基于再制造的闭环供应链管理研究综述及展望

作 者:

作者简介:
张曙红,湖北经济学院,湖北 武汉 430205 张曙红,湖北经济学院,湖北物流发展研究中心。

原文出处:
物流工程与管理

内容提要:

文中从闭环供应链的再制造、物流网络设计、定价决策、库存控制、不确定性分析以及协调管理等视角对近些年闭环供应链相关问题的有关研究文献进行系统分析和综述,并在此基础上进行研究展望,以推进基于再制造的闭环供应链理论与应用的发展。


期刊代号:F14
分类名称:物流管理
复印期号:2012 年 03 期

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      1 引言

      闭环供应链是指在传统的正向供应链上加入逆向反馈过程(即逆向供应链)而形成的一个完整的闭环系统(closed-loop supply chain,简称CLSC),是在逆向供应链基础上发展起来的一个较新的研究领域[1-2]。随着环境压力的增加及资源的限制,企业越来越重视废弃产品的回收再造。企业供应链行为正由传统的供应链正向闭环供应链转变。基于再制造的闭环供应链是再制造与制造并存情况下的供应链系统,其实施目的是在保证企业绩效的同时,高效利用资源和减少废弃产品对环境的破坏。再制造供应链最突出特点是:制造商既生产新产品,同时回收废弃产品,并将废弃产品中具有剩余功能价值的产品,经过低成本的再制造过程生产再制造产品,并推向市场,是最为复杂的闭环供应链系统。闭环供应链包含正向供应链和逆向供应链,涉及供应商、制造商、分销商、零售商、消费者、回收商等众多合作实体,是一个复杂系统问题。本文将重点从再制造、闭环供应链物流网络、定价、库存管理、协调控制、绩效管理等方面现有的国内外研究成果进行综述,并在此基础上进行研究展望,以推进基于再制造的闭环供应链理论与应用的发展。

      2 研究进展

      2.1 再制造

      20世纪80年代以来,再制造(remanufacturing)作为一种新型的、节约型、环保型的生产理念和制造方式开始出现并为越来越多的企业所接受。再制造是一个将不能再用的产品恢复到“新”状态的工业过程。目前,学术界对于再制造(remanufacturing)还没有确切的定义。国外学者将再制造定义为:它以旧产品为毛坯,采用专门的工艺和技术,在拆解原有旧产品的基础上进行一次新的制造,重新制造出来的产品无论是性能还是质量都不亚于原先的新品[3]。对再制造问题的研究并不是一个新兴问题,目前已经有很多国外学者做了大量的研究。Thierry(1995)指出,产品再制造管理的目的是通过对废旧产品、零部件及原材料的循环再利用,在尽可能获取经济价值的同时,减少最终垃圾的数量。根据对返回产品再处理过程的不同,Thierry在概念上描述了5种再造方式:修理、翻新、再制造、拆分和再循环[4]。Fleischmann等(2000)认为由于产品再造方式的不同会导致两种物流网络结构:开环结构和闭环结构[5]。其中再循环网络实现了原材料的再造,回收的产品通常不会返回到原设备制造商处,因而其物流网络属于开环结构;而再造和再使用使回收的产品或包装物将返回到原制造商手中,因而经常导致闭环结构。V.Daniel R.Guide Jr.(2000)通过文献综述给出了再制造管理问题研究的七大特点:①退货来源时间和数量上的不确定性;②退货产品与正向需求之间的协调;③退回产品拆解过程的独特性;④退回产品材料价值恢复程度的不确定性;⑤对逆向物流网络的需求;⑥材料配比限制的复杂性;⑦再制造时材料处理过程的随机性以及操作时长的不确定性。这七大特点增加了再制造过程中预测、物流、计划与控制、库存管理的难度[6]。国内关于再制造比较权威的定义是中国工程院徐滨士院士(2000)将再制造定义为:“是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”[7]。国内许多学者已开展对再制造理论与应用的研究,如马祖军等(2005)考虑再制造物流系统中废旧产品回收量和再生产需求量的不确定性,提出一种单产品、单周期、有能力限制的再制造物流网络稳健优化设计模型[8]。顾巧论(2004)对再制造/制造系统集成情况下的物流网络及信息网络进行了研究[9]。

      2.2 闭环供应链物流网络设计

      “逆向物流”的概念最早是由Stock在1992年提出的。在逆向物流基础上,整合正向物流与逆向物流,形成一个封闭的供应链物流系统网络,即为闭环供应链物流网络设计,它是指生产、流通、回收过程中的完整供应链网络结构,包涵了产品回收以及产品生命周期支援的逆向物流[10]。

      ①国外学者研究代表性的有:Guang-fen Yang等(2009)研究了一个包含原材料供应商、制造商、零售商、消费者以及再回收中心的闭环供应链网络系统,并应用变分不等式对闭环供应链网络进行了优化,使得系统能达到均衡状态[11]。Hsiao-Fan Wang等(2010)应用整数线性规划模型对闭环供应链物流系统中制造商、配送中心、再回收等节点选址问题进行了研究,并给出了一种高效的生成树遗传优化算法对总成本最优条件下的整数线性规划选址模型进行了求解[12]。Mir Saman Pishvaee等(2010)应用混合整数规划鲁棒优化模型对不确定性条件下对闭环供应链网络进行优化设计[13]。

      ②国内学者研究:姚卫新(2005)提出了电子商务环境下面向闭环供应链物流网络成本模型,该模型采用连续逼近法进行分析,能使企业面对变化的市场环境时拥有一个适应性强的物流网络[14]。张锐,张纪会(2007)针对再制造系统的闭环供应链物流网络设计,基于利润最大原则建立了关于工厂、分销中心、消费区域、回收中心以及其他处理点的混合整数规划数学模型。该模型可以确定工厂、分销中心和回收中心各自的数量和设施选址,以及各条路线上的最佳物流分配量,实现了闭环供应链物流网络的优化,取得整个物流网络利润的最大化[15]。谢家平,黄雪琪,陈荣秋(2008)基于物流网络结构和混合整数线性规划构建了一个综合考虑原材料供应地、生产商、正向仓库、顾客群、回收中心、逆向仓库和再制造商的单周期闭环供应链网络选址模型。该模型以原材料供应地和顾客群需求为确定性限制条件,其他结点地址均根据闭环网络综合目标成本最小化准则进行选择,可以实现选址优化,同时能计算最优化流量分布,并发现随着废弃产品回收率的上升,企业的目标成本将逐渐降低[16]。王雷(2008)基于混合整数线性规划方法,以运营周期内收益最大为目标,建立了汽车再制造逆向物流网络设施选址模型,以确定网络中设施的数量、位置及规模,并在由此构成的各条物流路径上合理分配物流量[17]。元方,李华(2008)基于产品回收和再制造,构建了一动态闭环供应链的物流网络,并建立了混合整数非线性规划模型,以确定不同时期内闭环供应链网络中各类设施的新建和扩建数量以及各设施之间的最优流量[18]。

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