设施建设和投入，实现智慧技术与实体经济深度融合等举措来推进制造业智慧供应链体系建立。在上述举措支持下，中国供应链进入到 “供应链+”阶段，“供应链+金融” “供应链+制造”等业态蓬勃发展。华为公司利用区块链、大数据等技术实现仓储的数字化；中国一汽应用AGV等技术建设了智能仓库和采购平台；中国石化采用云技术、人工智能等技术构建物联网平台，研发智能供应链系统。

2.2 制造业绿色化引起重视

目前我国制造业设备生产能力和管理水平差异较大，部分制造企业在生产过程中为了节约成本仍旧采用高污染、高消耗的低端技术，造成了制造业能源污染消耗量仍旧很高。2020年能源消费总量 49.8 亿 t 标准煤，煤炭消费量占能源消费总量的 56.8%[6]，因此务必重视制造业对于节能环保的贡献力。“创新、协调、绿色、开放和共享”五大发展理念引起高度重视。在我国实施制造强国战略的行动纲领《中国制造2025》中，明确把“绿色制造工程”作为重点实施的五大工程之一，全面推行绿色制造，努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系[7]。

2.3 绿色智慧供应链体系对铁路运输设备制造业发展的意义

“碳达峰”“碳中和”为铁路运输设备制造业未来发展指明了方向。一方面，铁路运输设备制造业要坚持走生态优先之路；另一方面，要加大新技术、新装备的研发，达到实现节能减排的目的。铁路运输设备制造业未来只有加快构建绿色智慧供应链体系，才能实现制造业的绿色化。绿色智慧供应链体系对铁路运输设备制造业发展的意义主要体现在产品研发、物资采购、产品生产及库存管理等方面，通过大数据、云计算等先进技术，提升企业订单的快速响应能力，实现信息共享和资源利用。

在产品研发阶段，绿色智慧供应链体系可以通过智慧分析技术和智慧整合技术，使市场能够对运输设备的需求进行合理预测，同时让顾客参与运输设备的研发过程。

在采购管理阶段，通过建立智能化采购平台，企业可实现物料采购过程的智能化和数字化，实现无纸化作业以及优化采购流程。

在产品生产阶段，通过智慧感知技术，合理安排生产作业并监控运输设备产品的质量，这种智能化的生产降低了生产线产品的等待时间，并减少了赝品带来的浪费。

在库存管理阶段，通过构建智能化的仓储管理系统实现对存储物资的识别和智能定位，提高拣货效率，同时通过智慧感知技术，实现对仓库温度的控制，实现物料及产品的合理化存储，降低库存成本。

3 面向铁路运输设备制造业的绿色智慧供应链体系构建

3.1 研发铁路运输设备制造业绿色智慧供应链关键技术

我国对制造业智慧供应链的实践刚起步，这就需要信息技术来进一步优化供应链，从而降低运营成本和提高物流效率。本文从以下4个维度总结了构建铁路运输设备制造业绿色智慧供应链需要的关键技术，如表1所示。

表1 智慧供应链关键技术及可应用领域与说明

一是智慧感知技术。随着通信技术与互联网的发展，顾客对供应链透明度的要求越来越高，因此，市场提出了要求制造业生产过程和运输活动的完全透明。智慧感知技术指运用物联网(RFID、智能传感器、二维码以及 GPS 等技术)对制造业智慧供应链的过程数据进行采集和监控，将被检测到的数据信息输出并与互联网相连接，从而实现供应链上下游企业之间信息的感知与共享。

二是智慧整合技术。主要是依据云计算技术、ICT将制造业供应链中采集来的数据信息整合到以云服务为纽带的智慧化信息服务平台上，从而为供应链各节点企业提供全面的信息服务。

三是智慧分析技术。指能够挖掘制造业智慧供应链中大数据价值的技术，通过获取大数据实现供应链的管理、分析并制定有效决策。该技术可利用高效用的云计算及软件服务将有效的信息与分析技术集成在一起，达到挖掘大数据价值进而做出更好决策的目的。

四是智慧共享技术。指的是主要利用ICT(信息通信技术)挖掘出制造业智慧供应链已整合信息的价值，并将其准确、安全地传送给供应链的其他节点企业。ICT扩大了信息交流的范围，促进供应链间信息共享的安全高效性，从而降低了供应链节点企业的风险及成本。

3.2 构建铁路运输设备制造业绿色智慧供应链的功能要素

为了合理、有效实现绿色智慧供应链的总目标，需要将绿色智慧供应链的功能要素有效组合起来。铁路运输设备制造业绿色智慧供应链的功能要素如图1所示。

图1 绿色智慧供应链的功能要素

(1)绿色智慧采购。一是实现采购的智慧化。随着人工智能技术的逐渐成熟，基于大数据技术的智能算法及云计算等技术，使智慧化采购已成为一种趋势。通过构建绿色智慧采购信息平台，实现采购功能集成化，及时将相关信息反馈给绿色采购链关联企业、政府部门，使其及时了解绿色采购的流程并进行沟通、交流。二是实现采购的绿色化。在物资采购中要将绿色化理念贯穿于全过程。如在制定设备原料招标采购计划时，不仅要考虑经济和社会效益还要协调生态效益，重点考虑购置绿色低碳、资源集成、能耗低、效率高的设备物资。

(2)绿色智能生产。首先，在铁路运输设备设计阶段要考虑采用模块化、集成化的设计，减少设备拆卸和机件的复杂性，尤其是一些大型关键零部件，在设计时要考虑其再利用问题。其次，利用智慧整合技术和智慧共享技术，建立原材料、组件溯源平台，实现对原材料、配件的绿色约束。最后在设备生产阶段，要考虑其对生态环境的影响，尽量采用对物资能源消耗少、绿色无污染的工艺方案，同时可采用虚拟仿真技术代替真实构件的试加工和装配作业，从而降低资源的浪费。

(3)绿色智慧运输及配送。运输与配送是供应链环节中必不可少的两部分，因此，在对各种铁路车辆或其所用零配件实施运输配送时，既要做到提高效率，又要减低其对环境的污染。可利用大数据技术，使设备在运输配送途中能够根据信息技术自动优化线路，实现运输配送的智慧化。一是可采用集中配送、共同配送、多式联运等方式实现运输配送的集中化。二是利用 AR 技术将物资运输配送过程中的路况信息实时传至智慧平台，使供应链节点企业实时了解送货情况并及时、合理规划路线，同时方便以后数据的调用。

(4)绿色智慧仓储。仓储作为供应链的一个很重要的功能要素，实现仓储的绿色智慧化，有利于构建智慧化的供应链系统。一方面，通过合理规划仓储空间布局、按照存储铁路运输设备物资的性质选择合适库区或货架存放等方式，既实现仓储空间的有效利用，保证仓储设备物资安全无损，又加速库存设备物资的周转；另一方面，基于智慧供应链的关键技术实现仓储管理的智慧化、供需关系的可视化，从而达到降低仓储成本的目的。

(5)绿色智慧平台。为加强铁路运输设备物资管理信息交流和资源共享，制造企业应建立设备物资绿色智慧供应链信息平台，并负责平台运行与维护。绿色智慧供应链的建立离不开信息技术和大量的数据信息，这就需要一个平台来作为支撑。绿色智慧平台就是运用新一代技术例如云计算、大数据等作为其主要架构[8]，将整条供应链获得的信息利用先进的技术进行分析，从而实现供应链上信息、知识、技术和人才的共享及企业间的更好协同，同时也有利于推动绿色智慧采购、绿色智慧生产、绿色智慧仓储的优化。

3.3 构建铁路运输设备制造业绿色智慧供应链体系

构建铁路运输设备制造业绿色智慧供应链并不意味着盲目投资最新信息技术，最重要是使信息技术与供应链的目标相适应，并结合基础设施的构建实现企业信息共享、资源共享，降低能耗，进而提高制造业的竞争力。本文主要结合绿色智慧供应链的关键技术以及功能要素，从技术端、服务端和业务运作端三大模块构建了如图2所示的制造业绿色智慧供应链体系。

图2 制造业绿色智慧供应链体系框架

由图2可知，技术端主要指构建绿色智慧供应链的关键技术。包括：RFID、ERP、ICT、IOT、GST编码、大数据、云计算等关键技术，用来解决铁路运输设备制造业供应链智慧化程度的问题。通过该技术可实现供应链各环节的可视化，加强各环节的紧密联系。服务端主要是依据智慧化信息管理服务平台，实现供应链的全程可视化，并能够挖掘消费者行为大数据，实现市场对所需铁路运输设备的需求预测。除此之外，通过该平台的协同网络设计系统，一方面能够基于市场信息设计出虚拟产品并发布该系统供客户修订，从而满足客户个性化需求；另一方面与客户签完订单后，制造企业与上游供应商在该系统上共同设计产品结构及包装等。同时客户也参与到产品的设计中，重点对企业设计出的产品提出自己的建议，实现协同设计。不仅如此该平台还能实现对产品质量以及产品安全的追踪，随时发现问题并及时解决，极大地降低了资源浪费。业务运作端主要指智慧供应链的功能要素基于智慧化信息服务平台提供的高效信息共享服务来灵活选择多元化运作模式，其顺畅运作离不开智慧信息平台提供的全程数据支撑。

4 推动铁路运输设备制造业绿色智慧供应链体系实施的保障措施

第一，加大智慧技术研发与应用力度。我国智慧供应链关键技术研发水平还比较低，一方面需要加速智慧供应链技术的研发和应用，可通过培育智慧技术服务企业，达到技术与供应链的深度融合；另一方面，需要加强与国际间技术合作，引进国外先进技术，同时结合中国国情，形成适合中国铁路运输设备制造业供应链体系构建的核心技术、应用环境及标准化体系。

第二，实现智慧供应链体系标准化。铁路运输设备制造业供应链中还存在基础物流单元标准不兼容、对设备物资的属性编码以及标识解析标准不统一的现象，导致在实施供应链智能化绿色化过程中的不顺畅。其中，属性编码包括服务分类编码和物资分类编码两种，其重点是用于体现供应链上供应和需求是否匹配，物联标识解析码主要用于对生产线上的产品质量以及物资流通过程跟踪。因此，企业与政府应该推进属性编码以及标识解析码的标准化，实现其在供应链各环节的广泛运用。

第三，推动智慧供应链与供应链金融的结合。当前供应链金融发展态势较好，一方面应加快推动供应链金融服务实体经济建设[9]，促使并鼓励金融机构、企业或个体都参与到区块链供应链金融创新中来，解决铁路运输设备制造业融资难、融资成本高的问题；另一方面利用区块链等智慧技术，将供应链金融与智慧供应链结合起来，鼓励供应链企业与金融机构共同推动融资服务平台应用，实现资源配置优化，供应链业务流程优化，降低供应链企业和金融机构的成本和风险。

5 结语

新一代信息技术的深度应用以及各界对环境问题的重视，使得传统的铁路运输设备制造业供应链向绿色化、智能化转型。绿色智慧供应链考虑了供应链的各要素和环节，以云计算等技术手段来处理大量数据信息，构建智慧供应链云平台，实现信息共享，从而达到减少浪费、保护环境的目的，实现了企业经济效益、社会效益和生态效益的统一，进一步推动了铁路运输设备智能化发展。