說起化工行業(yè),其實對我們來說并不陌生,化工產(chǎn)品(石油化工、農(nóng)業(yè)化工、化學醫(yī)藥、高分子、涂料、油脂等)滲透到了我們生活的方方面面,對電子、家居建材、紡織、裝備制造、農(nóng)業(yè)、航天航空等許多行業(yè)都有巨大的關聯(lián)帶動作用,其發(fā)展速度和規(guī)模對社會經(jīng)濟各個部門有著直接影響,是國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。
化工的地位舉足輕重,但化工企業(yè)的日子卻并不好過。
國內(nèi)化工企業(yè)大多數(shù)是一些附加值低、產(chǎn)能落后傳統(tǒng)型企業(yè),數(shù)字化基礎薄弱,隨著市場供需兩側不確定因素增加,原先粗獷式的經(jīng)營方式失靈,大多化工企業(yè)缺乏抵御市場風險的韌性,經(jīng)營壓力大。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,截至2021年前三季度,A股化學制品行業(yè)上市公司273家,其中24%的企業(yè)凈利潤不到1億元人民幣,10%的企業(yè)處于虧損狀態(tài),行業(yè)整體利潤微薄甚至虧損,化工企業(yè)亟待轉(zhuǎn)型。
化工行業(yè)利潤微薄甚至虧損,7成上市公司未部署數(shù)字化
化工行業(yè)需求難以預測響應速度跟不上市場變化錯失良機
近年來,化工行業(yè)市場競爭愈加激烈,要求質(zhì)量好、交付快、價格優(yōu),企業(yè)生產(chǎn)交付壓力大。此外,化工行業(yè)受上下游影響業(yè)務量波動大。如近期國際能源價格上漲,疊加海運價格高企,化工企業(yè)成本控制承壓;另一方面受國際局部形勢影響,部分化工產(chǎn)品(如化肥)價格飆升,市場需求瞬息萬變,化工企業(yè)需要及時了解產(chǎn)品最終用途需求變化并快速對業(yè)務進行調(diào)整。具體來說,化工企業(yè)當前面臨的挑戰(zhàn)有以下幾方面:
前段供應,化工原材料種類復雜,大宗期貨價格波動較大,物料需求與供應批量約束多樣,分配方式復雜,不同產(chǎn)線需求差異大,企業(yè)采購供應統(tǒng)籌規(guī)劃難度大;
中段生產(chǎn),連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)能期望拉滿,但需求存在波動,疊加環(huán)保政策、限電及場內(nèi)物流等因素,如何匹配市場需求,合理分配產(chǎn)能,生產(chǎn)合適種類產(chǎn)品實現(xiàn)收益最大化;
后段銷售,信息流單向流通,部門之間的信息缺少共享和協(xié)同,各部門的計劃割裂,無法看到整體經(jīng)營狀況;如何用現(xiàn)有資源、最短時間達到最優(yōu)效果,提升收益,支撐增長。
這些挑戰(zhàn)對化工企業(yè)的生產(chǎn)資源配置、生產(chǎn)排程追蹤、工藝精細化管理、營銷體系以及產(chǎn)銷協(xié)同等全局各個環(huán)節(jié)的經(jīng)營決策質(zhì)量都提出了更高的要求,基于業(yè)務規(guī)則+經(jīng)驗決策的傳統(tǒng)業(yè)務決策方式已無法滿足企業(yè)需求,亟需更加智能化的決策機制。
化工行業(yè)生產(chǎn)特征顯著,行業(yè)競爭加劇
環(huán)保高壓安全與合規(guī)管理壓力大
隨著“雙碳”政策體系逐步建立,各個行業(yè)出臺實施方案,化工企業(yè)成長路徑明確?;ぷ鳛榱鞒讨圃鞓I(yè)往往需要追求連續(xù)生產(chǎn),由此來降低成本和綜合能耗,但在過去他們往往只計算了經(jīng)濟賬而忽視了能耗賬。隨著國家對安全環(huán)保和合規(guī)管控加強,行業(yè)面臨較大的成本壓力,部分企業(yè)產(chǎn)能嚴重過剩與國家提倡的“綠色制造”格格不入。
因此化工企業(yè)在做核心經(jīng)營決策之時,將需要多增加一個能耗維度,企業(yè)面臨的問題將從單純的最優(yōu)生產(chǎn)運營增長問題,變化為“能耗—增長”雙優(yōu)的問題,甚至加入更多的優(yōu)化目標。面對多種約束條件與優(yōu)化目標,化工企業(yè)的決策也變得越來越復雜,傳統(tǒng)業(yè)務決策方式根本無法滿足需求,這背后需要企業(yè)決策者擁有更加智能的決策工具。
無論是需求的快速響應還是安全環(huán)保合規(guī)管控,對化工企業(yè)而言都需要通盤考慮,從局部優(yōu)化到全局優(yōu)化。面對如此復雜的企業(yè)決策,人工經(jīng)驗愈發(fā)難以應對。企業(yè)需要新的決策機制來降低對人的依賴,而智能決策的應用能夠很好地解決這一難題。智能決策會利用多種智能技術和工具,基于既定目標,綜合考慮約束條件(如環(huán)保)、策略、偏好、不確定性等因素,對化工企業(yè)相關數(shù)據(jù)進行建模、分析可自動實現(xiàn)最優(yōu)決策,為化工企業(yè)決策提供核心優(yōu)化模擬能力和擴展性,快速響應市場,實現(xiàn)利益最大化。
構建全局可控的經(jīng)營決策系統(tǒng)打造化工企業(yè)精細化管理能力
化工企業(yè)想要破局,需要從全局出發(fā)改進整體經(jīng)營,從產(chǎn)、供、銷、存、運等多個角度全盤考慮企業(yè)經(jīng)營決策,因此企業(yè)領導層也將面臨的是一個長周期的多目標復雜決策。面對這樣一個多階段多目標的聯(lián)合決策問題,之前的決策辦法將不再適用,取而代之的是可量化、精細化的智能經(jīng)營決策系統(tǒng)。
通過智能決策技術,建設全局的智能經(jīng)營決策系統(tǒng)實現(xiàn)智能化升級,從而更加合理地安排生產(chǎn)物料資源,實現(xiàn)利潤最大化?;て髽I(yè)可以借助經(jīng)營決策系統(tǒng)進行銷量預測,掌握市場動態(tài),更加科學的制定生產(chǎn)計劃,合理規(guī)劃企業(yè)供應鏈;經(jīng)營決策系統(tǒng)能夠以利潤為導向,指導整體采購、生產(chǎn)、庫存、發(fā)運。同時通過優(yōu)化產(chǎn)能規(guī)劃與生產(chǎn)工藝,進⼀步符合環(huán)??刂埔蟆?br />
這里我們以農(nóng)化企業(yè)部署全局智能經(jīng)營決策系統(tǒng)為例。
農(nóng)化企業(yè)也是一個典型的高能耗化工企業(yè),它的化肥產(chǎn)品的銷售有淡旺季之分。因此企業(yè)一直需要利用淡季進行提前備貨準備,以此來彌補旺季到來時的產(chǎn)能不足。但是長久以來,淡季的提前備貨也導致了他們有一定量的庫存積壓;這些積壓的化肥也會因為存儲時間過久需要額外的回爐操作,才能重新銷售,這就又增加能耗和成本問題。
針對該類業(yè)務場景,可利用智能決策技術對潛在可能出現(xiàn)的場景進行模擬,并查看相應場景下的結果,以便做出最優(yōu)決策,用于直觀地指導后續(xù)生產(chǎn)、銷售、采購等計劃。例如,通過機器學習對淡季旺季的銷售進行預測,基于運籌優(yōu)化技術建立安全庫存模型,通過模型給出最優(yōu)分批次生產(chǎn)策略,指導淡旺季生產(chǎn)的同時,還能進一步降低庫存的風險。這種高效的協(xié)同模擬可以幫助企業(yè)將偶發(fā)變動因素(例如:偶發(fā)急單插單計劃)快速可視化,得出現(xiàn)有生產(chǎn)計劃影響最小、生產(chǎn)成本最低的方案。
智能經(jīng)營決策系統(tǒng)助力企業(yè)精細化管理
由于化肥生產(chǎn)是典型的連續(xù)性生產(chǎn),決策系統(tǒng)也考慮了連續(xù)能耗的使用,盡可能地降低切換生產(chǎn)類型造成的能耗與物料損失。從企業(yè)經(jīng)營的全局出發(fā),更加準確地識別市場變化、采用能耗更低的生產(chǎn)計劃、實現(xiàn)更加低的庫存呆滯、擁有更加敏捷的供應鏈體系。
國內(nèi)一家典型的以磷化工為主體的農(nóng)化企業(yè),國內(nèi)擁有7家子公司、18個銷區(qū),覆蓋30個省份、1600個經(jīng)銷商、2萬個電商、250萬噸化肥、100+品種,通過智能決策技術實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型第三級跳,轉(zhuǎn)型效果顯著,其綜合能耗降低10%,庫存積壓率降低20%,倉儲成本節(jié)約超6000萬,有效產(chǎn)能利用率實現(xiàn)20%的提升。同時,這種供給側平衡為企業(yè)生產(chǎn)、倉儲、運輸成本帶來了顯著降低,進而實現(xiàn)了碳減排的綠色發(fā)展目標。
智能決策引領化工行業(yè)新一輪變革
全新的經(jīng)濟形勢下,化工企業(yè)將不得不調(diào)整經(jīng)營策略,轉(zhuǎn)向精細化運營,而智能決策技術則是幫助化工企業(yè)打造精細化管理能力的一方良藥。從前端供應到中段生產(chǎn)再到后段產(chǎn)銷協(xié)同,智能決策價值立竿見影并正在用其特有的方式創(chuàng)造更多更加直接的制造價值,幫助更多化工企業(yè)在“烏卡時代”可以更好地適應變化。
目前,工業(yè)智能決策技術尚處于技術接納生命周期曲線的早期,預計未來5年將逐步滲透早期采用者和早期大眾,走向規(guī)模化。隨著智能決策技術應用的普及,化工行業(yè)也將迎來新一輪商業(yè)變革,開啟智能化化工時代。欲了解更多智能決策的應用價值與商業(yè)案例,可通過杉數(shù)科技官網(wǎng)獲取完整版《2022工業(yè)智能決策白皮書》。