煤机装备产业互联网供应链协同模式研究

张建中

(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)

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

续表1

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

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

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

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。