基于作業(yè)的產(chǎn)品回收處理逆向物流成本分析

一、廢棄產(chǎn)品的回收處理隨著環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的頒布，消費者的環(huán)保意識越來越增強(qiáng)。公司通過減少污染處理和污染處罰成本，減少浪費，樹立環(huán)保形象，進(jìn)行了綠色革命。目前，國內(nèi)外有關(guān)綠色設(shè)計的文獻(xiàn)主要從技術(shù)上研究如何改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及其加工工藝，以減少資源的消耗和浪費，便于產(chǎn)品的回收處理，從而減少對環(huán)境的影響，提高產(chǎn)品的綠色含量。但是只考察產(chǎn)品及其制造設(shè)計方案的技術(shù)綠色性是不夠的，還需要進(jìn)行成本-效益分析，尤其是要重點分析以前被人們忽視的產(chǎn)品廢棄后的回收處理環(huán)節(jié)。而傳統(tǒng)的報廢處理只是作廢舊物資回收，按照預(yù)先規(guī)定的折舊方式收回殘值；或者是通過簡單的處理就進(jìn)行填埋或堆放處理，沒有考慮產(chǎn)品廢棄后的環(huán)境污染問題?？紤]廢棄產(chǎn)品對環(huán)境的影響以及回收資源的再利用，回收處理的成本-效益分析還需考慮產(chǎn)品重用的收入、重用零部件的收益、回收材料的收入、污染減少帶來的其他收益，以及考慮拆卸成本、碎裂成本、材料再生成本、廢棄的環(huán)保支出等。運用基于作業(yè)的成本分析(Activity-BasedCosting)方法，考慮產(chǎn)品再生的經(jīng)濟(jì)性，建立其財務(wù)分析模型，從經(jīng)濟(jì)上考察設(shè)計方案回收處理的經(jīng)濟(jì)合理性；并進(jìn)行收益變化和成本變化的敏感性分析，考察其風(fēng)險的大小?；厥债a(chǎn)品的處理策略包括產(chǎn)品降級重用、產(chǎn)品維修重用、部件翻新、零件再造、材料再生、焚燒獲能和廢棄處置（安全填埋）（見圖1）。的制造費用，再生材料的銷售收入或使用再生材料所節(jié)約的材料采購費用，減少廢棄污染物的填埋量所帶來的環(huán)保費用節(jié)約額。此外，廢棄產(chǎn)品的回收處理還有利于提高企業(yè)的環(huán)保形象，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，以便企業(yè)采取環(huán)保形象營銷策略和低成本營銷策略。因此，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時，不但要考慮產(chǎn)品的功能及美學(xué)效果，關(guān)注產(chǎn)品制造、運輸、使用過程對環(huán)境的影響及資源的消耗，更重要的是考慮產(chǎn)品廢棄處理的回收經(jīng)濟(jì)性問題?；厥仗幚沓杀臼菆髲U產(chǎn)品的收集、運輸、拆卸、再生、再造、填埋等的費用支出，所獲得的收入包括：二手產(chǎn)品出售的銷售收入，重用零部件的銷售收入或零部件重用所節(jié)約二、產(chǎn)品拆分樹的設(shè)計拆卸是將產(chǎn)品分拆成它的組成模塊、部件、零件等組件的一種系統(tǒng)方法。它是實現(xiàn)有效回收的重要手段，產(chǎn)品只有拆卸才能實現(xiàn)材料的回收和可用零部件的再造。然而，產(chǎn)品拆卸的方式很多，應(yīng)該根據(jù)拆卸的目的，決定產(chǎn)品分拆的類型，如部分拆卸或全部拆卸、破壞性拆卸或非破壞性拆卸。不同的回收策略決定了采取不同的拆卸方式，不同的拆卸方式的成本支出差異較大，這就要求在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時，采用面向拆卸(DesignforDisassembly)的設(shè)計方法，考慮材料的兼容性以利于再生，考慮零部件的連接類型與組裝方式，考慮產(chǎn)品拆卸的經(jīng)濟(jì)性問題。進(jìn)行產(chǎn)品分拆時，可以利用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件(物料清單文件BillofMaterials,BOM）構(gòu)建產(chǎn)品的拆卸樹（DisassemblyTree,DT)(如圖2所示)。DT圖不只是拆卸的零部件清單，還需反映產(chǎn)品拆卸項目的結(jié)構(gòu)層次、拆卸層級的先后順序。結(jié)點表示組成產(chǎn)品的零部件，如組件、部件、零件。連線表示零部件之間的連接關(guān)系，反映連接件的類型、拆卸連接件所需時間和成本等信息。圖2中，實箭線表示將箭頭結(jié)點從箭尾結(jié)點拆卸下來所需要進(jìn)行的實際拆卸作業(yè)；虛箭線表示卸開箭尾結(jié)點（虛線結(jié)點）的連接件就可以將從它引出的虛箭線的箭頭結(jié)點同時拆卸下來，它是非實際的拆卸作業(yè)，如拆開結(jié)點A1與虛結(jié)點A3之間的連接就可以同時將零件P5和P6拆卸下來。產(chǎn)品拆卸樹中的葉結(jié)點(沒有子結(jié)點)組成零件集SP，根結(jié)點及中結(jié)點(有子結(jié)點，即產(chǎn)品及組成產(chǎn)品的模塊和部件)組成部件集SA。為了敘述方便，下面我們用一個圓圈和它的編號表示一個結(jié)點。根結(jié)點的編號為0，葉結(jié)點的編號從1開始，完成葉結(jié)點編號之后，再由下至上給中結(jié)點編號，結(jié)點編號不重復(fù)。三、決策變量的處理回收零部件的過程一般包括拆卸、檢驗、翻新、再造。對于可重用零部件，根據(jù)需求情況，需決策是作翻新或再造等重用處理，還是作材料再生或廢棄填埋處理。引入決策變量Xi，當(dāng)Xi=1時，表示準(zhǔn)備將零部件i（葉結(jié)點pi）作翻新或再造等重用處理；Xi=0，表示將它作材料再生或廢棄填埋處理。各決策變量Xi的取值組成決策向量X，表示不同的回收決策方案，其收入與支出各異。1.重零件收入預(yù)測其中,Rp—重用零部件的收入(元)，Rpi—零部件i的重用價值(元/件)。2.重復(fù)使用成像的ck首先，考察結(jié)點的連接是否需要進(jìn)行拆卸，主要是看結(jié)點所包含子結(jié)點的集合中是否含有需要回收重用的零部件，我們引入拆卸的標(biāo)志變量Yj,Yj=1表示的連接需要進(jìn)行拆卸；Yj=0表示的連接不需要拆卸。為了求結(jié)點k的拆卸標(biāo)志Yk變量的值，作如下規(guī)定：(1)關(guān)于葉結(jié)點(i∈SP)，令Yi=Xi；(2)關(guān)于中結(jié)點(k∈SA)，從點引出箭線可能有多條，其箭頭結(jié)點組成集合為LS(Ak)，所以對于任意的j∈LS(Ak)，我們有Yk=max{Yj}。其次，還需確定拆卸的單位時間成本，的連接方式不同，所需要的拆卸時間長短也不一樣，影響到拆卸成本。結(jié)點與結(jié)點之間可能存在一種或多種連接類型，設(shè)Cdf表示第f類連接件的單位時間拆卸成本（元/min），拆開結(jié)點與結(jié)點之間的第f類連接件所需的時間為tdf(k,j)（min），則將結(jié)點從結(jié)點上拆卸下來的成本C(k,j)為：最后，求各結(jié)點的拆卸成本。葉結(jié)點i不需要再進(jìn)行分拆，所以對于任意的i∈SP，令它的拆卸成本DCi=0，則結(jié)點k的拆卸成本DCk可以按下式計算：當(dāng)計算到根結(jié)點的拆卸成本DC0時，就得到回收決策方案X的拆卸成本，即C拆卸=DC0。(2)重用處理成本當(dāng)決策變量Xi=1時，表示初始決定將零部件i作重用處理，但是否可以重用，還需對拆卸的零部件i進(jìn)行檢驗與測試，其成本為Cti·Xi，其中,Cti表示零部件i的檢驗、測試成本（元/件）。檢測結(jié)果若為可以重用，則進(jìn)行翻新與再造等重用處理。由于零部件i可以作重用處理的概率為Pi(t)，假設(shè)零部件i的翻新、再造成本為Cmi（元/件），則再造成本的期望為Cmi·Xi·Pi(t)?？梢?，零部件重用處理的成本如下：四、材料替代策略的財務(wù)分析1.再生材料4-pi當(dāng)決策變量Xi=1時，零部件i可作材料再生或廢棄填埋處理的概率為(1-Pi(t))；Xi=0時，表示零部件i作材料再生或廢棄填埋處理。也就是說，可以根據(jù)(1-Xi)+(1-Pi(t))·Xi>0，判斷零部件i作材料再生或廢棄填埋處理。假設(shè)零部件i的重量為Wi(kg），其中可以用于材料再生的比例為RPi，則進(jìn)行材料再生處理的重量為Wi·RPi·((1-Xi)+(1-Pi(t))·Xi)，再生材料的期望收入Rm（元）為：其中，Rmi表示每kg零部件i的再生材料收入(元/kg)，可以按下式求得：其中,Rml—單位材料l的再生收入(元/kg)，MPil—零部件i中材料l的再生比例，RIi—零部件i的再生收入修正指數(shù)（0≤RIi≤1）。2.資源再生過程對于零部件本身完全損廢，或零部件重用不經(jīng)濟(jì)，但其材料可再生成可用資源，進(jìn)行再生處理回收材料，包括碎裂、分類、再生等處理過程，其成本C再生為：其中,Cr—單位再生指數(shù)的成本（元/指標(biāo)單位），CIi—單位零部件i的再生成本支出指數(shù)（指標(biāo)單位）。五、廢處理策略與金融分析1.廢棄處理的成本處理廢棄物的方式包括焚燒和安全填埋等廢棄處置。由前述可知，將零部件i進(jìn)行再生處理的重量為Wi·RPi·((1-Xi)+(1-Pi(t))·Xi)，則廢棄物處理的重量為Wi·(1-RPi)·((1-Xi)+(1-Pi(t))·Xi)，廢棄處理的成本如下：其中：CL—填埋一個單位級別的廢棄物的成本(元/指標(biāo)單位)，DIi—單位零部件i的廢棄處理成本指數(shù)（指標(biāo)單位）。2.回收處理的財務(wù)分析模型廢棄物減少將帶來環(huán)境處理費的下降，從而避免因環(huán)境問題而遭受的經(jīng)濟(jì)處罰或減少填埋成本，相當(dāng)于獲得了環(huán)保收益。零部件i因重用而減少的廢棄處理的重量為Wi·Pi(t)·Xi，因再生處理而減少的廢棄處理的重量Wi·RPi·((1-Xi)+(1-Pi(t))·Xi)，則重用及再生處理所帶來的收益Re:Re=ΣiCL·DIi·Wi·(RPi·((1-Xi)+(1-Pi(t))·Xi)+Pi(t)·Xi)綜合可得回收處理的財務(wù)分析模型如下：式中，C收集是指廢棄產(chǎn)品從消費者到回收再生商所需的收集、運輸?shù)茸鳂I(yè)的各種費用支出。六、回收方案量化本例考慮有利于環(huán)境保護(hù)的PC機(jī)設(shè)計，其分拆過程如圖3所示，相應(yīng)的成本數(shù)據(jù)如表1所示。為便于運算，圖3只是一個非常簡化的示意圖，并假設(shè)：單臺PC機(jī)的收集、運輸?shù)然厥帐袌龅某杀緸?00元/臺；各組件的服務(wù)時間t=2；假設(shè)連接件的類型相似（下標(biāo)f相同，故略去），其單位時間的拆卸成本Cd相等（Cd=0.55元/min），拆卸中結(jié)點所需的時間td(k,j)分別為：td(0,11)=10min、td(0,12)=5min、td(12,10)=6min，拆卸葉結(jié)點所需的時間如表1所示；零部件的檢測、翻新（或再造）成本相等，設(shè)Ct=Cm=0.50元(下標(biāo)i相同，故略去)；單位再生指數(shù)的成本Cr=1.00元/指標(biāo)單位；填埋一個單位級別的廢棄物的成本CL=0.10元/kg。根據(jù)決策變量向量X=(x1,x2，...，x9)的不同組合計算回收方案的拆卸時間及拆卸成本，例如，對于方案X=(0,0,1,0,0,0,0,0,1)，為了將顯卡(3)和硬盤(9)作回收重用處理，需分拆根結(jié)點0和中結(jié)點11、12，其拆卸時間為td(11,3)+td(0,11)+td(10,9)+td(12,10)+td(0,12)=1+10+0+6+5=22min等等，計算事例如表2所示。圖3所示的PC機(jī)拆卸樹，最大凈收益為42.20元，回收方案為X=(0,0,1,1,1,1,1,0,1)，表示將“顯卡、網(wǎng)卡、內(nèi)存條、CPU、主板、硬盤”作回收重用處理，而將“電源、機(jī)箱、軟驅(qū)”作再生或廢棄處理。七、風(fēng)險大、成本管理綜上所述，根據(jù)分拆樹，運用基于作業(yè)的成本分析方法，建立產(chǎn)品回收的成本-效益分析模型，與目標(biāo)成本進(jìn)行比較，有利于量化分析成本動因，尋找關(guān)鍵作業(yè)成本項。如果再進(jìn)行收益變化和成本變化的敏感性分析，