物联网环境下造纸原料管控与物流研究*

李 跇

（北京交通大学经济管理学院，北京 100044）

造纸行业属于高能耗产业，在去产能化的改造过程中，诸多造纸企业不得不因为能耗与产出无法形成正比而被迫关停，然而在这种较为严峻的形势下，有些企业不仅没有影响正常的生产经营秩序，反而凭借自身合理的规划与优势进一步巩固了其在业内的竞争力，而且还营造了良好的口碑，究其原因就是企业在完成市场定位的前提下，能够审时度势地借助物联网以及物联网+的环境优势，强化自身管理，从而最大程度节约成本。

1 物联网与物联网+

图1 我国第三方物流收入情况走势图Fig.1 China's third party logistics revenue trend chart

随着我国社会主义市场经济体系不断完善，整个产业中的物联网基础架构得到了优化，据我国物流产业协会相关统计显示，截至2019年年底，全国物流及物流相关产业所产生的社会物流总费用13.3万亿元[1]。社会物流总费用与GDP比率为14.8%，这说明我国的物联网已经发展较为成熟（如图1）[2]。

1.1 物联网

物资流通不仅能够产生经济效益，而且还能够拉抬一些社会效应，因此，一个健全且具备可持续发展能力的物联网建设，对于地区乃至国家的经济建设尤为重要。自我国开始实施社会主义市场经济制度以来，就非常重视物联网建设，依托计算机多媒体设备和互联网环境的有效应用，这种物联网不仅实现了计算机智能化网格式管理模式，而且在有些产业上还进行了优化，从产品原材料入库到成品发送至消费者手上，全产业链物联网管理模式已经趋于成熟，让物联网在产业链相关资源整合的过程中发挥作用。

1.2 物联网+

人们在对物联网+运行模式不完全熟悉的情况下，认为物联网+的操作模式就是在之前物联网的基础上实现“N+1”的效果，这是对物理网+运行模式的一种片面认识，在整个物联网+模式运行期间，不仅要做到“N+1”的运行模式，还要实现“1+N”的模式[3]。后者提出来的“1”，大可以扩展、延伸到一个项目[4]，小可以缩短到一种工艺。而这些，在大数据以及AI仿真人工智能的管理下，能够实现精准化管理和精确化运行，从而使其成为企业行政管理上的助力条件[5]。

要想让物联网+体系形成规模化效应，最基础的物流资源，也就是里面的这个“1”，从图1数据可以看到，我国第三方物流的产业基础已经初具规模，无论是哪个行业，只需要与之形成对接，那么物联网+的规模化效应就能够发挥出来。

1.3 物联网环境中资源整合效应

借助物联网架构的管理优势，能够让生产制造型企业在进行有效管理的过程中，全面强化资源整合之后所形成的规模效应[6]，这有助于企业在降低经营成本的同时，减少能源消耗。这种资源整合与之前基于企业行政管理所提出来的资源整合不同的是，基于物联网环境下的资源整合所涉及到的资源总量没有发生变化，只是通过科学、严谨、规范的调配与管理，促使资源所产生的经济效益与社会效应最大化。

2 传统造纸行业原材料管控短板

虽然从运行效率上来看，基于物联网环境下的原材料管理对于提升造纸行业的管理能力较为有利，但是从实际经营看，很多企业不仅对于这种管理模式的优化并不感兴趣[7]，甚至有个别企业的实际经营人并不认同这种管理模式，这说明其中存在管控短板。

2.1 原料配比科学性相对薄弱

在日益激烈的商业竞争面前，企业为有效降低成本，全面提升商业利益，采取一系列措施来减少原材料的基本投入[8]，不按照标准增加添加剂的情况时有发生，这就导致了原材料配比的科学性明显降低，如果一旦将其纳入到物联网管控体系之中，这种操作方式以及生产加工工艺会被淘汰。

2.2 造纸原料投送精准性较差

造纸原料的基本分类，直接关系到纸张质量是否符合相关产品质量的规定与要求。如此一来，在造纸原料的甄选过程中，就必须让专业的技术人员按照不同纸张的需求标准对原料投送提出具体要求。

以目前物联网环境下的运行模式看，要真正实现精细化管理（如图2所示），仍有较大差距[9]，尤其在“云端”数据统计上，造纸原材料的数量与品质管理，以现有条件很难做到精细化分类，这不仅有可能无法降低企业的成本支出，反而会造成企业资源浪费现象加剧。

图2 物联网+运行体系下的造纸原材料精细管理运行模式图Fig.2 The operation model diagram of paper material fine management under the Internet of things plus operation system

2.3 造纸原料物流过程易污染

从成本控制的角度看，造纸行业所需要的原料在物流的过程中如果采用封闭或者冷链运输并不现实，但是在开放式的物流过程中，由于天气及环境因素的影响对于造纸原材料所造成的破坏[10]，不仅会影响造纸企业的正常生产经营秩序，而且还会因为原材料污染导致其物理特征下降，影响成品纸张质量。

按照现有的造纸原材料物流模式，基本采取就近原则，这能够最大限度地降低潜在污染可能对纸张质量造成的影响[11]，但这在很大程度上限制了造纸企业的规模化发展，因为区域性范围内的造纸原材料总量有限[12]，不拓展造纸原材料的来源渠道，造纸企业很难在业内形成竞争力，更无法提高市场占有率。

3 物联网环境下造纸原料管控方案

尽管造纸原料的科学管控困难重重，但为了完成“去产能化”的改造，全面提升造纸行业的资源整合能力[13]，必须依托现有优势来完成造纸原料的管理，这样才能降低造纸行业对环境的影响。

3.1 依托传统造纸技术，科学研判原料配比

从图2可以看到，基于物联网环境下的物资运输都被纳入到大数据分析与管理系统中，从交叉的曲线上可以看到，在“云端”可以完成对终端甚至是末端的信息采集[14]。将造纸原材料纳入到物流管控体系中之后，对整个物流过程进行跟踪管理，能减少人为因素对造纸原材料使用的影响。

从另外一个角度来看，如果把传统造纸技术所需要的所有原材料配比方案上传到“云端”数据库，由数据库按照造纸企业的实际生产经营能力和市场需求，精准地测算对于原材料的需求总量[15]，利用按需投送的原则来进行原材料的采购、运输、投送，就可以做到在不增加造纸企业实际成本支出的情况下，按照最低能耗确保企业的正常生产经营秩序。

3.2 优化现有造纸技术，实现精准物料投送

根据业内人士对造纸行业的整体测算，世界造纸工业每百美元产值占用资产154美元，同冶金、石油、化工相近，我国每年进口浆板和废纸占用的外汇排在石油和钢铁后，远高于其它行业，造纸所用原料及最终产品可再生、可回收再利用，因此纸张产品符合未来世界对环保产品的要求[16]。欧美的“绿色供应链”、“低碳变革”、日本的零排放等新产品设计理念不断兴起，造纸业的绿色化发展目标已成为共识。

在这种大的背景和趋势下，需对现有造纸技术进行优化与调整[17]，特别是当人工智能分析与AI技术全面介入到造纸原材料管控中，凭借人工智能的仿真处理模式，对物料进行精细化管理之后，物料的精准投送效率较传统模式有明显提升。

特别需要强调的是，这种基于物联网+优势下所形成的精细化管理，能增加机械设备的实际利用率，从而在人力资源管理体系中减少了人工成本的有效支出[18]，这对于造纸行业去产能化可以形成较强助力。

3.3 改进现有物流水平，降低运输过程污染

在借助人工智能精细化管理的基础上，利用大数据分析对周期性的造纸原材料运输进行综合分析与研判，全面提升物流管理能力后，可以明显提升物流运力，从而降低造纸原料在运输过程中被污染的风险。

同时，由于这些数据与信息为主控中心系统在“云端”进行远程控制，不会因人为因素影响而发生改变[19]，就减少了有可能对造纸原材料形成不可预见性影响因素的出现。即便因为不可抗力因素，造纸原材料在运输过程中出现了污染，“云端”控制系统也会第一时间得到信息通报，按照预设的预警方案对这些受污染的造纸原材料进行无害化处理，在确保纸张质量不受影响的同时，也减少了对环境资源的污染。但要想实现这种操作，就需要对所有的物流资源进行分批次的“数据化”管理[20]，特别需要做好相关信息的采集工作，这项工作依照现有的技术还无法做到智能化处理，仍需利用人工技术来完成，这将是下阶段物联网+技术进一步优化的重点发展方向。

4 结语

基于物联网环境的资源优势，可以让造纸原材料管控能力得到明显提升。通过物联网、物联网+技术在造纸行业中的普及应用，能够有效补齐传统造纸行业原料配比科学性相对薄弱、造纸原料投送精准性较差、造纸原料物流过程易污染等短板；并有针对性地提出依托物联网技术的造纸原料管控方案，为物联网环境下造纸原料管控与物流研究提供参考，为促进造纸行业“腾笼换鸟”、转型升级提供助力。