浅析新疆大型钢铁企业厂区道路运输的优化策略
中图分类号：U116.2 文献标识码：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
钢铁行业作为新疆经济的基础产业，为新疆加快推进新型工业化和经济持续、稳定、健康发展做出了重大贡献。近年来，随着钢铁大企业大集团纷纷进军新疆，竞争日趋激烈、生产成本过高、产能过剩（新疆钢铁行业“十二五规划”预测中指出“十二五”末预计新疆钢铁企业有效产能2 910～3 440万吨，总需求只有2 464～2 839（万吨），使得钢铁企业已经成为微利行业。截止2014年末，新疆共有钢铁冶炼企业（不含在建企业）67家，其中：独立炼铁企业39家，炼、轧联合企业28家[1]。
钢铁企业依靠降低物质资源消耗和提高劳动生产率获得的利润空间逐渐减小。物流被誉为是提升钢铁企业利润的“第三利润源泉”。钢铁企业物流系统主要包括原料的供应物流、钢铁的生产物流、成品钢的销售物流及废弃物的逆向物流，其中钢铁的生产物流属于企业内部物流。生产物流的基本保障是正常运转的运输系统，它与钢铁生产工艺过程紧密融合，如果内部运输不连贯将导致生产环节的中断，甚至会影响到上下游采购与销售相关的社会物流网络的正常运转。本文主要以新疆本土大型S钢铁企业为例，探讨钢铁企业厂区道路运输系统的优化问题。随着市场竞争日趋激烈，S钢铁企业在新疆的市场占有率不断下滑（如图1所示），生产物流的问题不断涌现，物流成本居高不下，道路运输系统存在的瓶颈问题，既影响了生产计划的顺利执行又在一定程度上加重了企业生产物流的混乱。因此优化厂区道路运输系统，是降低钢铁企业生产物流成本、提高利润的关键环节。
1 S钢铁企业厂区道路运输系统分析
道路运输在S钢铁企业厂区中占据着举足轻重的地位，具有机动灵活、适应性强、造价低等特点，借助多种道路运输工具（重型汽车、平板挂车、起重车、自卸汽车、罐车等）贯穿整个厂区运输作业。除了承担小宗原材料、往返矿石、废钢、合金料、钢坯等运输，近年随着企业在改扩建中，道路运输又代替铁路运输，负担起棒线材、螺纹钢等大宗钢材产成品的运输责任。S钢铁企业厂区道路是环状式围绕车间布置，便于功能分区，人流、货流组织及工程管线设置，但是占地面积大，道路的长度长（如图2所示）。
S钢铁企业厂内的道路运输业务主要有自营、外包两种经营模式。现实中不管是企业自己的运输部门还是第三方物流企业，相对于生产部、销售部都处于从属地位。由于物流活动往往是混杂在各职能部门中的，出现问题很容易造成权责不明的情况，同时又受钢铁企业厂内运载物料种类繁杂、数量庞大、运送频率高等特殊性的影响，致使物流部运输组织的难度增大，较少也很难从整体的角度制定合理的调度计划，生产调度还沿用传统的工作方式，调度员制定车辆调度计划时主要凭经验和直觉、车辆调度的随意性较强，只能通过报表显示数据，信息滞后，处理问题的效率低。在车辆运输组织调度模式方面，S钢铁企业采取的是每项运输任务分别指派一辆车去完成的“一对一”单车调度模式；当该项任务的货运量大于单车额定载重量时，又会采用一项运输任务同时派多辆车去完成的“多对一”调度模式[2]。
2 S钢铁企业厂区道路运输系统存在的问题
2.1 存在不合理运输现象
由于S钢铁企业建于20世纪60年代，不是在整体规划的基础上进行建设的，而是根据形势需要不断发展到今天，发展远远超出了建厂初期的预计，后期扩建、新建生产线的选址均受用地条件的影响，存在生产工艺流程不连贯，工艺设施平面布局不合理等问题，致使厂内出现不合理运输现象。主要包括以下几个方面：
（1）运输距离较长。由于S钢铁企业新老生产工艺设施受用地条件限制，某些相邻工序间距离较远、工艺设施布局分散。往往出现在前道生产工序结束后，制成的半成品须通过较长距离汽车运输运往下一道工序继续加工处理的现象。
（2）存在重复运输现象。近年来，S钢铁企业产能迅速扩充，出现生产工序间能力不匹配现象。在生产高峰期时，往往出现经前道生产工序下线后的大量在制品，需运到厂内的中转地暂时堆存后，待下一道生产工序的能力匹配时，再由中转地送往下一生产工序进行处理。这样就形成了重复运输，多了一道中间装卸环节，增加了装卸搬运成本。 （3）存在倒流运输情况。S钢铁企业生产工艺环节较多，某些生产工艺设施的布局受用地条件影响未按工艺流程走向布局，致使在制品出现经过A生产工序运往B生产工序后，在运行线路上存在回流运往C生产工序的现象。
2.2 局部路段车流量大，车辆拥堵现象严重
经调查分析，主要由以下几方面原因造成：
（1）车道宽度影响。经观测发现，厂区内除主通道外，有些车道宽度不足，在一定程度上影响着行车速度。
（2）交叉口的影响。S钢铁企业中生产物流跨越铁前区、炼铁区、炼钢区、连铸区、热轧区、冷轧区，势必产生众多的物流交叉，物料运量大，种类繁多，须根据不同特性的物料安排不同的运输方式，有铁路、道路、管线、胶带、辊道等，各运输方式之间也会产生了很多的交叉点，影响路段通行能力。
（3）交通条件的影响。S钢铁企业厂内道路上行驶的汽车类型有平板车、自卸车、载重车、罐车等，载重量各不相同、大小不一，占用道路面积不同，性能不同，速度不同，相互干扰大，严重影响了道路的通行能力。
（4）车间引道进出车辆的影响。当车间物流量比较大，车间引道进出车辆较多时，会对路段上的车流量产生横向干扰。
（5）行人自行车的影响。S钢铁企业厂内车道只有个别路段采用机动车和非机动车用分隔带设置，绝大部分路段为混合通行，尤其在上下班高峰期间，职工人数比较多且集中，会对没有设置人行道的路段造成干扰，影响行车速度。
2.3 装卸等待时间长，车辆利用率低
由于S钢铁企业生产单元的装卸能力与其产量递增不匹配，导致厂内运输车辆到达各生产单元后等待装卸的时间比较长，其半成品、产成品具有体积大、单重大等特点，装卸需要使用桥式起重机或龙门起重机，装卸作业既复杂又耗时。
通过对S钢铁企业道路运输系统分析，S钢铁企业现主要采用“一对一”和“多对一”的调度模式，这种分散调度的运输组织方式要求每辆运输车都配备一名专职司机，并且在装卸搬运的过程中，驾驶人员需要在装卸地点等待起重机、吊车的装卸作业，这样造成了人力、燃油的大量浪费。由此将导致在途车辆多、车辆空载率高，里程利用率低，运输效率差等问题。
3 S钢铁企业厂区道路运输系统的优化策略
3.1 应用循环甩挂运输组织模式
经分析S钢铁企业道路运输系统存在倒流运输、重复运输等不合理运输现象及装卸等待时间长、车辆利用率低等问题。由于生产设施是固定的，一旦建成则很难更改，从调整生产布局的角度来优化厂内运输的做法并不现实。可以考虑从运输组织的角度进行优化，来降低车辆装卸时间，缩短车辆行驶距离，减少在途车辆，提高车辆的利用率，以此达到降低厂内道路运输成本的目的。经调研，不管是理论研究，还是国内外的运输实践，都证明了甩挂运输是一种行之有效的车辆运行组织形式。它能增加牵引车的有效工作时间，加快车辆周转，提高货运生产效率，减少牵引车和驾驶员的使用数量，节省人工成本及车辆购置成本[3]。
甩挂运输一般适用于运输量大、运输距离较短、运输频次多、装卸能力有限且装卸等待时间占车辆运行时间比重较大的情况。S钢铁企业厂内运输就属于短距离运输，在0.2公里至8公里之间，其运距在甩挂运输适宜开展的运距范围之内；同时通过对厂内道路运输时间的现场调研，发现厂内运输车辆的装卸等待时间较长，有相当一部分车的装卸搬运等待时间占整个运输时间的比重高达80%以上，当车辆运输距离越短，行驶速度较快时，装卸等待时间越长，汽车运输生产率越低。甩挂运输应用了平行作业原则，它利用汽车列车的路线行驶时间来完成甩下挂车的装卸作业，可以将载货车辆的装卸等待时间缩短到最低，从而显著提高汽车运输生产率。常见的甩挂运输组织模式主要包括：“一线两点”甩挂、“一线多点”沿途甩挂、“多点一线”轮流拖挂及循环甩挂运输组织模式，根据S钢铁企业厂区生产工艺设施数量较多，布局较分散混乱的特点，适宜采用循环甩挂运输组织模式（在闭合循环回路的各个装卸点配备一定数量的挂车，汽车列车每到达一个装卸点后甩下所带的挂车，装卸工人集中力量完成主车的装或卸作业，然后挂上预先准备好的挂车继续行驶），以用最少的牵引车，最低的运输费用，优化其路径来解决道路运输系统存在的问题。
3.2 车流量二次分配
最优路径包括两个标准：距离最优和时间最优。当车流量不大，起点与终点距离较远的情况下，最短路径就是最优路径，距离最短，行车时间也就最短[4]。S钢铁企业在2013年对各节点的运输线路进行了优化，基本按各节点最短路径运行。经进厂调查发现，S钢铁企业厂内很容易出现在局部路段上车流量非常大的情况，尤其是在早高峰10：00～10：40，晚高峰5：20～6：00，车辆拥堵现象严重，延长了车辆运行时间，对企业的生产运营带来一定影响。此时这条路径上的行驶时间会因为堵塞而变长，时间就不是起讫点之间所有路径中最短的，此路径也就不再是最优路径。
在此种情况下，如果选择拓宽道路是不合适的，一方面会增加企业基建投资，另一方面由于局部路段只是在生产繁忙时会拥挤，其余时间道路利用率并不高。因此，在S钢铁企业高峰生产时段，局部路段车流量增大，产生排队延误现象的情况下，我们可以应用交通流分配理论，及时对车辆进行疏散，对最短路径上的车流进行二次分流，将一部分车流分到次最短路径上，实现时间上的最优，从而保证生产的顺利进行。
3.3 构建综合协调运输体系
S钢铁企业的生产物流运输系统主要由以下四个部分组成：原料及辅料的运输、在制品及半成品的运输、产成品的运输 及废弃物回收的运输[5]。其主要有五种运输方式（道路运输、铁路运输、管道运输、带式运输及辊道运输），其中带式运输、管道运输及辊道运输的应运比例比较低，没能充分发挥这些新型运输方式的优势。S钢铁企业应根据厂区运输作业对象和利用率的不同，分清哪些应该继续加强，哪些可以寻求运输替代，在分析各种物料的性质、运量、运距等因素的基础上选择最佳的运输方式，最终形成一个综合协调的运输体系。比如，对于运距近、运量大、温度不高的散装原料（如煤、矿石等），加大带式运输的应用，实现从料场到生产单元的连续输送；对于经过连铸工艺后温度较高的钢坯，考虑到生产工艺的要求，应减少道路运输的运量，加大辊道运输的投入，以实现热取热送。对于常温液体物料或粉状固体物料，不论运距远近和运量大小，都应考虑管道运输，利用它们自动化、连续化程度高的运行特点，不断提高其设备和相应辅助设施的科技含量，使其始终与企业生产进程步调一致。
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