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闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 中文摘要 由于各种各样原因，商品从生产到流通的各个环节中产生了逆向物流，逆向 物流的产生促使企业开始考虑逆向物流系统规划以及如何将逆向物流系统融入 原来的供应链系统中进行统一管理，供应链系统规划者将逆向物流各个活动置身 于传统供应链框架下，并对原来框架流程进行重组，这样形成新的系统构成了一 个闭环的结构，我们将这样结构的供应链称之为闭环供应链。 闭环供应链是当前供应链研究方面的一个热点问题。涉及到闭环供应链方面 研究有很多，本文试图研究闭环供应链中两个非常重要的问题：生产计划和信息 共享问题。在第一章中，本文回顾闭环供应链出现的背景、闭环供应链的定义以 及当前国内外研究进展：接着阐述了闭环供应链的特点以及闭环供应链与传统供 应链的区别，同时提出了闭环供应链系统设计原则；在第三章中，分析了闭环供 应链中逆向物流产生的原因、产品回收方式、逆向物流活动主要过程；在第四章 中，着重研究了闭环供应链中的生产计划与控制问题，首先分析了闭环供应链环 境下的生产计划与控制变化及特征，接着研究了生产计划微观层面一物料需求 计划( m r p ) 特征，最后给出了生产计划的数学模型和案例研究。在第五章中， 研究了闭环供应链中信息共享问题，阐述了闭环供应链中信息共享的内容及共享 的形式，分析了闭环供应链中信息共享层级及影响因素，最后设计了闭环供应链 的信息系统。文章最后讨论了闭环供应链在中国发展应用情况。 论文创新点：( 1 ) 阐述了闭环供应链的概念，给出了闭环供应链的特征，并 对闭环供应链系统设计原则进行了阐述：( 2 ) 着重分析了闭环供应链的生产计划 问题，并设计了闭环供应链下的m r p 系统；( 3 ) 研究了闭环供应链中的信息共享 问题，并设计了闭环供应链的信息共享系统。 关键词：闭环供应链；逆向物流；生产计划；信息共享 第5 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 a b s r n u 岍 舢f b rv a r i o u sr 朗s o l l s ，r e v e r 鼬：l o g i s t i c sc o m e s f o r t hw h e n p r o d u c t s a l ep r o d u c e d a n dc i r c u l a t e d t h u s ，i ts p u r se n t e r p r i s et oc o n s i d e rh o wt oi n c o r p o r a t et h er e v e r s e l o g i s t i c ss y s t e mi n t ot h et r a d i t i o n a ls u p p l yc h a i n ss y s t e mi no r d e rt om a n a g et h e m w e l l t h ep l a n n e r so ft h es u p p l yc h a i n ss y s t e mp l a c et h ev a r i o u sa c t i v i t i e so fr e v e r s e l o g i s t i c si nt h ef r a m e w o r k o f p r e v i o u ss y s t e m ，a n dr e e n g i n e e r i n gt h ew h o l e b u s i n e s s p r o c e s s a st h er e s u l t ，an e wc l o s e d l o o p s t r u c t u r es y s t e mi sf o r m e d ；w ec a l l t h i s s t r u c t u r ea sc l o s e d l o o ps u p p l yc h a i n s t h ec l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n sa r et h eh o ti s s u e sc u r r e n t l y t h o u g ht h e r ea r e m u c hr e s e a r c hr e l a t e dt oc l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n s ，it r yt or e s e a r c ht w oi m p o r t a n t i s s u e si nt h i sp a p e r ；t h o s ea r ep r o d u c t i o np l a n n i n ga n di n f o r m a t i o ns h a r i n gi s s u e s i n c h a p t e r1 ，w er e t r o s p e c tt h eb a c k g r o u n da n dt h ed e f i n i t i o no f t h ec l o s e d l o o ps u p p l y c h a i n s ，a n dt h e nw ea n a l y z et h ef e a t h e ro fc l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n sa n dd i f f e r e n c e w i t ht r a d i t i o n a ls u p p l yc h a i n s ；i nc h a p t e r3 ，w ea na n a l y z et h ep r o c r e a n tr e a s o na n d m a i na c t i v i t i e so fr e s e r v el o g i s t i c si nc l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n s ；i nc h a p t e r4a n d5 ， w ed i s c u s st h ei s s u e so fp r o d u c t i o np l a n n i n ga n di n f o r m a t i o ns h a r i n gi nc l o s e d - l o o p s u p p l yc h a i n s ；a tl a s tw ed i s c u s sh o wc l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n ss y s t e mw i l lb e a p p l i e d i nc h i n a t h ei n n o v a t i o ns p o t so ft h i sp a p e ra r ea sf o l l o w s ：f i r s t l y , l o d g e dt h ec o n c e p t i o n a n df e a t u r e so f c l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n s ，a n dt h e ns e tf o r t ht h ed e s i g n i n gp r i n c i p l e s o ft h ec l o s e d l o o ps u p p l yc h a i n s ；s e c o n d l y , a n a l y z i n gt h ep r o d u c t i o np l a n n i n gi s s u e s a n dd e s i g n i n gm r p s y s t e mo ft h ec l o s e d l o o ps u p p l yc h a i n s ；t h i r d l y , d i s c u s s i n gt h e i n f o r m a t i o n s h a r i n gi s s u e s a n dd e s i g n i n gi n f o r m a t i o n s y s t e mo ft h ec l o s e d l o o p s u p p l y c h a i n s k e y w o r d s ：c l o s e d - l o o ps u p p l yc h a i n s ；r e v e r s el o g i s t i c s ； p r o d u c t i o np l a n n i n g ；i n f o r m a t i o n s h a r i n g 第6 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 i 前言 1 1 闭环供应链出现的背景 说到闭环供应链不得不谈逆向物流，逆向物流与闭环供应链息息相关。 1 9 8 2 年9 月，巨大危机袭击了j j 公司的麦克内尔消费产品部。事情源于 公司销量最高的产品泰勒诺( t y l e n 0 1 ) ，与美国芝加哥地区的7 起死亡报道 联系在一起。事故发生前，泰勒诺占有止痛剂市场的3 5 ，而9 月底，它的市场 份额下跌了8 0 9 6 。如今，泰勒诺仍是销量最高的止痛剂品牌，拥有3 0 的市场份 额。j j 公司是怎样度过这一毁灭性打击，并重新获得市场份额、重塑形象的昵? 逆向物流系统是帮助其重振雄风的主要功臣。当时，j j 公司对危机给予了迅速 响应，它们广泛运用逆向物流系统，从零售商和消费者手中买回问题产品，并运 回处理中心；同时，全力提升产品品质，以高于产品必备的品质慢慢地赢回了顾 客的信赖和形象。 如今，逆向物流正在成为越来越多优秀企业的竞争利器。在以服务营销为主 导思想的全球化企业的经营战略中，逆向物流的重要地位己毋庸置疑。 逆向物流在促使企业不断完善质量管理体系上，也具有重要地位。i s 0 9 0 0 1 2 0 0 0 版将企业的质量管理活动概括为一个闭环式活动计划、实施、检查、 改进。逆向物流恰好处于检查和改进两个环节上，承上启下，作用于两端。企业 在退货中暴露出的质量问题，将通过逆向物流信息系统不断传递到管理层。于是， 企业潜在事故的透明度空前提高，管理者可以在事前不断改进质量管理体系，以 根除产品隐患。 另外，可持续发展和环境保护的观念不断深入人心，许多国家规定生产商 ( o e m ) 必须负责废旧产品的回收，有些国家甚至规定如果o e m 不在本国。那么进 口商负责回收产品，我国也从2 0 0 3 年起要求电子产品生产商必须负责回收处理 废旧产品，因此一个新的物流管理领域一逆向物流管理应运而生，在目前的大 环境下对此进行研究具有非同寻常的意义。 当我们提到逆向物流时，自然而然的会想到正向物流、传统供应链，用正向 物流来表示传统的物流活动。由于正向物流和逆向物流通常交织在一起，所以很 难进行区别，由此闭环供应链的概念应运而生，并为大众所接受。它将回收活动 置于供应链管理的框架中，并强调一种环状的过程。这种环状的过程包括物理上 的闭环过程和功能上的闭环过程。同时，它也将正向物流置于供应链管理的框架 中，从而拥有了比逆向物流更为丰富的含义。 第7 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 1 - 2 闭环供应链的定义以及国内外当前研究情况 近1 0 年来，国内外有关闭环供应链的研究与逆向物流有很大关系。最早有 关闭环供应链的研究是从逆向物流研究开始。而在国内有关闭环供应链研究比较 少，对闭环供应链进行系统研究更少，对逆向物流研究的比较多。在大部分文献 中很少对闭环供应链进行定义，而且对闭环供应链的说法不一。 一部分人认为，企业是供应链上的一个节点，若干条供应链上的节点有可能 组成一个闭环的结构，这些处在闭环上的企业对很多供应链有着重要的影响，因 此如何管理它们至关重要，人们把这种闭环的结构称之为闭环供应链。 还有一些文献中，将闭环供应链研究等同于逆向物流研究，因为大部分闭环 供应链方面论文以逆向物流为着眼点。 更多的文献认为闭环供应链是传统供应链与逆向物流之间整合的结果，闭环 供应链研究的方向就是如何整合传统供应链与逆向物流。结合众多的文献，本文 对闭环供应链描述如下： 由于各种各样原因，商品从生产到流通的各个环节中产生了逆向物流，逆向 物流的产生促使企业开始考虑逆向物流系统规划以及如何将逆向物流系统融入 原来的供应链系统中进行统一管理，供应链系统规划者将逆向物流各个活动置身 予传统供应链框架下，并对原来框架流程进行重组，这样形成新的系统构成了一 个闭环的结构，我们将这样结构的供应链称之为闭环供应链。 尽管目前还没有一个统一的有关闭环供应链方面的定义，但对闭环供应链这 方面研究的人基本上逆向物流方面的延伸。下面给出一些较著名的学者在闭环供 应链方面研究成果。 d u q u e s n eu n i v e r s i t y 教授v d a n i e lr g u i d e ，j r 认为：闭环供应链是 这样种供应链，除了传统供应链它要考虑产品的获取与回收、再利用、以及回 收产品的分销处理。从这一点来说，闭环供应链与逆向物流有许多相似之处，都 考虑产品的回收、利用、在制造、在分销等环节。 h a r o l dk r i k k e 在闭环供应链设计对经济、环境影响一文中指出，闭环供应 链的目的是对物料进行封闭处理，减少废气排放和剩余的废物，以低成本为客户 提供服务。虽然正向供应链的传统设计原则适用于闭环供应链，但为了符合可持 续性发展的要求，在建立闭环供应链时需要增加一些额外的设计原则，这将在本 文的后面进行详细的阐述。 k a r li n d e r f u r t h 以及r u u dh t e u n t e r 撰文指出，闭环供应链一个显著特 点就是回收产品恢复、在制造，这个回收产品可能来自客户( 产品使用者) ，也 可能来自供应链其它环节如生产缺陷、副产品、分销渠道过程中的缺损等。闭环 第8 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 供应链这个特点是与传统供应链最显著的特点。产品回收、在利用过程就是逆向 物流过程，因此闭环供应链中这一逆向物流特点是对传统供应链的补充。 1 3 闭环供应链与传统供应链、逆向物流等概念的区别 1 3 1 闭环供应链与传统供应链 传统供应链考虑的是产品如何从供应商到最终的客户手中这一过程，而在这 一过程中出现的逆向物流并未给于足够的重视，正是基于此，闭环供应链充分考 虑在传统供应链过程中出现的逆向物流，并将正向物流和逆向物流结合起来进行 系统分析与处理，使得整个物流系统更加合理规范。闭环供应链与传统供应链设 计理念存在很大不同，这将在本文后面进行详细阐述。 1 3 2 闭环供应链与逆向物流 当我们提到逆向物流时，自然而然的会想到正向物流，用正向物流来表示传 统的物流活动。由于正向物流和逆向物流通常交织在一起，所以很难进行区别， 由此闭环供应链的概念应运而生，并为大众所接受。它将回收活动置于供应链管 理的框架中，并强调一种环状的过程。这种环状的过程包括物理上的闭环过程和 功能上的闭环过程。同时，它也将正向物流置于供应链管理的框架中，从而拥有 了比逆向物流更为丰富的含义。 1 3 3 闭环供应链与废弃物管理 闭环供应链与废弃物管理的区别在于后者主要是指如何有效且高效的进行 废弃物( 指没有新用途的产品) 的收集与处理，它的关键是对于废弃物的定义， 因为它的定义及相关的活动都受至法律保障的，比如进口废弃物是法律所不允许 的。而闭环供应链关注的是可以进入另一个新的供应链中而重新获得价值的物 流。 1 3 4 闭环供应链与绿色物流 闭环供应链与绿色物流的区别在于后者考虑所有物流活动的环境影响，且关 注的主要是正向物流。考虑到环境影响的生产活动的这种思想显然要比原来正向 物流中的生产观念进步很多。 第9 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享闯题研究 1 4 闭环供应链显著的特点 闭环供应链设计的目的是对物料进行封闭处理，减少废气排放和剩余的废物， 以低成本为客户提供服务。由于正向供应链和逆向供应链之间有着很强的相互作 闭环供应链显著特点封闭性、逆向性、不确定性。 闭环供应链是将正向物流和逆向物流结合在一起，强调它的封闭性。同时， 闭环供应链有着传统供应链相同的特征( 传统供应链存在的特征在闭环供应链中 同样存在) ，与传统供应链不同的地方在于闭环供应链存在着产品流、信息流的 逆向性。 闭环供应链的不确定性表现在闭环供应链中的逆向物流，逆向物流产生的地 点、时间和数量是难以预见的，正向物流则不然，按量、准时和指定的发货点是 基本要求；其次发生地点较为分散、无序，不可能集中一次向接受点转移：再次， 发生的原因通常与质量或数量异常有关；最后，处理的系统和方式比较复杂多样， 不同的处理手段对资源价值的贡献有显著差异。 第1 0 贞 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 1 5 论文的研究价值 现代物流业开始于2 0 世纪6 0 年代，七八十年代在西方国家得到大规模发展， 由最初的成品配送发展为贯穿生产和流通的综合物流过程，到9 0 年代更进一步 发展为上、下游企业互相配合、互为影响的供应链管理过程。通过对企业各项物 流活动的整合达到提高效率、节省时间和费用的效果。 通过供应链系统，企业已经可以保证产品可以在正确的时间、地点交付给客 户。这时，供应链经理最后所想的问题就是将产品的逐步回收。逆向物流的问题 就此产生。在工业化市场中，无论大多数企业是否情愿，他们都要被迫面对这样 的问题是在工业化国家中遵守环保法规，还是向那些正在使用和再利用物资以获 得最大化效率的竞争对手学习。 于是问题便产生了，逆向物流如何融入传统供应链中去? 本文正是基于这种 情况提出供应链的整合问题，那就是闭环供应链研究的范畴。 目前国外对闭环供应链研究还处于起步阶段，而国内对闭环供应链方面研究 甚少。 闭环供应链是将正向物流和逆向物流结合在一起，强调它的封闭性。同时， 闭环供应链有着传统供应链相同的特征( 传统供应链存在的特征在闭环供应链中 同样存在) ，与传统供应链不同的地方在于闭环供应链存在着产品流、信息流的 逆向性。 因此本文将从传统供应链一般特征入手，结合逆向物流自身的特点，研究闭 环供应链与它们不同点和相同点，并在这个基础上探讨闭环供应链设计原则和方 法。与传统供应链一样，闭环供应链研究范围很广，本文重点研究闭环供应链核 心问题：生产计划与信息共享问题。 本文的创新点如下：( 1 ) 阐述了闭环供应链的概念，给出了闭环供应链的特 征，并对闭环供应链系统设计原则进行了阐述；( 2 ) 着重分析了闭环供应链的生 产计划问题，并设计了闭环供应链下的m r p 系统；( 3 ) 研究了闭环供应链中的信 息共享问题，并设计了闭环供应链的信息共享系统。 第1 1 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 2 闭环供应链系统设计原则 2 1 传统供应链设计过程中忽视的逆向物流问题 国内外有很多文章讨论了传统供应链设计原则，但这些设计原则中忽视了一 个重要方面，那就是逆向物流。下面总结出与此相关的问题： ( i ) 公司战略中考虑的物流问题 物流运作的各个方面必须直接与公司战略规划联系在一起，目前很多公司还 没有将闭环供应链看作是企业的一个战略问题。拥有成功的闭环供应链的公司总 是把产品回收看成是他们业务的一个重要部分，如i b m 、d e l l 、h p 等。 ( 2 ) 物流组织结构明晰 公司所有的物流活动必须统一进行集散化管理，将所有与物流有关的活动组 织在同一顶雨伞下可以更高效地进行决策。研究表明，无论在供应链层面还是公 司层面，许多公司的产品回收的分工和职责不明确。 ( 3 ) 信息共享很关键 成功的物流管理必须依赖信息技术，不能仅仅停留在交换数据的层次，而必 须利用信息技术来为决策提供支持。废旧产品回收管理需要不断更新的信息，需 要用到产品数据管理系统、远程检测和跟踪系统。 ( 4 ) 物流人才的重视 必须认识到人力资源是物流管理成功的最重要因素。企业必须重视人员的招 聘、教育、培训和职务晋升等，富有经验且受过良好训练的员工是商业战略成功 关键。在产品回收管理方面，一般聘用那些具有5 2 0 年装配经验的老职工， 他们拥有处理废旧产品的丰富经验。 ( 5 ) 供应链战略联盟 在产品链或产品渠道上与其他参与者形成紧密的伙伴关系能促进物流管理， 可以与这些伙伴进行合作性研究，如索尼公司、摩托罗拉，诺基亚、 i k p 、 i n d u m e t a l 和g a i k e r 共同推出了一种结构瓦解技术，回流的产品一旦暴露在一 定的触发温度下就自行毁坏。 ( 6 ) 物流绩效评估 无论是自己从事物流运营，还是外包给第三方，成功的物流运营必须将货运 量、库存量、收益等结合在一起进行考虑。废旧产品的回收中只有少部分活动是 有利可图的，诸如再制造重复使用等大多数活动只有很低的附加值，因此必须 对逆向物流中的每项活动进行周密计划、精心实施，确保企业良好的财务状况。 同时应该使用资产增值情况、开支状况、运营状况等指标对物流管理部门进 第1 2 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 行考核，运输、仓储、客户服务等部门必须以成本和利润为中心。当前大多数公 司认为从事逆向物流是一件亏本的买卖，这种观念实际上忽视了产品重复使用所 带来的潜在收益。 ( 7 ) 物流服务的定位 公司必须考虑自己能做到的”最适宜”的服务水平并且核算维持这种水平 所必须付出的成本。目前只有很少的公司认为逆向物流是一种服务，但从生产的 角度看，回收的废旧产品是一种廉价的零配件来源。 ( 8 ) 物流环节人性化管理 整个物流活动中有很多环节。有效的环节管理能使顾客获得良好的印象和信 息，这一原则均适用于正向供应链和逆向供应链的设计与运营。举例来说，当追 踪产品回流的原因( 如使用手册编写得太糟糕、过度宣传等) 时，必须对每一个零 售商、配送渠道、产品类型等作仔细分析，而不能泛泛地分析一下就草草了事。 2 2 闭环供应链独有的设计理念 根据闭环供应链的定义可以知道，它的目的是对物料的流动进行封闭处理， 减少污染排放和剩余废物，同时以较低的成本为顾客提供服务。因此闭环供应链 除了传统供应链的内容，还对可持续发展具有重要意义，所以传统意义上的供应 链设计原则也适用于闭环供应链，当然有些情况下需要作一些调整。 ( 1 ) 用可持续发展的标准约束供应商 选择符合可持续性发展标准的供应商需要增加额外的选择标准，这必须为供 应商解决两难的问题：生产可重复使用的零配件的供应商可能因此失去大部分业 务。这种损失应该得到补偿，可以将维修等业务外包给原始制造商，一方面原始 制造商具有专业的业务知识和设备，可以提供较好的服务，另一方面供应商可以 通过模块化设计以便于产品回收。 ( 2 ) 产品或服务的设计应符合产品回收利用原则 首先，开发设计出的可回收产品，应该具有下列特点：经久耐用、可重复使 用、使用后可无害化回收、在废弃处置时对环境友好；其次产品功能应具有可扩 展性，这样在使用时能提高生态效益和可再用性：再次，设计产品应遵循模块化、 标准化原则，这样可以使维修更加容易、部件和物料可重复使用( 甚至可以跨供 应链使用) 。 ( 3 ) 善于利用各种管理方法 1 s o9 0 0 0 - - 1 4 0 0 0 、生命周期评估方法等可以帮助企业识别需要改进的地方， 举例来说，使用较少的能源不但对环境有好处，而且由于减少成本而对公司也有 利，同时又避免了潜在的环境法律责任。 第1 3 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 ( 4 ) 开发新的市场以适应环保要求 环保要求会引发建立某些特定物料的新市场，也可能引发生产过程中现有物 料流程的重组。借助于新技术，以前作为废物处理的物料会变成有用的酎产品。 处置设施应尽可能地接近终端消费者，这样可以便捷地运送来自于消费者的废旧 产品，此外，企业应尽可能提供废弃物处理服务。 ( 5 ) 应付不确定因素 在回收的产品中，只有部分是有价值的，但正确预测哪些部分有价值比较困 难，因此用来区分回流产品中有用部分和无用部分的分类测试工作需要分散进 行。由于逆向渠道固有的推拉特性，即使在完美信息状态下，在回收产品的供 给和需求之间也存在着不匹配问题和回收渠道的选择问题。从事物料和能源经营 的企业应该进行一定的准备，使自己能对管理和流程中的变化作出快速反应。不 断变化的产品和服务也在不断推动设计的变化，为了达到生态最优化，必须多研 究一些备用的设计方案。 ( 6 ) 对物流网络设计与回收方法进行匹配。 有些研究者对成本和服务驱动式的网络设计进行了案例研究，他们得出的结 论是：与传统的正向物流相比，闭环供应链有一些明显不同的特点尤其在流程 方面。产品回收网络的典型特点是它包括：专门从事收集与运输的汇聚部分、将 可再用产品配送到市场的发散部分、与回收处理各个环节有关的中间部分。他们 对物料回收、再制造、可再用部件、可再用包装、保修和商业回收等的网络进行 了区分，这些网络类型在网络的拓扑结构、参与者的角色、参与者之间的合作等 方面不同。 ( 7 ) 提高再循环的设计。 关于环境驱动式网络设计，有研究者从闭环供应链的角度分析了电池回收 问题，讨论了许多网络设计方法，环境因素影响着网络的拓扑结构、参与者的角 色、参与者之间的合作。有文章认为产品如何设计是一个关键因素，决策时要考 虑模块化、物料类型、供应商的参与程度、可拆解性、生命周期、所用设备的类 型、产品中模块部件的标准化程度，影响决策的参数包括污染的产生、能源的 使用、残余废弃物、生命周期成本、生产技术、辅助材料、副产品、可回收性、 产品复杂性、产品功能等。 第1 4 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 3 闭环供应链中的逆向物流 3 1 逆向物流产生的原因 产品的回收或被抛弃产生了逆向物流，而产品被回收或被抛弃不外乎两种原 因，一种是它们不能再正常的发挥功能，另一种是他们的功能不再为人们所需要。 根据供应链的步骤，即产品的生产、分销到使用或消费，我们从这三个阶段来分 析逆向物流产生的原因，并进行相应的分类。 生产、分销到使用是产生逆向物流的三个主要方面，我们按照供应链的这种 结构将逆向物流分为生产返回、分销返回和消费者用户返回，并且在每一个类 别中归纳出逆向物流的具体形式，见下图。 i 原材料供应l_ 一生产制造l_ 一产品分销l 一使用消费 原材料过剩 产品召回 退货保证 质量控制返回 商业返回 包换返回 库存调整 保修返回 产品剩余 功能性返回 e 幽f - u 返e e n d - 0 f - l i f e 返e 3 1 1 生产返回 图3 1 供应链中的逆向物流种类 生产返回包括在生产阶段需要将零部件或产品回收的所有情况。这些情况的 发生可能出于多种原因，例如，原材料剩余、中间产品或最终产品未通过质量检 验而必须返回进行再加工、或者是生产中的产品剩余。第一种和最后一种情况属 于产品不再被需要，而中间的那种情况则属于产品失误，这样我们将生产返回归 纳为以下三类：原材料过剩；质量控制返回；产品剩余。 3 i 2 分销返回 分销返回是指产品制造完成后，在供应链的分销环节所发生的所有返回。这 些返回包括： 产品召回：由于安全或者健康原因，由制造商或零售商将产品召回收集 起来的情况。 第1 5 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 商业返回：是指由买家根据合同将产品返还给卖方的产品返回情况。这 些情况包括：错误的送货、零售商将未出售的产品返还给批发商或制造 商。后一种情况产生的原因一般是产品因为上柜时间过长( 药品或食品) 而过期。 库存调整：是指由于重新调整仓库或商店里的库存而引起的产品返回。 功能性返回：是指由于产品自身的功能使其返回的情况。这里最典型的 一个例予就是运输过程中的托盘。托盘的功能是在运输过程中承载货 物，因而它将多次返回以便重复利用。 3 1 3 消费者，用户返回 消费者用户返回是指由消费者用户由于消费或使用产品引起的产品返回。 包括以下五种情况： 退货保证：退货保证使消费者在购买产品后( 通常发生在消费者收到商 品后不久) 自己的需要和期望无法得到满足时，有机会改变自己购买行 为的后果。这种行为的动机有很多，比如在购买服装时，顾客退货的理 由可以是衣服的颜色、尺寸、质地等等。顾客在返回商品后将得到全额 的退款，这就是退货保证返回。 包换返回：同样，当产品无法或者看上去无法满足顾客的质量要求时， 顾客有权要求调换商品。这些返回的商品将进行修理，而顾客将换的一 件新的商品。 保修返回：产品在超出了包换期以后，顾客仍然可以享受商品的保养和 修理服务，但没有权利来获得一件新的同类产品。这些有问题的返回商 品将在顾客处进行修理，或者被送回厂方进行修理。 e n d - o f u s e ：是指产品在其特定的生命阶段，顾客将其返回的情况。这 种情况的产品包括将租借的箱子、可回收的容器( 例如啤酒瓶等) 或二 手市场上的产品( 例如a m a z o n 的二手书市场b i b l i f i n d ) 。尽管e o u ( e n d o f - u s e ) 产品都不是新的，但它们仍然可以投入使用。 e n d o f - t i f e ：是指产品在结束了其物理和经济的生命周期后被返回的 情况。这些产品可能是由于政府回收法规的规定返回到制造厂商处，或 者返回到专业的回收公司进行再利用。消费者可以或多或少的参与到回 收过程中，比如将空瓶子返回到超市、将打印机的墨盒邮寄回厂商 ( b a r t e l ，1 9 9 5 ) 等。企业为了激励消费者送回他们想要回收的产品， 常常运用押金制度或者借助环保方面的民间组织来完成回收。消费者有 时并不直接参与到产品回收过程中，比如回收建筑垃圾( b a r r o se ta 1 ， 第1 6 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 2 0 0 2 ) ，但这些情况往往介于逆向物流和废弃物管理之间。 根据供应链的顺序罗列了所有的企业逆向物流种类后，我们用下表进行以各 种的归纳，见表3 1 表3 1 闭环供应链种类比较 发生环节类别周期长短驱动因素处理方式例证管理目标 生产生产报废较短期经济利益；重新制造；药品、钢铁减少 和副品政策法规循环利用行业中 分销商业返回短到中期市场营销重新使用：零售商积减少 重新制造；压的时装、 循环利用；化妆品等 报废处置库存 分销功能性返短期经济利益重新使用托盘、板条增多 回箱、器皿 消费，使用退货保证短期市场营销确认检查，电子消费有效控制 退货品 保修返回中期市场营销；维修、处理有缺陷的减少 政策法规家用电器， 手机 e o u 返回短期政策法规 重新使用；包装袋，饮增多 循环利用料瓶 e o l 返回 长期经济利益：重新生产：电子设备、增多 政策法规循环利用地毯、轮胎 政策法规重新生产：白色和黑 循环利用色家电 政策法规重新生产：电脑元件、 循环利用；打印机硒 报废处置鼓 3 2 逆向物流中的产品回收方式 对于使用后或者废弃的产品的回收，我们采取的回收方式分为以下四种： 3 2 1 产品回收重新使用 对于那些可再使用的包装物和产品，在经过检测和清洁等一些简单的处理 后，就可以在收集后重新使用。这些包装物包括瓶子、托盘和其他一些容器。可 再使用的产品包括二手书籍、服装和家具等。在产品回收中，这些回收的包装物 和产品可以在原来的市场上被重新使用，也可以在二手市场上重新使用。 第1 7 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 3 2 2 零部件回收重新加工 在经过收集和检测后，产品被拆卸开以获得其中有价值的零部件。这些零部 件可以运用在新产品的装配上，也可以用来些修理有瑕疵的产品。这种重新加工 的方式保留了产品的主要性能，并力求将产品尽可能的利用到新产品中。这些零 部件不仅可以用于同类产品的装配和修理，而且也可以运用到不同产品上。这种 回收方式的产品包括：飞机引擎、汽车发动机、复印机和打印机等。 3 2 3 材料回收循环利用 材料回收将无法保留原产品或部件的原有功能，其目的是重新利用产品中的 原材料。这些回收的原材料可以在原产品市场以外的领域得以利用。通常，产品 先被碾碎，然后分离出原材料，再按照期望达到的材料质量水平进行必要的加工 处理，最后这些原材料就可以被重新使用了。这种回收方式的产品包括：建筑材 料、金属碎片等。 3 2 4 能源回收一焚烧 当产品不满足上述三种类型时，一般将产品当作垃圾处理，因为产品在焚烧 时释放出的能量可以加以利用，所以这就是能源回收。 3 3 逆向物流活动的主要过程 逆向物流主要包括以下五个主要过程，即收集、检测挑选分类、直接回收 再加工、报废处置和再分销。 3 3 1 收集 收集是指收回产品并对其进行物理上的移动，到达某一地点以等待进一步处 理的所有相关活动，简单的说就是将产品从消费者手中收集到回收点的过程。在 这一过程中，回收产品将与其他废弃物分离而进入逆向物流系统。 3 3 2 检测，挑选，分类 在这一阶段，产品经过检测( 例如质量评价等) 以决定其回收方式，即对一 第1 8 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 回收产品的再次可用性和如何使用做出确定的一系列运营活动。根据已计划好的 回收方式，按照产品的质量状况和回收线路对产品进行分类。分类往往是整个过 程中较为费时费力的，因此它成为物流系统中的瓶颈。如果分类能够在整个过程 中较早的完成，或者在产品收集阶段，产品具有标准化的外形或容量，那么分类 过程的效率将大大的提高。同样，产品检测能够在较早的阶段完成，将节约一大 笔的运输费。比如，在产品拆卸之前或之中进行质量检测，以决定产品是被废弃 还是进行原材料重新利用，或其零部件投入重新加工。 3 3 3 直接回收和再加工 直接回收包括产品的重新使用、重新出售和重新分销。再加工意味着将已使 用过的或存在各类其他问题的退回产品进行加工，从而转换成再次可使用的产品 的生产过程，包括产品的修理、翻新、重新制造、同型装配、循环利用及焚烧和 填埋。每件产品在回收中都将经历本节所提到的四个过程，不同的产品在前两项 和最后一项过程中差异不大，而在本阶段即直接回收和再加工过程中，每类产品 或者说每件产品的经历都是不同的。修理、翻新和重新制造都是在质量和技术上 对产品进行升级，其区别仅仅在于这种升级的程度。其中修理是升级程度最小的， 而重新制造是最大的。 修理 修理是将其产品恢复到其工作状态。经过修理后的产品，质量会略逊于新产 品。产品的修理包括修补破损零部件的调换，而这些操作都不涉及没有问题的零 部件。修理涉及少量的产品拆卸和重新安装，因而这项操作可以在顾客处完成， 也可以在生产厂商指定的修理中心完成。许多耐用品生产厂商( 比如，i b m 、d e c 、 p h i l i p ) 都开展了产品的修理业务。 翻新 翻新的目标是将产品达到特定的质量水平，这一质量水平往往低于新产品的 质量水平。产品先被拆卸为模块，所有关键模块经过检测进行修补和调换，最后 合格的模块被装配到翻新产品中。有时，翻新是为了将技术上更为先进的模块来 调换产品中过时的模块以实现技术升级。军用及商用飞机就是翻新最好的例予。 翻新使得飞机的质量得到改善，并延长了其使用寿命，当然这部分延长的使用寿 命要比新飞机的平均使用寿命来的短。 重新制造 重新制造的目标是使产品达到新产品的质量水平。产品将被完全拆卸开，所 有的模块和零部件都必须进行检测，破损或过时的零部件和模块将被新的零部件 和模块替代，可以修复的零部件通过修补后进行进一步的检测，合格的被装配到 第1 9 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 模块上进入新产品中。 同型装配 在前几种回收操作中，回收产品的大部分得到重新使用。而在同型装配中， 原产品只有一小部分将得以重新使用。同型装配的目标是尽可能多的回收利用产 品中可再使用的零部件，这些零部件将用于修理、翻新和重新制造其他产品的部 件。同型装配的质量水平取决于这些零部件最后的使用过程，比如用于重新制造 的零部件质量要求将高于用于修理翻新的零部件。同型装配的过程包括有选择性 的产品拆卸和对可再使用零部件的检测，而剩余的其他零部件将不再被使用。 循环利用 前几种操作的目标是尽可能多的保留产品的原有属性和功能。换言之，也就 是尽可能多的重新使用这些使用后的产品及其中的零部件。而在循环利用中，产 品和零部件原有的属性和功能将丢失，但其中的物质材料将被回收利用。如果这 些回收材料的质量较高，则可用于原来产品的制造中，反之，则可以投入其他产 品的制造。循环利用首先将产品拆卸成零部件，然后将从这些零部件分离出不同 的材料种类最后，分离出的材料被重新使用在新产品的生产制造中。循环利用 已广泛应用于许多使用后产品的回收处理中。 3 3 4 报废处置 报废处置表明产品由于技术或经济的原因不能被再次使用或利用，故丙被有 控制有计划地报废丢弃的过程。处置的方式有运送到指定地点进行填埋和焚烧。 在产品检测分类阶段以及产品再加工的过程中，某些产品或零部件由于自身质量 和性能上的原因造成无法再加以利用，因而被报废处置。然而产品在焚烧时释放 出的能量企业仍然可以加以利用。 3 3 5 再分销 最后一个过程就是重新分销，它将处理后的产品返回潜在市场并进行物理上 的转移，最终送到新用户的手中。这个过程包括销售( 租赁、服务合同等) 、运 输和储存活动。在产品的重新分销及先前的各个回收过程之间都涉及一个重要的 步骤，即运输。运输是逆向物流的一个重要的成本因素，特别是将回收产品从最 终用户运送到第一层的处理地点时。由于所涉及的产品收集点为数众多，而每个 收集点的产品数量有较少，从而造成运输费用的升高。如果所有的回收产品都必 须在以上这些运输过程之间进行运送，而最终只有其中部分零部件得以重新利 用，那么所耗费的运输成本也是很高的。因此，如果产品能够在临近收集点处进 第加页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 行拆卸或再加工，则将减少后续的运输量，最终使运输费用大幅度下降。 图3 2 整合供应链示意图 3 4 案例：i b m 的逆向物流管理模式 i b m 公司是世界上较早在逆向物流管理方面开发商机的企业，很长时问以来 一直在设法利用顾客使用过后的二手产品和部件。i b m 的业务中包括许多逆向产 品流。比如，由于考虑到对其产品重新利用的价值，i b m 在全球推行计算机设备 租赁业务。当用户在租赁结束时，它有权决定或留购，或续租，或退还租赁设备。 现在租赁已经占到i b m 硬件销售总额的) 3 5 。 同时，i b m 已经在北美、欧洲、亚洲的许多国家开始执行回收工作，即允许 客户免费或支付少许费用退回使用过的产品。目前i b m 在整个产业范围内进行 广泛的合作，以战略联盟的方式寻求构造逆向物流的价值链优势。在新西兰，i b m 利用由荷兰信息技术厂商联合会组建的网络系统，来执行对于产品的回收。这样， i b m 的客户就可以在购买新的p c 机时获得回收服务，他们可以通过u p s 将用过 的二手设备退回回收中心。从而使这些客户与i b m 结成了共同体，并形成了消费 习惯，成为i b m 的忠实客户。i b m 公司在回收这些产品后，或者捐献给慈善机 构，或者将其拆除作为可利用的回收原材料，一方面服务于社会，另一方面降低 了成本。在认识到逆向物流的重要性后，i b m 于1 9 9 8 年专门设立了全球回收服 务中心( g a r s ) ，来负责全球范围内的所有产品回收业务，其目标是管理回收产 品以便再利用和实现价值最大化。i b m 在全球建立了2 5 个机构用来回收二手物 第2 l 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 品，并进行检测及加工利用，还通过自己的网站及公共网站进行网上拍卖，拓宽 了回收产品的营销渠道。 i b m 不仅回收二手成品，也对零部件进行回收和再利用，将它们拆卸后作为 产品售后服务的备用件。一些二手零部件，如硬盘、主板等，由于它们的经济和 技术生命周期都比相应的整体产品要高，而且其性能较好，所以在进行清理后作 为备用部件，仍具有很高的使用价值和经济收益。从总体来看，二手零部件的成 本节约可达到7 0 以上。 随着i b m 回收业务量的不断增长，也出现了诸多问题。比如，i t 支持系统 的缺陷在某种程度上已经限制了此项业务的发展。以往的m r p 信息系统并不支持 拆卸零部件的回收利用，并且拆卸运营活动与部件使用计划之间缺乏合作与交 流，这些都在某种程度上限制了回收业务的发展。目前i b m 正利用在阿姆斯特 丹的全球物流开发集团，以广泛合作的方式开发集成拆卸系统，以克服这些不足 之处。 第2 2 页 闭环供应链中的生产计划与信息共享问题研究 4 闭环供应链中的生产计划与控制 在闭环供应链环境下，不仅企业的信息共享枫制发生了巨大变化，企业的生 产计划与控制也应时而变。那么，企业的生产计划与控制究竟发生了哪些变化? 其体系结构如何? 企业如何以供应链为基础来协调生产计划与控制，以实现真正 的按需生产? 企业生产计划，是关于生产系统总体方面的计划。它所反映的是企业在计划 期应达到的产品品种、质量、产量和产值等生产方面的指标、生产进度及相应的 布置，它是指导企业计划期生产活动的纲领性方案。生产计划工作，是指生产计 划的具体编制工作。它将通过一系列综合平衡工作，完成生产计划的确定。我们 设计生产计划系统，就是要通过努力，不断提高生产计划工作水平，为工业企业 生产系统的运行提供一个优化的生产计划。生产控制的对象是生产过程，是经济 控制系统中微观层次的一个分支。它的经济括动要素主要包括人、物资、设备、 资金和信息。这些要素一方面分布在企业的所有部门各个环节，另一方面每时每 刻处于变动之中，所以企业的生产计划与控制体系是企业经营的核心活动。 4 1 供应链环境下生产计划与控制的变化 传统的企业生产计划是以物料需求为中心展开的，缺乏和供应商的协调。企 业的计划制定没有考虑供应商以及分销商的实际情况，因而，不确定性对库存和 服务水平影响较大，库存控制策略也难以发挥作用。供应链上任何一个企业的生 产和库存决策都会影响供应链上其他企业的决策，也就是说，企业的生产计划与 库存的优化控制不但要优化内部的业务流程，更要从供应链的整体出发，进行全 面的优化控制。只有跳出以物料需求为中心的生产制造管理界限，充分了解用户 需求并与供应商在经营上协调一致实现信息的共享与集成，以颁客化的需求驱动 顾客化的生产计划，才能获得柔性敏捷的市场响应能力。现行生产计划与控制模 式与供