（载运工具运用工程专业论文）废旧汽车资源化系统建模与回收预测研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt o s o u t h e a s tu h i v e r s 匆 f o rt h ea c a d e m i c d e 伊e eo fm a s t e ro fe n g i n e e r i i l g b y w r a n gy u e s u p e r v i s e db y p r o f = l ix u h o n g s c h o o lo ft r a n s p o r t a t i o n s o u t h e a s tu n i v e r s 时 m a y2 0 1o 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 立诅一日期：醴q 益趟 日期：趔! ：兰 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名： 至竭 导师签名： 日期：业王三j 7 摘要 摘要 近年来，我国汽车工业不断发展，汽车保有量也在不断攀升。随着汽车保有 量的增加，报废车辆数量还将不断扩大，所带来的安全隐患、环境污染和资源浪 费等问题越来越突出，迫切需要统筹兼顾安全、环保、资源利用诸方面的因素， 研究、制定和完善具有前瞻性的报废汽车管理体制及规章制度，逐步建立与安全 环保、资源利用相适应的报废汽车回收体系。因此，建立基于逆向物流的废旧汽 车资源化回收利用体系是急需要解决的课题。本文将对废旧汽车资源化建模和回 收预测进行相关研究。 本文首先总结了国内外的相关研究现状，分析了逆向物流、资源化的相关理 论知识，对于汽车再制造的相关内容进行了研究分析。然后对废旧汽车回收现状 进行了分析，通过与发达国家废旧汽车回收现状的对比找出了我国废旧汽车回收 存在的问题。 在此基础上对废旧汽车的回收系统和资源化系统分别进行了建模。首先明确 了废旧汽车回收利用的方式及相关拆解过程，然后对其整个回收系统进行了建 模。在资源化系统建模的过程中，首先对废旧汽车当中可再生利用的资源逐一进 行分析，接着将废旧汽车资源化系统模型分为前期系统和后期系统进行研究，并 且提出了提高废旧汽车资源化再利用率的相关措施。 最后运用模糊逻辑推理系统对废旧汽车的零部件进行了回收预测建模。首先 介绍了模糊逻辑推理系统的基础知识，对产品寿命进行了分析。在此基础上，利 用m a t l a b7 o 版本的模糊逻辑工具箱来完成建模的整个实现过程，对回收量和 回收时间间隔分别进行了预测建模，并且利用示例数据进行了分析。 关键词：废旧汽车、资源化模型、回收预测、模糊逻辑推理 a b s t r a c t a b s t r a ct i nr e c ty 鼢r s ，诵t ht h ed e v e ! 1 0 p m e n to fc l l i n a sa u t o m o b i l ei n d u s t 吼t h e 姗m b e r o fc a ro w n e r 幽pi sa l s or is i n g w i t ht h ei n c r i nc a r0 、张e r s h i p ，l en u m b e ro f s c r a p p e dv e l l i d e s 、) v i l lc o 丽眦ee x p a i l d i n g ，t h es e c u f i t ) ，r i s k s ，e n v i r 伽m e m a lp o l l u 石o n a i l dr e s o u r c ew a s t e 嘶l lb eb i gp r o b l e m s ，a i l dw en e e dt or e s e a r c l l e s t a b l i s ha 1 1 d i m p r 0 v es c r a pv e h i c l em a n a g e m e i l t 夥s t e ma n dr e g u l a t i o n s ，e s t a b l i s ha 鼢f e 哆a i l d 铋v i r o n m e n t a l r e c y d i n gs y s t e mo fs c r a p p e da u t o m o b i l e s t h e r e f 0 r e t h e e s t a b l i s h m e n t0 fw a s t er e v e f s el o g i s 矗c sv e h i d e sb a s e d0 nr e s 叫r c er e c y c l i n gs y s t e m i su 唱e n yn e e d e dt or e 鲥v et h eis s u e t 1 1 isp a p e r 、i nr e s e a r c ht h er e s o u r c e d 眄s t e m m o d e la n dr e c 0 v e 呵f 0 r e c a s tf b rw a s t ea u t o m o b i l e s f i r s to fa l l ，t h i sp a p e rh a ss u m m a f i z e dt h er e l a t e dr e s e a r c l l ，a n a l y z et h er e v e r s e l o 百s 6c s r e s o u r c e d夥s t e ma n dr e p r o d u c i n g t h e na n a l y z e a c t u a l i t yo fw a s t e a u t o m o b i l e sr e c o v 邮，i d e n t i 匆t l l ep r o b l e m s0 f s c r a pa u t o m o b i l e sr e c y d i n gi nc h i n a o nt 1 1 i sb a s is t h er e c y d i n go fu s e da u t o m o 右v e $ s t e m sa n dr e s o u r c e so ft h e s y s t e mw a sm o d e l e ds e p 觚a t e l y f i r 瓯c i 鼢rt h er e c y c l i n ga n dd i s m a n t l i n go f a u t o m o b i l e s ，a l l dt h e nt h e i rw h o l er e c o v e r ys y s t e mi sm o d d e d i n 1 ep r o c e s s0 f r e s o u r c em o d e l i n 岛f i f s ta n a l y z et h er e s o u r c eo f 吼s t ea u t o m o b i l e so n eb yo n e ，t h 锄 d i v i d ei ti n t 0 既r l ya n dl a t es y s t e m ，锄dp r o p o s e dt oi m p r o v et h ev e h i c l er e c ) r d i n g r e - u t i l i z a 6 0 no f t t l er e l e v a n tm e a s u r e s f i n a l l y ，u s e 血z 纠l o g i ci n f e r e n c es ) ，s t e l mt oe s t a b l i s ht h ep r e d ic t i o nm o d e l i n go f w a s t ea u t o m o t i v ep a r t s f i r s ti n 打o d u c et h em z z yl o 百ci n f - e r e n c e 夥s t e m ，a n dm e n a n a l y z et i l el i 凫o f t h ep r o d u c t o nt l l i sb a s i s ，u s e 廿l em z z yl o g i ct o o l b o xo f m a 【l a b 7 0v e r s i o nt oc o m p l e t et h e m o d e l i n g ，t h er e c y d i n gv o l u m ea n dr e c o v e 哆石m e i n t e r v a lsw e r ef o r e c a s t e d ，a n dd a t aw e r ea n a l y z e db yu s in ga ne x a m p le k e yw o r d s ：w a s t ea u t o m o b i l e s ，r e s o u r c e ds y s t e mm o d e l i n gr e c o v e r yp r e d i c 石o n ， f u z 巧1 9 孚cr e a s o n i n g 目录 目录 摘要l a bs t r a c t 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景及意义1 1 2 研究现状2 1 2 1 国外研究现状2 1 2 2 国内研究现状3 1 2 3 研究现状分析4 1 3 主要研究内容和技术路线4 1 3 1 主要研究内容4 1 3 2 研究方法与技术路线5 第二章基于逆向物流的资源化与汽车再制造7 2 1 逆向物流7 2 2 资源化7 2 2 1 资源化定义及内涵7 2 2 2 资源化与逆向物流的关系9 2 3 汽车再制造。1 0 2 3 1 汽车再制造的定义1 0 2 3 2 汽车再制造现状及发展方向1 1 2 3 3 汽车再制造的意义1 2 2 4 本章小结1 3 第三章废旧汽车回收现状分析1 4 3 1 废旧汽车资源的双重性。1 4 3 2 废旧汽车回收利用的意义1 5 3 3 发达国家废旧汽车回收现状分析1 6 3 3 1 发达国家废旧汽车回收现状1 6 3 3 2 发达国家废旧机动车回收管理模式对比2 1 3 3 3 发达国家废旧汽车回收的启示2 2 3 4 我国废旧汽车回收现状分析2 4 3 4 1 我国废旧汽车回收现状2 4 3 4 2 我国废旧汽车回收存在的问题2 5 3 5 本章小结2 7 第四章废旧汽车资源化系统建模2 8 4 1 建模原则及目标2 8 4 1 1 废旧汽车资源化系统建模原则2 8 4 1 2 废旧汽车资源化系统建模目标2 8 4 2 废旧汽车回收系统2 9 4 2 1 废旧汽车芦j 收利用过程2 9 4 2 2 废旧汽车回收系统模型3 4 5 5 本章小结7 2 第六章结论与展望7 3 6 1 结论7 3 6 2 不足与展望。7 3 参考文献7 5 致 射7 9 读研期间发表论文及参与项目。8 0 7 7 2 s 6 7 7 7 7 1 3 3 5 6 6 9 3 3 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 r r 荆 t 1 1 j ，1， ， i 响 一 一 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 现代物流是在传统生产制造业、运输仓储业、商品流通业与现代信息产业融 合、重组、提升的基础上形成的一种新兴产业，它是一个循环物流系统，包括正 向物流系统和逆向物流系统。在生产过程中，人们开采自然资源并以此为原料生 产产品，再将其沿供应链送到消费者手中，这一过程由正向物流来支持；同时， 瑕疵产品以及废旧物资沿供应链反向流动，在回流过程中恢复价值或者变为再生 资源，或者以废弃物的形式回到自然界，这一过程由逆向物流来支持。 长期以来，我国经济发展基本上走的是一条高投入、高消耗的道路。到2 0 世纪末，4 5 种主要矿产中约有一半将不能满足要求，据预计到2 0 2 0 年绝大多数 矿产将出现缺口，资源耗竭已成为一种十分现实和日益迫近的威胁n 】。一方面， 大量生产需要大量资源，另一方面，大量存在的淘汰废弃产品不仅造成了资源的 严重浪费，而且也严重污染了环境。从哲学的观点看，地球是不存在废弃物的， 废弃物是放错了地方的资源，在国外废弃物又被称为“二次矿藏 。因此，开展 基于逆向物流的废弃淘汰产品资源化研究，对提高我国资源化率和以资源合理利 用为核心的环保战略、建立可持续的工业发展模式具有重要的现实意义和深远的 战略意义。 近年来，随着我国工业化进程的进一步加快，作为代表一个国家工业化水平 的汽车行业已取得了长足进步，全国汽车保有量从1 9 7 8 年的1 3 6 万辆猛增到 2 0 0 9 年6 月的6 9 6 2 6 0 万辆。2 0 0 3 年到2 0 0 8 年期间，汽车消费是由l o 的城镇 最高收入家庭所推动的；而2 0 0 9 年至2 0 1 3 年，汽车消费将由高收入、中等偏上、 中等收入层次的消费者带动，这个阶层占到城镇家庭比例的3 0 一5 0 ，这部分消 费的爆发将产生一个汽车消费高速增长期，预计届时消费量将会是2 0 0 3 2 0 0 8 年的三倍以上，到2 0 2 5 年，中国可能成为世界上最大的汽车市场瞄1 。然而，产 品生命周期理论揭示：汽车的使用寿命是有限的，在经过一定时期运行后，汽车 零部件的磨损达到安全工作极限，容易引发交通安全事故，因此汽车使用到达一 定年限后要及时报废。 据统计，现阶段我国每年的平均汽车报废量都在l o o 万辆以上，2 0 0 9 年更 是将达到2 7 0 万辆。随着汽车保有量的增加，报废车辆数量还将不断扩大，所带 来的安全隐患、环境污染和资源浪费等问题越来越突出，迫切需要统筹兼顾安全、 环保、资源利用诸方面的因素，研究、制定和完善具有前瞻性的报废汽车管理体 制及规章制度，逐步建立与安全环保、资源利用相适应的报废汽车回收体系。 推行汽车逆向物流，建立报废汽车回收体系，不仅可以促进汽车行业的健康 持续发展，更是解决报废汽车引发的社会公害问题重要途径。在宏观层面上，汽 东南大学硕士学位论文 车回收与再利用能够有效降低汽车产业对自然环境的不利影响，提高资源的利用 率；在微观层面上，汽车回收与再利用不仅有利于提高企业的服务水平、提升企 业的运营效率，还可降低企业的生产成本。因此，建立基于逆向物流的废旧汽车 资源化回收利用体系是急需要解决的课题。目前，欧美各国已经建立了与报废汽 车有关的比较完善的法律和法规体系，同时建立了比较系统的回收体系，汽车零 部件的回收再利用已经取得了显著的社会效益和经济效益，而我国这一方面的工 作才仅仅开始。本文将针对我国废弃淘汰汽车产品回收利用的现状与特点，建立 废旧汽车资源化回收系统模型，并对废旧汽车零部件回收进行预测建模，将具有 重要的理论意义和现实意义。 1 2 研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外对废旧汽车回收处理的研究着手较早，研究范围比较广泛，研究程度也 比较深入，其具体研究内容主要集中在以下三个方面： 1 ) 废旧汽车回收理论研究 废旧汽车回收理论的研究具有一定的通用性，很多借鉴于其他废旧物品回收 利用的研究成果。在研究方法上，采用了交易成本经济学、博弈论等经典经济理 论，解释了企业运作废旧物品回收业务的动机、划分了回收实施主体间的权责等。 同时，从理论上改进了废旧汽车回收处理技术，以期获得更大的经济、环境和社 会效益。废旧汽车回收理论研究主要包括企业实施回收物流的原因、回收物流的 实施主体、关系回收物流的主要活动、废旧汽车回收处理技术等方面。 2 ) 废旧汽车回收系统模型研究 与废旧汽车回收系统相关的模型研究包括回收网络的规划模型、回收决策的 制定模型、经济效益的评价模型等经济模型及其优化设计模型。i g n a t e n k oo 【3 等以报废汽车为例，提出了一个柔性的回收系统模型，应用该模型能达到欧盟“能 量和材料的高效回收 的规定要求；w i l1 ia l l l sjas 等心3 针对非铁性和非金属性 材料在现代汽车制造中的应用新趋势，提出了一个运用混合整数线性规划( m i x e d i n t e g e rl i n e a rp r o g r 锄n i n g ) 来实现报废汽车批量回收的模型；r e u t e rma 等怕探究了报废汽车回收过程中技术、经济和环境等因素的制约问题，提出了一 个较为柔性的报废汽车回收模型；f e r r a op 和a m a r a lj 嵋1 针对欧盟有关报废汽 车的规定，提出了相关报废汽车回收活动的经济评价模型；f r a n ks c h u l t m a n n 等 1 阐述废旧汽车的回收背景、驱动因素，以再处理点的选址和从废旧汽车的拆 卸到再处理点的运输路径为目标，构建了由废旧汽车的拆卸者、再处理设施、提 取和复合等回收过程组成的整数规划逆向物流网络模型，并运用t s 算法进行搜 索求解；h m 1 eb 1 a n c 等旧1 对荷兰的汽车循环使用进行研究，描绘了废旧汽车的 收集，网络模型使用m l i p 和路 二是运用路径规划确定每个备 选拆卸地址间的运输成本；三是配送优化确定最优的库存数量和位置。 3 ) 案例研究 f l e i s c h l n a n nm 等旧1 针对i b m 公司产品的特点，研究了从其使用过的产品中 回收可再利用零部件的网络结构，以及回收行为对企业经济效益的影响； s p e n n l e rt p u c h e r th 等h 伽分别通过案例分析研究了不同恢复方式下回收网络 的构建和它们的特性；g u i d evdrj r 等u 考察了退款方式、回购方式、租赁 合同、发送收回系统、社会责任、收购价格、押金等各种激励手段和策略工具在 促进回收物流各方合作中的运用；d eb r i t omp 等n 羽分别用案例讨论了如何高 效且经济地处理返回产品的相关库存管理；k r i k k ehr 等n 鲫分别由案例分析了 返回或退回产品的生产计划和控制与新产品的生产和分销之间如何协调的问题。 1 2 2 国内研究现状 从国内的研究情况看，关于废旧汽车回收的研究还刚刚起步，但政府部门与 学者对报废汽车的回收也进行了一些相关研究，主要体现在以下几个方面： 1 ) 废旧汽车回收模式及对策 王爱平等u 划系统研究了我国汽车工业发展和国内外报废汽车回收拆解行业 和企业现状，并对现行的报废标准、报废政策，相应的处理工艺做了全面总结； 胡鹏山等u 副对报废汽车回收的法规、标准、市场、人才和产业结构等方面作了深 入的研究；周育红等h 刮对国内外报废汽车回收处理现状作了研究，并从法制建设、 回收网络构建、回收技术研究、宣传教育等方面提出了应对报废汽车回收利用的 对策建议；裴恕等h 7 分析了我国车辆回收与再制造的市场状况并提出了适合我国 国情的车辆回收与再制造技术发展策略；赵树恩u 引介绍了汽车全生命周期和循环 经济的概念，探讨了汽车零部件的回收再生模式及循环利用策略。 2 ) 废旧汽车回收模型及评价体系 张成等n 町构建了基于生命周期的汽车回收及其循环经济模型，划分了三层次 的汽车回收网络结构，并提出适合中国国情的汽车回收策略；刘光复等啪1 通过对 废旧汽车回收模型的研究以及资源化技术的进展回顾，建立了废旧汽车资源化系 统模型，以期加快我国废旧汽车零部件资源回收的步伐；秦哗等心川基于报废汽车 循环再利用模型，建立了回收经济性评估模型，论证了零部再制造性，提出企业 组织管理水平和政策法规是提高报废汽车循环再利用经济性的决定性因素；代应 等陇，以报废汽车为研究对象，对回收系统的主体功能、系统要素、组织结构，以 及内外环境因素等进行了分析，建立了由生产商、销售商、消费者、服务维修中 心、报废回收中心等多节点集合而成的绿色回收系统结构模型；李文丽等旧3 1 归纳 总结了废旧汽车回收模式类型，分析了各种回收模式的利与弊，从经济、管理、 技术方面阐述了影响【n j 收模式选择的因素，并建立了回收模式评价指标体系。 3 东南大学硕士学位论文 1 2 3 研究现状分析 可以看出，国内外学者对于废旧汽车回收都有了一定的研究，取得了一定的 成果，但是仍然存在一些问题： 1 ) 现有的研究文献表明，目前我国废旧汽车回收处理技术较国外相对落后， 汽车零部件再利用市场不规范，缺乏质量保证，整体再利用水平较低，离走上绿 色回收产业化道路差之甚远。 2 ) 现有研究对于废旧汽车资源化系统建模的研究不多，缺乏从资源化角度 开展的相关研究。 因此，从可持续发展的观念出发，大力发展汽车循环经济，深入研究对废旧 汽车的有效回收、资源再利用、废旧汽车资源化建模及其零部件回收预测，对促 进废旧汽车回收行业的稳步发展，节约资源和保护环境，推动社会、经济、环境 的协调发展具有十分重要的现实意义。 1 3 主要研究内容和技术路线 1 3 1 主要研究内容 本文主要研究内容如下： 1 ) 相关理论研究 本文首先从逆向物流的概念入手，分析了资源化内涵及其与逆向物流之间的 关系，并对汽车再制造等相关内容进行分析研究。 2 ) 废旧汽车回收现状比较分析 在了解废旧汽车拆解回收相关技术的基础上，对国内外废旧汽车回收现状进 行比较分析，借鉴国外废旧汽车回收的成熟经验，对我国废旧汽车的回收利用现 状及其呈现的特点进行分析，指出现阶段存在的主要问题以及发达国家汽车回收 业对我国的启示。 3 ) 废旧汽车资源化系统模型的建立 针对废旧汽车回收过程和我国废弃淘汰汽车产品回收利用的现状与特点，建 立废旧汽车资源化回收系统模型。 4 ) 废旧汽车零部件回收预测建模 在深入研究汽车逆向物流特性的基础上，提出用于废旧汽车零部件回收预测 的方法，以影响废旧汽车零部件回收的相关冈素为基础，综合利用模糊数学知识 构建模型对废旧汽车零部件回收进行预测建模。 4 1 ) 确定论文的研究范围、原则和总体目标 总体目标中应该包括论文研究目的、预期研究成果和主要研究成果。对研究 内容进行分目录梳理，确定论文的层次结构，以起到统领全文、提纲挈领的作用。 2 ) 有针对性地收集和阅读相关文献资料，进一步了解国内外研究现状 广泛收集和阅读国内外相关文献资料，包括逆向物流、汽车再制造、资源化、 模糊数学、自适应神经网络等相关资料，分析国内外废旧汽车资源化建模和产品 回收预测方面的成功以及缺陷之处，拓宽自己的思路。 3 ) 结合我国汽车产业现状进行废旧汽车资源化建模 分析资源化理论以及废旧汽车资源的双重性，在明确废旧汽车回收的意义后 对废旧汽车回收系统及资源化系统进行建模。 4 ) 建立废旧汽车零部件回收预测模型，对其进行相应的回收预测 对各种预测方法进行一定的分析研究，并在深入研究汽车逆向物流特性的基 础上提出适合用于废旧汽车零部件回收的预测方法，并进行相应的零部件回收预 测。 5 ) 总结全文，得出结论，并为以后的研究指明方向 在研究过程中，遵循理论与实践的结合、科学性与实用性相统一的原则。研 究技术路线框图如下所示： 东南大学硕士学位论文 废旧汽车资源化系统建模与回收预测研究 废旧汽车回收利用 意义与作用 废旧汽车拆解回收 相关技术 相关理论 废旧汽车回 收现状分析 废旧汽车 资源化建模 妙 废旧汽车 零部件回收 预测建模 结论 国外废旧汽车回收 经验启示 我国废旧汽车回收 利用现状及特点 图卜1 研究技术路线 6 盅移 第二章基于逆向物流的资源化与汽车再制造 第二章基于逆向物流的资源化与汽车再制造 2 1 逆向物流 逆向物流( r e v e r s el o g i s t i c s ) 这个名词最早出现在s t o c k 于1 9 9 2 年提交 给美国物流管理协会的研究报告中，指出逆向物流是一种包含了产品退回、物料 替代、物品再利用、废弃处理、再处理、维修与再制造等流程的物流活动瞰1 。此 后国际有关专业组织和官方机构开始重视逆向物流的研究和管理工作，从而使得 逆向物流的含义有多种表述。 非营利专业组织逆向物流执行协会( t h er e v e r s el o g i s t i c se x e c u t i v e c o u n c i l r l e c ) 认为瞄1 ：逆向物流是商品从典型的销售终端向其上一节点的流 向过程，其目的在于补救商品的缺陷、恢复商品价值、或者对其实施正确处置。 其内容应该涵盖：( 1 ) 出于损坏、季节性、再储存、残次品、召回或者过渡库存 等原因而处理的回流商品；( 2 ) 再循环利用的包装原料和容器；( 3 ) 修复、改造 和重新磨光的产品；( 4 ) 处理废弃装备；( 5 ) 处理危险物料；( 6 ) 恢复价值。 美国物流管理协会在其公布的供应链全景物流词条术语2 0 0 3 年9 月升 级版中，对逆向物流给出以下解释：由于修复和信誉问题，对售出及发送到 顾客手中的产品和资源的回流运动实施专业化的物流管理。 中国国家标准物流术语则将逆向物流分解为两大类：( 1 ) 回收物流： 不合格物品的返修、退货以及周转使用的包装容器从需方返回到供方所形成的物 品实体流动；( 2 ) 废弃物物流：将经济活动中失去原有价值的物品，根据实际需 要进行收集、分类、加工、包装、搬运、储存，并分送到专门处理场所时所形成 的物品实体流动。 总结上述组织和官方机构所下的定义，本文认为：逆向物流是一个与传统供 应链反向，为价值恢复或处置合理目的，而对不合格产品、退货、废弃产品、报 废包装、报废物资以及相关信息等从消费地到起始点的有效流动所进行的计划、 管理和控制过程。 2 2 资源化 2 2 1 资源化定义及内涵 资源化是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用。再利用 和资源化郁是指废物的再利用和资源化，因此再利用和资源化往往相提并论。在 中华人民共和国循环经济促进法中就规定在废物再利用和资源化过程中，应 7 东南大学硕士学位论文 当保障生产安全，保证产品质量符合国家规定的标准，并防止产生再次污染。企 业事业单位应当建立健全管理制度，采取措施，降低资源消耗，减少废物的产生 量和排放量，提高废物的再利用和资源化水平嵋7 | 。 具体来说，资源化主要指通过现代技术与工艺加工，在规范的市场运作下， 最大限度地开发利用废旧产品其中蕴含的材料、能源及经济附加值等财富，使其 成为有较高品位可以使用的资源，以达到节能、节材、保护环境等目的，从而支 持社会的可持续发展瞄1 。废旧产品资源化的目标是通过采用先进技术和严格管 理，使再利用、再制造的部分最大化，使再循环的部分最小化，最大限度地提取 废旧产品中所蕴含的财富。 废旧产品经分解后可分为4 类零部件： 1 ) 可再利用零部件。由于零部件不可能同时达到使用寿命，因此当产品报 废时总有一部分零部件性能完好，这部分零部件经过检测合格后应直接利用，既 可以作为备件使用，也可以进入产品再制造生产线生成再制造产品； 2 ) 可再制造零部件。通过吸纳包括先进表面工程技术在内的各种新技术、 新工艺，实施再制造加工或升级改造生成性能等同或者高于原产品的再制造产 品； 3 ) 无法修复或经济上不合算但可通过再循环变成原材料的零部件。 4 ) 无法通过再利用、再制造和再循环程序回收，只能通过填埋等措施进行 无害化废弃处理的零部件。 因此，根据以上分类将废旧汽车资源化的基本途径可分为再利用、再制造、 再循环三种基本途径，如图2 一l 所示。其中，再利用和再制造是废旧汽车资源化 的最佳形式和首选途径。 8 第二章基于逆向物流的资源化与汽车再制造 l i - - - - - 资源化途径 图2 1 废旧汽车资源化途径 2 2 2 资源化与逆向物流的关系 再生资源作为一种特殊商品，是指生产、流通、消费等过程中产生的不再具 有原有使用价值而以各种形态赋存，但可以通过先进的现代制造技术、加工技术 和表面处理技术等不同途径而使其获得使用价值的各种物料的总称旧引。废旧产品 资源化的核心就是使再生资源得到有效的回收利用，包括再生资源的收购、挑选 分拣、鉴别分类、打包压块、破碎、解体等初级加工，熔炼、分解、再制造等深 加工，以及再生资源的储存和运输等内容，是融商流、物流、信息流和资金流以 及生产加工为一体的活动。因此，逆向物流与废旧产品资源化的目标、活动内容 等许多都是相同的，可以说是从不同的角度探讨同一个问题。 从物流的角度看，它们同属于循环物流体系，再生资源回收利用企业就是从 事逆向物流的准第三方物流企业；从资源和环保的角度看，它们同属于资源循环 q 东南大学硕士学位论文 利用体系，从事逆向物流的企业也是资源综合利用行业的重要组成部分汹1 。资源 化回收利用和逆向物流的共同之处主要表现在： 1 ) 根本目标一致，即重新挖掘商品的使用价值，有效利用资源，保护环境。 2 ) 实物流向一致，即从消费者一流通者一生产商，沿着供应链下游向上游 “反向流动。 3 ) 涉及的实物对象都具有较强的不确定性。 4 ) 主要活动内容基本相同，即对废、次产品和包装材料的回收、重用、翻 新、改制、再生循环和有害物资的处理。 5 ) 强调经济效益、社会效益和环境效益的协调和统一。 另一方面，再生资源回收利用和逆向物流也有一定差异性，主要表现在： 1 ) 覆盖的范围不同。逆向物流包含的实物对象更宽，包括因设计、营销、 投诉等产生的退货物品，这些退货物品中许多仍然保存着原有的使用价值，不属 于再生资源。 2 ) 强调的重点不同。再生资源回收利用强调商物融合的回收功能和加工功 能，而逆向物流强调储存和运输，主要关注的是物流功能和信息功能。 3 ) 逆向物流注重从供应链和企业经营的角度考察问题，是一个以提高客户 满意度、企业形象和产品竞争力等为出发点的物流分支行业，其推动的主力应该 是供应链上的生产和流通企业；而再生资源回收利用主要是从物质循环、资源节 约和环保的角度考察问题，是一个具有明显社会公益性的特殊产业，它需要包括 政府、生产企业、利废企业t 消费者等全社会力量的普遍关注，其中政府起着关 键性作用。 2 3 汽车再制造 2 - 3 1 汽车再制造的定义 关于再制造的定义，国内外的学者给出了以下的定义： 美国再制造研究先驱者r o b e r tl u n dt 教授b 在1 9 8 4 年给再制造下了 这样的定义：再制造是将耗损的耐用产品恢复到既能用又经济，经过拆卸分解、 清洗检查、整修加工、重新装配、调整测试的全生产过程；g u i d ej r 博士b 2 1 将 其定义为：将一个旧产品恢复到“新”状态，使其具有和原产品一样的使用性能 和寿命，这样的过程叫再制造。 我国学术界的定义为：再制造工程是一个以产品全寿命周期设计和管理为指 导，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段， 来修复或改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称旧3 1 。其中再制造的对 象“产品 是广义的，它既可以是设备、系统、设施，也可以是其零部件， 既包括硬件，也包括软件。 1 0 第二章基于逆向物流的资源化与汽车再制造 汽车再制造是一种以汽车全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节 能、节材和环保为目标，运用先进的表面技术、复合技术等多种高新技术，通过 产品化生产方式，严格的产品质量管理和市场管理模式，使废旧汽车产品得以高 质量地再生和再使用。 2 3 2 汽车再制造现状及发展方向 随着我国经济的不断发展，人民的生活水平有了显著的提高，汽车作为代步 工具也慢慢地走进了干家万户。目前我国汽车保有量巨大，到2 0 1 0 年将增至5 5 0 0 万辆，每年都将有大量的汽车需要修理或面临着报废，而我国修理还是以更换新 件为主，修理换下来的零部件和这些报废的汽车如果不能很好的处理，那将会产 生巨大的浪费和对环境长久的污染，同时其存放也会占用大量的空间，所以再制 造作为循环经济四种模式( 减量化r e d u c e 、再循环r e c y c l e 、再利用r e u s e 和再 制造r e m a n u f a c t u r e ) 之一的新兴生产模式在不断扩大影响，近年在我国异军突 起，这是符合我国可持续发展，环境保护和步入节约型社会的国策需要的。 汽车的制造及使用过程消耗了大量金属、石油等矿产资源。据统计，2 0 0 5 年我国机动车消耗的石油占全国石油需求的4 3 ，预计2 0 1 0 年机动车的石油消 耗将占当年石油需求的5 7 。汽车尾气是造成城市空气污染的重要源头，交通噪 声成为影响人们生活质量的重要因素。据分析，大气中3 8 5 的c o 、1 1 7 的c 0 2 、 8 7 6 的n o ) 【以及6 2 的s 0 2 来源于汽车尾气。此外，报废汽车不仅产生大量的 废弃物，还占用宝贵的土地资源。因此，汽车制造业对减少资源消耗及环境保护 负有不可推卸的责任。目前，在全球范围内兴起报废汽车回收和循环利用的研究 和工程实践，旨在合理地处置报废汽车，实现材料的循环利用，以减少资源消耗 及对环境的破坏，实现循环经济和可持续发展的目标。 欧洲主要工业化国家的一些大企业都相继开展了再制造，著名的大众、宝马、 梅塞德斯汽车企业早在8 年前便建立了汽车拆卸试验中心m 1 。在2 0 0 5 年，8 5 废 旧汽车零部件都可以得到回收利用，到2 0 1 5 年这一比例将提高到9 5 。法国废旧 汽车现已有8 5 的零部件得到回收利用，从1 9 8 9 年起，由美国汽车零部件再制造 协会主持与欧洲各国每年轮流在欧洲一个国家组织有关再制造的年会。日本在 2 0 0 1 年1 月也召开了再制造研讨会。日本拥有占世界1 l o 的汽车，每年都有5 0 0 万辆以上的报废量。实际上许多汽车通过再制造恢复了原有功能，实现了再循环， 延长了汽车的使用寿命。 国内有许多单位正在进行再制造领域的研究，但其研究和应用尚处于起步阶 段。上海交通大学与美国通用、福特汽车公司合作，开展了轿车的回收再制造研 究，其生命质量与机械工程研究所正在与上海远东拆车有限公司、上海善能机械 有限公司合作，进行清洁生产及车辆的拆卸和回收技术的研究。上海大众联合发 展有限公司自2 0 0 0 年以来再制造的桑塔纳发动机陆续上市，得到消费者的好评， 而上海大众己累积销悬突破了3 5 0 万台，其中绝大部分为桑塔纳轿车这些车辆从 能够创造大量的就业机会；三是再制造可以显著提高产品寿命、可靠性，降低了 维修成本；四是在花较低的费用下，实现了产品的性能提升和跨越式发展；五是 再制造减少了废旧产品的环保处理量和新品的生产量，提高了资源利用率，降低 了环境污染，从而显著节约资源和能源；六是价廉物美的再制造产品可以极大地 促进入们生活水平的提高。因此，在汽车、化工、机械、家电等领域发展再制造 产业示范，将取得显著的社会效益和经济效益。 由此可以看出，汽车再制造同样具有着明显的经济意义和社会意义： 1 ) 再制造可以节约资源，减少污染，是可持续发展的选择。据统计资料显 示，全球环境污染的7 0 以上排放物来自制造业，每年约产生5 5 亿吨无害废物 和7 亿吨有害废物。相应地，再制造可以节约能量、减少固体材料的浪费。估计 再制造一产品所需能源是生产一新产品所需能源的l 5 至l 4 ，同时也避免了生 产新产品带来的污染。 2 ) 对于制造企业而言，再制造可以增大利润空间。再制造不仅成本低，同 时回收的旧产品所反馈的质量、性能等信息对企业研发起到了支持作用。统计资 料显示，美国汽车售后服务市场规模为2 5 8 2 亿美元，利润率高达2 7 。世界上 些知名的企业，在产品售后服务中获得的利润占其总收入的l 3 以上，如i b m 公司的售后服务利润已经超过了产品销售的利润。 3 ) 再制造可以增加就业。当再制造行业的市场份额增加时，劳动力需求会 随之增加。这里不但包括再制造行业本身的劳动力需求，还包括其它行业为再制 造业提供更多中间产品而增加的劳动力需求。资料也显示，美国每年“再制造 吸纳劳动力4 8 万多人。当高科技越来越多地应用到传统制造业时，很多企业所 需要的劳动力数量将逐渐减少。再制造提供的就业机会对于社会稳定也起到了一 定的作用。 我国作为装备使用大国，设备资产已达几万亿元，其中许多大型成套机械类 设备，尤其是7 0 年代末、8 0 年代初引进的重大设备，从2 0 0 1 年开始将陆续到 寿，面临报废，在