北京秦藤供应链研究所
孙前进物流研究室
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产品回收再利用物流网络的特征及其分类

  引言

 

    随着可利用自然资源的日趋减少以及人们环境意识的日益增强,同时在政府的各项环境立法以及各种经济因素的驱动下,产品和材料的再利用越来越受到人们的重视。填埋和焚烧是对废旧产品和材料的传统处理方式,然而这种方式已经不再适应可持续发展的要求。取而代之的是对废旧产品和材料进行回收再处理进而再利用的方式。产品和材料的再利用早已不是什么新现象,随着这种现象的日趋普遍,一个“资源浪费型”社会(设计-生产-流通-消费-维修-废弃)将逐渐向“资源循环型”社会转变。

 

    从物流的观点来看,再利用行为带来了与传统供应链相反的从消费者到生产者的“逆向物流”。逆向物流具有与传统物流不同的特点。作为物流管理中新兴起来的一块领域,逆向物流已成为目前的一项研究热点,国内外学者为此作了大量研究工作。本文首先介绍了产品再利用的不同形式,接着分析介绍了产品回收再利用物流网络的共同点以及与传统物流网络的区别,最后对再利用物流网络进行了分类比较。

 

  再利用的形式

 

    不同类型的产品具有不同的再利用形式,在进一步分析前我们有必要对产品再利用的形式进行分类。目前许多学者都采用了Thierry等人的分类方法将再利用分为:直接再利用,维修,回收以及再制造。

 

    (1)直接再利用(direct reuse)是指无需经过任何事先的修理操作,只是通过清洗或是最低限度的维护即可将产品直接投入使用的方式。主要指各类包装的再利用,如酒瓶、容器、塑料桶等。

 

    (2)维修(repair)是指恢复失效产品的功能使之正常工作,通常会损失部分产品质量。这类例子很多,主要指耐用产品,例如家用电器、电子设备、工业机器等。

 

    (3)回收(recycling)是指不保留产品原始形态的材料的提取。如从工业废料中提炼金属以及玻璃、塑料、废纸的回收等。

 

    (4)再制造(remanufacturing)是指保留产品的特征,将旧产品恢复如新(asnew)的过程,包括拆卸(disassembly)、大修(overhaul)以及零部件更换(replacement)等操作。通常经过再制造的产品具有与原产品一样的使用性能和寿命。目前再制造的产品有飞机引擎、机床、汽车、复印机、打印机等。

 

    从产品回收实际得到的结果来看,最大的区别在于材料回收(materialrecovery)和增值回收(added value recovery)的不同。增值回收主要指维修和再制造。

 

  再利用物流网络的共同点

 

    再利用物流都是从一个收集旧产品的市场(回收市场)流向对再利用产品有需求的市场(再利用市场)。虽然不同的再利用产品对应不同的再处理过程,但是一般都包括以下5个步骤。

 

    (1)回收(collection)是指收集废旧产品,把它们搬运并集中到某个地方,等待进一步处理的所有活动。比如从地毯经销商那里回收旧地毯,从消费者那里回收旧复印机或电子产品。回收通常包括收购、运输、仓储等活动。值得一提的是在许多国家回收是有法律规定的,如在德国的法律中规定了60%到70%的包装物必须回收。

 

    (2)检测和拆分(InspectionSeparation)是指决定回收的旧产品是否可再利用以及通过何种方式再利用的一系列活动。经过这一步后,旧产品被分为可再利用和废弃两部分,比如从拆卸下的复印机部件中分离出可维修或可回收的部件。这个环节可能包括拆卸、粉碎、测试、分类和仓储等步骤。

 

    (3)再处理(Re-processing)是指从废旧产品到可用产品的实际转化过程。对于不同的产品可采取包括材料回收、维修、再制造在内的不同再处理方式,在这个过程中可能会有清洗、零部件更换、再装配等活动。例如从旧地毯中回收尼龙,旧复印机的再制造以及被污沙料的清洗等。

 

    (4)废弃处理(Disposal)针对的是由于技术或经济上的原因而不能再利用的产品或部件。一般是因为这类产品的拆分或修复对设备或技术的要求太高,或者是因为过时的原因而没有令人满意的再利用市场。报废处理的产品可作为材料回收再利用,实在无法利用的通过填埋或焚烧方式进行处理。

 

    (5)再销售(Re-distribution)是指将可再利用产品投放到潜在市场并送到有此类需求的用户手中。一般包括销售(或租赁、服务,取决于产品具体形式)、运输、仓储等活动。例如回收材料的出售、经过再制造的复印机的租赁等。

 

  与传统物流网络的比较

 

    产品再利用物流网络包括了数个供应链环节,对产品回收再利用的管理符合传统供应链的管理思想--提倡整个供应链中各个环节的协作,而不是把每个环节分开单独考虑。再制造网络与传统网络的区别主要在于供应方面的不同。在传统的生产-销售网络中,供应是一个典型的内生变量,供应的时间、数量和质量可以根据系统的需求来加以控制。相反,在回收再利用系统中供应基本上是一个外生变量并且很难进行预测。原因在于产品的供应是从消费者流向生产商,在供应的时间、数量和质量方面具有很大的不确定性。相对于传统的物流网络,回收再利用物流网络具有逆向、流量小、分支多的特点,两者的主要差别在于供应的不确定性。

 

    作为这种差别的直接后果,传统的生产-销售物流网络不包括类似于再利用网络中的“检测拆分”环节,物流的最终目的地是事先确定的;而回收再利用物流网络一般不可缺少“检测拆分”这一环节,并且物料的去向由其自身状态决定,具有更大的不确定性。

 

    从生产方面来比较,产品再利用的具体形式与旧产品的个体状态直接相关,这加大了生产计划的制定、生产路线的设计、仓储等的复杂性。

 

    从销售上来比较,需求的不确定性是再利用市场相对于传统市场的主要区别。再利用市场的不完善及人们对再制造产品接受程度的差异,都限制了再利用产品的销售。

 

  再利用物流网络的分类

 

    回收再利用物流网络都具有某些共同特征,但在具体的案例中却并不完全一样。我们可以从以下几个方面来对它们进行区分:集中度、层数、与其它网络的连接、开(闭)环结构以及各分支合作的程度。

 

    (1)集中度(degree of centralization)指进行相似活动的场所数。在一个集中网络中每一类型的活动只是在很少的几个地点进行,而在一个分散网络中同一类活动在几个不同的地点平行进行。集中度也被看作网络宽度(width)或网络横向整合度(horizontalintegration)的衡量标准。

 

    (2)层数(number of levels)指物流依次通过的设备数目,也指一个网络的深度(depth)或纵向整合度(verticalintegration)。在一个单层网络中所有的活动都被整合在一个设备中进行,而在多层网络中不同的活动在不同的地点进行。

 

    (3)与其它网络的连接(links with other networks)指新网络与已有网络的整合程度。我们可以把物流网络建成一个全新的独立结构,也可以通过对已有网络的拓展来建立。

 

    (4)开闭 环结构(open vs closed loop structure)描述的是引入流与输出流之间的关系。在闭环网络中引入点与输出点完全一致,产品在网络中循环流动。而开环网络是一个单向结构,产品从一个点进入从另一个点离开。

 

    (5)分支合作程度(degree of branch co-operation)涉及到负责建立网络的各个部分。网络建立者可能只是单个公司,也可能包括转包方,或者通过整个工业分支合办的方法来建立。

 

    将产品再处理的不同形式作为主要的划分依据,可以把回收再利用物流网络分为三大类:大批量回收网络、可装配产品再制造网络和可再利用项目回收网络。下面我们对每一种类型做更为详细的讨论。

 

    大批量回收网络(Bulk recycling networks)的例子有沙料回收,钢铁副产品回收,废纸回收,塑料回收以及旧地毯回收等。它们的共同点是回收产品都不具有太高的价值,回收的结果都是材料的获得,例如从旧地毯中回收尼龙。由于回收的是材料而回收的材料未必再用于原始产品的生产,所以在这一类网络中回收市场和再利用市场通常是两个不同的市场。除了原始设备制造商(OEM)以外,材料供应商在这类网络中也扮演了很重要的角色。一方面的低值回收和另一方面由于材料回收所需要的先进技术和设备导致的高额投资使得回收活动对回收物的处理量提出了较高的要求。要使回收行为在经济上切实可行,利用规模经济是必不可少的,也就是说产品的回收处理量必须达到一定的规模。为确保达到大处理量的要求,进行行业内的合作是很好的选择。对规模经济的要求也反应在网络结构的相对集中上,即各项活动都集中在很少的几个地点进行。此外,为了保证回收材料的出售不受原始产品市场的影响,网络设计采用的是开环结构。网络的开环结构也使得行业内的合作更为便利。最后,由于材料回收在技术上的可行并不过分依赖于回收物的质量,不需要检测设备对回收品进行质量鉴定,所以网络层数较少。综上所述,大批量回收网络具有集中度高,层数少,开环结构的特点。网络的建立经常依赖于整个行业的合作。

 

    可装配产品再制造网络(Assembly product remanufacturingnetwork)的例子有复印机的再制造,汽车的再制造,移动电话的再制造以及印制电路板的回收等。与大批量回收网络不同,在这些例子中所涉及到的再利用的产品和部件都是来自于价值相对较高的产品,增值回收是产品回收活动的主要经济驱动力。由于进行产品的增值回收活动(维修或再制造)必须具备对产品结构的深层了解的知识,所以大多数情况下这类回收行为由OEM执行。而且供应的不确定性也是一个重要的影响因素,回收的运作成本也相对较高。但如果市场进入壁垒不高的话,产品回收的商机也会吸引第三方的进入。在这里回收产品的初始使用和再次使用通常是一致的,也就意味着原始市场和再利用市场会发生重叠。于是在原始物流网络和回收物流网络之间必然存在着联系,对两个物流进行联合运输和管理的机会也就随之产生。在进行回收网络设计时,从已有网络出发进行拓展是一个很好的起点,采用整合两个网络的闭环结构也是很自然的选择。增值回收的另一个重要特点是相互关联的处理步骤较多,相应的物流网络结构也就比较复杂。原因在于再制造网络中回收产品的不确定性占据了主导地位,回收是否可行以及采取怎样的处理步骤都严格依赖于回收产品自身的具体情况。这样就导致了在网络的布局上,某些活动(如测试、检查等)必须分散进行。综上所述,可以看到再制造网络通常都是分散的、复杂的、多层的闭环结构,并且主要是由已有网络的拓展而成。

 

    可再利用物品回收网络(Re-usable item networks)主要指类似于包装这样的可直接再利用物品的回收系统。在这类网络中,产品只需要经过最少量的再处理,如清洗和检查,就可直接进入再利用市场。所以网络结构也相对简单,只需要仓库这样的简单设备。又因为产品的再利用与初始使用毫无二致,所以网络设计采用的是闭环结构。由于大量的回收物品在网络中循环,所以一个很重要的问题是确定物品的数目并且防止丢失。又因为没有其它过多的处理程序,所以运输成本是最主要的成本构成。因此,为使仓库更接近顾客从而减少运输费用,这类网络多采用分散结构。综上所述,可以看到这类网络通常比较简单,具有分散、闭环和单层的结构特点,是已有网络的拓展。

 

  结束语

 

本文初步提出了产品回收再利用物流网络的设计思想,对于更为复杂详尽的分析这只是第一步。对不同网络类型的特征进行描述的定性分析是很有必要的,因为对于不同的情况我们要采取不同的方法对待,而且这也是我们下一步建立数量模型进行定量分析的基础。

 

 

责任编辑:紫藤

 

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