1林木生物质发电集料作业系统简析
1．1林木生物质集料处理作业系统概念
在对林木生物质发电原料作业过程中，需要在不同地点用不同类型的机械设备，且原材料不同，其处理工艺和工序也不相同，因此常把处理林木生物质资源过程划到不同的工艺流程中。这些划分方式不仅不利于原材料工艺流程的优化研究，还造成了整个过程的管理障碍，无法实现统一管理。因此在优化之前，需对此过程进行定义。林木生物质集料作业过程(简称集料作业)是指林木生物质资源经过采集、收集、打捆、晾晒、压缩、切碎、运输、装卸、贮存等工序步操作最终形成可用生物质发电原材料的物料处理过程。集料作业既包括收割、平茬等最初的原收稿日期：2014—06—23基金项目：黑龙江省哲学社会科学研究规划项目(11C046)；中央高校基金科研业务业务费专项资金资助(DL11AC35)，(SupposedbytheFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities)(DL11AC35)作者简介：李睿(1981一)，男，黑龙江哈尔滨人，助理研究员。材料采集阶段，也包括晾晒、打捆、切碎等初加工阶段，还包括从运输到贮存的整个物流过程。在集料作业中使用的设备和人员组成的系统即为集料作业系统。集料作业系统是一个人、机作业体系。集料作业是把林木生物质原料加工成发电原料的过程，因此可以将其看成为林木生物质发电的原料供应链，而集料作业系统的成本问题则可转化为基于最小成本的原料供应链构建与管理研究。
1．2林木生物质发电供应链构建可行性分析
在集料作业过程中，主要特点有三个。首先，集料作业区域半径小。由于物流费用较高，因此生物质发电项目多建在距离采集地较近的位置，根据多个学者的研究，一般的集料作业半径在100公里左右。其次，集料作业的各工序相对独立。再次，目前林木生物质发电原料采集、收集过程多数由个人或小企业者分散完成，他们的加工地分散，技术层次差别较大，由此导致整个集料作业是在松散的管理状态下完成的。发电企业往往通过购买的方式从农户或小企业手中购买原料，然后自行组织运输及原料加工工作，尚未形成对集料作业的完整管理。
2基于JIT策略的集料作业系统设计
日本丰田汽车公司的大野耐一于1953年提出了JIT生产方式，它指将必要的原材料、零部件以必要的数量在必要的时间送到特定的生产线，生产出必要的产品。通过生产的计划和控制及库存的管理，实现产品按质按量的低成本生产要求。JIT的优点是通过计划和管理，降低生产过程中的仓库费用、产品及半成品的管理费用、存货维护、保管、装卸、搬运等费用，并可根据市场情况随时对企业的生产和经营进行调整期望达到生产适合市场需求产品的最终目的。很多企业通过实施JIT管理，减少成本约30％E63。基于JIT的优点，将其引入集料作业系统中，按照供应链管理方式，实现系统在低成本下按质按量提供发电原料要求。
2．1集料处理系统分解
为了实现JIT管理，首先将集料作业系统划分为采集、运输、贮存及初加工子系统。其中采集子系统包括采伐、收集、晾晒工序步，实现林木生物质最初的收集过程。运输子系统主要指从收集地到发电企业的运输过程。贮存子系统包括装卸、搬运、贮存三个工序步。初加工子系统包括切碎、打捆、压缩等初加工工序。通过分解，集料作业系统可看作由采集、运输、贮存和初加工子系统四个部分组成。
2．2集料作业系统的工艺流程分析
将集料作业系统划分成四个部分以后，系统共有6种方案可供选择，如下图所示。上图中所示的6种工艺流程都可实现林木生物质资源到发电原材料的处理过程。但当工序步顺序变化时，其成本却不尽相同，如将林木生物质切碎运送，体积会缩小2～6倍，汽车满载率明显提高，运输成本降低，但若要在运输前完成初加工工序则会增加新厂房费用和管理费用，因此工艺流程的选择，还需结合工序设置进一步分析。
2．3基于JIT的采集工序设置分析
采集是获取资源的第一步，在现实的生物质项目中有两种方式，一种是由生产企业自行组织，统一采集，集中处理；另一种方式是由个人采集，然后由生产企业收购。第一种的缺点在于林木生物质的采集受季节限制，一年中只有两三个月，其余时问人员无事可做、设备闲置。第二种方式的缺点是个人与生产企业间为买卖关系，个人为了追求经济利益会抬高价格，以次充好，这对生产企业会造成巨大伤害。结合JI，I’策略，可采用供应商管理策略进行设置。首先，规划供应商个数，然后对原料提供者逐一考核，选择好的作为供应商，通过合同或利润分成等方式形成伙伴关系，将其纳入发电企业管理中。其次，对供应商统一培训。通过培训，将采集子系统所有标准和技术统一。再次，统一衔接过程，不论是自行运送，还是上门收购的方式，都应设计检测方案，为下一工序做好准备。最后，对信息流的传输进行布置。根据当前移动电话的覆盖程度，可采用移动通讯设备或对讲设备就可以实现信息流的传递一26一问题。
2．4JIT下的运输子系统的设置探讨
集料处理作业系统中虽然有把林木资源从采集地到收集地的运输过程，但是受环境所限，收集性运输主要采用人工搬运、手推车、拖拉机等工具完成，由于运输的数量小、运距短，所以把这部分的运输纳入收集工序步中，在运输工序中，运输主要是指从收集地到发电企业公路运输这一部分。在JI1'策略中，可采用的运输组织方式有三种：出发地巡回、目的地巡回及中继地物流三种模式。出发地巡回模式指运输在供应商处巡回，满载后回到生产企业的运输方式。生产地巡回模式是根据生产步骤将生产过程中的半成品逐一运输到下级生产商处，直至完成产品的运输方式。中继地巡回模式是在供应商和生产企业之间设置集散地，供应商把生产处的原材料(或半成品)运至集散地，生产企业再集中到集散地运回安排生产。三种方式各具特点，结合集料作业系统特性，采用出发地巡回和中继物流两种方式更加合理。但单纯的出发地巡回模式对于供应商的运输路况很难掌握，且每个供应商的资源量参差不齐，很难实现次次都满载回程，运输成本差，效率低。而纯中继物流适合远距离运输。将中继模式和出发地巡回模式结合，形成适合集料作业系统的运输模式。因运输过程中必须建立集散地，因此将初级加工工序直接引入，这样既没有单独增加加工基地费用，又大大降低了运输成本，可谓一举多得。通过以上分析可知，在图1中，第5、第6个工艺流程更加合理。为了减少投入还应减少初加工地的个数。
2．5基于JIT的贮存子系统的设置分析
在JIT策略中，降低库存直至为0是实现精益生产的最终指标，因此，贮存子系统功能越小、成本越低将越符合系统设计要求。假设在生产企业有贮存量为m，可满足n天企业需求。初加工地每天可生产mi(i∈1，，t)，t为初加工个数，则每天可提供的初加工后生物质资源数量为Q=∑。i=l若Q<，则必须保存贮存量，否则不能满足生产需，‘求；若Q=，则刚好可以实现按需生产．实现JIT策略；若Q>，在初加工地就会形成库存。，‘因此理想状态为Q=一Ifl,，整个系统不必设计贮存量，，若不能做到，应将贮存系统与初加工地合并在一起，通过调节初加工地的个数和产量，降低整个供应链的贮存系统量。通过分析可得最佳的工艺流程图为图1中的第5个工艺，理想状态下，无贮存工序。
3集料作业系统的jrr管理策略分析
结合得到的工艺流程，需要通过有效管理协调各工序，实现最低成本的集料作业。
3．1生产企业生产管理流程设计
生产企业借鉴P—Lane方式在企业内部要虚拟设置1～t多块区域，每块区域与一个加工地相对应，每天所需的原材料总和为Q，是由多个初加工地共同提供的。管理时，按每天所需量，分别对各初加工地进行提示，并对各初加工地进行排队处理，轮流提供生物质资源。同时在企业内部设立报警装置，一旦出现生产过程中的停滞现象，则报警。报警后利用移动通信体系将信息传至加工地，停止资源收购及初加工。在初加工地同样设置报警装置，一旦出现作业停滞，则通知发电企业，按排队顺序由其他初加工地继续提供原料。为了避免所有初加工同时停产而导致发电企业停产的极端情况，可在初加工地设置微量库存。在初加工地，针对供应商的原料采购，也可采用P—Lane方式，按需采购，每天定时定量收购。
3．2运输流程管理设计
在运输过程中，因各加工地提供的是同种同质的原材料，若单个加工地每天生产的林木生物质资源可满足发电企业需求，则不需采用出发地巡回运输，只要单地往返即可。在运输方式上，自营物流和第三方物流都可使用，可根据具体项目进行选择。
3．3子系统间连接管理实现
JIT管理策略可采用的形式有6种，分别是委托保管方式、协作分包方式、轮动方式、准时供应方式、看板方式及“水龙头方式”。结合集料处理作业特点，拟采用看板模式。看板方式即在企业各工序之间，或在企业之间，或在生产企业与供应者之间，采用固定的卡片为凭证，由下一环节根据自己的节奏，逆生产流程方向，向前一个环节指定供应，做到准时同步。为了实现各子系统的顺畅连接，采用看板方式，从生产企业的采购开始，设置各节点的时间及要求，确定检验标准，利用卡片记录，详细填写，认真审核。统一的检验标准和逐级检查机制可将所有责任和义务明晰，一旦发生问题，则可根据卡片直接追查到供应商，并追究相应责任。结论JIT策略的使用为丰田汽车公司顺利渡过第一次金融危机起到了重要作用。时至今日，如丰田、沃尔玛等欧美诸多工业企业仍将其视为提高企业经济效益，提升企业经营管理，协调合作伙伴关系的重要策略，JIT是现代企业管理的重要工具。而在我国发展初期的生物质能源产业，除了面临技术难题外，企业的原料组织、企业的日常生产管理仍处于摸索阶段，尚有诸多问题亟待解决，将JIT策略引入林木生物质集料处理作业中，从解决原料成本的问题物业管理论文人手，为企业提供了集料作业最佳工艺流程及各工序的组织执行方式，并帮助企业建立了生产管理模式，希望JIT策略的使用将为生物质能源企业的快速发展起到重要作用。
作者：李睿 胡艳英 黄颖利 王花 单位：黑龙江生态工程职业学院
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