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★ 经济管理 ★

煤机装备产业互联网供应链协同模式研究

张建中1,2

(1.北京天地龙跃科技有限公司,北京市朝阳区,100013;2.煤炭科学研究总院矿山大数据研究院,北京市朝阳区,100013)

针对煤机装备供应链存在的产品种类复杂、小规模定制化、供应链效率低下和营销成本虚高等问题,首先,研究了煤机装备供应链及电子商务现状,并分别对煤机厂和煤炭企业在供应链上存在的痛点进行了分析,根据总结出的传统煤机装备电子商务不能适应供应链转型发展诉求,提出了以产业互联网方法论梳理和重构煤机装备供应链协同模式,构建“以客户为中心”的前台、中台和后台一体化的供应链协同价值创新体系;其次,详细阐述了包括煤机装备B2B2C的电子商务框架技术、煤机装备产品三维可视化技术、煤机装备故障诊断与健康预测维护技术(PHM)和基于“共享仓库”的供应链产融服务模式构建技术等关键技术;最后,基于煤机制造集团企业诉求和产业互联网实践,对研究结果进行了总结和展望。

关键词 煤机装备;产业互联网;供应链协同;煤机电子商务;共享仓库

0 引言

随着互联网新一代信息技术蓬勃发展,煤炭工业技术水平、产业生态也迎来快速发展的契机,尤其是煤机装备制造、供应信息化水平也逐步进入新的发展轨道。传统的煤机供应链属于典型的离散制造业态并且有着突出的行业特色,主要体现在如下几个方面:

(1)由于煤炭资源随层开采的特殊性,煤机装备以定制化为主,尤其是综采、综掘等核心大型装备占比达70%左右,其特点是装备极其复杂,部件、零件种类型号繁多,且不同矿井、采掘工作面设备型号千差万别。

(2)煤机装备制造特点是零配件供应商与主机厂是“多对一”的关系,制造过程工艺复杂、物料分散、产线标准化不足、高端配件供应不足、产能相对过剩。

(3)煤机装备销售主要依靠贴身式的行销方式,销售周期长、成本高、需求获取信息量不足,往往需要营销和技术专家多轮访谈跟进方能达成采购意向。

(4)煤机成套装备技术复杂,为了保障煤炭生产有序进行,客观上要求煤机备件供应链稳定高效[1]

为了解决上述问题,使煤机装备供应链更好地与互联网融合,本文在分析传统煤机装备供应链痛点的基础上,利用产业互联网理论体系构建煤机装备产业链上下游B2B供应链协同模式,通过建设第三方的行业垂直煤机装备电子商务平台体系,汇聚和整合煤机装备产业链产品数据、供应商、煤企客户、技术服务商、物流和金融等产业资源,利用工业互联网架构整合新一代信息技术,建立煤机设备全生命周期故障预测与健康管理精准维护模式,并利用复杂装备三维建模及可视化交互技术,满足煤机装备产品线上展示的特殊性需求,增强信息发布的深度、展示的广度和直入人心的体验感,打通供应链上下游供求信息通道,从而扩大产品销售商机,为传统煤机制造企业、服务企业提供一种开拓市场和服务客户的思路和方法,从而推动煤机装备产业链不断创新发展。

1 煤机装备供应链及电子商务现状分析

1.1 煤机装备供应链痛点

煤机装备供应链以煤炭生产企业为核心,上游各方(包括煤机主机厂、备件厂、技术服务商、代理商和通用物资供应商等)围绕煤炭企业生产组织提供各类服务,其中最关键的即是综采、综掘、通风、运输、机电和洗选等核心生产系统装备及其备件的供应,长久以来一直存在着痛点。

1.1.1 供应商及服务商痛点分析

供应商及服务商痛点主要包括:一是典型的买方市场,主要是以赊销、代销、寄销等方式,导致产生大量的应收账款;二是客户与销售人员绑定,销售人员离职导致的客户流失普遍存在;三是备件需求信息不准确,产能相对过剩;四是由于库存成本转嫁供应商导致的库存高、备件保养不及时;五是资金占用、流通仓储成本过高;六是存在假冒伪劣、以次充好的现象,亟需品牌保护[2]

笔者将供应商及服务商分为一般竞争型、充分竞争型和地域充分竞争型3类,并按典型代表、业务特点、痛点及产生原因维度进行分析,见表1。

表1 供应商及服务商痛点分析

类型典型代表特点痛点痛点产生原因一般竞争型国有、民营大型装备供应商研发设计能力强,定制型、订单式生产产能不足高端配件市场需求大,生产已经排满,供不应求生产资金周转不开对煤矿方下游垫资生产,对上游外协厂则要先付款后排产,造成资金占用过高假冒伪劣,市场流失原外协厂、小厂私下仿制销售,造成市场流失;小厂代储库存优势,生产紧张时造成供货不及时情况,煤矿容易选择替代厂商的产品;小厂价格优势;小厂服务及时优势铸件厂供货不及时因政策、市场需求波动影响,外协厂数量减少,造成产能不足;外协厂要求先付款后安排生产,生产资金不足

续表1

类型典型代表特点痛点痛点产生原因充分竞争型中小型服务商研发设计能力一般,生产能力弱、产品竞争激烈代储库存高,清点结算核对难代工厂私下销售,小厂仿制销售;产品可替代性强,市场竞争激烈,为抢占市场选择赊销、代储、寄售方式地域充分竞争型配件厂、门市部离煤矿近,按订单生产,售后服务及时生产资金周转不开,扩大市场垫资生产;规模小,产品小而散,仿制加工为主;技术服务能力不足

1.1.2 煤炭企业痛点分析

煤炭企业痛点主要包括:一是设备及备件采购价格与价值偏离问题,采购与需求分离问题;二是设备健康状况与备件安全库存问题;三是供货不及时和仓储管理成本高问题;四是应付账款和扩大再生产融资渠道成本问题[3-4]

笔者将煤炭企业划分国有大型煤矿集团、民营大中型煤矿和中小煤矿3类,按典型代表、特点、痛点和产生痛点原因维度进行分析,煤炭企业痛点分析见表2。

表2 煤炭企业痛点分析

类型典型代表特点痛点产生痛点原因国有大型煤矿集团国家能源集团、中煤能源、晋能控股集团、山东能源资源优势明显,市场影响力大,信用较强资产闲置,产品价格与价值偏离产能压减,设备闲置;原厂备件不足,原厂产能不足,找不到替代品民营大中型煤矿伊泰、汇能等有资源管理水平高阳光采购需求,供货不及时。股东利益需要;原厂产能不足,安全库存预测不足中小煤矿小型民营煤矿资源和资金有限没有充分的资金购买原厂备件,技术服务不及时由于缺乏资金,加之厂家要求付款条件,要求货到付款,预付款等;周边一些小厂通过测绘配件尺寸,进行仿制替代,费用较原厂低

1.2 煤机装备电子商务现状

1.2.1 煤机装备销售电商现状

2013年以来,以煤炭企业、煤炭装备制造企业、服务企业及第三方互联网公司从自身出发构建煤矿装备及服务相关的B2B电子商务平台[5]。如以线上展示+交易为主的矿宝网、矿E网、黑金网、煤机通、中国煤机网、煤婆网、矿亿网等,以展示+交易+服务的第三方垂直电商平台的煤机天地网、煤亮子、国能网等,从目前来看各平台运营及盈利能力普遍不太乐观,亟需寻求切入供应链的商业模式,进而形成价值链创新。

1.2.2 煤炭企业采购电商现状

一些大型煤炭企业从自身经营管理、提质增效方面考虑,构建集团模式的集中采购电子商务平台,如冀中能源的物资电子商务采购平台[6],以供应商管理、交易管理、采购协同管理和工业品超市等实现对传统的物资采购模式的改革,降低了采购成本;郑煤集团以满足集团管控的“供、产、销”业务协同和管理出发,规划构建融企业物流、信息流、商流、资金流一体的电子商务协同平台[7];此外还包括开滦股份电商平台[3]、神东煤炭集团电子商务采购平台[1]、中煤能源集中采购平台等。这些平台主要是以企业内部管理为目标,进而拓展为第三方物资采购、服务、金融等一体化平台,这与销售电商平台最终愿景基本一致。

结合上述供应商、服务商和煤炭企业建立的集采集销电商体系模式,从商流、信息流、仓储物流和资金流进行分析,见表3。

表3 煤机装备电商平台现状分析

分析维度现状存在问题现状概述商流建立了电商交易平台,功能很丰富但以宣传展示为主;交易模式主要以线下交易、线上记录为主未建立平台销售渠道,以面上宣传为主很难实现交易;未建立取代传统模式的服务队伍,对客户吸引力不大信息流虽然建立了平台,但缺乏较好的运营模式和支撑团队,导致数据量、频次、活跃度不足;数据更新以人工录入为主,缺乏自动化的就源采集手段平台未进行供应链深层次的打通,未实现供应商、煤企客户、仓储物流的信息连接通道仓储物流目前主要采用传统物流方式,配送周期长、成本高未建立面向煤企客户集约化的前置共享仓库,保障客户提货及时性,提升客户体验;未实现高效、及时的配送体系,且未与平台进行高效的协同资金流平台运营、推广至新价值形成过程缺乏较好的资金投入及收益模式未能切入交易,无法实现平台资金流,通过撮合交易、自营、卖场等商业模式实现引流,从而引入第三方金融机构对交易过程进行融资,产融互相促进发展以信息发布、广告宣传为主,只在信息流层面做了部分工作,未切入供应链交易过程,未实现商流、信息流、物流、资金流“四流”合一,远未实现对传统供应链的升级改造

2 煤机装备供应链协同体系研究目标与方法

2.1 研究目标

分析煤机装备供应链存在的问题,设计以煤机装备供应链协同管理模式的电子商务服务体系,构建煤机装备供应链协同B2B行业垂直电子商务平台,以平台整合产业上下游大型设备供应商、服务商和代理商,建立煤机装备信息分类与编码体系,将煤机装备成套系统、整机、部件、配件、物资、服务等产品信息按分类体系全面采集录入,对于关键成套系统、设备及部件以三维可视化方式进行展示,并能够进行三维拆装演示,将关键复杂的煤机设备模型与商品信息、设计图号、生产物料进行关联,通过构建云仓储系统与各供应商ERP进行连接,实现商流、信息流、物流和资金流的全面打通,实现煤机供应链平台化经济模式,提高煤机供应链竞争力和价值水平。

2.2 研究方法

根据煤机装备供应链特征,笔者以产业互联网构建方法对煤机装备供应链进行重构,产业互联网定义是基于互联网技术和生态,对各个垂直产业的产业链和内部的价值链进行重塑和改造,从而形成的互联网生态和形态,是经济转型升级的助推器[8]。产业互联网构建方法主要包括以下5步:

(1)构建煤机装备B2B电商交易平台,以平台整合产业信息、产业技术和产业商品定价的话语权,包括供求信息、交易撮合、支付集成、线下物流和仓储集成,实现去除低效的中间环节,将优秀的煤机终端服务商和优秀的研发企业形成产业共同体。

(2)煤机产业链增信融资平台,关联产业链核心企业,由第三方增信融资平台为上游中小供应商提供融资途径和降低融资成本,助推新模式的发展。

(3)煤机装备智能制造平台,基于工业互联网平台架构整合云计算、大数据、物联网、AI等新一代信息技术,重构煤机装备智能制造解决方案,实现个性化定制的柔性制造模式。

(4)建立煤机装备仓储物流配送交付平台,整合行业内外物流资源,通过构建集中自营仓储库,整合分散库存和配送骨干网络,降低僵尸库存等导致的成本。

(5)煤机全产业链服务模式转型,构建煤机装备故障预测与健康管理平台(PHM),实现运营服务的按需匹配,结合构建基于电子商务的CRM云平台,实现服务化延伸。

3 煤机装备供应链协同价值创新体系架构

根据前述产业互联网体系构建方法,结合煤机装备供应链特点,以产业链视角构建以客户为中心的供应链协同价值创新体系,该体系分为前台、中台和后台3个部分。煤机装备供应链协同价值创新体系架构如图1所示。

图1 煤机装备供应链协同价值创新体系架构

(1)体系前台。以链接煤炭企业和各供应商、服务商为目标,建立包含煤机装备电子商务交易平台、煤机装备产品三维可视化平台、客户关系管理云平台(CRM)和煤机装备故障预测与健康管理平台(PHM)等构成的煤机装备供应链协同服务平台,实现营销资源、用户需求、市场机会、供应商资源和产能产线共享。

(2)体系中台。包括业务分析、产业大数据、金融服务和技术服务资源对外提供的能力核心,通过平台集中采购、云端仓储将优质货源、供应商和技术服务商进行有效联接,依托产业链核心企业建立产业链融资增信服务机制,实现产融一体化为供应链前台提供支撑。

(3)体系后台。产业链上游各优质的供应商企业实体,包括煤机制造商、物资供应商、仓储物流、金融机构等,依据平台建立的统一信息分类与编码规则和产品全生命周期追溯管理体系,打通各实体企业内部销售管理系统、生产研发管理系统(ERP/MES/PLM/PDM/IPD)、物流系统、售后服务系统等信息化系统,将其数据实时抽取到体系中台,通过不断标准化、优化和固化流程,从而提高整个供应链体系的稳定性、可靠性和抗风险能力。

4 关键技术

4.1 煤机装备B2B2C电子商务框架技术

利用B2B2C电子商务平台的核心开发框架,针对煤机装备电子商务线上交易业务要求进行定制开发。搭建一个集B2B电商网站、在线支付、云端仓储和移动App一体化的信息化平台,用户可通过PC、手机、iPad等设备登录该交易平台,实现在线商品展示、供求信息对接和交易活动综合门户。主要功能包括采购商城、供求信息、二手煤机、真品验证、超级商家、招投标和增值服务等。

煤机装备B2B2C电子商务开发技术框架包括应用门户、业务运营和业务整合。应用门户包括交易前端门户、移动门户、增值服务门户等前台应用;业务运营包括用户管理、订单管理、商户管理、产品管理、物流配送管理、支付结算等;业务整合包括对接ERP、财务系统、企业供应链系统、CRM系统等,为上线供应商提供销售分析、用户分析等商务智能应用。煤机装备B2B2C电子商务开发技术框架如图2所示。

图2 煤机装备B2B2C电子商务开发技术框架

4.2 煤机装备产品三维可视化技术

针对煤机装备定制化、复杂性特点,通过线上产品可视化系统能够充分展示煤机成套装备、整机设备、部件及配件的产品特性和工艺先进性,并能够与电商交易平台商品信息综合展示,将系统、整机、部件和配件按分类编码与设计图号一一对应,通过模拟产品三维构成及拆装展示,显示煤机装备不同产品特性,增强销售前期线上信息交互深度与体验。煤机装备产品三维可视化技术涉及的关键问题包括:一是复杂煤机装备的三维模型重现,基于设备原始三维设计模型的数据脱敏处理;二是产品三维模型轻量化处理与拆装展示;三是三维模型与产品编码信息关联,包括产品特性、工艺参数、应用场景等。

三维模型轻量化及可视化处理采用了2种技术路线:一是系列图片渲染方式,采用SolidWorks、Pro/E、UG等软件制作的成果导出为OBJ格式,再导入3DSMax中加工处理,处理后的三维模型导入Keyshot进行三维渲染,导出一系列三维模型图片序列,发布为html页面,可采用PS优化处理图片进行Web端展示;二是采用真三维场景展示,对于复杂设备则采用基于WebGL技术的真三维场景进行综合展示。产品三维轻量化及可视化技术路线对比见表4。

表4 产品三维轻量化及可视化技术路线对比

对比内容图片渲染方式真三维场景展示方式适用范围单个产品、部件或配件展示适用复杂多模型、多场景综合展示用户体验采用渲染图片和PS处理,显示速度和效果直观简洁更快速需对复杂模型进行轻量化处理,场景动态实时渲染,采用光照、镜面、流体等VR、AR技术能够更逼真保密性产品设计模型基础上进行渲染,实现模型与图片分离,完全杜绝产品设计模型外泄,保密性较好需产品设计模型,基于模型进行脱敏处理,如尺寸、关键部件、参数等混淆处理,需从技术上满足保密性要求工作量及成本工作量相对较小,维护产品图片序列即可工作量较大,需维护产品、场景三维模型,并对模型进行处理、存储、显示和后台管理,软硬件及人工投入较大

4.3 煤机装备故障预测与健康管理(PHM)

煤机装备故障诊断与健康预测维护是基于工业互联网平台架构的云计算、物联网(IoT)、大数据和人工智能(AI)等新一代信息技术,应用于煤机装备全生命周期过程的状态监测、故障诊断、故障预测、健康评估、寿命预测和成本分析及追溯管理等业务,实现煤机装备预知性精准维护的目标,打通煤炭工业现场与煤机装备制造全产业链条,为煤机装备备件安全库存、订单式生产和柔性制造提供技术支撑,是实现煤机装备供应链协同模式的关键一环。基于预测性维护的供应链协同业务流程如图3所示。

由图3可以看出,线上协同平台支撑“以客户为中心”的服务化延伸和价值实现,包括煤机装备故障预测与健康管理平台、产品三维可视化平台、交易平台和客户关系管理平台;根据线下业务需求,以煤机配件安全库存和长协订单为核心,通过对煤机装备安装、运维和维修过程监管和对设备状态监测实现动态评估安全库存,为备件需求提出决策建议;根据备件需求情况,通过交易平台下订单,并实时下发至供应链各企业ERP系统,ERP系统根据需求进行计划排产,从而实现基于订单式的高效协同。

图3 基于预测性维护的供应链协同业务流程

4.4 基于共享仓库的供应链产融服务模式

通过建立区域性共享仓库,以共享仓库现货库存和产能锁定,并以此为实物抵押引入供应链金融服务,实现煤机装备供应链与金融服务协同融合。基于共享仓库模式的金融服务模式如图4所示。

图4 基于共享仓库模式的金融服务模式

基于共享仓库模式的金融服务模式建立线下先免费后租赁的共享仓库,作为供应商寄售库或代储库,享有平台优惠政策必须在线上采购、线下入库,通过集中共享仓库严格的出入库与基于RFID等标签化的质量全生命周期追溯管理,保障平台经营种类的可靠性;通过共享库存降低煤机企业寄售库存量,引入同品类配件形成市场化竞争机制,扩大客户货源;通过建立规范化的仓储管理体系和高效的物流配送网,形成既保障供货及时性又能实现出库即结算模式;引入平台自有资金或金融服务,为配件采购提供订单融资、租赁融资、增量授信等服务,金融服务与支付过程进行强制约束,引入企业资信担保,形成轨道式付款模式。

5 结论及展望

笔者以煤机装备研发、制造和服务于一体的天地科技股份有限公司企业自身发展诉求出发,基于产业互联网方法论,构建了“以客户为中心”的煤机装备供应链协同服务模式,利用协同平台将集团企业下属各子企业客户资源、产品资源、营销资源、制造资源、技术资源和人才队伍进行了的集成并规范化管理,通过信息化手段打通协同平台到各子企业内部ERP、CRM等系统,以电子商务门户结合CRM平台汇聚市场信息,建立集团企业市场响应呼叫中心,由集团企业一体化营销管理部门协同分配市场信息,有效筛选有价值的商机,避免内部恶意抢单。经研究实践得出如下结论:

(1)以市场化机制建立煤机装备“线上B2B协同平台+线下仓储物流资源+金融服务”关联绑定交易的O2O协同模式,实现将信息流、物流、资金流、商流全面结合才能具备撬动传统煤机交易模式的基本条件。

(2)产业互联网理论及技术体系符合目前传统行业、供应链转型升级发展趋势,为煤机装备产业转型发展提供了一套方法论。围绕“营”字做好“以客户为中心”的一体化协同,关键在于利用煤机产业链核心企业优势,引领和带动产业链上下游关键资源的整合与优化;围绕“销”字做好以“订单”为核心的交付及服务协同。

(3)煤机装备产业互联网平台应定位为行业第三方平台,以核心企业诉求出发,逐步吸引供应链各方共同参与并专业化分工协作,建立“公开、公平、公正”的开放共享模式,引入商业资本开展运营,形成规模优势、服务优势、价格优势,促进优胜劣汰从而形成产业链良性竞争新秩序。

参考文献:

[1] 李飞.神东煤炭集团电子商务采购方案探讨[J].科技创新导报,2017,14(33):138-140.

[2] 渠雁晓,王学文,李娟莉,等.煤矿机械装备数字模型资源集成创新平台[J].机械设计与制造,2016(5):240-243.

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[5] 张建中.基于虚拟价值网的煤矿装备电子商务服务体系研究[J].煤炭经济研究,2018,38(12):59-64.

[6] 曹瑞娟.煤炭企业电子商务采购模式研究[J].企业导报,2016(14):108-10:

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[8] 陈春春.产业互联网的定义和分类[J].互联网经济,2018(Z2):32-35.

Research on the collaborative mode of industrial Internet and supply chain of coal machinery equipment

ZHANG Jianzhong1,2

(1.Beijing Tiandi Longyue Science and Technology Co., Ltd., Chaoyang, Beijing 100013, China;2.Mine Big Data Research Institute, China Coal Research Insitute, Chaoyang, Beijing 100013, China)

Abstract Aiming at the problems of complex product categories, small-scale customization, low efficiency of supply chain and high marketing cost existed in coal machinery supply chain, the current situation of coal machinery equipment supply chain and e-commerce were studied, and the pain points of coal machinery plant and coal enterprises in the supply chain were analyzed respectively, and according to the conclusion that the traditional coal machinery equipment e-commerce could not adapt to the demand of the transformation and development of the supply chain, the collaborative mode of coal machinery equipment supply chain combed and reconstructed by the industrial Internet methodology was put forward, and a supply chain collaborative value innovation system with the integration of "customer-centered" front, middle and back office. The key technologies were analyzed, including B2B2C e-commerce framework technology of coal machinery equipment, three-dimensional visualization technology of coal machinery equipment products, fault diagnosis and health prediction and maintenance technology of coal machinery equipment (PHM), and construction technology of supply chain industry and finance service mode based on "shared warehouse". Based on the demands of a coal machinery manufacturing group and the practice of industrial Internet, the research results were summarized and prospected.

Key words coal machinery equipment; industrial Internet; supply chain collaboration; coal machinery e-commerce; shared warehouse

中图分类号 TD-918

文献标志码 A

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引用格式:张建中. 煤机装备产业互联网供应链协同模式研究[J].中国煤炭,2021,47(5):27-34.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.05.005

ZHANG Jianzhong.Research on the collaborative mode of industrial Internet and supply chain of coal machinery equipment[J].China Coal,2021,47(5):27-34.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.05.005

基金项目:中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2018QN036、2018-TD-MS059、2018-2-ZD002)

作者简介:张建中(1980-),男,河北保定人,主要从事矿山数字化、信息化、智能化研究工作。E-mail:td-zhangjianzhong@foxmail.com

(责任编辑 路 强)