林纸供应链原料供应优化与仿真研究

发布时间：2020-09-19 11:59

　　造纸术是中国古代的“四大发明”之一，在人类历史留下了灿烂的一页。二十一世纪信息时代、电子时代的来临也没能动摇纸产品在社会各方面发展中的重要地位。中国的森林资源比较有限，由于长期的砍伐和利用，全国不少地区的可利用资源已经濒临枯竭。传统林、浆、纸三个环节分离的模式已经造成了原材料供应需求很大，这必然造成木材资源供应的缺口。纸张生产和林木资源一体化的模式可以抵御由于原材料价格的波动带来的企业生存危机，保证林木资源长期稳定供应；同时，一体化集团内部进行利益的再分配，实现整体利益的最大化，能够抵御外部经济的波动给集团企业带来的冲击。林纸一体化供应链原料供应管理是林纸供应链管理最核心的部分，原料供应管理的目标是能保证造纸使用的植物纤维稳定可持续地供应，避免原料价格出现剧烈的波动和原料供应的短缺。目前林纸集团木片库存积压严重，造成原料时间性损耗严重和原料质量下降；纸产品的库存不能在短期内消化，造成资金的大量占用；产能在纸产品的品种上分配不合理，不能最大限度的满足客户对纸产品的需求；不能实现均衡生产，导致生产运作成本较高。针对这些情况，本文提出了林纸供应链原料供应短期优化的综合性解决方案。林纸供应链原料供应短期优化首先是对纸产品的销售进行预测，然后基于销售预测的结果进行排产优化，使产能合理分配，最后基于排产优化的结果，制定木材纤维原料的供应策略和供应计划。通过林纸供应链原料供应的短期优化，实现造纸原料的需求与供给平衡，既保证企业生产的平顺性，又实现节约型生产，降低林纸集团的生产运作成本，提高纸产品的收益率。文中以HF公司为例，进行了林纸供应链原料供应短期优化的应用研究，取得了较好的效果。为了规避了中长期木材原料的供应短缺、产能过剩等风险，保证林纸集团造纸用木材的供应安全，实现造纸木材原料的可持续供应；实现林木的经济价值、生态效益、社会效益相统一，促进林业经济和区域生态的可持续发展，在此前提下实现林木经济价值的最大化，即采取合理的采伐方案和林地种植面积实现林地木材产出的最大化。为了实现以上目标，本文建立了林纸供应链原料供应的中长期仿真控制系统。首先，完成仿真计算前的准备工作，包括建立仿真运算约束环境（纸张销量预测模型、木材采购预测模型和林木生长模型），设置仿真控制目标（战略规划期，可控林地形成稳定木材供应的目标过度期和木材过度期之后木材的对外依存率），输入仿真控制变量（林地的种植面积，林木的砍伐方案和林木战略储备水平）；然后，进行林纸供应链原料供应中长期仿真计算，并输出仿真结果（战略规划期内每年林地砍伐的木材量，战略规划期内每年采购的木材量，战略规划期内每年缺口的木材量，仿真结束时活立木的蓄积量，单位林地平均参考经济价值，战略规划期内可控林地形成稳定木材供应的过渡期，战略规划期内每年木材的对外依存率）；分析仿真结果，对于部分年度出现木材自给供应不足和市场供应短缺的情况，仿真控制系统提供建议解决方案，即通过增加虚拟林地的供应，解决了木材原料供应短缺的问题；比较仿真输出结果，调整仿真控制变量，再次进行仿真运算；最后，遴选优秀仿真方案作为决策备选方案。林纸供应链原料供应的短期优化和中长期仿真与ERP系统的集成解决了优化和仿真可重用性和柔性差的难题。对于ERP系统来说，优化和仿真的功能是其决策支持的重要组成部分，随着企业对战略决策和优化的越来越重视，以及仿真和优化的理论和方法越来越成熟，ERP中决策支持模块将成为判断ERP竞争能力的重要指标。
【学位单位】：南京林业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2013
【中图分类】：F274;F426.83
【部分图文】：

纤维原料,木材纤维,草类纤维,人均消费量

图 1-1 2000-2010 年中国和美国纸和纸板产量对比由于我国人口众多，按目按照人均消费量统计，2004 年我国人均纸张消费量为 42k为世界人均消费量（54kg）的 78%，只有工业发达国家纸张平均消费量（200kg）分之一，占美国人均纸张消费量（324kg）的 13%。未来中国的纸张消费市场空间广阔纸工业具有强大的发展潜力。在高速发展的同时，我国造纸工业在纤维原料来源和纸张产品结构上存在着明显的。木浆已成为工业发达国家造纸的主要纤维原料，由于我国森林资源的匮乏，2004 浆占造纸纤维原料中的比重仅为 21%，其中漂白针叶木浆完全依赖进口。造纸用原料有木材纤维和草类纤维。与木材纤维相比，草类纤维的长度短、化学杂质多、含水量高产过程中对环境的污染大，生产出来的纸产品品质不高。由于我国森林资源的不足，类资源丰富，因此很长一段时间我国的造纸工业的纤维原料以草浆为主。随着人们对品质量要求的提高以及对环境保护越来越重视，造纸用纤维将以木材纤维为主，林纸化已成为造纸用木材材料可持续供应的途径。随着全球气候变暖，环境气候问题已经上升为全球性的问题。环境友好社会成为社展的必由之路。造纸业一直是环境污染、资源耗用的“大户”。并且中国的纸业生产

路线图,路线,主要技术

研究的主要技术路线

曲线,纸产品,约束模型,销售预测模型

林纸供应链原料供应约束模型的构建.1 中长期纸产品销售约束模型的构建由第三章可知，短期纸产品销售预测模型可以表示为模型（4-9），图 4-2 为根据模的纸产品月销售预测曲线，其中曲线与横轴的交点0t 的值见式（4-10）。0 1Y b b /t0 1 0t b /b（

【参考文献】