硕士论文：报废汽车逆向物流网络构建.pdf

4 劣妻未交 硕士学位论文 报废汽车逆向物流网络构建 r e v e r s el o g i s t i c sn e t w o r kc o n s t r u c t i o n o fe n d o f l i f ea u t o m o b i l e 作者 李晓玲 导师 田源 北京交通大学 2 0 11 年7 月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留 使用学位论文的规定 特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 提供阅览服务 并采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编以供查阅和借阅 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 保密的学位论文在解密后适用本授权说明 学位论文作者签名 銮巍诠 签字日期 2 v il 年 7 月j 日 导师签名 1 房 签字r 期 乃 1 年7 月 日 中图分类号 u d c 学校代码 1 0 0 0 4 密级 公开 北京交通大学 硕士学位论文 报废汽车逆向物流网络构建 r e v e r s e l o g i s t i c sn e t w o r kc o n s t r u c t i o n o fe n d o f l i f ea u t o m o b i l e 作者姓名 李晓玲 导师姓名 田源 学位类别 管理学 学科专业 物流管理与工程 学号 0 9 1 2 0 7 4 6 职称 副教授 学位级别 硕士 研究方向 物流管理 北京交通大学 2 0 11 年7 月 致谢 本论文的工作是在我的导师田源教授的悉心指导下完成的 田源教授严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响 在此衷心感谢两年来田老 师对我的关心和指导 同时 在这两年中 舍友刘灵风 乔晓慧同学 同门张伟娜 于妍等同学对 我在生活和学习中也给予了很大的支持和帮助 在此我也要对她们表达诚挚的谢 匕 思 借此机会 还要感谢在百忙之中抽出时间来对本论文进行评审并提出宝贵意 见的各位专家 由于作者学术水平 时间和精力有限 因此论文中对一些问题的 讨论可能存在不当或不够严谨之处 还请各位专家给予指正 最后 要感谢我的父母 他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学 i p 中文摘要 摘要 随着我国经济的发展 越来越多的企业开始关注 第三利润源 物流 作为已经成为我国工业的主要支柱的汽车产业 也开始注重创造了利润的 正向物流 却忽视了能产生巨大经济效益的逆向物流 尤其是报废汽车的回收利 用 一方面 随着生活水平的提高 人们的购买力也逐步增强 汽车需求量近年 来不断增大 汽车的保有量呈现大幅上升的趋势 同时汽车产品寿命周期越来越 短 更新换代越来越快 汽车报废量随之呈上升态势 产生了大量的废弃物 引 起环境污染等问题 另一方面 汽车企业竞争日益加剧 要想在竞争中处于有利 地位 必须要在成本控制 产品质量以及服务水平等方面采取有效措施 实施报 废汽车逆向物流管理 可以显著改善以上两方面 既可以减少污染 保护环境 增强企业责任感 又可以节约资源 降低成本 促使我国汽车行业走向健康 稳 定 高效 科学的发展之路 本文在基于上述背景的情况下 对我国报废汽车再制造逆向物流的网络构建 进行探讨 力求能为我国报废汽车逆向物流的有效实施提供一定的决策依据 文 章首先阐述了逆向物流网络方面的理论基础 提出了网络构建决策框架 指出首 要工作为确定逆向物流运营模式 进而分析了自营 联营和第三方三种运营模式 并采用基于平衡记分卡的层次分析法模型对三种模式进行有效决策 最后采用混 合整数规划模型 进行自营模式下及第三方模式下的报废汽车再制造逆向物流网 络的构建 两个模型都是通过确定回收处理设施的位置 数量 使回收处理设施 的固定费用 对回收品的处理费用及回收品在不同设施问的运输费用最小 并都 给出相应的实例论证 关键词 报废汽车 逆向物流网络 层次分析法 混合整数规划 分类号 r 星立交道叁堂亟 堂僮途室 旦曼 b 堡 a bs t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fo u rn a t i o n a le c o n o m y e n t e r p r i s e sb e g i nt o p a ym o r ea t t e n t i o nt ot h e t h i r dp r o f i ts o u r c e 一l o g i s t i c s a u t o m o b i l ei n d u s t r y w h i c hh a s b e c o m et h eb a c k b o n eo fn a t i o n a li n d u s t r y a l s ob e g i n st op a ya t t e n t i o nt op o s i t i v el o g i s t i c sc r e a t i n gp r o f i t s h o w e v e r r e v e r s el o g i s t i c st h a tc a l lp r o d u c eh u g ee c o n o m i ce f f i e i e n c yi si g n o r e d e s p e c i a l l yt h er e c y c l i n go fd i s c a r d e da u t o m o b i l e s o nt h eo n eh a n d 诚t l lt h ei m p r o v e m e n to fl i v i n gs t a n d a r d s t h ep u r c h a s i n gp o w e ra l s oi n c r e a s e sg r a d u a l l y i nr e c e n ty e a r s t h ed e m a n do fa u t oa sw e l la st h eo w n e r s h i pi n c r e a s e dc o n t i n u o u s l ya n d t h eu p d a t i n go fa u t o m o b i l e sp r o d u c tb e c a m ef a s t e r s ot h ea m o u n to fa b a n d o n e da u t o m o b i l e si sk e e p i n gr i s i n g p r o d u c i n gn u m e r o u sw a s t e sa n dc a u s i n ge n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o np r o b l e m s o nt h eo t h e rh a n d t h ec o m p e t i t i o na m o n ga u t oe n t e r p r i s ei sb e c o m i n g i n c r e a s i n g l yf i e r c e s oe n t e r p r i s e sh a v et ot a k ee f f e c t i v em e a s u r e so nc o s tc o n t r o l p r o d u c tq u a l i t ya n ds e r v i c el e v e lt oc a p t u r ec o m p e t i t i o na d v a n t a g e t h r o u g ht h ei m p l e m e n t o fe n d o f l i f ea u t or e v e r s el o g i s t i c sm a n a g e m e n t b o t l le n v i r o n m e n tp r o t e c t i o na n dc o s t c o n t r o lc a ng e ti m p r o v e d l e a d i n gc h i n e s ea u t o m o b i l ei n d u s t r yt oah e a l t h y s t a b l ea n d e f f i c i e n t s c i e n t i f i cd e v e l o p m e n tr o a d b a s e do nt h eb a c k g r o u n da b o v e w ew i l ld i s c u s st h er e v e r s el o g i s t i c sn e t w o r kc o n s t r u c t i o no fe n d o f l i f ea u t or e m a n u f a c t u r i n gf o rp r o v i d i n gc e r t a i nd e c i s i o n m a k i n gb a s i st oe f f e c t i v ei m p l e m e n t a t i o no fr e v e r s el o g i s t i c s t h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no fr e v e r s el o g i s t i c sn e t w o r k si se x p o u n d e df i r s t a n dt h e np u tf o r w a r dt h ed e c i s i o n m a k i n g f r a m eo fn e t w o r kc o n s t r u c t i o n p o i n t i n go u tt h a td e t e r m i n i n gt h er e v e r s el o g i s t i c so p e r a t i o nm o d ei st h ef i r s tj o b t h e nt h r e eo p e r a t i o nm o d e si n c l u d i n gm a n u f a c t u r e o p e r a t e d m o d e j o i n t o p e r a t e dm o d ea n dt h j r dp a r t yl o g i s t i c ss u p p l i e r o p e r a t e dm o d ea r ea r i a l y z e da n dm a k i n go p e r a t i o nd e c i s i o nb yu s i n gt h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sb a s e do n b a l a n c e ds c o r ec a r d a tl a s t r e v e r s e l o g i s t i c s n e t w o r k so fe n d o f l i f ea u t o r e m a n u f a c t u r i n g u n d e rt h em o d eo fm a n u f a c t u r e o p e r a t e da n dj o i n t o p e r a t e da r e c o n s t r u c t e db yu s i n gm i x e di n t e g e rp r o g r a m m i n gm o d e l a s c e r t a i nt h et y p el o c a t i o n q u a n t i t ya n do p e r a t e a b i l i t yo f t h er e v e r s el o g i s t i c sf a c i l i t i e sa n dt r a n s p o r tp l a nb e t w e e n r e v e r s el o g i s t i c sf a c i l i t i e st om a k ef i x e di n v e s t m e n ta n dt h ec o s to fo p e r a t i o na n dt r a n s p o r tm i n i m i z e d i nt h et w om o d e l s t h e ng i v et h ee x a m p l e so ft h e m k e y w o r d s e n d o f l i f ea u t o n e t w o r ko fr e v e r s el o g i s t i c s a h p m i l p f i a s s n o 目录 中文摘要 i i i a b s t r a c t i v l 绪论 1 1 1 研究背景 一1 1 2研究目的及意义 2 1 3 国内外研究现状 一4 1 3 1 逆向物流 4 1 3 2 报废汽车逆向物流 5 1 4本文主要工作 9 2报废汽车逆向物流网络构建研究基础 1 0 2 1逆向物流网络概述 1 0 2 1 1 逆向物流网络结构要素 1 0 2 1 2 逆向物流网络结构特征 1 0 2 1 3 逆向物流网络类型 1 l 2 2逆向物流网络构建 13 2 2 1 逆向物流网络构建原则 1 3 2 2 2 逆向物流网络构建决策框架 一1 4 2 3本章小结 1 5 3报废汽车逆向物流运营模式决策研究 16 3 1逆向物流运营模式的分析比较 1 6 3 1 1 汽车制造企业自营模式 1 6 3 1 2 汽车企业联合回收模式 1 7 3 1 3 第三方模式 1 7 3 2逆向物流运营模式决策 1 8 3 2 1 层次分析法评价模型 1 9 3 2 2 基于平衡记分卡的评价指标体系 2 l 3 2 3 算例 2 3 3 3本章小结 2 4 4报废汽车再制造逆向物流网络的构建 2 5 4 1报废汽车再制造逆向物流网络 2 5 4 2逆向物流网络构建模型方法选择 2 7 r 4 3自营模式下再制造逆向物流网络的构建 2 8 4 3 1 模型建立 2 8 4 3 2 模型求解 一3 1 4 3 3 实例验证 3l 4 4第三方运营模式下再制造逆向物流网络的构建 3 4 4 4 1 模型建立 3 5 4 4 2 模型求解 一3 7 4 4 3 实例验证 3 8 4 5本章小结 3 8 5 结j 沧 3 9 参考文献 4 0 附萄乏a 一4 2 附录b 一4 7 附录c 一5 0 作者简历 5 4 独创性声明 5 5 学位论文数据集 5 6 g 1 绪论 1 1 研究背景 改革开放以来 中国经济发展突飞猛进 但大多数企业在注重发展的同时 却忽视了对环境的保护 落后的 粗放式的发展方式与可持续发展之间的矛盾日 益加剧 不合理的产业结构 落后的发展方式产生了比较严重的后果 一是废弃 物日益增多 对环境的污染越来越严重 据统计 全世界制造业每年大约产生5 5 亿吨无害废物和7 亿吨有害废物n 1 如果不妥善处理 这些有害废物造成严重的环 境污染和巨大的资源浪费 二是这种以高能源消耗为代价的发展方式使人类面临 着资源枯竭的危机 作为世界上最大的制造基地 中国在不断地消耗着自身各种 各样的资源 包括基本原材料 包装材料 木材 水 电 油 气等 尤其是一 些不可再生的资源 中国的能源消耗是世界平均水平的3 倍 是美国的2 5 倍 欧 盟的5 倍和日本的9 倍 一吨钢的水耗是国际先进水平的1 0 4 0 倍以上 在这样严 峻的现实情况下 各个国家纷纷出台了相应的法律法规 要求企业对产品的整个 寿命周期负责 尤其是生命周期终端产品的回收处理 一来可以减少废弃物对环 境的污染 二来可以通过废弃物的再利用降低资源消耗 实现可持续发展 2 0 1 0 年是中国汽车产业蓬勃发展的一年 在产量大幅提升的同时 汽车销量 也突破1 8 0 0 万辆 据预测 今年中国汽车工业将继续保持良好发展态势 汽车销 量可能突破1 9 0 0 万辆 汽车工业如此良好的发展趋势带动了汽车制造企业对正向 物流的关注 使汽车正向物流得到较好的发展 大型企业基本上都已拥有较为成 熟的正向物流系统 而汽车逆向物流则处于一种被忽视的状态 尤其是报废汽车 逆向物流还处于摸索阶段 在如此大而且还将继续增大的汽车需求量下 中国的 汽车保有量及报废量必将继续上升 汽车是能源和资源消耗的大户 全球每年消 耗的1 5 0 0 万桶石油中 有一半是汽车消耗的啦 汽车工业巨大的能源消耗 严重 的环境污染使得报废汽车的处理问题不容忽视 若不实施报废汽车逆向物流管理 对报废汽车进行有效的回收 不仅会造成资源的巨大浪费 汽车遗留垃圾对环境 带来的污染也不容小觑 最终威胁到我国汽车工业未来的健康 持续的发展之路 在资源枯竭危机及生态环境遭受严重破坏的双重现实背景下 注重汽车逆向物流 就显得尤为重要 中国制造业的逆向物流研究目前尚处于探索阶段 对于汽车制造业逆向物流 尤其是报废汽车逆向物流这一领域的研究就更少 鉴于报废汽车的回收利用之于 我国汽车工业发展的影响 研究报废汽车逆向物流 做好报废汽车的回收利用成 为当前形势下的一个重要课题 1 2 研究目的及意义 汽车行业是典型的高能源 资源消耗产业 有着巨大的原材料 辅助材料需 求量 伴随着中国汽车工业的高速发展 资源的消耗量也在一直增长 下图所示 为2 0 1 5 2 0 2 0 年中国汽车工业对原材料的需求表口3 表1 12 0 1 5 2 0 2 0 年中国汽车工业原材料需求预测 t a b l e1 1r a wm a t e r i a l sd e m a n df o r e c a s t i n g o fc h i n aa u t o m o b i l ei n d u s t r i a lf r o m2 015t o2 0 2 0 原材料种类 2 0 1 52 0 2 0 钢材 万吨 2 6 8 6 33 5 8 1 9 铸铁铸钢 万吨 6 2 9 88 5 1 6 有色金属铝 万吨 1 1 9 21 5 4 5 镁 万吨 3 95 2 其他 万吨 2 5 13 1 2 非金属塑料 万吨 3 5 5 4 5 9 0 6 橡胶 万吨 1 0 5 21 6 3 5 轮胎 万吨 1 5 7 82 4 5 3 玻璃 万吨 1 9 0 8 8 73 0 0 2 4 7 胶粘剂 万吨 3 8 14 0 8 摩擦材料 万吨 9 53 0 1 虽然汽车工业有如此巨大的资源的消耗量 但是整个行业的资源回收循环利 用水平却较低 目前我国对报废汽车很大一部分上还停留在回收破烂的层面上 对其中一些可再利用 再循环使用的资源没能得到有效的回收 利用 造成了资 源的极大浪费 与现阶段我国能源资源不富足 工业发展面临资源枯竭危机的情 况反差巨大 美国在其2 0 0 1 年制订的 未来报废汽车回收利用指南 中明确提出 了到2 0 2 0 年报废汽车回收利用率达到9 5 的目标 该 指南 预测 报废汽车的 拆解占报废汽车的1 0 其中金属零部件的再使用和再制造5 散装材料的回收 利用占5 粉碎和材料分拣回收利用占报废汽车的9 0 其中填埋只占5 h 1 与此构成明显反差的是 到现在为止 我国还没有建立起全国范围的回收网络体 系 没有完善的报废汽车的逆向物流网络体系 相关监督监管机构也不健全 对 报废车回收拆解的试验研究也不够重视 现阶段我国报废汽车回收市场比较混乱 2 回收拆解再利用的水平也较低 能循环利用的主要是报废车上的废金属 基本上 把橡胶 塑料等材料都作为垃圾处理 较低的回收利用率在导致资源极大浪费的同时 产生的另一个后果是对生态 环境的严重污染 报废汽车处理过程中存在较多潜在的环境风险 例如除金属之 外的其他废弃部分容易被随意丢弃 废油 废液随意渗漏到地下 造成土地或地 下水的污染的现象也非常普遍 对一些有毒废弃物如汞 铅等的处理也不符合国 家有关危险物处理的有关规定 对拆解麻烦 不易处理的塑料等非金属材料随意 掩埋或烧毁 并直接排放拆解过程产生的废水 废气 废渣等 不仅容易造成二 次污染 损害居民身体健康 严重的话会造成不可逆转的环境危害啼1 报废汽车逆向物流的实施对汽车制造企业而言意义重大 主要表现在以下几 方面 第一 节约资源 保护环境 随着经济的发展 人类对资源的需求不断增长 大量的不可再生资源被开发 地球上剩余的资源总量已大幅度减少 我国矿产资 源人均占有量较低 仅相当于世界人均水平的5 8 但是我国资源减少的速度却 极快 对资源的破坏程度也极为惊人 经过几十年开采 我国可以利用的资源储 量急剧减少 后备资源储量严重匮乏 资源的可持续供给面临危机 汽车制造行 业是高耗能产业 对石油 钢材 有色金属等的需求量巨大 面临越来越严峻的 资源危机 实施汽车逆向物流管理是一有力举措 回收的钢材 有色金属 塑料 等材料 经过加工再处理后 用于汽车再制造 既可以很大程度的节约资源 又 可以减少这些废旧资料对环境造成的污染 第二 降低成本 增强企业竞争力 提高物料利用率是企业成本管理的重点 在现阶段汽车制造所需要的铁矿石 石油 橡胶等原材料大幅度涨价的情况下 实施汽车逆向物流管理 回收利用废旧材料 或者翻新 整修后能继续使用的零 部件 能缓解企业的成本压力 降低生产成本 在汽车正向物流及产品销售利润 所创造的利润已被挖掘到最大程度的情况下 汽车逆向物流的实施所创造的利润 将会成为企业竞争的又一有力武器 推动企业生产成本的降低 进而增强企业的 市场竞争力 第三 提高顾客满意度 提升企业形象 随着消费者消费意识的提高 及环 保意识的增强 企业实施逆向物流管理 能够很大程度提高顾客满意度 通过缺 陷汽车召回和对报废车的回收处理等 可以解决顾客的后顾之忧 同时这些措施 的实施 也体现了企业的一种高度社会责任感 在消费者越来越注重企业的品牌 形象的情况下 该举措会全面提升企业的形象 成为企业增强竞争力的一项无形 资本 我国对物流领域的研究起步较晚 而且大多数学者及企业更多的关注的是正 向物流 对汽车制造企业报废汽车逆向物流领域的研究刚刚起步 加大对该领域 的研究力度 不仅可以推动报废汽车回收业的发展 也是我国在面临资源危机和 环境污染问题下必须采取的重要措施 本文通过对报废汽车再制造逆向物流网络 构建的研究 力求能为我国汽车制造企业顺利进行报废车的回收利用提供物流网 络构建方面的借鉴 进而推进我国汽车行业逆向物流的发展 实现最大化的资源 利用 最小化地环境污染 实现汽车行业的健康 科学 稳定的发展 1 3 国内外研究现状 1 3 1 逆向物流 1 国外逆向物流 b e r g e r 等嘲 1 9 9 9 研究了在已有的正向物流网络基础上进行逆向物流网络的 构建 以构成一个具有拆卸 检测处理中心的逆向网络 l o u w e r s 等口1 1 9 9 9 设计了包含回收中心和化工厂的两层地毯废弃物的再循 环逆向物流网络 决策变量为回收中心的地理位置 j a y a r a m a 等哺1 1 9 9 9 研究分析了美国设备再制造公司的物流网络结构 考虑 旧产品的收集 再制造处理和再制造品的分销等几个过程 并在假设消费者对再 制造品的需求与其对旧产品的处理无关等条件下 考虑投资 运输 处理 存贮 等成本因素 建立了一个多阶段容量限制的选址模型 以确定在不同供应和需求 假设下网络结构中最优的处理设施数量和地理位置 k r i k k l e 等阳1 1 9 9 9 针对耐用消费品提出了采用混合整数线性规划模型构建 多级回收系统网络 他们重点研究了荷兰某一复印机制造商对某一型号复印机建 立再制造回收网络的情况 在再制造过程中 首先检测拆卸分解下来的零件 将 己坏或无用的零件剔除后便可得到可再利用零件 在可再利用零件数量达到某一 指定水平的假设下 从运营成本最小的角度在备选方案中选择出最优的设置地点 s h i hl i h s i n g 等 们 2 0 0 1 提出了一个混合整数规划模型进行计算机和家电 回收的逆向物流网络的优化设计 逆向物流系统中节点包括回收点 仓储点 分 解 回收工厂和处理 收回材料的最终市场 模型优化目标为总费用最小化 即运 输费用 运营费用 新设备的固定费用 最终的处理费用和掩埋费用之和 减去 销售回收材料的收益 最后 作者探讨了此模型在我国台湾省北部地区的应用 v a i d u a n a t h a n 等n 1 1 2 0 0 3 针对一般的逆向物流的网络建立了一个三级模型 包括 废品产生点 废品收集点 废品再处理点 作者们通过建立混合整数线性 规划数学模型解决这些问题 并采用启发式算法 将整个问题分成若干子问题 4 逐个进行求解 m i n h o k e y 等n 2 1 2 0 0 4 研究了一个双层逆向物流系统 该系统由初始收集点 回收中心构成 回收系统中 初始收集点从客户手中回收产品 然后由其将汇总 的产品运往回收中心进行处理 其中初始收集点有一定的回收能力限制 回收中 心也有容量限制 为确定初始收集点 回收中心的地理位置和数量 他们提出了 一个单目标 非线性的混合整数规划模型 并设计了遗传算法程序进行求解 k oh y u nj e u n g 等 3 1 2 0 0 7 从第三方物流企业的角度出发 构建了同时优化 正逆向物流的混合整数非线性规划模型 模型的求解则采用基于启发式算法的遗 传算法 2 国内逆向物流 马祖军等n 钔 2 0 0 4 在阐述再制造物流系统功能的基础上 分析了再制造物 流网络布局 提出了一种在传统生产分销物流网络基础上进行再制造物流网络优 化设计的混合整数线性规划模型 周垂日等n 司 2 0 0 5 年提出了一个优化设计废旧电器逆向物流的基础设施和 逆向网络流量的混合整数线性规划模型 该模型将零部件回收 再制造及再销售 三种情形整合进来 周根贵n 明 2 0 0 5 年构建了一个逆向物流网络中心的选址模型 目的为从备 选地址中选择建立配送中心或回收中心的最佳地理位置和数量 然后应用遗传算 法讨论了该模型的具体解法 董栋n 刀 2 0 0 6 年在其硕士论文中利用了双层规划和混合整数规划模型进行 了确定环境下的可直接再利用和可拆卸再制造逆向物流网络的构建 并利用混合 整数规划模型对不确定环境下逆向物流网络的构建进行了研究 三个模型都是通 过确定处理设施的类型 位置 数量 处理能力 设施间的运输路线及运量安排 使处理设施的固定费用 回收品的处理费用及回收品的运输费用最小 并给出了 求解算法 并给出了算例验证模型有效性 1 3 2 报废汽车逆向物流 本节我们主要介绍报废汽车回收利用的行业现状及报废汽车逆向物流研究现 状 1 国外汽车逆向物流 1 美国 美国实施报废汽车回收利用起步较早 经过多年的发展 目前美国报废汽车 回收利用率可达到8 2 8 4 回收业市场已经较为成熟 年获利8 0 多亿美元 现 5 在全国报废汽车拆解企业超过1 2 0 0 0 家和大约2 0 0 家破碎企业 每年回收报废汽 车1 4 0 0 万辆 回收1 4 0 0 万吨钢铁 8 5 万吨铝 2 4 万吨铜 1 1 2 万吨锌 3 8 6 万 吨轮胎以及超过4 6 万吨的再利用零部件n 剐 美国于2 0 0 1 年制订了 未来报废汽 车回收利用指南 该指南明确了到2 0 2 0 年美国报废汽车回收利用率要达到9 5 美国的报废汽车回收拆解企业处理报废汽车的基本流程是首先将报废汽车上 的零部件拆卸下来 然后自行或者送到专业处理厂家整修或翻新其中尚有使用价 值的部分 恢复价值的零部件被送到修理厂再次利用 当卸掉报废车的轮胎 清 理完毕车内残留的有害气体和液体 拆卸完有用的零部件后 用大型的挤压机粉 碎金属车架 再用磁力分离 回收不同种类的材料 美国的汽车制造企业也都积 极致力于报废汽车的回收利用 总体来说 美国对报废机动车的回收利用卓有成 效 是报废汽车回收利用尚不成熟的国家学习的典范 2 日本 2 0 0 5 年 日本 汽车回收利用法 付诸实施 该法案明确了与报废汽车有关 的各方应承担的责任 汽车生产厂家承担国产车回收利用的义务 报废汽车的拆 解和回收所需的费用由车主承担 日本报废汽车回收拆解企业完成报废车的整个 回收利用过程主要通过三个步骤 即回收 拆解和金属切片加工 汽车销售店将 回收来的废车交由拆解企业进行拆解 拆解企业首先将车上的危险物收集起来 包括空调 蓄电池 废机油等 交给专业处理公司进行处理 再拆卸有用的零部 件 用专用设备将剩下的车身压成块后 交给切片厂 切片厂通过专用设备对压 成块后的车身进行预加工 然后进入粉碎机加工 分选 最终可生产出七八种可 再利用的资源 包括钢 铜 铝 塑料等 其他终端垃圾送垃圾场填埋 3 德国 废物限制和废弃物处理法 是德国进行汽车报废回收的法律依据 该法于 1 9 8 6 年在1 9 7 2 年 废物处理法 的基础上修订发布 在1 9 9 2 年通过的 限制报 废车条例 中 又规定汽车制造企业有回收报废车辆的义务 循环经济和废物管 理法 于1 9 9 6 年生效 规定了详细具体的报废汽车拆解材料的比例 德国在其报废汽车的拆解处理标准中 对旧车处理 零部件再利用及对环境 的影响都作了明确的规定 如工作场所必须要有指示标牌 标明仓库里存放东西 的种类及位置 报废车存放地 拆解操作区等 拆解汽车必须做相关预处理工作 包括抽掉油箱内残留的汽油 拆下空调 蓄电池等含有毒气体和液体的部件等 在拆解企业的流水线上 报废汽车按照逆向制造程序被分解 拆解下的发动机 金属车架 贵金属 塑料等各自存放于不同的位置 其中完好的零部件被送到修 理厂作为备件使用 其余材料进行再生处理 目前 德国废旧汽车回收利用率已 达到8 5 n 9 1 6 综合以上国家在报废汽车回收中的管理 可以看出发达国家在管理上的共同 点有以下几方面 1 有相当严密的报废汽车回收处理管理制度 国家制定严格的法律法规 来 保证回收工作的有序进行 对进行相关作业的拆车企业实行资格审批制度 并对 回收拆解处理过程中的各项技术规范有严格的规定 整个过程监督管理十分严密 2 综合利用水平高 发达国家有较高的报废汽车回收利用率 拆解下的许多 小零件可直接或经过处理后对外销售 经检测符合相应标准的 五大总成 零配 件也可销售 若按照严格的检测标准检测后 仍有不能利用的部分 对其进行切 割 破碎后送钢厂冶炼 此外 汽车制造商从产品设计开始就考虑了零配件的回 收再利用 这一举措能进一步提高报废汽车的利用率 3 经过多年实践 拆解技术逐渐成熟 设施 设备先进 材料的分拣程度较 商 4 回收网络覆盖范围较广 建立了全国性的回收网络 网点分布广泛 为报 废汽车车主交车提供便捷 5 现代化的网络管理 回收拆解企业基本上实现了网络化管理 报废汽车拆 解下来的可用零配件都被输入到电脑 通过网络进行销售 此举既加快了零配件 的周转 又促进了零配件的充分利用 在汽车逆向物流研究方面 r e y n a l d oc r u z r i v e r a 等伽 2 0 0 9 探讨了墨西哥 报废汽车的回收问题 通过构建一个无容量限制的设施选址模型来实施逆向物流 解决此问题 并利用了s i t a t i o n 软件来求解此问题 文章给出了在回收覆盖率分 别在1 0 0 9 0 和7 5 的情况下 逆向物流网络的结构配置 2 国内汽车逆向物流 我国于2 0 世纪8 0 年代开始了报废汽车的回收拆解 但是报废汽车拆解企业 的定位和起点仅仅是物资回收 2 0 0 1 年6 月1 6 日 国务院颁布了 报废汽车回收 管理方法 对报废汽车车主和回收企业的行为规范 回收监督管理部门的职责分 工及地方政府对回收工作的责任等都作了明确的规定 2 0 0 6 年 国家发改委 科 技部及国家环保总局联合颁布了 汽车产品回收利用技术政策 明确提出要求加 强汽车生产者的管理责任 在汽车生产 使用和报废回收利用等环节建立起汽车 生产企业主导的管理体系 并提出自2 0 1 0 年起 我国汽车生产企业 进口汽车总 代理商要对其销售的汽车产品及包装物的回收利用要进行全面负责 同时指出国 家将在汽车产品市场准入许可管理体系中纳入汽车产品回收利用率指标 据不完全统计 目前我国报废汽车回收拆解企业己经发展到1 0 0 0 多家 其中 初具规模的约有7 0 0 余家 拆解加工从业人员5 万多人 年拆解报废汽车能力约 为6 0 力 辆乜 目前中国主要有两种报废汽车回收方式 即国有企业回收和民间企 7 业回收 民间回收占据了一定的份额 但是民间回收单位大多数是一些私人作坊 由于管理制度的不完善 监管不利 这些私人作坊的回收 拆解及废弃物处理手 续和国家规定相差很大 大量改装后的报废车又重新流入市场 破坏了报废车回 收处理的市场秩序 目前多数回收拆解企业规模较小 场地简陋 其整体厂容 厂貌基本上是简 单的开放式场地操作 多数企业没有操作车间和厂房 个别的只有简陋的存放零 部件的工棚 拆解场地中待拆区 拆解区 加工区 半成品区及成品区等没有明 显划分 乱堆乱放甚至叠放 遇到什么拆什么 对环保的重视也不够 场地多为 普通的砂石地 废油 废液在拆解过程中直接渗入地下 地表有大量的有无 无 疑造成二次污染 对于车内的针织物或其他肥料如塑料 橡胶 泡沫等 一般的 做法是送垃圾站处理 或随意填埋 我国汽车报废回收一直定位于物资回收上 回收利用率低于7 0 大多数回收 拆解企业还没有对可以再利用的汽车零部件进行归类 整理 整修 由于很多可 利用零部件并没有固定的购买用户 价格也比较低 所以做不到精心拆解 有时 候当废钢铁出售 出售的旧件多为钢板 弹簧 钢圈 半轴 油箱 轴承等 企 业的主要利润来源于卖废钢铁所得 对其他材料如橡胶 塑料等很少再利用 基 本上都是燃烧或填埋处理呦1 事实上 汽车上的9 0 以上的钢铁 有色材料零部 件可以回收 利用 玻璃 塑料等的回收利用率也可达5 0 以上 我国应从完善相关法律制度 提高行业科技水平及改善企业生产条件 提高 从业人员素质等方面发展我国企业回收拆解业 在汽车逆向物流研究方面 李海婴等 1 2 0 0 4 在其文章中介绍了逆向物流 的概念及特点 以汽车业为例概述了逆向物流网络的结构及网络设计时应考虑的 重点问题 吴利清嘲1 2 0 0 6 年在其硕士论文中 以循环经济理论为基础 对汽车逆向 物流进行了系统全面的研究 用a h p 评价汽车逆向物流企业战略合作伙伴 在产 品生命全周期理论基础上建立了汽车回收系统和模型 并给出了评价方法 付争嘲 2 0 0 6 年在其硕士论文中分析了汽车制造企业在处理逆向物流时的 三种组织模式 然后从制造商的责任延伸制度的角度系统地阐述了供应链上不同 主体回收产品的网络模型 从汽车制造业逆向物流处理系统的角度 分别对汽车 逆向物流中包含的两大部分 即退货物流和废弃物物流的处理系统进行了分析 赵静等啪1 2 0 0 8 构建了一个由功能多样化的报废汽车回收体系结构模型 该模型以汽车专业回收处理中心作为中心处理单元 并用w i t n e s s 软件进行仿真 显示生产 运输系统仿真的整个过程 并对仿真的结果进行分析 提出了相应的 改善措施 8 从以上国内外研究现状可以看出 国内外研究大多集中于一般制造企业或者 产品回收 退货如i e t 电器 复印机等的逆向物流 构建的是单产品 单周期的确 定环境下的逆向物流网络 回收类型多样化 具体到汽车行业的逆向物流网络研 究较少 1 4 本文主要工作 本文采用定性与定量研究相结合的方法 在对逆向物流相关理论进行分析的 基础上 分别采用层次分析法 混合整数规划等模型 对逆向物流运营模式进行 决策及网络构建 文章的主要结构如下 第一章介绍了论文选题背景和意义 国内外研究现状以及论文的主要工作内 容 第二章首先是对汽车逆向物流网络构建基础方面的一些分析 然后从结构 特征 分类等方面对逆向物流网络进行阐述 最后提出了逆向物流网络构建的原 及决策框架 为报废汽车再制造逆向物流网络的构建奠定基础 第三章首先介绍并分析了汽车逆向物流的三种运营模式 即自营 联营和第 三方模式 然后基于平衡记分卡 构建评价指标体系 运用层次分析法模型进行 运营模式决策 为企业提供一定的决策依据 第四章进行自营 第三方逆向物流运营模式下的网络构建 首先分析了报废 汽车再制造逆向物流网络的结构特征及网络设施及其功能 在此基础上 运用混 合整数规划模型 以费用最小化为目标 进行再制造逆向物流网络构建决策 并 运用所构建的模型 解决了有针对性的实际问题 第五章对本文的主要研究成果进行了总结 并指出了以后关于该领域进一步 研究的方向 9 匕塞童煎厶堂亟 堂僮途塞抠废遗奎逆囱堑逾圆终捡建婴塞基础 2 报废汽车逆向物流网络构建研究基础 2 1 逆向物流网络概述 2 1 1 逆向物流网络结构要素 确定逆向物流的结构要素是构建逆向物流网络关键性的一步 不同的要素结 构会使得逆向物流网络具有不同的功能和特点 一般来说 逆向物流网络由以下 几种要素组成 1 回收点 回收点负责对报废车辆进行收集 是物品恢复价值的物流网络中 的第一个节点 2 检测中心 对回收产品的质量进行检测 以确定合适的处理方案 并据此 进行分类 该步骤可能包括拆解 检测 分类等环节 可以尽早识别没有回收价 值的物品 节省对无用废弃物的运输成本 3 再处理中心 再处理中心是逆向网络中较重要的节点 实现物品使用价值 的恢复 报废车在再处理中心经过再加工恢复价值 无法再利用的则进行丢弃处 理 对废旧品进行再处理 是使其能够再次进入消费领域的必要环节 4 再分销网络 恢复使用价值的废旧产品需要通过再分销网络进入流通领域 实现价值 闭环式的逆向物流网络通常采用原有的正向分销网络 而开环型的网 络结构 一般会构建独立的再分销网络 5 废弃物处理 逆向物流网络需要对不再具有使用价值 会对环境造成污染 的废弃物进行妥善处理 填埋和焚烧是最常见的处理方式 2 1 2 逆向物流网络结构特征 我们可以用以下五个指标来描述不同的汽车逆向物流网络结构的主要区别 1 网络集中程度 它是指网络中完成同种处理活动的场所数目 同类处理活 动在同一个场所或少数几个场所进行 则集中程度高 反之 如果要在几个不同 的地方进行 则集中程度低 网络是分散的 高集中度的网络 资源的共享更为 有利 易发挥规模经济优势 提高生产效率 降低成本 集中度在一定程度上代 表了网络的 宽度 可反映出网络的水平集成度 2 网络层次数 指回收品顺次流经的设施数 该指标反映出网络的纵向深度 单层次网络中 所有的逆向物流活动都集中在某一设施处完成 多层次网络中 l o 不同的物流活动在不同的设施处进行 报废汽车逆向物流活动中 主要的操作活 动有回收 检测及再处理等 分别在回收点 检测中心和再处理中心等设施处完 成 3 与其他网络的联系 主要是指逆向物流网络与正向物流网络之间的关联性 可以单独构建逆向物流网络 也可以在原有正向网络的基础上构建 如果两网络 之间的关联性较强 则逆向物流网络就有较大的可能性在原有正向网络的基础上 扩建而成 企业在实施报废汽车逆向物流时 若采用自营模式 很大可能性会在 原有生产分销网络上扩建 若交由第三方物流企业实施 构建独立网络的可能性 则较大 4 开环还是闭环的结构 开环还是闭环反映的是网络的进入与流出两个流向 的关系 在一个闭合的网络中 回收品的来源市场和产品恢复价值后的消费市场 是相同的 这样 正向物流网络与逆向物流网络便构成了闭环的网络结构 如包 装容器的再利用网络等 在开环结构的网络中 回收品的来源市场与产品恢复价 值后的市场流向不一致 不能形成闭环结构 如塑料 废纸等材料的回收利用等 5 各部门之间的合作程度 各部门对构建逆向物流网络所承担的责任就体现 在部门之间的合作程度 逆向物流网络的构建开始可能是有一家企业发起的 然 后可能会外包部分业务 或者与其他产业部门进行联合 发展成为由不同行业企 业联合构建逆向物流网络的合作关系 2 1 3 逆向物流网络类型 根据回收物品种类及其回收处理方式的不同 逆向物流网络主要有以下几种 1 再利用逆向物流网络 玻璃 塑料瓶 纸箱和托盘等是最常见的可直接重复利用的包装物或包装容 器 回收后只需要经过简单的处理即可再次使用 啤酒 软饮料业 食品 化工 和集装箱等行业已成功应用可再用包装 一般而言 再利用逆向物流网络结构简单 层次单一 它只需要简单的再处 理 如清洗 检查等 而且再利用消费市场和原始利用消费市场之间基本上没有 差别 一般都是闭合环状结构 可再用包装的循环使用次数较高 且每一循环使 用的时间都很短 因此占据大部分总成本份额的是运输成本 因此 为了降低运 输成本 采用分散的网络形式比较合理 使回收地点尽可能的接近客户所在地 再利用逆向物流网络再利用的处理操作简单 不需要大规模的投资 网络集 中度低 网络形式分散 逆向物流经历的环节少 网络层次数少 属于扁平型 单层的 闭环式的网络结构 如图2 1 所示 回收点处理点 需求点 卜 逆向物流 一 正向物流 图2 1 再利用逆向物流网络 f i g u r e2 1r e v e r s el o g i s t i c sn e t w o r kf o rd i r e c t l yr e u s e dr e t u r n s 2 再循环逆向物流网络 纸品 塑料 废旧金属和玻璃等的再循环利用由来己久 已成为传统行业 此类废旧产品价值较低 主要是进行原料级的循环利用 循环再用的原料不一定 被再应用到原来产品的生产 所以废旧物资的回收市场与循环再用原料的消费市 场一般是不同的 同时为了保证再生材料销售不会对原始产品市场产生冲击 网 络设计多采用开环结构 其次废旧物资较低的价值及再生处理需要先进的技术设备 较高的投资成本 两方面因素决定了必须通过大批量处理来降低处理成本 形成规模经济效应 这 也就要求再循环网络的集中度必须较高 集中的回收处理设施便于大批量处理的 实施 再次 由于原料循环再用能进行的恢复处理的选择有限 而且处理技术的可 行性不依赖回收物品的品质状况 这就决定了再循环网络结构较简单 层次较少 如图2 2 所示 回收点 处理点循环材料需求点 一 逆向物流 正向物流 图2 2 再循环逆向物流网络 f i g u r e2 2r e v e r s el o g i s t i c sn e t w o r kf o rr e c y c l i n gr e t u r n s 3