葛安華,李權(quán)章,周晏明
(東北林業(yè)大學工程技術(shù)學院,哈爾濱150040)
隨著可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護觀念的加強,我國政府越來越重視制造業(yè)產(chǎn)品的回收再利用。從2004年起要求電子產(chǎn)品生產(chǎn)商必須負責回收處理廢舊產(chǎn)品[1]。2008年3月21日,我國汽車零部件再制造試點啟動,2010年9月14日,發(fā)改委下發(fā)《關于深化再制造試點工作的通知》。這些政策的出臺說明政府部門越來越重視再制造業(yè),進而我國企業(yè)對再制造的重視也相應地提高到一定程度。企業(yè)進行再制造并不僅是為了迎合政策的要求,再制造還會給企業(yè)帶來很多實際的收益,工程院院士徐濱士的研究表明,與新產(chǎn)品相比,再制造產(chǎn)品將節(jié)約成本50%、節(jié)能60%、節(jié)材70%。除此之外企業(yè)還可以通過對產(chǎn)品的回收分解及時反饋產(chǎn)品信息,這些信息對產(chǎn)品的改進和性能提高能夠產(chǎn)生最直接的幫助。因此,再制造業(yè)勢必成為將來我國制造業(yè)一個新的業(yè)績增長點[2]。
由于我國再制造業(yè)剛剛起步,很多制造業(yè)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)中并沒有再制造部門[3],因此如果要進行再制造必須要新建一個這樣部門,將該部門稱為再制造回收中心,那么在企業(yè)內(nèi)部選擇什么樣的位置建立該中心就應當是企業(yè)需要重點考慮的問題。本文在綜合分析家電制造業(yè)特點的基礎上,借助層次分析法,給出一種評價家電制造業(yè)企業(yè)內(nèi)回收中心選址方案的具體辦法,該方法為家電制造企業(yè)在其生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)選址評價提供理論依據(jù)。
(1)家電制造業(yè)的再制造過程會產(chǎn)生有害物質(zhì)。家電制造業(yè)的再制造過程會產(chǎn)生如鉛、汞、隔、廢水、廢氣等很多有害物質(zhì)[4],這些有害物質(zhì)的產(chǎn)生是不可避免的。
(2)家電產(chǎn)品的核心部件比較少[5]。家電類產(chǎn)品的核心部件比較單一,像液晶電視的核心部件是液晶面板,冰箱的核心部件是壓縮機,洗衣機的核心部件是電動機等。
(3)物流節(jié)約性。家電再制造選擇企業(yè)內(nèi)進行主要是考慮到充分利用企業(yè)原有物流體系及物流設備。
(1)整體性原則。回收中心是再制造的核心部門,是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)不可缺少的部分,因此,在原正向物流系統(tǒng)中加入回收中心必須保持整個企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)的完整性,不能對該系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生阻礙,對于原有的正向系統(tǒng)是有益的補充和完善。
(2)核心部件優(yōu)先原則。再制造部門在對回收物品進行分解、修理提升品質(zhì)的過程中,核心部件的價值是最大的,因此企業(yè)在選址的時候應該保證核心部件的工藝部門更靠近該中心[6]。
(3)環(huán)境影響最低原則。早期的家電產(chǎn)品在分解過程中會產(chǎn)生很多有害物質(zhì),因此,回收中心的選址應對周邊已有部分的環(huán)境影響降到最低。
(4)經(jīng)濟原則?;厥罩行乃x位置應是企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中物流順暢的位置,這樣便于回收中心借助原有的物流系統(tǒng)進行搬運,節(jié)約物流成本[7]。
以上就是家電制造企業(yè)逆向物流回收中心選址所應遵循的原則,有了以上原則就可以按照層次分析法的原理來建立回收中心選址決策目標層級架構(gòu)。
綜合考慮家電再制造特點及選址原則,給出選址決策需考慮的評估屬性見表1。
表1 評估屬性表Tab.1 Property assessment sheet
綜合表1所提出的屬性,可以構(gòu)建出一個選址決策目標層級關系圖[7],如圖1所示。
圖1 回收中心選址決策目標層級架構(gòu)Fig.1 Hierarchical structure of decision-making target in recycling center site selection
回收中心的選址需要考慮的決策目標層級中的決策目標M層包含的根本目標F層中 (子目標層)有環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、技術(shù)效能等三方面。其中,子目標“環(huán)境效益”包含2個屬性:符合企業(yè)整體設施規(guī)劃、環(huán)境影響;子目標“經(jīng)濟效益”包含兩個屬性:物料搬運成本、靠近核心部件需求工序;子目標“技術(shù)性能”包含3個屬性:改進性、兼容性和戰(zhàn)略性。這些屬性統(tǒng)一形成屬性層S。最底層為方案層O,由n個解決方案構(gòu)成。
某家電制造企業(yè)準備在其生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)選擇一個位置建立逆向物流回收中心進行再制造,現(xiàn)有3個方案,其中A1方案位于生產(chǎn)系統(tǒng)起點。由于企業(yè)采用了精益生產(chǎn),因此原來的原材料倉庫得到節(jié)約,現(xiàn)有空余位置可改造成回收中心,該位置同時也屬企業(yè)正向物流的起點;A2方案所在位置是該企業(yè)核心部件進入總裝車間的必經(jīng)之路,同時此處靠近為企業(yè)主物流通道。A3方案選在成品倉庫附近,那里是企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域下風向,符合環(huán)境要求。需要從中選擇最佳方案。
基于以上分析,根據(jù)圖2提供的決策層級,此時方案層由A1,A2和A33個方案構(gòu)成,利用層次分析法,接著構(gòu)建比較判別矩陣。
建立判斷矩陣是AHP決策分析中一個關鍵的步驟。判斷矩陣表示針對上一層次中的某元素而言,評定該層次中各有關元素相對重要性程度的判斷,其形式如下:
在該層次范圍內(nèi),通過各因素的兩兩比較,可以確定各因素的權(quán)重。為了在某一標準下各因素便于兩兩比較其重要性 (或優(yōu)劣性),層次分析法用標度表示相對各因素的重要性,本文設計了1個1~9標度法對各指標進行兩兩比較,見表2。
表2 判斷矩陣的標度 (相對重要性程度)Tab.2 Scale of determine matrix(degree of relative importance)
判別矩陣對角線右端tij取值由專家通過比較同層中任意兩因素相互的重要性后從表2中得出;對角線上元素為1;對角線左側(cè)元素t=。ij
(1)專家打分系統(tǒng)得出根本目標層F的比較判決矩陣為
(2)同上分別建立子目標“環(huán)境效益”、“經(jīng)濟效益”、“技術(shù)性能”下屬性間的成對比較矩陣分別為:F1=,F(xiàn)3=
(3)在各評估目標下,建立A、B和C 3個評估區(qū)域的成對比較矩陣:
求出判斷矩陣的最大特征值及其對應的特征向量。為保證層次單排序的可信性,需要對判斷矩陣一致性進行檢驗,即要計算隨機一致性比率:
其中,n為判斷矩陣的階數(shù);R.I.為平均隨機一致性指標,可查表3。
只有當C.R.<0.1時,層次單排序的結(jié)果才認為是滿意的,否則需要調(diào)整判斷矩陣元素的取值。當滿足一致性檢驗后,該特征向量就可以作為該層屬性的權(quán)重。
表3 平均隨機一致性指標對照表Tab.3 Index comparision table of average random consistenly
通過計算得出各比較判別矩陣的最大特征值通過一致性檢驗后得出特征向量如下:
F對應的特征值特征向量分別是:λmax=3.029,W=(0.1562,0.1850,0.6588)T。
F1-F3對應的特征值特征向量分別是:λmax=2,W11= (0.75,0.25)T; λmax=2, W12=(0.667,0.333)T;λmax=3.009,W13=(0.1634,0.2970,0.5396)T。
S1-S7對應的特征值特征向量分別是:λmax=3.0385,W21=(0.2604,0.6335,0.1061)T;λmax=3.0649,W22=(0.279,0.072,0.649)T;λmax=3.009,W23= (0.1634,0.2970,0.5396)T;λmax=3.009,W24=(0.5396,0.1634,0.2970)T;λmax=3.065,W25=(0.6491,0.279,0.0719)T;λmax=3,W26= (0.3333,0.3333,0.3333)T;λmax=3.039,W27=(0.2583,0.6370,0.1047)T。
根據(jù)屬性間成對比較矩陣T所求處且通過一致性檢驗的特征向量W,即為各屬性的相對重要性權(quán)重。用各方案與屬性間的比較判別矩陣計算得出的評分矩陣和各屬性的權(quán)重矩陣做內(nèi)積,計算結(jié)果再和根本目標層的權(quán)重矩陣做內(nèi)積后的結(jié)果即為每個方案的最后綜合評分,總評分最高的方案即為最優(yōu)方案。
計算各區(qū)域在該評價體系下的最后得分,A1:0.3217;A2:0.4454;A3:0.2336。通過計算可以得出A2區(qū)域是回收中心選址最佳位置。通過最后的選擇可以知道,A2所在位置是最靠近核心部件的位置,同便于利用原物流主通道,不會給原物流系統(tǒng)造成混亂,仍然維持原系統(tǒng)的物流體系,因此可以得出結(jié)論,按該方法選出的位置滿足回收中心選址的原則,是3個方案中最優(yōu)的。
通過分析再制造的特點及前景需求,在層次分析法的基礎上構(gòu)建家電制造業(yè)企業(yè)內(nèi)回收中心選址評價方法。以某家電制造企業(yè)為例,利用該評價方法對備選方案進行評價,進而選出滿足選址原則的最優(yōu)方案。
[1]王繼榮.廢舊家電回收再利用系統(tǒng)若干關鍵問題研究[D].青島:中國海洋大學,2009.
[2]郭 茂.再制造關鍵問題研究[D].上海:上海交通大學,2009.
[3]范文姬.不確定環(huán)境下的再制造物流系統(tǒng)庫存控制與協(xié)調(diào)研究[D].北京:北京交通大學,2010.
[4]劉云興,王曉東,段 穎.電子廢物對環(huán)境的污染及管理[J].北方環(huán)境,2002,(4):34 -35.
[5]葛春景.基于“7R”的廢舊家電回收處理模式研究[D].天津:天津理工大學,2008.
[6]簡禎富.決策分析與管理:全面決策質(zhì)量提升的架構(gòu)與方法[M].北京:清華大學出版社,2007:169-171.
[7]劉 莉,王立海.基于生命周期的需擬企業(yè)風險管理研究[J].森林工程,2010,26(3):35 -36.