راهبردهای مؤثر برای مدیریت زنجیره تأمین ماشین‌های ساخت لوله فولادی

درک چالش‌های کلیدی در زنجیره تأمین لوله‌های فولادی

اختلالات رایج در زنجیره تأمین لوله‌های فولادی

بخش تولید لوله‌های فولادی همچنان با همان مشکلات قدیمی لجستیک مواجه است. بر اساس گزارش پونمون در سال 2023، حدود یک سوم تمام پروژه‌ها به دلیل شلوغی بنادر و طولانی‌بودن زمان بازرسی‌های گمرکی با تأخیر مواجه می‌شوند. علاوه بر این، سیاست‌های تجاری بین‌المللی نیز وضعیت را پیچیده‌تر کرده‌اند و انتقال فولادهای تخصصی را به ویژه آلیاژهای پیشرفته مورد نیاز برای ساخت خطوط لوله نفت و گاز از مرزها دشوار می‌کند. و نباید از خود کارخانه‌ها نیز غافل شد: بسیاری از واحدها دهه‌ها قدمت دارند، بنابراین وقتی خرابی تجهیزات به صورت غیرمنتظره در حین تولید رخ می‌دهد، تمام فرآیند متوقف می‌شود. این مشکلات تنها شرکت‌های منفرد را تحت تأثیر قرار نمی‌دهند، بلکه زمان‌بندی کلی پروژه‌های ساخت و ساز در مراحل بعدی را نیز به هم می‌ریزاند.

علل اصلی عدم تعادل عرضه و تقاضا در تولید لوله فولادی

گسترش سریع زیرساخت‌ها باعث 17% رشد سالانه از سال 2021 به دلیل تقاضای بالا برای لوله‌های مقاوم در برابر خوردگی، ظرفیت کارخانه‌ها با این تقاضا همراه نبوده است. مقررات سخت‌گیرانه‌تر زیست‌محیطی نیز تأییدیه‌های جدید برای کارخانه‌های فولاد را به تأخیر انداخته و زمان‌های تحویل را افزایش داده است. این عدم تعادل بیشتر در بازارهای در حال توسعه مشهود است، جایی که دسترسی محلی به ماشین‌آلات تولید لوله با نیازهای توسعه شهری همگام نیست.

تأثیر کمبود مواد اولیه و نوسانات قیمت بر تولید لوله‌های فولادی

افزایش قیمت نیکل در سال 2022، هزینه تولید لوله‌های فولاد ضدزنگ را تا ۴۰٪ افزایش داد و باعث شد تولیدکنندگان مدل‌های قیمت‌گذاری خود را در میانه قرارداد اصلاح کنند، در کاربردهای غیرحساس از مواد درجه پایین‌تر جایگزین استفاده کنند و عناصر کمیاب زمینی را برای تولید لوله‌های آلیاژی خاص ذخیره کنند. این فشارها حاشیه سود ۶۸٪ از تولیدکنندگان متوسط را کاهش داد و ۲۳٪ از آنها برنامه‌های گسترش خود را در سه‌ماهه سوم ۲۰۲۳ متوقف کردند.

استفاده از فناوری برای شفافیت بلادرنگ در زنجیره تأمین لوله‌های فولادی

محدودیت‌های ردیابی سنتی در تولید لوله‌های فولادی

روش‌های سنتی نظارت، صفحه‌گسترده‌های دستی و بازرسی‌های دوره‌ای، شکاف‌های داده‌ای ۱۲ تا ۴۸ ساعته ایجاد می‌کنند و تولیدکنندگان را تا زمانی که اختلالات بیشتر شوند، نسبت به توقف ماشین‌آلات یا کمبود مواد اولیه کور می‌سازند. این ناکارآمدی‌ها پاسخگویی در محیط‌های تولیدی پویا را تضعیف می‌کنند.

راه‌حل‌های اینترنت اشیا و هوش مصنوعی برای نظارت بر ماشین‌های ساخت لوله فولادی

سنسورهای جاسازی‌شده مدرن اینترنت اشیا (IoT) به‌طور مداوم شاخص‌های کلیدی تولید را پایش می‌کنند، از جمله دمای بیلت در حدود ۱۱۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، فشارهای شکل‌دهی بین ۵۰ تا ۱۰۰ مگاپاسکال و همچنین سایش ابزار را در لحظه رخ دادن نظارت می‌کنند. با ترکیب این داده‌ها با الگوریتم‌های هوش مصنوعی، کارخانه‌ها می‌توانند در حدود ۹۲ درصد مواقع زمان نیاز به تعمیر و نگهداری را پیش‌بینی کنند، حداقل بر اساس برخی تحقیقات اخیر بخش اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) در سال ۲۰۲۳. تسهیلات تولید فولاد که ردیابی RFID را برای موجودی خود اجرا کرده‌اند، بهبودهای چشمگیری نیز تجربه کرده‌اند. یکی از واحدهای بزرگ گزارش داده است که پس از انتقال به این فناوری، اشتباهات آزاردهنده در کلاف‌های فولادی را تقریباً به میزان سه‌چهارم کاهش داده است.

دوقلوهای دیجیتال و پلتفرم‌های تحلیلی در عملیات لوله فولادی

دیجیتال دواین‌ها در واقع کپی‌های مجازی از خطوط تولید واقعی هستند که به شرکت‌ها امکان می‌دهند ببینند چه اتفاقی برای خروجی آن‌ها می‌افتد وقتی فرآیندها را تنظیم می‌کنند. این امر به آن‌ها کمک می‌کند تا در شرایط سخت با ددلاین‌های غیرممکن، سریع‌تر مشکلات را رفع کنند. یک شرکت در جایی توانست زمان تغییر محصول را حدود ۱۸ درصد کاهش دهد، پس از آنکه مدل‌های دیجیتال دواین خود را با داده‌های واقعی ماشین‌های نورد در حال کار متصل کرد. چیزی که این سیستم‌ها را واقعاً مفید می‌کند، توانایی آن‌ها در تشخیص زودهنگام مشکلات است. هنگامی که سنسورها مشکلاتی در کیفیت مواد که پیش‌بینی نشده بودند را شناسایی می‌کنند، سیستم به صورت خودکار سفارشات خرید را به‌روزرسانی می‌کند تا ضایعات کمتر شود و اختلالات تولید در آینده کاهش یابد.

بهینه‌سازی موجودی و برنامه‌ریزی تقاضا برای تولید لوله‌های فولادی

تعادل بین مدل‌های دقیقاً در زمان مناسب و دقیقاً برای حالت اضطراری در موجودی لوله‌های فولادی

سازندگان لوله‌های فولادی با زیان‌های ۱۷٫۸ میلیارد دلاری که هر ساله به دلیل مشکلات مختلف زنجیره تأمین ایجاد می‌شود، دست و پنجه نرم می‌کنند، بر اساس گزارش مک‌کینزی در سال گذشته. بسیاری از شرکت‌ها اخیراً رویکردهای خود را در مدیریت موجودی تنوع بخشیده‌اند. سیستم قدیمی JIT قطعاً هزینه‌های انبارداری را حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهد، چون مواد را بدون ذخیره‌سازی اضافی به صورت روان جریان می‌دهد. اما امروزه تقریباً نیمی از کارگاه‌هایی که با آن‌ها صحبت می‌کنیم، در واقع مقداری موجودی اضافی از انواع کلیدی فولاد که بیشترین نیازشان را دارند، نگه می‌دارند. این استراتژی ترکیبی به آن‌ها کمک می‌کند تا به سرعت به تقاضاهای ناگهانی برای لوله‌ها در پروژه‌های انرژی جدید در سراسر کشور واکنش نشان دهند. در عین حال، همچنان موفق می‌شوند چرخه موجودی خود را به‌طور نسبتاً کارآمدی حفظ کنند، شاید حدود ۸۵ تا ۹۰ درصد، بسته به شرایط بازار و نحوه برنامه‌ریزی پیش‌روی آن‌ها.

پیش‌بینی تقاضای مبتنی بر داده با استفاده از یادگیری ماشین

پیش‌بینی‌های تقاضای لوله فولادی که توسط مدل‌های یادگیری ماشین انجام شده و بیش از دوازده عامل از جمله الگوهای هزینه‌های زیرساختی و آینده مواد اولیه را بررسی می‌کند، دقتی حدود ۹۲ درصد برای پیش‌بینی‌های شش ماه آینده به دست آورده است. طبق گزارشی صنعتی از اوایل سال ۲۰۲۴، این الگوریتم‌های پیش‌بینی، مقادیر موجودی اضافی را در مقایسه با تکنیک‌های قدیمی پیش‌بینی به اندازه تقریبی ۳۷ درصد کاهش داده‌اند. هنگامی که این سیستم‌ها به سیستم‌های ERP متصل می‌شوند، شرکت‌ها می‌توانند در صورت نیاز ناگهانی یک پروژه به لوله‌هایی با ابعاد خاص یا مشخصات پوشش خاص، سفارشات خود را تقریباً بلافاصله تنظیم کنند. این سطح از پاسخگویی تفاوت چشمگیری در مدیریت زنجیره تأمین ایجاد می‌کند و از هدررفت منابع به دلیل موجودی غیرضروری جلوگیری می‌کند.

مطالعه موردی: مدل‌سازی پیش‌بینانه در برنامه‌ریزی تأمین پروژه‌های خط لوله

یک شرکت بزرگ لوله‌کشی حدود ۲۴ میلیون دلار از تأخیرات بالقوهٔ پروژه جلوگیری کرد، زمانی که سیستم پیشرفتهٔ ردیابی موجودی را برای تأمین فولاد درجه API 5L به‌کار گرفت. همچنین آنها شروع به استفاده از شبیه‌سازی‌های تأثیرات آب‌وهوایی کردند و نقشه‌های گرمایی ایجاد کردند که نشان می‌داد در کجا تأمین‌کنندگان ظرفیت آزاد دارند. در طول کمبود بزرگ سیم‌پیچ‌های فولاد X70 در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۳، این سامانه به آنها حدود ۱۴ روز زودتر از وقوع بحران هشدار داد، بنابراین می‌توانستند قبل از تنگ‌شدگان بازار، به دنبال کارخانه‌های جایگزین بگردند. مدل‌های دقیق میلی‌متری آنها از میزان مصرف مواد، در عمل منجر به کاهش حدود ۱۲ درصدی ضایعات مواد نسبت به میانگین صنعت شد.

تقویت شبکه‌های تأمین‌کننده و تأمین مقاوم

ارزیابی قابلیت اطمینان تأمین‌کنندگان در خرید مواد حیاتی لوله‌های فولادی

برای تولیدکنندگانی که می‌خواهند عملیات خود را به‌طور نرم ادامه دهند، برقراری بازرسی‌های قوی از تأمین‌کنندگان کاملاً ضروری است. هنگام بررسی تأمین‌کنندگان، چندین عامل مهم وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد. نرخ تحویل به‌موقع و کامل بسیار مهم است، همچنین حفظ سطح معیوب‌ها در زیر حد استاندارد صنعتی ۱٪ که اکثر شرکت‌ها به آن اهمیت می‌دهند. شفافیت در تمام لایه‌های زنجیره تأمین امروزه اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است. تولیدکنندگان برتر فلزات معمولاً این بازبینی‌های عملیاتی را هر سه ماه یکبار انجام می‌دهند. آن‌ها بررسی می‌کنند که مواد از کجا تأمین شده‌اند، چه مقدار موجودی ذخیره برای فلزات تخصصی که تأمین آن‌ها دشوار است در دسترس دارند، و همچنین شاخص‌های ثبات مالی مانند نسبت نقدینگی را بررسی می‌کنند که باید بالاتر از ۲٫۰ باشد تا نشان‌دهنده مدیریت سلامت جریان نقدی باشد.

انعقاد قراردادهای بلندمدت برای تضمین دسترسی به مواد لوله‌های فولادی

قراردادهای بلندمدت که شامل تعهدات حجمی می‌شوند، معمولاً حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد از نیاز شرکت‌ها را پوشش می‌دهند. این نوع توافق‌ها به ثبات تأمین مواد کمک کرده و از نوسانات شدید قیمت جلوگیری می‌کنند. برای تولیدکنندگان، این قراردادها به معنای دسترسی به قیمت‌های مناسب در ابتدا است، در حالی که تأمین‌کنندگان دقیقاً می‌دانند هر ماه چه مقدار درآمد خواهند داشت. تحقیقات سال گذشته نشان داد که کارخانه‌هایی که از قراردادهای با سطوح قیمتی مختلف استفاده می‌کردند، در زمان بحران‌های تأمین، حدود ۱۸ درصد در هزینه مواد صرفه‌جویی می‌کردند، نه اینکه فقط کالاهای موجود را با نرخ بازار خریداری کنند.

تنوع‌بخشی به منابع تأمین در مناطق جغرافیایی مختلف برای کاهش ریسک

گزارش اخیر زنجیره تأمین سال 2023 نشان می‌دهد که حدود 7 از هر 10 تولیدکننده لوله فولادی که با حداقل سه تأمین‌کننده منطقه‌ای مختلف کار می‌کردند، توانستند پروژه‌های خود را حتی در شرایط بحران‌های تجاری یا مشکلات حمل و نقل به حرکت خود ادامه دهند. شرکت‌های هوشمند تمایل دارند با تأمین‌کنندگان فولاد کربنی نزدیک در شعاع حدود 500 مایل به طور نزدیک همکاری کنند، در عین حال گزینه‌های پشتیبان خارج از کشور را برای آلیاژهای تخصصی که گاه‌گاهی نیاز دارند، نیز حفظ کنند. بسیاری از شرکت‌ها از تأمین‌کنندگان خود می‌خواهند که به اندازه 45 تا 60 روز مواد اولیه ذخیره کنند تا احتیاط بیشتری صورت گیرد. مطالعات نیز این رویکرد را تأیید می‌کنند: شرکت‌هایی که شبکه تأمین‌کنندگان گسترده‌تری دارند، حدود 34٪ اختلال کمتری نسبت به شرکت‌هایی که تنها به یک منطقه وابسته‌اند، تجربه می‌کنند. این امر واقعاً منطقی است، چرا که داشتن گزینه‌های متعدد در مواقع بحرانی می‌تواند در آینده دردسرهای زیادی را از شما بکاهد.

تقویت تاب‌آوری کلی زنجیره تأمین در تولید لوله فولادی

مدیریت اختلالات لجستیکی و ریسک‌های فرامرزی

تولیدکنندگان لوله فولادی این روزها به شدت با تراکم در بنادر و فرآیندهای کند گمرک دست‌وپنجه نرم می‌کنند. حدود ۳۸ درصد از آنها این موضوع را بزرگترین دردسر خود در جابجایی کالاها می‌دانند. اوضاع به دلیل تنش‌های سیاسی بین کشورها و زیرساخت‌های قدیمی که تنها نمی‌توانند حجم حمل و نقل مدرن را پشتیبانی کنند، بدتر هم می‌شود. بازیگران بزرگ صنعت اخیراً شروع به ترکیب روش‌های مختلف حمل و نقل کرده‌اند. آنها ابتدا محصولات را با کشتی ارسال می‌کنند و سپس هر وقت ممکن است به قطار تغییر مسیر می‌دهند، به‌ویژه تلاش می‌کنند از گلوگاه‌هایی مانند منطقه کانال سوئز اجتناب کنند. شرکت‌هایی که نرم‌افزارهای هوشمند مسیریابی را اجرا کرده‌اند، بر اساس مطالعات اخیر بخش لجستیک، شاهد کاهش تقریباً یک‌چهارمی تأخیر در تحویل کالاهای خود در سال گذشته بوده‌اند.

چارچوب‌های پاسخ پیشگیرانه به ریسک در زنجیره تأمین لوله فولادی

نرم‌افزار مدرن مدل‌سازی ریسک می‌تواند بیش از ۲۰۰ سناریوی اختلال مختلف را شبیه‌سازی کند، از بسته‌شدگی زنجیره تأمین تا مسائل سیاسی بین‌المللی. آنچه این سیستم‌ها را ارزشمند می‌کند، توانایی آن‌ها در پیگیری عملکرد تأمین‌کنندگان، ارزیابی سطوح ریسک در مناطق مختلف و نظارت لحظه‌به‌لحظه بر تغییرات بازار است. قیمت فولاد کربنی را در تابستان گذشته در نظر بگیرید که به‌طور غیرمنتظره‌ای در سه‌ماهه دوم سال ۲۰۲۳ افزایش یافت. شرکت‌هایی که سیستم‌های پوشش ریسک خودکار را راه‌اندازی کرده بودند، حاشیه سود خود را حدود ۱۵ تا ۱۸ درصد بالاتر از شرکت‌هایی که چنین محافظتی نداشتند، حفظ کردند. مدیریت خوب ریسک تنها به معنای داشتن این ابزارها نیست. شرکت‌ها باید دائماً بر تأمین‌کنندگان خود نظارت داشته باشند، ذخایر موجودی را با تغییر شرایط تنظیم کنند و راه‌هایی برای ارزیابی مواد جایگزین هنگامی که منابع اولیه ناپایدار یا بیش از حد گران شوند، توسعه دهند.

مطالعه موردی: مدیریت بحران در لجستیک فولاد پس از همه‌گیری

وقتی بحران کانتینرها در سال 2022 رخ داد، یک تولیدکننده بزرگ لوله تنها در مدت هشت هفته زنجیره تأمین خود را به‌طور کامل بازسازی کرد و این موفقیت را مدیون فناوری دیجیتال تاین بود. آنها شبیه‌سازی‌هایی از حرکت کالاها در کارخانه‌ها و مسیرهای حمل و نقل انجام دادند. در نتیجه، توانستند حدود دو سوم محموله‌های مقصد اروپا را از طریق بنادر دیگری عبور دهند. این شرکت همچنین شروع به تهیه ۲۵ درصد فولاد کربنی خود از کارخانه‌های محلی به جای کارخانه‌های دورافتاده کرد. چیزی که بیش از همه قابل توجه بود، کاهش زمان آماده‌سازی لوله‌های پوشش‌دار از ۱۴ هفته به تنها ۹ هفته بود. این اصلاحات سریع تقریباً ۸٫۲ میلیون دلار صرفه‌جویی برای آنها به‌همراه داشت که در غیر این صورت از دست می‌رفت. این موضوع نشان می‌دهد که چقدر ارزشمند است در سیستم‌هایی سرمایه‌گذاری کنیم که در مقابل فشارها انعطاف‌پذیر باشند.

‫سوالات متداول‬

شایع‌ترین اختلالات در زنجیره تأمین لوله‌های فولادی چیست؟

شایع‌ترین اختلالات شامل تراکم در بنادر، بازرسی‌های طولانی گمرکی و تجهیزات قدیمی کارخانه است که می‌تواند تولید را متوقف کند.

رشد تقاضا چگونه بر تولید لوله‌های فولادی تأثیر می‌گذارد؟

توسعه سریع زیرساخت‌ها باعث شده است که تقاضا از ظرفیت تولید پیشی بگیرد، به ویژه در بازارهای در حال توسعه، که این امر عدم تعادل عرضه و تقاضا را تشدید می‌کند.

فناوری چه نقشی در بهبود زنجیره تأمین لوله‌های فولادی دارد؟

فناوری‌هایی مانند حسگرهای اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی می‌توانند معیارهای تولید را به صورت زمان واقعی نظارت کنند، پیش‌بینی تعمیر و نگهداری را بهبود بخشند و شفافیت زنجیره تأمین را افزایش دهند.

چگونه می‌توان موجودی و تقاضا را بهینه کرد؟

شرکت‌ها با تعادل بین مدل‌های به موقع و در صورت نیاز و استفاده از یادگیری ماشین برای پیش‌بینی دقیق تقاضا، بهینه‌سازی انجام می‌دهند.

قابلیت اطمینان تأمین‌کننده چرا مهم است؟

تأمین‌کنندگان معتبر، کیفیت و تحویل مداوم مواد را تضمین می‌کنند که برای حفظ برنامه‌های تولید و جلوگیری از اختلالات ضروری است.