摘要:文章針對閉環(huán)供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和高度不確定性特點(diǎn),在傳統(tǒng)企業(yè)綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系的基礎(chǔ)上,探討了閉環(huán)供應(yīng)鏈下再制造企業(yè)綜合生產(chǎn)計(jì)劃的內(nèi)涵、特點(diǎn)、構(gòu)架及影響再制造APP的不確定因素,建立了較合理的再制造企業(yè)綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系,為再制造企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐打下了理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:閉環(huán)供應(yīng)鏈;再制造;綜合生產(chǎn)計(jì)劃;逆向物流
一、 引言
目前,對閉環(huán)供應(yīng)鏈下的再制造的有關(guān)研究處在起步階段,再制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃是再制造領(lǐng)域的一個重要研究方向。再制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃是傳統(tǒng)制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃的延伸和擴(kuò)展,是從概括到具體的過程,相當(dāng)于綜合生產(chǎn)計(jì)劃的子系統(tǒng)。它與綜合生產(chǎn)計(jì)劃有著相類似的運(yùn)行機(jī)制,如相同的企業(yè)計(jì)劃層次和相似的決策機(jī)制,但其有著自身獨(dú)特的特點(diǎn),如閉環(huán)供應(yīng)鏈下的高度的復(fù)雜性、不確定性和多參數(shù)性。因此,由于閉環(huán)供應(yīng)鏈的特點(diǎn)決定了再制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃要比單純的綜合生產(chǎn)計(jì)劃考慮的相關(guān)因素更多,涉及的內(nèi)容也更多。由于再制造APP和傳統(tǒng)制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃一脈相承,有著內(nèi)似的共性,因此,再制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃不僅基本具有傳統(tǒng)制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃的所有內(nèi)容,而且比其內(nèi)容更豐富。在此,本文將在傳統(tǒng)制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系的基礎(chǔ)上探討再制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系。
二、 再制造APP的內(nèi)涵
研究再制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃,首先得理解傳統(tǒng)制造系統(tǒng)綜合生產(chǎn)計(jì)劃的定義及內(nèi)涵。Hax(1978)認(rèn)為:綜合生產(chǎn)計(jì)劃(Aggregate Production Planning,APP)是在一個中、長期的計(jì)劃期間,充分調(diào)用企業(yè)各種資源和運(yùn)用較高的管理水平,確定生產(chǎn)、庫存和勞動力水平,以最小的費(fèi)用,滿足不斷變化的用戶需求。Nam(1992)認(rèn)為綜合生產(chǎn)計(jì)劃是對企業(yè)未來較長一段時(shí)間內(nèi)資源和需求之間的平衡所作的概括性設(shè)想,是根據(jù)企業(yè)所擁有的市場能力和需求預(yù)測對企業(yè)未來較長一段時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出內(nèi)容、產(chǎn)出量、勞動力水平、庫存投資等問題所作的決策性描述。我國企業(yè)界一般把綜合生產(chǎn)計(jì)劃,又叫總生產(chǎn)計(jì)劃、年度生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃大綱或者集約生產(chǎn)計(jì)劃。
由于再制造的研究起步較晚,有關(guān)再制造APP,尚未有學(xué)者給出科學(xué)的定義,但根據(jù)傳統(tǒng)制造綜合生產(chǎn)計(jì)劃的定義,可以將再制造APP(Remanufacturing Aggregate Production Planning,RAPP)理解為:RAPP是對從事再制造的企業(yè)未來較長一段時(shí)間內(nèi)資源和需求之間的平衡所作的概括性計(jì)劃,是根據(jù)企業(yè)所擁有的再制造能力狀況、庫存水平以及廢舊產(chǎn)品的回收量預(yù)測(供給預(yù)測)和再制造產(chǎn)品的市場需求(需求預(yù)測)等信息,對企業(yè)未來較長一段時(shí)間內(nèi)的再制造產(chǎn)品的產(chǎn)出內(nèi)容、產(chǎn)出量、勞動力水平、庫存計(jì)劃等問題所作的決策性描述。
三、 再制造APP的特點(diǎn)
因?yàn)樵僦圃霢PP是在市場需求信息不對稱的條件下,以抽象產(chǎn)品系列或具有代表性再制造標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品為計(jì)劃單位做出的大綱性計(jì)劃,所以不能適用于具體的更細(xì)層面的生產(chǎn)活動安排,但它是企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃的總輸入,也就是說,它可以作為再制造企業(yè)制定月度生產(chǎn)計(jì)劃、季度生產(chǎn)計(jì)劃、車間作業(yè)計(jì)劃、勞動力資源計(jì)劃、物料需求計(jì)劃的綱領(lǐng)性計(jì)劃。
再制造APP的特點(diǎn)是在整個計(jì)劃期內(nèi)從總體上對生產(chǎn)性資源進(jìn)行合理的配置和使用,以獲得再制造系統(tǒng)的最佳效益。由于再制造APP的時(shí)間跨度為一年或一年以上,在這段較長的時(shí)間內(nèi),對再制造企業(yè)經(jīng)營管理決策者而言,廢舊產(chǎn)品的回收是不可預(yù)測性的,同時(shí)市場需求也是不確定的。因此,再制造APP是不可能十分詳盡的,或者它不可能安排具體詳細(xì)的品種生產(chǎn)計(jì)劃。雖然再制造APP具有高度的復(fù)雜性和不確定性,但是對于企業(yè)經(jīng)營決策者而言,完全有必要盡早安排這段較長時(shí)間內(nèi)的再制造生產(chǎn)任務(wù)。雖然企業(yè)不能獲得充足的相關(guān)市場信息,但是這不并影響企業(yè)設(shè)定相應(yīng)的生產(chǎn)資源計(jì)劃。實(shí)際上,富有經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)營決策者在考慮下一年度計(jì)劃時(shí),關(guān)心的只是產(chǎn)品的總量需求。有了對總需求量的估計(jì),就可以基本確定下年度生產(chǎn)任務(wù)總量以及各時(shí)間段內(nèi)的任務(wù)分量,為企業(yè)科學(xué)合理地經(jīng)營奠定良好的基礎(chǔ)。
再制造APP常常是以抽象的產(chǎn)品概念或某類標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或典型產(chǎn)品作為計(jì)劃單位,如生產(chǎn)冰箱的企業(yè)是以冰箱的臺數(shù)來計(jì)量,對產(chǎn)品的型號規(guī)格而不加予考慮。再制造APP本身既不可能而且完全沒有必要獲得詳細(xì)的市場信息,因?yàn)樗鉀Q的首要問題是在既定的市場條件、技術(shù)條件以及生產(chǎn)能力下,總產(chǎn)量如何確定的問題??偖a(chǎn)量確定之后,才會考慮如何安排具體的操作層面的生產(chǎn)進(jìn)度,如何調(diào)整人力資源,如何調(diào)整生產(chǎn)能力,如何設(shè)定安全庫存水平,如何降低物流的不合理性,最終的目的是使企業(yè)的利潤最大化,生產(chǎn)總成本最小化。
四、 再制造APP的構(gòu)架
盡管RAPP有傳統(tǒng)的APP有著相同的體系,如在企業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)中具有相同的層次,但是和傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)計(jì)劃體系相比,再制造APP體系要復(fù)雜的多,其需要考慮和決策的目標(biāo)和參數(shù)有很多。傳統(tǒng)制造系統(tǒng)供給部分只需要原生零部件的供給,而再制造APP則還需要考慮再制造零部件供給問題。對于再制造APP架構(gòu)問題,很少有文獻(xiàn)提及,本文參考傳統(tǒng)綜合生產(chǎn)計(jì)劃相關(guān)資料,將再制造APP結(jié)構(gòu)主要分為四大模塊,每個模塊是再制造APP的計(jì)劃決策因子,而且,每個模塊具有不同的功能?,F(xiàn)將再制造APP的模塊特點(diǎn)及功能分別介紹如下。
1. 再制造供給計(jì)劃。不管是考慮再制造APP的優(yōu)化,還是考慮再制造APP的制定,首先必須得知道再制造企業(yè)現(xiàn)有的廢舊產(chǎn)品的回收量是多少,再制造零部件庫存量是多少。再制造供給計(jì)劃恰好提供這樣的功能,它包括兩大塊:回收計(jì)劃和再制造庫存計(jì)劃。對于回收計(jì)劃,首先得根據(jù)現(xiàn)有的各計(jì)劃單位回收量水平來預(yù)測再制造APP未來計(jì)劃期的各計(jì)劃單位的回收量。根據(jù)回收預(yù)測量來測算再制造零部件總體的水平。鑒于成本最優(yōu)原則,再考慮在各期具體的回收量。也就是說,如果企業(yè)當(dāng)期市場需求不足,則不需要當(dāng)期回收太多的廢舊產(chǎn)品,造成資金占用和庫存成本的上升。如果需求旺盛,則需要考慮在需求淡季多回收相關(guān)產(chǎn)品以備所需。對于再制造零部件庫存也是一樣,如果再制造零部件庫存較多,則不需要當(dāng)期拆卸較多的廢舊產(chǎn)品,反之,則多。最優(yōu)庫存計(jì)劃也是綜合生產(chǎn)計(jì)劃需要考慮的問題,也是決策部門的職能之一。知道了企業(yè)的回收量和再制造庫存水平,就為企業(yè)再制造APP的優(yōu)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2. 原生零部件供給計(jì)劃。再制造生產(chǎn)將優(yōu)先考慮使用回收拆卸的零部件,如再制造零部件不夠計(jì)劃使用,則需要使用原生零部件,按常理,一個再制造品不可能完全使用回收拆卸的零部件。一般來說,再制造品的核心部件需要使用回收拆卸的部件,其它一些輔助性部件還得考慮原生部件。因此,原生零部件供給問題也是再制造APP必須考慮的計(jì)劃因子之一。此原生零部件供給計(jì)劃模塊包括原生零部件庫存計(jì)劃和原生零部件采購計(jì)劃。企業(yè)首先得知道原生零部件庫存水平是否合理,是否低于生產(chǎn)的安全庫存水平,如果低于,則需要進(jìn)行原生零部件的采購,以避免影響企業(yè)的正常生產(chǎn),否則將會延期交貨,造成企業(yè)形象的破壞和利潤的損失。如果庫存水平高于安全庫存很多,就需要降低庫存到較合理的水平,減少庫存成本。
3. 再制造需求計(jì)劃。再制造APP還需要考慮再制造需求計(jì)劃的問題。再制造產(chǎn)品生產(chǎn)出來能否被消費(fèi)者所接受,具體的消費(fèi)者偏好是什么,消費(fèi)者結(jié)構(gòu)都將決定最終的再制造產(chǎn)品的市場需求。再制造需求計(jì)劃模塊包括兩個方面,一個是現(xiàn)階段的企業(yè)在手的訂單數(shù),另一個未來計(jì)劃期各計(jì)劃單位內(nèi)再制造產(chǎn)品的需求是多少。對于在手的訂單數(shù),必須組織企業(yè)各類資源保證這些訂單能夠按時(shí)完成。對于未來再制造產(chǎn)品的市場需求則需要根據(jù)歷史相關(guān)數(shù)據(jù)和對未來發(fā)展的規(guī)劃來預(yù)測。對于市場需求預(yù)測,企業(yè)有著較成熟的手段和方法。有了訂單數(shù)和未來市場需求預(yù)測量,企業(yè)就可以權(quán)衡生產(chǎn)供給與需求之間的平衡,選擇最優(yōu)的再制造APP。
4. 能力平衡計(jì)劃。在組織再制造生產(chǎn)前,需要知道企業(yè)的生產(chǎn)能力如何,能否達(dá)到訂單和未來需求量的生產(chǎn)水平。此模塊包括勞動力水平能力和機(jī)器能力兩方面。如企業(yè)預(yù)測未來的需求量超過企業(yè)的生產(chǎn)能力,則需要考慮相應(yīng)的能力平衡問題。如采取加班加點(diǎn)、租用生產(chǎn)設(shè)備、或者通過外包生產(chǎn)以及購買其他廠家的產(chǎn)品。如果企業(yè)發(fā)展趨勢較好,還可以購買機(jī)器和廠房,招聘更多的勞動力來擴(kuò)大生產(chǎn)能力。企業(yè)還可以在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)的上挖潛,充分合理地利用設(shè)備和人力,改進(jìn)生產(chǎn)組織管理等方法來平衡生產(chǎn)能力。再制造APP需要能力平衡計(jì)劃作為輸入,以確定在生產(chǎn)能力范圍內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn),如超出生產(chǎn)能力,則再制造APP需要考慮外協(xié)、加班、租用等平衡能力的措施,這無疑會增加相應(yīng)的企業(yè)成本。
五、 影響RAPP的不確定性因素
2000年Guide總結(jié)了美國的循環(huán)再利用模式,探討了回收再制造企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃與控制,研究了再制造系統(tǒng)的復(fù)雜特征和多重不確定性。可以說,閉環(huán)供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和不確定性特征決定了再制造的特點(diǎn),使得再制造系統(tǒng)比傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)更復(fù)雜和具有許多的不確定性。
1. 回收時(shí)間數(shù)量的不確定性。制定再制造APP不僅需要考慮市場需求信息(市場預(yù)測和客戶訂單等),還需要考慮廢舊產(chǎn)品回收時(shí)間及數(shù)量。由于受到產(chǎn)品新舊狀況、銷售狀況、技術(shù)更新速度、存貯狀況以及物流運(yùn)輸狀況等很多因素的影響,廢舊產(chǎn)品回收在時(shí)間和數(shù)量上存在極大不確定性。就時(shí)間上而言,廢舊產(chǎn)品回收的時(shí)間不確定性比傳統(tǒng)采購過程的訂貨提前期的不確定性還要大,首先各個廢舊產(chǎn)品報(bào)廢的時(shí)間不同,其次只有回收量達(dá)到一定的數(shù)量,回收站點(diǎn)才會組織拆卸或運(yùn)輸。就數(shù)量而言,同一時(shí)間內(nèi)廢舊產(chǎn)品報(bào)廢的數(shù)量多少不一會導(dǎo)致極大的不確定性,而且有些帶有周期性的產(chǎn)品,會使報(bào)廢時(shí)間數(shù)量曲線極劇波動。因此,如果回收時(shí)間和數(shù)量預(yù)測存在較小誤差,就會使再制造APP與實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行情況偏離較大,并使后續(xù)的主生產(chǎn)計(jì)劃、MRP計(jì)劃及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃差之甚遠(yuǎn)。
2. 回收產(chǎn)品的質(zhì)量不確定性。回收產(chǎn)品的使用狀況以及報(bào)廢狀況不同直接影響再制造產(chǎn)品的質(zhì)量,以汽車為例,有的買來不久就出現(xiàn)交通事故導(dǎo)致車子迅速報(bào)廢,而有些出租車開了很多年都不報(bào)廢,這都將導(dǎo)致報(bào)廢時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量狀況完全不同,因此回收后可供拆卸使用的部分就存在很大的不確定性。而且,回收產(chǎn)品回收以后,經(jīng)過不同熟練程度的技工檢測得出的質(zhì)量水平也不一樣,如不熟練的技工檢測,可能可以回收利用的部分得不到應(yīng)有的回收分揀,或者不可用的部分而當(dāng)做可以利用的部分被加以進(jìn)入下一步流程。同樣,不同回收站的檢測水平也不盡相同,直接導(dǎo)致回收產(chǎn)品的質(zhì)量不能得到充分的體現(xiàn)。所有這些廢舊產(chǎn)品回收質(zhì)量的不確定性不僅會給后續(xù)的拆卸等環(huán)節(jié)帶來極大的不確定性,還會給企業(yè)帶來不必要的運(yùn)營成本風(fēng)險(xiǎn)。
3. 產(chǎn)品回收與需求的不平衡。因?yàn)閺U舊產(chǎn)品在回收時(shí)間、數(shù)量和質(zhì)量上存在不確定性,所以再制造產(chǎn)品與其客戶需求較易存在著不平衡性。再制造產(chǎn)品原則上是和新產(chǎn)品同等的質(zhì)量水平或者更高,但是再制造產(chǎn)品打開銷路的最主要障礙是客戶對再制造產(chǎn)品的認(rèn)同度,如果客戶對再制造產(chǎn)品的認(rèn)同度高,則再制造產(chǎn)品的銷售情況好,反之,則差。因此,當(dāng)再制造產(chǎn)品與其需求不平衡時(shí),則會出現(xiàn)兩種相反的情況:當(dāng)產(chǎn)品供大于求時(shí),再制造產(chǎn)品的庫存增加導(dǎo)致物流倉儲運(yùn)輸水平上升,相應(yīng)各種成本費(fèi)用就會上升;當(dāng)再制造產(chǎn)品供不應(yīng)求,同時(shí)回收廢舊產(chǎn)品供應(yīng)量又不充足時(shí),就難以及時(shí)滿足市場客戶的各種需求,再制造廠商就會有相應(yīng)的機(jī)會成本損失。因此,為了利潤最大化,再制造廠商就要綜合考慮回收與需求的不平衡和不確定性來編制科學(xué)合理的再制造APP。
4. 回收零件拆卸的不確定性?;厥樟悴考鹦妒窃僦圃爝^程中非常關(guān)鍵的一道工序,它直接關(guān)系到再制造原材料的供給問題,對再制造APP的制定有著很大的影響。由于回收產(chǎn)品磨損程度有著很大的差別,這種質(zhì)量狀況的不確定性使得拆卸過程的難度大大增加,對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品拆卸難度可想而知。逆向拆卸過程不能簡單地等同正向裝配的簡單逆向過程。這是因?yàn)椴鹦队?jì)劃是在系統(tǒng)的不確定性條件下進(jìn)行的,而裝配計(jì)劃是在確定性條件下進(jìn)行的。也就是說,在裝配計(jì)劃中,可以按確定的BOM表、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)文件、標(biāo)準(zhǔn)工藝流程進(jìn)行自動化或半自動化的裝配作業(yè),最終的裝配結(jié)果是確定的成品;而在拆卸計(jì)劃中,必須充分考慮到零部件使用和磨損的狀況,然后按照DBOM表來進(jìn)行不確定性分拆,可能使用破壞性的拆卸方法,拆卸工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程度要低,最終的拆卸結(jié)果是未知的,或是零件或是原材料或是廢棄物。因此,如何科學(xué)合理地制定拆卸計(jì)劃將是再制造APP制定的重要環(huán)節(jié)之一。
5. 可再制造率的不確定性。鑒于回收產(chǎn)品質(zhì)量不確定性及拆卸的不確定性,可以引入可再制造率衡量回收產(chǎn)品中可用零部件所占的比例,當(dāng)然,再制造系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性直接導(dǎo)致可再制造率也存在高度不確定性。在制定再制造APP時(shí),除了需要預(yù)測產(chǎn)品回收時(shí)間、數(shù)量外,還需要測算可再制造率??稍僦圃炻实目茖W(xué)測定直接影響著再制造APP的科學(xué)合理性?;厥疹A(yù)測的準(zhǔn)確性會影響再制造MRP和物料采購計(jì)劃的準(zhǔn)確性。當(dāng)可再制造率預(yù)測值偏高時(shí),則物料采購計(jì)劃就會小于實(shí)際的物料需求,導(dǎo)致生產(chǎn)需求無法滿足;當(dāng)可再制造率預(yù)測值偏低時(shí),則相反會產(chǎn)生多余的物料,使得庫存增大,相應(yīng)成本增高,這都會給再制造APP的制定帶來難度。
6. 再制造時(shí)間的不確定性。由于回收零部件在回收時(shí)間、數(shù)量及質(zhì)量狀況上不同,以及在現(xiàn)在技術(shù)條件下對再制造率的測算存在一定的偏差,因此,在再制造時(shí)就需要采用不同的再制造技術(shù)和相應(yīng)的工藝流程,從而導(dǎo)致不同的回收產(chǎn)品的再制造時(shí)間差別很大。由于再制造在時(shí)間上存在不確定性,導(dǎo)致很難對MRP提前期進(jìn)行估計(jì)。MRP中的提前期的計(jì)算是以交貨期或者完工日期為起點(diǎn),追溯到產(chǎn)品加工及采購的開始時(shí)間,主要包括回收提前期、拆卸提前期、采購提前期、生產(chǎn)準(zhǔn)備提前期、外包提前期、加工提前期、裝配提前期等。MRP系統(tǒng)的較關(guān)鍵計(jì)劃因素是提前期,它的設(shè)置合理性將會直接影響再制造綜合產(chǎn)計(jì)劃的準(zhǔn)確性和合理性,進(jìn)而影響到主生產(chǎn)計(jì)劃、原生零部件的采購計(jì)劃和操作車間作業(yè)計(jì)劃,影響客戶的需求滿足度,最終影響再制造企業(yè)的信譽(yù)和市場競爭力。
六、 結(jié)論
本文針對閉環(huán)供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和高度不確定性特點(diǎn),在傳統(tǒng)企業(yè)綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系的基礎(chǔ)上,探討了閉環(huán)供應(yīng)鏈下再制造企業(yè)綜合生產(chǎn)計(jì)劃的內(nèi)涵、特點(diǎn)、構(gòu)架及影響再制造APP的不確定因素,建立了較合理的再制造企業(yè)綜合生產(chǎn)計(jì)劃體系,為再制造企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐打下了理論基礎(chǔ)。當(dāng)然,對于再制造APP體系來說,需要研究的內(nèi)容還有很多,還有很多需要完善的地方,比如說,針對高度信息化的企業(yè)聯(lián)盟之間的再制造APP及其分解計(jì)劃的基本框架;基于模糊生產(chǎn)規(guī)則的再制造APP智能決策支持系統(tǒng)邏輯框架需要進(jìn)一步分析和研究。
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基金項(xiàng)目:上海財(cái)經(jīng)大學(xué)研究生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目(項(xiàng)目號:CXJJ-2010-317)。
作者簡介:翟勇洪,上海財(cái)經(jīng)大學(xué)國際工商管理學(xué)院企業(yè)管理博士生。
收稿日期:2012-10-27。