工業(yè)再制造發(fā)展與供應鏈優(yōu)化

1、 工業(yè)再制造發(fā)展與供應鏈優(yōu)化 讀而思美國、日本等發(fā)達國家從上世紀開始重視工業(yè)再制造問題，并從體系、法制建設以及供應鏈等方面推動再制造的發(fā)展。而我國也已進入機械裝備和家用電器、工業(yè)品等報廢的高峰期，工業(yè)再制造相關體系與其供應鏈的建設亟待梳理和強化。20 世紀的 100 年，人類創(chuàng)造的物質(zhì)財富超過了以往 5000 年的歷史總和，但也極端消耗了地球資源，超出了大自然的恢復能力。為了緩解有限資源和過度消耗之間的矛盾，最大限度地利用廢舊產(chǎn)品的剩余價值，美國、日本等發(fā)達國家從上世紀開始重視工業(yè)再制造問題，并從體系、法制建設以及供應鏈等方面推動再制造的發(fā)展。而我國也已進入機械裝備和家用電器、工業(yè)品等報廢的高

2、峰期，工業(yè)再制造相關體系與其供應鏈的建設亟待梳理和強化。國內(nèi)外工業(yè)再制造產(chǎn)業(yè)鏈特點對于再制造，20 世紀 90 年代，美國從產(chǎn)業(yè)角度建立了 3R 體系（Reuse 再利用、Recycle 再循環(huán)、Remanufacture 再制造）；日本從環(huán)境保護的角度也建立了 3R 體系（Reduce 減量化、Reuse 再利用、Recycle 再循環(huán)）。中國在總結(jié)世界各國經(jīng)驗的基礎上，創(chuàng)造性地提出具有中國特色的 4R 體系（Reduce 減量化、Reuse 再利用、Recycle 再循環(huán)、Remanufacture 再制造）。再制造產(chǎn)業(yè)鏈由廢舊產(chǎn)品回收企業(yè)、專業(yè)拆解企業(yè)、再制造企業(yè)、再制造產(chǎn)品銷售企業(yè)和消

3、費者共同組成一個閉環(huán)結(jié)構(gòu)。如圖1所示。美國：運作模式靈活再制造在歐美發(fā)達國家已形成了巨大的產(chǎn)業(yè)。2005 年全球再制造業(yè)產(chǎn)值已超過 1000 億美元，美國的再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大，達到 750 億美元，其中汽車和工程機械再制造占 2/3 以上，在500 億美元左右。在美國，再制造企業(yè)有三種運作模式：第一種是獨立的再制造公司。以汽車行業(yè)為例，這類公司不依附于任何一家原制造廠，完全根據(jù)汽車維修市場的需求生產(chǎn)再制造產(chǎn)品，只需對所生產(chǎn)的再制造產(chǎn)品質(zhì)量負責。第二種是原制造商投資、控股或授權生產(chǎn)的再制造企業(yè)。這類企業(yè)只生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，再制造后的產(chǎn)品直接進入原制造企業(yè)的體系中流通，并使用原制造企業(yè)的標識。第三種

4、是小型再制造工廠。他們以各種靈活的方式為客戶提供完善的再制造服務，舊件的所有權一般不發(fā)生變更。近幾年來，這些小型再制造企業(yè)開始走連鎖經(jīng)營和集約化道路。美國再制造產(chǎn)業(yè)具有以下特點：（1）靈活的運作模式；法律法規(guī)體系比較健全，美國環(huán)境保護署發(fā)布的再制造材料建議公告，要求政府采購項目中優(yōu)先選擇再制造零部件及相關材料；（2）為保證再制造產(chǎn)品質(zhì)量，出臺再制造技術標準，出臺了相關政策為再制造保駕護航。此外，美國針對再制造行業(yè)舊件回收、產(chǎn)品銷售及知識產(chǎn)權等特點，制定了相關政策。日本：回收渠道暢通近年來，日本加強了對工程機械的再制造。至2008年，再制造的工程機械中，58%由日本國內(nèi)用戶使用，34%出口到國外

5、，其余的8%拆解后作為配件出售。在生活中經(jīng)常可以碰到含有再制造零件的產(chǎn)品，大到汽車，小到手機。日本消費者對再制造產(chǎn)品并不排斥，而且再制造還是環(huán)保的代稱。日本再制造產(chǎn)業(yè)具有以下特點：（1）“循環(huán)”觀念深入人心，“3R”原則是日本循環(huán)性社會的集中體現(xiàn)，這和再制造有著密切的關系，因為再利用和再循環(huán)直接推動了再制造的發(fā)展。最近，日本提出的“都市礦山”更是與再制造直接相關。高技術產(chǎn)品中不可缺少的金、鈀等貴金屬和稀有金屬大量存在于電器制品中，將這些廢舊產(chǎn)品進行再制造，可以變廢為寶。（2）暢通的舊件回收渠道。日本的回收渠道管理中，最突出的特點就是銷售渠道暢通，采用哪里來就到哪里去的原則，舊品的來源也即新品的

6、銷售渠道。（3）完善的立法。早在1970年，日本就頒布了廢棄物處理法，對非法拋棄廢棄物采取罰款、征稅等懲罰措施。中國：建設示范基地目前，我國也已進入機械裝備和家用電器報廢的高峰期，再制造勢在必行。從數(shù)據(jù)看，全國役齡 10 年以上的傳統(tǒng)舊機床超過 300 萬臺，80%的在役工程機械超過保證期；年報廢汽車約 500 萬輛，報廢家電2000萬臺以上，報廢手機 2000萬部，每年產(chǎn)生約 8 億噸固體廢物。僅以腐蝕和磨損為例，2007年中國工程院發(fā)布摩擦學調(diào)查報告稱：2006年全國因摩擦磨損造成的損失高達9500億元，占當年GDP的 4.5%。兩項損失合計1.55萬億元，粗略估算占GDP的9.5%，而發(fā)

7、達國家只達到4%5%。若能采取有效的修復及再制造等措施挽回10%的損失，則每年可節(jié)約1550 億元。在再制造產(chǎn)業(yè)化方面，我國已構(gòu)建了基本的再制造產(chǎn)業(yè)，越來越多的專業(yè)化再制造企業(yè)不斷出現(xiàn)。僅2008 年一年，在機械產(chǎn)品領域，就有近30 家再制造企業(yè)掛牌，如二汽康明斯發(fā)動機再制造公司、廣西玉柴發(fā)動機再制造公司等。目前，發(fā)動機再制造企業(yè)濟南復強動力有限公司是我國最大的再制造企業(yè)，專門從事斯太爾、康明斯、三菱等種類型號的再制造運作，尤其是重型汽車發(fā)動機的再制造。為了更好地推進再制造產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，我國在江蘇和湖南成立了國內(nèi)首批兩家“國家再制造產(chǎn)業(yè)示范基地”。在江蘇，張家港經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)（下稱經(jīng)開區(qū)）集聚了

8、富瑞特裝、那智不二越、西馬克等十多家從事再制造的骨干企業(yè)。早規(guī)劃、早建設，讓制造業(yè)與再制造業(yè)“并聯(lián)”發(fā)展，這是張家港再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展成功的關鍵。讓制造業(yè)與再制造業(yè)“并聯(lián)”發(fā)展，意味著讓制造業(yè)與再制造業(yè)融合，實現(xiàn)首尾相連，是對經(jīng)開區(qū)現(xiàn)有機械裝備產(chǎn)業(yè)的一個橫向拓展，也推動著機械裝備企業(yè)向關鍵零部件、關鍵裝備的再制造領域轉(zhuǎn)型。張家港經(jīng)開區(qū)以示范基地為契機，著重構(gòu)建逆向物流和舊件回收體系、拆解加工再制造產(chǎn)業(yè)體系、公共服務保障體系等“三大體系”，重點發(fā)展汽車零部件、冶金設備及工程機械、機床模具及切削工具、電子辦公設備再制造和再制造設備生產(chǎn)等“五大主導產(chǎn)品門類”，建立創(chuàng)業(yè)孵化、技術研發(fā)、質(zhì)量檢測、電子商務、

9、物流配送、拆解清洗、固廢收集“七大中心”。在湖南，以瀏陽、寧鄉(xiāng)為代表的長沙再制造產(chǎn)業(yè)基地已培育了29家主要再制造企業(yè)。入駐長沙的世界500強企業(yè)中，部分企業(yè)早已經(jīng)帶頭開始了再制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，走在最前面的是國內(nèi)工程機械的兩大巨頭三一重工和中聯(lián)重科。長沙再制造產(chǎn)業(yè)示范基地以長沙市為主體，依托瀏陽再制造專區(qū)和寧鄉(xiāng)再制造專區(qū)，打造“一體兩翼”再制造產(chǎn)業(yè)布局。瀏陽再制造產(chǎn)業(yè)專區(qū)為東翼，主要發(fā)展工程機械零部件和汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)；寧鄉(xiāng)再制造產(chǎn)業(yè)專區(qū)為西翼，著力發(fā)展機床零部件和醫(yī)藥設備零部件再制造。東西兩翼還將共享拆解清洗中心、檢測與鑒定中心、表面處理中心等公共服務平臺。長沙再制造基地是建設“兩型”社會的

10、重要措施。工業(yè)再制造供應鏈的特點再制造的出現(xiàn)，完善了全壽命周期的內(nèi)涵，使得產(chǎn)品在全壽命周期的末端，即報廢階段，不再被“一扔了之”成為固體垃圾。再制造不僅可使廢舊產(chǎn)品起死回生，還可很好地解決資源節(jié)約和環(huán)境污染問題。因此，再制造賦予了廢舊產(chǎn)品新的壽命，形成了產(chǎn)品的多壽命周期循環(huán)。再制造的順利實施不僅需要相關工程技術作為基礎，還要有完善的供應鏈體系作為支撐。當前，制造產(chǎn)品都是由若干模塊化零部件組成。模塊化模式使得制造產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配變得簡單，不可拆卸和一次性的制造產(chǎn)品越來越少。制造企業(yè)既可以向原材料供應商采購新的零部件進行新產(chǎn)品的制造，也可以通過回收再利用廢舊產(chǎn)品和零部件進行廢舊產(chǎn)品的再制造，達到減

11、少資源浪費和環(huán)境污染的目的。再制造供應鏈是指將回收的廢舊產(chǎn)品（或零部件）經(jīng)過必要的拆卸、檢修和零部件更換等處理工藝，再次恢復成新產(chǎn)品的過程。再制造的具體流程是：（1）回收中心從消費區(qū)域回收可再利用的廢舊產(chǎn)品；（2）經(jīng)過回收中心的拆卸、檢測、分類等處理工藝后，不可再利用的零部件被運往其他的處理點（如廢棄處置等），剩下的可再利用的產(chǎn)品和零部件被送往集成制造工廠進行再制造處理；（3）在再制造的過程中，還需要從供應商采購新的零部件，一起重新組裝成再制造產(chǎn)品；（4）再制造產(chǎn)品和新制造產(chǎn)品一起通過分銷中心向消費區(qū)域進行銷售。一個典型的完整再制造供應鏈系統(tǒng)包括：制造/再制造集成工廠、產(chǎn)品分銷中心、廢舊產(chǎn)品回

12、收中心、售后服務商、消費區(qū)域，以及廢棄處理點等設施實體。制造/再制造集成工廠的主要職能是利用新的材料生產(chǎn)新產(chǎn)品，或者利用可再利用資源進行廢舊產(chǎn)品的再制造；產(chǎn)品分銷中心的主要職能是將新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品銷售到消費區(qū)域；廢舊產(chǎn)品回收中心的主要職能是在消費區(qū)域里從消費者手中回收廢舊產(chǎn)品，或者從售后服務商處回收廢舊零部件，對廢舊產(chǎn)品及零部件進行檢測和分類處理，最后將其中可再利用的資源運往集成工廠進行再制造，而不可再利用的資源則運往廢棄處理點進行資源的再循環(huán)處理；售后服務商的主要職能是為產(chǎn)品消費者提供產(chǎn)品的售后服務和維修，它根據(jù)需要向集成工廠采購備件，并將維修后所產(chǎn)生的廢舊零部件送往廢舊產(chǎn)品回收中心進行再

13、制造處理。另外，產(chǎn)品分銷中心和廢舊產(chǎn)品回收中心既可以由制造商進行設立，也可以由第三方承擔相關職能。同傳統(tǒng)的供應鏈相比，再制造供應鏈系統(tǒng)不僅要考慮到正向新產(chǎn)品銷售物流，還要考慮到逆向廢舊產(chǎn)品回收物流。再制造供應鏈是閉環(huán)模式供應鏈系統(tǒng)，包括正向產(chǎn)品銷售供應鏈和逆向廢舊產(chǎn)品回收供應鏈，涉及新產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售、廢舊產(chǎn)品回收、檢測、分類、廢舊產(chǎn)品再制造等環(huán)節(jié)。在再制造供應鏈系統(tǒng)中，正向產(chǎn)品市場需求和逆向廢舊產(chǎn)品回收都是不確定的。因此，進行再制造供應鏈系統(tǒng)優(yōu)化研究時，必須要考慮到正向不確定新產(chǎn)品市場需求和逆向不確定廢舊產(chǎn)品回收。工業(yè)再制造供應鏈的優(yōu)化供應鏈系統(tǒng)優(yōu)化一般來說，供應鏈管理主要有四個職能領域，

14、分別是：（1）供應管理領域，主要包括生產(chǎn)資料采購供應和產(chǎn)品銷售供應等；（2）計劃調(diào)度領域，主要包括產(chǎn)品生產(chǎn)計劃和作業(yè)調(diào)度控制等；（3）物流管理領域，主要包括網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)規(guī)劃、庫存補充與控制管理以及產(chǎn)品物流配送等；（4）需求管理領域，主要包括生產(chǎn)資料需求預測和產(chǎn)品的需求預測。顧客服務水平是衡量供應鏈系統(tǒng)效率質(zhì)量的重要決策因素，顧客服務水平的高低直接影響到供應鏈系統(tǒng)整體效率。因此，對于物流網(wǎng)絡設計問題進行優(yōu)化研究，應該將顧客影響因素考慮進來，作為優(yōu)化目標。另外，隨著顧客對于產(chǎn)品需求的變化，產(chǎn)品需求方式已從單品種和大批量的需求方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N和小批量的需求方式，這使得上游供應鏈的庫存管理往往處于多品種產(chǎn)

15、品需求補充的狀態(tài)?？梢酝ㄟ^聯(lián)合補充方式來很好地處理多品種產(chǎn)品的庫存管理，提高管理效率，降低管理成本和物流運輸成本。其中，物流網(wǎng)絡設計和聯(lián)合補充問題是供應鏈系統(tǒng)優(yōu)化研究的重點和熱點。因此，再制造供應鏈系統(tǒng)優(yōu)化研究也是主要圍繞著物流網(wǎng)絡設計和聯(lián)合補充問題進行展開。工業(yè)再制造供應鏈的優(yōu)化目標工業(yè)再制造供應鏈的優(yōu)化目標是在滿足正向產(chǎn)品需求和逆向回收的前提下，使再制造供應鏈系統(tǒng)的收益為最優(yōu)。再制造供應鏈系統(tǒng)優(yōu)化問題主要包括了物流網(wǎng)絡設計問題和多品種備件聯(lián)合補充問題。根據(jù)產(chǎn)品市場需求和廢舊產(chǎn)品回收情況，物流網(wǎng)絡設計問題將運營收益最大化、環(huán)境影響最小化和顧客滿意度最大化作為優(yōu)化目標，確定再制造供應鏈系統(tǒng)中各

16、類型設施的數(shù)量和位置，以及各類型設施間的正向產(chǎn)品銷售和逆向廢舊產(chǎn)品回收的物流分配。多品種備件聯(lián)合補充問題將庫存運營總成本最小化作為優(yōu)化目標，采用成組補充方式進行新備件聯(lián)合補充，同時采用成組方式對廢舊備件進行回收處理，使服務商將維修過程中產(chǎn)生的廢舊備件運送到廢舊回收中心。物流網(wǎng)絡設計問題涉及再制造供應鏈系統(tǒng)中正向產(chǎn)品銷售物流網(wǎng)絡布局和逆向廢舊產(chǎn)品回收物流網(wǎng)絡布局，確定再制造供應鏈系統(tǒng)中各類設施的數(shù)量和位置，以及各個設施之間的物流分配。多備件聯(lián)合補充問題涉及服務商為產(chǎn)品用戶提供售后服務而進行的正向備件補充過程，以及售后服務結(jié)束后產(chǎn)生廢舊備件的逆向回收過程。其中，備件是指制造商為了實現(xiàn)售后服務承諾，

17、以提供保修期內(nèi)產(chǎn)品售后服務和維修為目的而持有的零部件。對于再制造供應鏈多備件庫存管理的關鍵在于：售后服務商在正向供應鏈中采用成組補充方式向制造/再制造集成工廠進行新備件采購，同時在逆向供應鏈中采用成組補充方式向廢舊產(chǎn)品回收中心進行廢舊備件的配送，最終實現(xiàn)服務商備件庫存的運營成本最小化。工業(yè)再制造供應鏈優(yōu)化的實施路徑典型的再制造供應鏈系統(tǒng)物流網(wǎng)絡是由制造/再制造集成工廠、分銷/回收集成中心和消費區(qū)域等設施實體組成。正向物流網(wǎng)絡中，新制造產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品從上游制造/再制造集成工廠經(jīng)過下游分銷/回收中心銷售到消費區(qū)域內(nèi)的顧客手中；下游的分銷/回收集成中心從顧客手中回收廢舊產(chǎn)品，經(jīng)過廢舊產(chǎn)品再利用處理

18、，將可再利用資源運往上游的制造/再制造集成工廠，不可再利用資源則運往廢棄處理點進行資源再利用處理。再制造供應鏈物流網(wǎng)絡設計問題的優(yōu)化目標是：在滿足產(chǎn)品市場需求和廢舊產(chǎn)品回收情況下，使供應鏈系統(tǒng)中各個物流設施運營和正逆向物流運輸?shù)某杀具_到最小化，從而使正向產(chǎn)品配送物流網(wǎng)絡和逆向回收廢舊產(chǎn)品物流網(wǎng)絡達到最優(yōu)。“三一重工”再制造供應鏈優(yōu)化作為我國再制造領域的領頭羊企業(yè)，三一重工制定了“以三一混凝土再制造泵車為試點，逐步形成三一全系列產(chǎn)品的再制造生產(chǎn)”的再制造發(fā)展戰(zhàn)略，進而構(gòu)成了三一再制造產(chǎn)品運行閉環(huán)圖（如圖3所示）。營銷體系負責舊機回購，通過三一在各地的6S店或營銷分公司回收舊件，評估師對廢舊產(chǎn)品進行價值評估并出具評估報告，具體收購流程如下:服