《互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)固廢發(fā)展報告（2019）》連載之四：物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)鏈中的應用

近年來，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為信息技術的一大發(fā)展熱點，正逐漸在我國環(huán)境保護工作中發(fā)揮越發(fā)重要的作用。一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術使環(huán)境監(jiān)測實現(xiàn)信息化、數(shù)字化，使環(huán)境管理工作更加科學高效；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)保中的應用使其成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的助推器，為環(huán)保產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展思路。我國工業(yè)種類繁多，工業(yè)固廢產(chǎn)生量龐大，預計到“十四五”期間，我國大宗工業(yè)固體廢棄物年均產(chǎn)生量將達到 35 億噸左右?；谖覈鴮I(yè)固廢治理要求的提升，工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的影響力正在逐漸增大。

將物聯(lián)網(wǎng)融入工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)，有利于我國工業(yè)固廢的全生命周期監(jiān)管，實現(xiàn)精細化管理；有利于工業(yè)固廢資源化產(chǎn)品由低附加值向高附加值轉變；有利于工業(yè)固廢資源化產(chǎn)品市場渠道的拓寬，使工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。下面以我國傳統(tǒng)的工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)為例來說明物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)鏈中的應用。

目前，傳統(tǒng)的工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)鏈如圖 1-1 所示：上游產(chǎn)業(yè)鏈的礦山開采企業(yè)、原料加工企業(yè)在進行礦物開采和原料加工時產(chǎn)生大宗工業(yè)固廢，部分經(jīng)過中端物流企業(yè)運輸，產(chǎn)廢企業(yè)將工業(yè)固廢交付給物流企業(yè)，由物流企業(yè)交付給處置企業(yè)，部分經(jīng)過無害化處置后貯存如衛(wèi)生填埋，部分進行資源化利用，具體選擇哪個渠道為主，需要衡量處理成本，擇優(yōu)選擇成本較低的一種或多種。其中，固廢資源化利用的產(chǎn)品經(jīng)經(jīng)銷商或者批發(fā)商流入市場，部分有條件的大型企業(yè)可將本企業(yè)工業(yè)活動過程中產(chǎn)生的工業(yè)固廢進行資源化處理，通過自身已有的渠道與市場對接。

△ 圖1-1 工業(yè)固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈

由于國家的發(fā)展政策已開始由大體量、大規(guī)模向綠色環(huán)保轉變，由高速增長向質量效益發(fā)展轉變。因此，傳統(tǒng)的礦物開采企業(yè)、原料加工企業(yè)面臨巨大的困境，短期內(nèi)難以轉型，整個行業(yè)與現(xiàn)有政策產(chǎn)生矛盾。從中分化產(chǎn)生的大宗工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)，既保留傳統(tǒng)工業(yè)、制造業(yè)的大體量、大規(guī)模問題，又有綠色環(huán)保要求技術突破上的困境，同時面臨資金與效益的雙重問題。以大數(shù)據(jù)、人工智能、智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能物流等為代表的“互聯(lián)網(wǎng)+”全新技術的出現(xiàn)為上述問題提供了一個全新的解決思路，它們將是驅動工業(yè)固廢綜合利用發(fā)展的“強心劑”。

若工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)想借力“互聯(lián)網(wǎng)+”，與“互聯(lián)網(wǎng)+”進行深度融合，必須深入分析傳統(tǒng)工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)鏈中積蓄已久的問題，這些問題主要集中在回收環(huán)節(jié)、循環(huán)環(huán)節(jié)和處置環(huán)節(jié)三個方面。

固廢回收環(huán)節(jié)（圖1-2）主要細分為三個部分：前端分揀、中端物流運輸、后端處置公司回收。

（1）前端分揀環(huán)節(jié)：主要包括固廢產(chǎn)出企業(yè)對工業(yè)固廢進行工業(yè)固廢簡單分類和工業(yè)固廢預處理等。但工業(yè)固廢產(chǎn)出企業(yè)產(chǎn)出的工業(yè)固廢種類復雜，需要專業(yè)的分揀員、預處理人員或者接受專業(yè)培訓的從事該工作的相關人員，這在無形之中增加了資源化成本。

“互聯(lián)網(wǎng)+”智能化技術可將上述問題簡單化，甚至可直接解決該類問題，以棋智科技的礦用智能分揀系統(tǒng)為例。該套系統(tǒng)通過將已經(jīng)大量成熟安全應用的射線及圖像識別、人工智能深度學習、穩(wěn)定可靠的多模塊化機械揀選等技術有機高效結合，整套系統(tǒng)具有操作簡單、維護方便、耐惡劣環(huán)境、運行成本低、分選效率高等優(yōu)點，不僅有效解決了傳統(tǒng)水洗（跳汰）煤矸石時的水資源浪費，而且減少了傳統(tǒng)人工選矸的人力成本。

同時對于一些工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)回收環(huán)節(jié)前端產(chǎn)廢企業(yè)常常存在“單打獨斗”的問題，同區(qū)域的產(chǎn)廢企業(yè)之間往往無法發(fā)揮協(xié)同作用，跨省、跨全國的產(chǎn)廢企業(yè)更無法實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。產(chǎn)廢企業(yè)和回收企業(yè)往往受限于信息壁壘，隨著近些年互聯(lián)網(wǎng)技術與商業(yè)模式的日益成熟，將互聯(lián)網(wǎng)平臺引入工業(yè)固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)，可以有效地打破信息壁壘，實現(xiàn)價格透明化，同時使第三方監(jiān)管更加有力。企業(yè)通過入駐第三方平臺，共享全國產(chǎn)業(yè)相關的信息，實現(xiàn)企業(yè)與企業(yè)的對接（B2B），線上與線下的對接（O2O），也有第三方服務企業(yè)為各個產(chǎn)廢企業(yè)提供更專業(yè)的咨詢服務、技術服務、裝備服務。典型的案例就是東方循環(huán)自搭建的在線服務平臺，該平臺致力于提供工業(yè)固廢處置綠色產(chǎn)業(yè)鏈的一站式服務。該企業(yè)專注于固廢各個環(huán)節(jié)的銜接流轉，為產(chǎn)廢企業(yè)提供工業(yè)固廢的處置方案，建立的企業(yè)庫整合信息，有效打破信息壁壘。但也存在一定的局限性，沒有完全實現(xiàn)線上交易，依舊存在線上發(fā)布信息，線下交易，交易環(huán)節(jié)沒有實現(xiàn)線上線下閉環(huán)的問題。

△ 圖1-2 工業(yè)固廢回收環(huán)節(jié)

（2）中端物流運輸：是連接回收環(huán)節(jié)前端與后端的重要橋梁，互聯(lián)網(wǎng)智能物流的自動識別技術、人工智能技術、GIS 技術將實現(xiàn)從大宗工業(yè)固廢的原產(chǎn)地，到運輸路徑，再到處置企業(yè)全流程追蹤，實現(xiàn)物流過程中運輸、存儲、包裝、裝卸一體化，實現(xiàn)根據(jù)企業(yè)需求優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)運輸過程中出現(xiàn)問題實時響應?？梢杂行Х乐鼓承┲型緝A倒部分廢料，通過合理規(guī)劃路線，保證廢料快速到達處置企業(yè)，節(jié)省企業(yè)資源，更加利于運輸監(jiān)管。通過政府出臺相關政策，第三方服務平臺引導，產(chǎn)廢企業(yè)、綜合利用企業(yè)、物流企業(yè)三者有機結合在一起。例如，永康市開展的“互聯(lián)網(wǎng)+”固廢處置試點工作，開發(fā)區(qū)嚴格遵循“誰污染、誰負責”和“依法處置”原則，采取“政府引導、企業(yè)付費、第三方服務”的形式，創(chuàng)新推行“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)字化回收模式。

（3）后端綜合利用：是企業(yè)在回收環(huán)節(jié)主要進行精細分揀，這就對分揀人員的專業(yè)性提出了更高的要求。由于綠色發(fā)展政策的推進，單一固廢處置加工形成產(chǎn)品的現(xiàn)狀將會逐漸轉變成多種固廢高效協(xié)同加工利用，大批量、低值化工業(yè)固廢加工產(chǎn)品向高值化產(chǎn)品轉變。單一分揀自動化裝備將淡出舞臺，精細分揀智能機器人將大有可為。糟糕的工作環(huán)境、日益高昂的人力成本和工作效率的低下使得垃圾分揀成為一個典型的智能機械應用場景。與此同時，建立固廢回收分類數(shù)據(jù)庫與工業(yè)智造對接，以大數(shù)據(jù)、平臺云為依托，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，打造可監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)反饋、快速響應、無人化、生產(chǎn)可視化的智能工廠是未來的發(fā)展方向。

下游處置企業(yè)在對大宗工業(yè)固廢進行資源化利用生產(chǎn)時，常處于這樣的困境：從市場角度看，經(jīng)濟較為發(fā)達地區(qū)大宗工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量小，但市場需求大；而偏僻地區(qū)市場容量有限，且受市場銷售半徑限制，大量的廢棄物難以得到利用。互聯(lián)網(wǎng)電商平臺、物聯(lián)網(wǎng)、智能物流業(yè)的極大發(fā)展直接消除了市場銷售半徑限制。

從整個產(chǎn)業(yè)的角度看，產(chǎn)業(yè)結構失衡，目前產(chǎn)廢企業(yè)數(shù)量多、行業(yè)跨度大，而處置企業(yè)數(shù)量少、規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低、缺少龍頭企業(yè)，同時，推廣、培訓、信息、服務等相關支撐產(chǎn)業(yè)嚴重缺乏。2018 年 7 月 9 日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設及推廣指南》，旨在推進工業(yè) APP 大規(guī)模開發(fā)應用體系形成，建成平臺試驗測試和公共服務體系，初步形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺生態(tài)。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)成為傳統(tǒng)制造業(yè)變革不可缺少的一環(huán)。航天科工集團以豐富的制造資源和能力云池為依托，推出集產(chǎn)業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺、開放創(chuàng)業(yè)平臺和生產(chǎn)性服務業(yè)平臺為一體的綜合性服務平臺——航天云網(wǎng)。東莞市與中國科學院合作共建智能制造云服務平臺，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計算等新一代信息技術，推進研發(fā)設計、數(shù)據(jù)管理、工程服務等制造資源的開放共享。在專業(yè)細分云端制服務平臺方面，國內(nèi)首個工業(yè) SaaS 云——北京“云鏈”工業(yè) SaaS 云平臺正式上線。

固廢綜合利用產(chǎn)業(yè)應積極建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，打造面向工業(yè)場景的工業(yè) APP。政府應該鼓勵大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與當?shù)毓虖U行業(yè)的合作，推動幫助建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，探索“互聯(lián)網(wǎng)+固廢發(fā)展”新模式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)固廢循環(huán)環(huán)節(jié)必須實現(xiàn)循環(huán)流程在線化、運營數(shù)據(jù)化和生產(chǎn)智能化。

只有“流程在線化”才可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的沉淀、積累、挖掘和使用，才能使數(shù)據(jù)流動性最強，不會封閉于某一個部門或者企業(yè)，極大程度增加了溝通成本，才可以貫穿于產(chǎn)業(yè)的上下游，以最低的成本流動和交換。在數(shù)據(jù)化之后就可以通過大數(shù)據(jù)來指導生產(chǎn)經(jīng)營和管理。運營的數(shù)據(jù)化可以增強對生產(chǎn)的指導，同時也是提升生產(chǎn)效率的基礎條件，利用相關的數(shù)據(jù)分析工具，進行經(jīng)營、生產(chǎn)相關決策，面向市場做出快速反應。生產(chǎn)智能化是未來工業(yè)發(fā)展的趨勢，即由“小品種、大批量”向“多品種、個性化”柔性化生產(chǎn)轉變。

構建以云設計、云生產(chǎn)、云管理、云試驗、云分析、云服務等為核心的云平臺，通過平臺對海量數(shù)據(jù)進行采集、匯聚、分析，通過數(shù)據(jù)指導固廢綜合利用技術的改良，通過數(shù)據(jù)驅動固廢綜合利用技術的創(chuàng)新，通過數(shù)據(jù)驅動工業(yè)固廢資源化，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。通過共享平臺業(yè)務，吸引更多企業(yè)加入，整合與本產(chǎn)業(yè)緊密相關的企業(yè)，擴大市場、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構、降低運營的成本。

目前，我國大宗工業(yè)固廢的政策導向就是“去存量、少填埋、多利用”。截止至“十二五”末大宗工業(yè)固廢的歷史存量已達 300 億噸，且全國各地固廢綜合利用率存在明顯差異，如圖 1-3 所示，2017 年華北地區(qū)城市固廢平均綜合利用率為 60.66%，明顯低于華東地區(qū)城市固廢平均綜合利用率 79.04%，且同地區(qū)城市與城市之間也存在明顯差異，發(fā)達城市如天津最高可達 98.93%，而欠發(fā)達城市如山西僅達 35.68%。

東北三省、內(nèi)蒙古、河北等屬于欠發(fā)達但工業(yè)集中的城市，本身工業(yè)廢物年產(chǎn)量，再加上資源化產(chǎn)品低附加值極容易造成產(chǎn)能過剩，高附加值產(chǎn)品銷售渠道有限，市場過小，所以無害處置成為常態(tài)?？紤]到其城市的發(fā)展程度以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)集中的特殊性，即固廢產(chǎn)量大，資源化經(jīng)濟效益有限，政府監(jiān)管便成為這些工業(yè)固廢處置產(chǎn)業(yè)的最突出問題。

環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境治理和環(huán)境管理的基礎，為各項標準提供評判依據(jù)，能夠輔助政府的監(jiān)管。構建“實時、準確、全方位、共享”的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡成為解決工業(yè)固廢處置產(chǎn)業(yè)監(jiān)管問題提供有效手段。目前，我國已初步建成了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，共覆蓋全國 338 個地級以上城市，覆蓋全國十大領域 1366 條河流和 139 座重要湖泊，共建立 3 萬多個監(jiān)測點。利用大數(shù)據(jù)、平臺云、人工智能等新興互聯(lián)網(wǎng)技術結合環(huán)境檢測，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的科學決策和精準監(jiān)管，做到“誰處置，誰負責”，做到工業(yè)固廢處置管理集約化。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)固廢產(chǎn)業(yè)鏈中的應用主要包括回收、循環(huán)、處置三個環(huán)節(jié)：

3、“互聯(lián)網(wǎng)+”與處置環(huán)節(jié)相融合，使工業(yè)固廢綜合利用產(chǎn)品高值化、管理集約化、監(jiān)管精準化。

林容珍

清華大學互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院項目部副主任，研究員。 英國GIS(地理信息系統(tǒng))碩士。 主要研究方向為： 數(shù)字環(huán)保，環(huán)保供應鏈，產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)研究，固廢區(qū)域協(xié)同以及循環(huán)經(jīng)濟模式的構建等。