循環物流的運作模式與技術手段

早在1966年，美國經濟學家波爾丁就已經提出了“循環經濟”這一概念。循環經濟是一種對現有資源進行精細、清潔、循環利用的經濟發展模式，以“資源—產品—再生資源”的物質反復循環流動的形式來達到人類可持續發展的目的。

在循環經濟的世界里，是沒有廢料垃圾的，所謂的垃圾只是“尚未被利用的資源”。循環物流變傳統的單向直線型物流模式為雙向的閉合型物流模式，使所謂的垃圾再次被企業利用，減少了企業的原料成本，給企業帶來了更大的利益空間，代表著現代物流的一個必然發展方向。

循環物流的內涵和特征

循環物流系統由正向物流與逆向物流相互聯系構成。逆向物流包括的產品不僅指終端消費者所持有的產品，而且還包括供應鏈伙伴——批發商和零售商的持有庫存、再制造產品、再利用裝運容器、回收包裝材料，以及由于質量問題、季節性庫存、過量庫存、產品招回等活動導致的回流物品的處置。逆向物流并不是正向物流的簡單逆過程，而是正向物流的延伸，與正向物流的無縫對接構成一個閉合的循環物流系統。（如圖1所示）

圖1循環物流系統結構圖

循環物流有“節省資源、重視環境保護、精益化和敏捷化以及加強企業競爭力”的特征。

1．節省資源：循環物流是供應鏈上各物流節點相互作用的有機整體，從總體上考慮資源的合理利用，從原材料供應商為節約源頭，依次是生產商、銷售商直至消費者。

2．重視環境保護：循環物流從全局和長遠的角度出發，在物流過程中抑制物流活動對環境造成危害的同時，實現對物流環境的凈化，建立共生型的環狀物流管理系統。

3．加強企業競爭力：由于企業實施循環物流，使消費者的退貨換貨、以舊換新等活動在逆向物流環節中不再分散、無序，這樣一來消費者自身的利益加大，對企業的信賴度也隨之加大，從而可以加強企業的競爭力。

4．社會化參與運作：循環物流同樣需要運輸、儲存、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理的有機結合，單獨的物流企業運作并不能實現循環物流。

循環物流的運作模式

循環物流的模式是按照“自然資源—原材料供應商—產品生產商—產品銷售商—消費者—再生資源”反饋式循環過程進行運作的。可分為基于供應鏈的循環物流運作模式和基于產品生命周期的循環物流運作模式這兩種模式。

1．基于供應鏈的循環物流運作模式

基于供應鏈管理的循環物流包括供應物流、生產物流、銷售物流、回收物流、退貨物流以及廢棄物物流等，其運作過程如圖2所示：原材料供應商是循環物流的始端，所以原材料供應商向生產商提供的原料質量直接影響到產品的減量化設計和制造。生產商把對原料的性能要求通過信息流的方式傳遞給原材料供應商，然后供應商根據這些要求發貨。在產品銷售和使用的階段，消費者可以將退、換貨品和報廢品直接送到生產企業設立的回收中心，也可以交給分銷商，由分銷商集中受理，再運往回收中心進行回收處理。在回收中心，有缺陷的產品和廢棄產品經過一系列復雜的分類、檢測、分拆等過程，得到三種類型的物品——能維修再利用的、能再循環的和報廢處理的，分別進入不同的循環渠道。

圖2 基于供應鏈的循環物流運作模式

2．基于產品生命周期的循環物流運作模式

為了響應可持續發展的要求，應該從產品原材料的采購階段開始，制定綠色供應物流、綠色生產物流、綠色銷售物流、產品回收以及廢棄物處理等綠色化策略，形成基于產品生命周期的循環物流運作模式。

具體運作過程如下：生產企業選出符合其標準的綠色供應商，并將所需的原材料信息傳遞給供應商，供應商根據這些信息將原材料送至生產企業。生產企業進行綠色設計、綠色生產以及綠色包裝，最終形成綠色產品，生產過程中的邊角廢料直接進入內部回收處理系統使之再循環。綠色產品經過綠色銷售渠道，交給第三方物流企業進行專業化的運輸和配送。在產品的生命末端，也就是消費者使用的末端。

循環物流的技術手段

在正向物流中，供應鏈網絡的設計技術、庫存管理技術以及生產計劃與調度技術是三個關鍵的技術；在逆向物流中，產品回收網絡的設計技術、再制造和制造混合庫存管理技術以及再制造的生產計劃與調度技術也是三個關鍵性的技術。

1．供應鏈網絡的設計技術

企業就像是一個規劃師，把自己產品經由的路線圖設計出來，用一個鏈狀的結構來連接所選擇的各個節點企業，這樣供應鏈網絡就產生了。對于循環物流而言供應鏈網絡應該從整體角度出發，搭建起逆向物流的流動平臺，協調好參與成員的相互利益。

2．庫存管理技術

有數據顯示，庫存費用會占到企業總費用的20%-40%。在正向供應鏈中，針對不同性質的企業應該采取不同的庫存管理技術，如：供應商管理庫存模式（VMI），聯合庫存管理模式（JMI），多級庫存管理模式以及協同式供應鏈管理模式（CPFR）等。

3．生產計劃與調度技術

隨著現代物流業和信息技術的高速發展，生產計劃也應該由單個企業擴展到整個企業供應鏈。國內對于企業供應鏈協同生產計劃建模和優化的研究才剛剛起步。根據不同的數學建模方法可將調度模型分為分解模型、混合整數規劃模型（MILP）、混合整數非線性規劃模型（MINLP）以及混合模型（MILP/CP）等。

4．產品回收網絡的設計技術

在產品回收網絡設計中，最棘手的問題是回收產品到達的不確定性。現階段比較常用的產品回收網絡設計技術是對回收網絡的設計問題進行使成本最小化或收益最大化的建模，還需要利用仿真手段對產品回收網絡設計中的各種復雜的、不確定性的因素進行模擬。

5．再制造和制造混合庫存管理技術

再制造和制造混合庫存包括成品庫存和回收品庫存，其中成品庫存又包括生產出來的新產品和再制造加工的產品，由于庫存的多樣化，使得逆向物流中的混合庫存管理技術比正向物流的混合庫存管理技術更復雜。總體來說，再制造和制造混合庫存管理技術也是通過建立控制模型對庫存進行管理。

6．再制造的生產計劃與調度技術

由于每個回收產品的實際情況各異，在進行檢查之前，對每個回收產品的處理方法是不確定的，這就增加了再制造生產的難度和復雜度。再制造生產過程中有以下兩個難點：條件路徑，即處理操作的必要與否依賴于其他操作；事件依賴，即某些操作必須在其緊前工序操作完成之后才能進行。

對于這些問題，系統的數學模型還是比較少的，現有的對于拆卸過程的研究主要是利用有向圖模型、與或圖模型以及Petri網模型等進行分析，從中選取成本最小的拆卸工藝路徑。至于再制造的調度技術，是為了協調再制造生產過程而進行的仿真研究。主要有兩種調度規則，拆卸調度規則和維修調度規則。常用的拆卸調度規則有：先拆先加工、先拆后加工、批量加工和交貨期優先等；維修調度規則包括所有一般加工車間的調度規則，如FCFS，EDD等。（作者單位：長沙理工大學交通運輸工程學院）