0 引言

进入21世纪后,经济全球化、知识全球化发展势头强劲,带动了以大数据、物联网为代表的现代信息技术和物流技术的迅猛发展。物流产业对现代人类社会生产、生活的重要性和价值已经被人们广泛认可[1]。各个领域的生产企业均可以通过互联网、物联网等现代信息技术获得先进物流技术带来的运输、结存、货物信息识别、防伪、全流程追踪等服务,并大大降低了物流设施、设备的投入以及相关工作人员的占用,有效降低了企业生产、运输、销售过程中的各项成本,提高了自身的经济效益。

造纸是我国国民经济体系中的支柱产业之一,与社会生产、群众生活等息息相关。然而,作为传统制造业中重污染、高能耗的主要代表之一,随着我国绿色可持续发展政策实施力度的不断增强,造纸及纸制品产业未来正面临着巨大的节能、降耗、减排压力[2]。传统造纸企业,尤其中小企业缺乏创新能力,无法生产市场竞争力强的产品,在国际市场和产业分工中长期处于中低端状态。如何利用现代科技,从采购、生产、交易、物流、仓储等各个环节实现产业升级,成为我国造纸及纸制品产业未来必须面对的发展问题。

1 造纸企业仓储物流发展现状

1.1 多数企业配套仓储物流处于原始状态

自正式实施改革开放政策以来,我国造纸及纸制品产业不论从生产技术、设备或是理念上均获得了举足轻重的进步,有效提升了产业生产加工质量、降低了企业成本。然而,由于我国造纸及纸制品产业进入市场经济的时间较短,又处于传统制造业领域,因而存在较为普遍的“重产品、轻物流”的特点[3]。我国造纸及纸制品产业普遍将生产和研发重点集中在对新型产品以及改造生产工艺上,一定程度上忽视了为客户服务的附加价值的提升。这种思想反映到具体的企业仓储物流环节,主要体现在企业物流战略意识不足、企业内物流人才短趣、企业物流资源分散以及企业缺乏一体化信息平台支撑等方面。据本文进行实际考察发现,我国尚有相当一部分造纸及纸制品加工企业仓储物流的管理形式仍在使用原始的手工录入形式,甚至某些小型造纸企业才刚刚实现了由纸笔记录到计算机录入的原始发展阶段,与欧美日等造纸业强国相比差距巨大,也与我国当前制造业大国、造纸大国的国际地位不相符。

1.2 少数龙头企业正积极开拓智能化仓储物流

西方发达国家的造纸业早已意识到自身产业创新能力以及产品性价比的提升已经遇到了瓶颈,逐渐将仓储物流当作自身企业加快产品流动、降低企业生产成本的关键环节。以华泰集团、晨鸣纸业等国内造纸业龙头企业为代表的大中型企业同样开始积极探索智能化仓储物流的发展道路。2004年至2013年期间,华泰集团、晨鸣纸业、全国工商联纸业商会等企业或商会纷纷试水智能化仓储物流,部分企业已经逐步完成了智能仓储、智能物流信息平台等系统的建设。通过近几年的实践验证,在集装箱运输、仓储、车辆资源等领域提供一站式通关,年化节约费用三千万左右。同时,智能化物流仓储体系打打降低了造纸企业在仓储、运输过程中的系统冗余,提升了生产和交易效率[5]。在少数龙头企业的共同努力下,我国的智能化仓储物流业逐渐开始发展。

2 工业大数据在造纸企业仓储物流中的应用

2.1 工业大数据

工业大数据是指在大数据与工业融合的过程中,围绕传统制造业加工生产模式,从用户需求、生产、研发、改良、供应、销售、支付、仓储、物流、售后、回收再制造等全寿命周期各个环节产生的数据的综合。工业大数据对于当代人类社会生产和生活的主要价值在于:降低人类生活和生产过程中的能源消耗,进一步提升人生生产效率,引领第四次工业革命。[6]。工业大数据来源见图1所示。

图1 工业大数据主要来源   

2.2 造纸企业仓储物流工业大数据系统基本架构

本文从造纸及纸制品行业产品的全寿命周期入手,构建了图2所示的造纸及纸制品产业智能仓储物流大数据系统架构。

图2 造纸企业工业大数据系统基本架构   

2.2.1 生命周期与价值链

工业大数据系统在造纸及纸制品企业仓储物流产业链中的应用场景,大致可以分为研、生产和售后服务三大部分,如图3所示。

图3 造纸企业仓储物流产品价值链与应用场景   

1.研发与设计

造纸企业的研发数据,是通过自身企业以及全球纸制品产业研发人员在进行产品开发、技术优化的过程中不断累积所得[7]。研发与设计数据来源于纸制品全寿命周期的各个环节如:①实现基于大数据的纸制品原材料采购与储备;②实现基于用户需求的纸制品产品设计;③实现基于大数据的模拟仓储物流等。

2.生产与供应

造纸企业在进行产品生产和供应过程中,需要及时对产品、订单、设备、物料、人员工作等方面的信息进行规划和安排[8]。而企业的生产和供应全流程大数据均与造纸企业仓储物流数据管理息息相关。基于大数据构建的企业仓储物流体系,能够实时反馈企业储备物料、设备损耗、产品销售、产品运输等方面的信息,实现生产过程中的实时监控与管理。

3.运维与服务

随着绿色可持续发展理念不断深入社会生产的各个环节,造纸业对于纸制品回收再加工工作的重视程度越来越高[9]。作为一种可回收利用资源,工业大数据技术能够从产品的全寿命周期对产品进行追溯,系统能够通过大数据和人工智能分析企业每一笔产品的流动方向,从而及时采取有效措施对纸制品进行回收。

2.2.2 企业纵向层

按照大数据采集方式在企业纵向层进行细分,又可以分为信息物理系统层、企业管理信息系统层以及互联网平台系统层。基于大数据系统的造纸企业仓储物流企业纵向层见图4所示。

图4 造纸企业仓储物流企业纵向层   

1.互联平台层

基于工业大数据构建的造纸企业智能仓储物流体系能够从三方面对造纸企业的生产和管理提供改良方案:①通过改革仓储物流模式改变商业交易模式并提高生产技术;②通过网络化协同制造,解决产品原材料积压、稀缺,以及特殊产品储存运输等问题;③以产品为核心,通过物流大数据获取用户及产业链数据,从而为用户提供延伸性服务,拓展产品价值空间。

2.管理信息层

基于大数据系统的造纸企业仓储物流企业管理信息系统主要负责从仓储视角沟通企业各流程与模块之间的信息互联,通过动态化数据和信息获取,运用大数据、云计算技术实现造纸企业从原材料、零部件采购、运输直到产品售后、回收等产品全寿命周期的生产和管理[10],构建一条由上游供应商、中间生产者和第三方服务商、下游消费者再到上游供应商的全产业闭环链条,在一定的规则约束和制约下进行企业的生产和管理。

3.信息物理层

信息物理系统将会成为下一次科技革命的核心。对于造纸业而言,信息物理系统能够通过各类型传感器和信息采集装置,对制浆造纸过程中的机器运转数据、生产数据等进行感知和获取,运用数据集成分析和处理模块实现企业及产业级别的数据交换、生产制造和反馈控制。对于造纸企业仓储物流体系而言,信息物力系统能够通过海量数据分析和云计算技术,统筹企业整体生产和管理,做到工业设备、环境、群体的网络空间与实体空间的是深度融合。

2.2.3 IT价值链

工业大数据系统在造纸及纸制品产业仓储物流IT价值链上又可分为业务架构、信息系统架构以及信息技术架构三部分。基于大数据系统的造纸企业仓储物流IT价值链见图5所示。

图5 造纸企业仓储物流IT价值链 

1.业务架构

造纸企业智能物流仓储系统的业务架构,能够在很大程度上决定企业的业务战略、管理和组织流程,是企业全面信息化系统构建的基础之一。同时,基于大数据系统的造纸业仓储物流系统能够帮助造纸企业更加全面地了解市场发展趋势,通过货物、原材料的消耗和积压情况判定用户潜在的需求以及竞争对手的态势,帮助造纸企业改良产品属性创造出更有竞争力的产品。

2.信息系统架构

基于工业大数据构建的造纸企业仓储物流IT价值链中,信息系统架构是保证系统发挥最大价值,避免出现信息孤岛的关键。通过构建信息系统架构,能够有效实现造纸企业仓储物流系统各应用模块及数据的用户访问和对数据的增删改查。在工业4.0时代,造纸企业的各环节数据将会呈现出海量、爆炸性增长态势,造纸企业为实现精益知道和业务转型,需要充分利用仓储物流体系所展示的行业内外信息数据,从而开发新的企业管理应用,实现业务优化和创新。

3.信息技术架构

对于未来造纸企业而言,信息技术架构是指导企业进行大数据处理和应用的蓝图。信息技术架构将造纸企业及整个产业链条中定义的各种应用组建映射为相应的可以从造纸及纸制品市场或组织内部获取的技术组建。是构建大数据系统在造纸业仓储物流应用的最后一步。

3 结语

综上所述,本文构建了基于工业大数据技术基础上的造纸产业仓储物流体系。所构建的体系能够有效提升造纸企业对自身产品设计、采购、生产、交易、物流、仓储等各个环节的智能化管理,具有较高的应用价值。然而,该体系的构建门槛较高,对于我国大部分中小型造纸企业而言,如果暂时无法将物流产业作为自身企业的发展重点,则可以按照文中的体系构建重点委托第三方物流企业辅助进行仓储物流体系建设。