本作品获2022帆软BI数据分析大赛【最佳行业应用奖】

获奖团队：钢铁数智队

团队成员：张国红（队长）、毛志敏、杨磊、陆胥宏、崔永欢

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1、作品背景

1、业务背景/需求痛点

业务背景

首钢股份基于“一业四地”布局，制造单元末端涉及的迁安、京唐、顺义、各贸易公司、各加工中心等多个环节均存在库存管理的压力和风险，业务链长、业务类型复杂。

如何整合全流程库存数据，跟踪库存异动，发现库存风险，控制库存水平，是公司库存管理的重点。基于上述原因，首钢股份选取库存管理为切入点，以建立库存预警机制、全流程全局监控并合理评价整体业务链库存、完成库存模型搭建并以应用为目标，为首钢股份的库存管控体系提供支撑。

需求痛点

1. 存货数量大：目前，产成品、半成品库存数量大，严重影响企业存货周转 速度及资金利用率。形成这些问题往往是业务部门忽略资金占用，只重视存货的储备安全定额或者保证足够的销售供应，从而大量囤货、超量生产，造成存货数量大，大量占用流动资金，增加了企业经营风 险及融资成本。
2. 存货结构不合理：由于缺少计划性，或长期的存货管理混乱，造成存货结构不合理，有的品种短缺，危及生产经营，有的品种冗余，闲置浪费，不能统筹协调，齐头并进，达到库存量的均衡。
3. 缺少标准化得周期管控：钢铁产品生产周期长、工序多，各环节间未形成一套处理周期管控标准，缺乏监控机制，影响产品周转效率。
4. 存货周期长：大量长期不用无效库存挤占了正常生产库存，造成一面正常使用库存不够，无效库存长期占用资金的局面。为控制流动资金占用额，在日常存 货管理中只能尽量降低存货资金占用量，减少进 货量，从而影响了正常生产经营所需要的合理储 备量。
5. 清洁运输比低：响应国家环保政策，减少汽运比例，情节运输比作为政府环保的硬性指标，需要密切关注。
6. 运输商管理：由于运输供应商多管理难度大，存在延时交货问题，派车不及时问题，缺乏对运输商得管理评价，需制定供应商管理评价，更好得管控物流运输比。

2、数据来源

企业数据：

• 各工序库存表；动态库存表
• 产量统计表：每日产量计划
• 质量状态表：物料质量状态
• 历史库存表：各库区每日收发存
• 物流运输表：在途运输及运输商信息
• 库存预测表：基于历史预测未来7日库存
• 标准周期表：各材料状态得标准周期

2、分析思路

钢铁产品以合同和物料（即钢卷）为主线，串联产销研全流程，其中物料是销售、制造、质量、成本、物流等业务的基础，是这些业务管理的最小构成单元。以物料为颗粒度，进行多维数据分析，目标是降低库存，降低成品资金占用。该库存管控系统，横向覆盖销售、生产、质量与物流，纵向覆盖炼铁、炼钢、热轧、冷轧、硅钢等全流程工序。

1. 基于物料周期数字化理念，引入工序标准周期理念，从而引入原料产量比、成品产量比等多个全新工序评价指标。首先制定标准化的工序周期，以此来评价当前工序的运行是否正常；
2. 通过制定原料产量比的上下限，以评价当前工序原料的备料情况，既要保顺稳又拒绝拥堵。成品产量比则是评价当前工序质量通过率、带出品率及检验效率的综合性指标，成品产量比越低，则质量越好，带出品越低，工作效率越高。
3. 制定标准化周期，将物料周期数字化将材料分为四十多种物料状态，每种状态用历史数据核定标准时间，统计持续时间，并设置负责部门及专业。超期自动预警，对负责专业推送超期材料明细，降低相关专业排查时间，最终统计超期频次及原因。
4. 鉴于长期库存的风险程度和对资金流动性的影响，公司制定长龄库存控制目标为：三个月以上库龄存货占总量比例控制在2％以内。
5. 分析运输商运输量及准时到达率情况，作为供应商评价依据，提高供应商管理。
6. 基于时间序列算法，预测生产库、销售库存量，预防性进行库存管控，提高发运效率。

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3、数据处理

1、DM层数据集

由ODS层通过接口从业务系统抽取产品的生产操作履历、合同信息、质量信息、库存、发运以及运输商等信息，抽取完成将同类信息整合建立物料、发运、履历等基础主题以及维度信息，通过基础主题及维度信息，对数据进行清洗、转化、筛选、连接、汇总等操作，生成应用主题，作用于看板使用的DM层数据集。

2、维度与度量值

度量值较多，简单列举几个衍生度量值，如下：

• 库存差=实际入库-时间出库；
• 原料产量比=日产量/生产原料日库存；
• 清洁运输比=清洁运输发运量/总发运量；
• 工序产成品比=日产量/销售库日库存。

维度较多，简单列举如下：

• 时间维度(日/月份)；
• 项目维度(生产库/销售库/在途信息)；
• 品种维度（流向/品名/牌号）
• 地理纬度(省份、市)；

通过多维度交叉、联动，分析出相关指标变化趋势，并依据历史数据预测未来一段时间内的数据，从而为相关业务人员制定合理的应对策略，持续推进相关项目进度。

3、清洁运输比

汇总清洁运输量：增加自动清洁运输列，按照运输方式分类汇总清洁运输与非清洁运输月度累计和。

4、自定义月累计发货指标

1. 测算物料标准周期：根据历史数据对物料的四十多种物料状态进行测算，得出各工序、各牌号、各状态的标准时间，用于对物料各状态周期管控。通过计算各物料各状态的持续时间，与标准周期对比，判断是否超出。
2. 结合生产计划与标准周期，测算是48小时内准发到销售库的量与物料，方便销售发运分配发运方案以及预请车，缩短配车、等车时间，进一步降低库存，减少库存资金占用。
3. 根据产量与库存量计算出原料产量比，评价库存备料情况，降低无效库存。
4. 基于时间序列算法，用多年历史数据及出入库量，预测未来7日的库存量。

说明：因本作品涉及数据为直接链接生产库在线数据，为公司机密数据，为了保证数据安全，特下载为离线数据。计算过程不做特别说明。

5、可视化作品

1、库存总览

总览页面主要体现所有库存的资金占用情况、库存情况、各产品占比情况以及在库时长分析。

库存管理中，资金占用是最为重要的指标，关注每个库存的库存量，可只观的看出每个库存的资金占用情况，让生产专业人员对成本有直观的印象，能有效减少大量囤货、超量生产，造成存货数量大；另外可以查看不同产品类型的占比，督促相关品种负责人关注产品的生产以及发运情况；库存在库时长分析，因钢铁产品流程长环节多，加上认证、备料等占库存情况，重点关注三个月以上库存情况，并制定了库存控制目标为：三个月以上库龄存货占总量比例控制在4％以内。督促营销专业采取不同的增值销售策略，降低库存占用。

看板结论：整体生产库存为25.9万吨，低于计划库存，销售库存为7.9万吨，属于正常水平，其中热轧外销占比较大，需迁安地区抓紧组织发运。整体3月以上比例库存为3.5%，小于4%管控水平，表现相对良好。

2、生产库存分析

生产库存展示看板主要展示各工序库存容量、库存结构、在库时长、预测库存、备料情况四个方面，对当前生产库存进行全面的展示和分析，方便业务人员全面了解生产库存情况，为加快超期材料处置、提升生产库存周转效率、降低存货资金占用提供数据支撑。

各工序库存：动态展示公司从炼钢到热轧、酸洗、冷轧共六个库的库存量，并设置超库存警戒线橙色警报，提示业务人员采取降库存措施，防止发生堵库现象，保障生产正常运转。

库存结构分析：分析库存物料的状态，订单情况、质量情况以及生产过程情况。将材料状态归纳为生产过程中、质量管控、无单三大类，并设置三大类库存占比，对库存结构进行宏观展示。可以根据不同状态的明细，提醒品种工程师及时处理质量问题物料，同时营销人员可及时对无单物料进行渠道增值销售。

在库时长及超期分析：材料状态与部门挂钩，物料超期自动推异、预警，极大缩短问题排查时间，实现库存管理超前预测、迅速响应，避免出现问题物料滞留的情况，以实现库存的精准控制，提高工作效率，增大可周转库存量。

看板结论：一热轧、酸洗以及顺义冷轧超出库存预警量变为橙色字体，点击查看详细具体库区，以及材料状态和在库情况。查看得知，超期三天的总量占到50%以上，主要责任单位是热轧精整，其中主要是在排转库计划、质量封锁以及性能等待，需要相关专业去解决处理。

准发预测：通过在制品生产计划与库存的计算，判断出各工序的备料情况，及时调整备料系数，降低无效库存。另外根据每天生产情况，结合标准周期，推算出48小时内的准发量，帮助发运提前做发运方案，提前请车，同时下工序可根据准发情况，进行生产的预排程，优化生产计划结构，减少产品带出，造成损失。

3、销售库存分析

销售库情况分析：生产库准发的物料进入销售库，等待发运。基于数字化的支撑，可以清楚的了解到销售库存的整体情况以及发运详情。其中重点关注整体的库存量，其可以根据基础库存、入库量及出库量的简单计算得出，在此基础上细化到每一个库区对应的库存量、库容、满库率及库存警戒线，方便合理调配物料的同时，可以给到生产建议，保证库存处在一个动态的合理范围之内。

看板结论：整体库存在正常范围内，当日发运量为X万吨，符合正常发运A-B吨水平，发运节奏正常。月累计出库较累计入库差在X.17万吨，有利于库存降低。整体库存看，落料成品库库存接近预警线，需要重点关注组织发运。

7日库存预测：利用每日产量与库存进行计算，测算出产成比，评价库存备料情况，便于调整备料系数，减少备料库存。同时，用时间序列算法，基于各库的历史库存情况，结合每日各库区的出入库情况，对各库区做了库存预测（此处展示为二热轧库），可以清楚了解到未来7天此库区的库存值范围，一旦库存超量可提前采取措施和预警。

库存时长分析：与生产分析，库存时长分析相同，根据销售库的材料状态与部门挂钩，物料超期自动推异、预警，实现库存管理迅速响应，避免出现问题物料滞留的情况，提高工作效率。

4、产品发运分析

清洁运输比：股份公司为了贯彻国家环保要求，启用大量新能源汽车，大力提供清洁运输比，并作为公司的重点掌控指标。目前清洁运输方式以铁运和新能源汽车为主。目前清洁运输比可达到80%以上。

流向地图：首钢的客户遍布全国各地，产品分布也随着地域不同而不同，一张流向地图从迁安发往全国各地，清楚的展示了客户的流向、牌号以及订单量，帮助决策者与营销人员更形象的了解全国各地的销售情况。

可编计划统计：可编计划指的是在销售库通过了质量巡检、客户定金审查等环节，具备发运条件的产品。目前考虑到装车方案以及请车周期问题，销售库结合生产库48小时可准发销售库量，作为可发计划统计，一方便合理装配方案，二是节省请车时间。

库存出入库统计：结合每日出入库情况以及累计出入库情况，对比各工序库存出入库差距，对于差距大存在堵库风险，需及时调整发运节奏，保证库存周转。同时结合各工序历史库存趋势，提前做好运输节奏调整，合理分配发运资源。

运输商评价：运输团队的整体效率，是产品库存周转率有力保证。该模块主要通过对运输商的发运量统计、准时到达率的统计、派车效率几个方面作为评价指标，对运输商进行管理，规范发运流程，提高发运效率。

5、实施成果

(1)全流程库存分析效率大幅提高：提高分析效率，帮助快速发现库存管理的风险点及增值点。工作人员工作效率大幅提升，近两年中 库存数据实时查询系统运用，及时发现库存波动 原因和准确定位异动库存近10次，确保及时发现 和应对库存风险点，提高管理人员的库存风险发 现和库存决策制定的准确度。

(2)库存分析精度和质量明显改善：签于库存库龄结构管理的重要性，长期库存的风险程度和对资金流动性的影响，公司制定长龄库存控制目标为：三个月以上库龄存货占总量比例控制在4％以内。根据目标要求，公司库存管理小组展开专项梳理工作，以系统平台为基础，进行库存库龄结构分析，发现并定位长龄 库存分布情况，深入剖析长龄超期库存产生的根 本原因，制定有针对性的措施和预测消化时间，长龄库存占比降至2．9％，低 于4％的控制目标，实现经济效益80余万元。加快了库存周转，降低公司运营风险。

通过全流程库存结构分析和预警，可从渠道、品种等多角度锁定库存风险；通过建立库存周转周期分析，可提前发现可能超期库存、采取有效的措施、降低库存周期过长带来的成本风险。板坯库存由2018年月均X.Y万吨降低至目前A万吨，板坯物料周期由XY.3小时降低至A.6小时，降幅51.9%；板坯物料提速51.9%，热轧工序原产比稳定在1.2以下。

该库存管控系统集展示、计时、推送、监督、统计、分析为一体，适用于全工序全流程，实现了由企业由人治到数治的转变，具有覆盖面广，泛用性强，使用门槛低，实施效果立竿见影等特点，极具推广价值。

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