閉環供應鏈下再制造企業綜合生產計劃體系

摘要：文章針對閉環供應鏈的復雜性和高度不確定性特點，在傳統企業綜合生產計劃體系的基礎上，探討了閉環供應鏈下再制造企業綜合生產計劃的內涵、特點、構架及影響再制造APP的不確定因素，建立了較合理的再制造企業綜合生產計劃體系，為再制造企業的生產實踐打下了理論基礎。

關鍵詞：閉環供應鏈；再制造；綜合生產計劃；逆向物流

一、 引言

目前，對閉環供應鏈下的再制造的有關研究處在起步階段，再制造綜合生產計劃是再制造領域的一個重要研究方向。再制造綜合生產計劃是傳統制造綜合生產計劃的延伸和擴展，是從概括到具體的過程，相當于綜合生產計劃的子系統。它與綜合生產計劃有著相類似的運行機制，如相同的企業計劃層次和相似的決策機制，但其有著自身獨特的特點，如閉環供應鏈下的高度的復雜性、不確定性和多參數性。因此，由于閉環供應鏈的特點決定了再制造綜合生產計劃要比單純的綜合生產計劃考慮的相關因素更多，涉及的內容也更多。由于再制造APP和傳統制造綜合生產計劃一脈相承，有著內似的共性，因此，再制造綜合生產計劃不僅基本具有傳統制造綜合生產計劃的所有內容，而且比其內容更豐富。在此，本文將在傳統制造綜合生產計劃體系的基礎上探討再制造綜合生產計劃體系。

二、 再制造APP的內涵

研究再制造綜合生產計劃，首先得理解傳統制造系統綜合生產計劃的定義及內涵。Hax（1978）認為：綜合生產計劃（Aggregate Production Planning，APP）是在一個中、長期的計劃期間，充分調用企業各種資源和運用較高的管理水平，確定生產、庫存和勞動力水平，以最小的費用，滿足不斷變化的用戶需求。Nam（1992）認為綜合生產計劃是對企業未來較長一段時間內資源和需求之間的平衡所作的概括性設想，是根據企業所擁有的市場能力和需求預測對企業未來較長一段時間內的產出內容、產出量、勞動力水平、庫存投資等問題所作的決策性描述。我國企業界一般把綜合生產計劃，又叫總生產計劃、年度生產計劃、生產計劃大綱或者集約生產計劃。

由于再制造的研究起步較晚，有關再制造APP，尚未有學者給出科學的定義，但根據傳統制造綜合生產計劃的定義，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未來較長一段時間內資源和需求之間的平衡所作的概括性計劃，是根據企業所擁有的再制造能力狀況、庫存水平以及廢舊產品的回收量預測（供給預測）和再制造產品的市場需求（需求預測）等信息，對企業未來較長一段時間內的再制造產品的產出內容、產出量、勞動力水平、庫存計劃等問題所作的決策性描述。

三、 再制造APP的特點

因為再制造APP是在市場需求信息不對稱的條件下，以抽象產品系列或具有代表性再制造標準產品為計劃單位做出的大綱性計劃，所以不能適用于具體的更細層面的生產活動安排，但它是企業主生產計劃的總輸入，也就是說，它可以作為再制造企業制定月度生產計劃、季度生產計劃、車間作業計劃、勞動力資源計劃、物料需求計劃的綱領性計劃。

再制造APP的特點是在整個計劃期內從總體上對生產性資源進行合理的配置和使用，以獲得再制造系統的最佳效益。由于再制造APP的時間跨度為一年或一年以上，在這段較長的時間內，對再制造企業經營管理決策者而言，廢舊產品的回收是不可預測性的，同時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的品種生產計劃。雖然再制造APP具有高度的復雜性和不確定性，但是對于企業經營決策者而言，完全有必要盡早安排這段較長時間內的再制造生產任務。雖然企業不能獲得充足的相關市場信息，但是這不并影響企業設定相應的生產資源計劃。實際上，富有經驗的經營決策者在考慮下一年度計劃時，關心的只是產品的總量需求。有了對總需求量的估計，就可以基本確定下年度生產任務總量以及各時間段內的任務分量，為企業科學合理地經營奠定良好的基礎。

再制造APP常常是以抽象的產品概念或某類標準產品或典型產品作為計劃單位，如生產冰箱的企業是以冰箱的臺數來計量，對產品的型號規格而不加予考慮。再制造APP本身既不可能而且完全沒有必要獲得詳細的市場信息，因為它要解決的首要問題是在既定的市場條件、技術條件以及生產能力下，總產量如何確定的問題?？偖a量確定之后，才會考慮如何安排具體的操作層面的生產進度，如何調整人力資源，如何調整生產能力，如何設定安全庫存水平，如何降低物流的不合理性，最終的目的是使企業的利潤最大化，生產總成本最小化。

四、 再制造APP的構架

盡管RAPP有傳統的APP有著相同的體系，如在企業計劃系統中具有相同的層次，但是和傳統的制造生產計劃體系相比，再制造APP體系要復雜的多，其需要考慮和決策的目標和參數有很多。傳統制造系統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架構問題，很少有文獻提及，本文參考傳統綜合生產計劃相關資料，將再制造APP結構主要分為四大模塊，每個模塊是再制造APP的計劃決策因子，而且，每個模塊具有不同的功能?，F將再制造APP的模塊特點及功能分別介紹如下。

1. 再制造供給計劃。不管是考慮再制造APP的優化，還是考慮再制造APP的制定，首先必須得知道再制造企業現有的廢舊產品的回收量是多少，再制造零部件庫存量是多少。再制造供給計劃恰好提供這樣的功能，它包括兩大塊：回收計劃和再制造庫存計劃。對于回收計劃，首先得根據現有的各計劃單位回收量水平來預測再制造APP未來計劃期的各計劃單位的回收量。根據回收預測量來測算再制造零部件總體的水平。鑒于成本最優原則，再考慮在各期具體的回收量。也就是說，如果企業當期市場需求不足，則不需要當期回收太多的廢舊產品，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產品以備所需。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，則不需要當期拆卸較多的廢舊產品，反之，則多。最優庫存計劃也是綜合生產計劃需要考慮的問題，也是決策部門的職能之一。知道了企業的回收量和再制造庫存水平，就為企業再制造APP的優化打下了堅實的基礎。

2. 原生零部件供給計劃。再制造生產將優先考慮使用回收拆卸的零部件，如再制造零部件不夠計劃使用，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必須考慮的計劃因子之一。此原生零部件供給計劃模塊包括原生零部件庫存計劃和原生零部件采購計劃。企業首先得知道原生零部件庫存水平是否合理，是否低于生產的安全庫存水平，如果低于，則需要進行原生零部件的采購，以避免影響企業的正常生產，否則將會延期交貨，造成企業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. 再制造需求計劃。再制造APP還需要考慮再制造需求計劃的問題。再制造產品生產出來能否被消費者所接受，具體的消費者偏好是什么，消費者結構都將決定最終的再制造產品的市場需求。再制造需求計劃模塊包括兩個方面，一個是現階段的企業在手的訂單數，另一個未來計劃期各計劃單位內再制造產品的需求是多少。對于在手的訂單數，必須組織企業各類資源保證這些訂單能夠按時完成。對于未來再制造產品的市場需求則需要根據歷史相關數據和對未來發展的規劃來預測。對于市場需求預測，企業有著較成熟的手段和方法。有了訂單數和未來市場需求預測量，企業就可以權衡生產供給與需求之間的平衡，選擇最優的再制造APP。

4. 能力平衡計劃。在組織再制造生產前，需要知道企業的生產能力如何，能否達到訂單和未來需求量的生產水平。此模塊包括勞動力水平能力和機器能力兩方面。如企業預測未來的需求量超過企業的生產能力，則需要考慮相應的能力平衡問題。如采取加班加點、租用生產設備、或者通過外包生產以及購買其他廠家的產品。如果企業發展趨勢較好，還可以購買機器和廠房，招聘更多的勞動力來擴大生產能力。企業還可以在現有資源的基礎的上挖潛，充分合理地利用設備和人力，改進生產組織管理等方法來平衡生產能力。再制造APP需要能力平衡計劃作為輸入，以確定在生產能力范圍內進行生產，如超出生產能力，則再制造APP需要考慮外協、加班、租用等平衡能力的措施，這無疑會增加相應的企業成本。

五、 影響RAPP的不確定性因素

2000年Guide總結了美國的循環再利用模式，探討了回收再制造企業的生產計劃與控制，研究了再制造系統的復雜特征和多重不確定性。可以說，閉環供應鏈的復雜性和不確定性特征決定了再制造的特點，使得再制造系統比傳統的制造系統更復雜和具有許多的不確定性。

1. 回收時間數量的不確定性。制定再制造APP不僅需要考慮市場需求信息（市場預測和客戶訂單等），還需要考慮廢舊產品回收時間及數量。由于受到產品新舊狀況、銷售狀況、技術更新速度、存貯狀況以及物流運輸狀況等很多因素的影響，廢舊產品回收在時間和數量上存在極大不確定性。就時間上而言，廢舊產品回收的時間不確定性比傳統采購過程的訂貨提前期的不確定性還要大，首先各個廢舊產品報廢的時間不同，其次只有回收量達到一定的數量，回收站點才會組織拆卸或運輸。就數量而言，同一時間內廢舊產品報廢的數量多少不一會導致極大的不確定性，而且有些帶有周期性的產品，會使報廢時間數量曲線極劇波動。因此，如果回收時間和數量預測存在較小誤差，就會使再制造APP與實際系統運行情況偏離較大，并使后續的主生產計劃、MRP計劃及生產作業計劃差之甚遠。

2. 回收產品的質量不確定性?；厥债a品的使用狀況以及報廢狀況不同直接影響再制造產品的質量，以汽車為例，有的買來不久就出現交通事故導致車子迅速報廢，而有些出租車開了很多年都不報廢，這都將導致報廢時的產品質量狀況完全不同，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，回收產品回收以后，經過不同熟練程度的技工檢測得出的質量水平也不一樣，如不熟練的技工檢測，可能可以回收利用的部分得不到應有的回收分揀，或者不可用的部分而當做可以利用的部分被加以進入下一步流程。同樣，不同回收站的檢測水平也不盡相同，直接導致回收產品的質量不能得到充分的體現。所有這些廢舊產品回收質量的不確定性不僅會給后續的拆卸等環節帶來極大的不確定性，還會給企業帶來不必要的運營成本風險。

3. 產品回收與需求的不平衡。因為廢舊產品在回收時間、數量和質量上存在不確定性，所以再制造產品與其客戶需求較易存在著不平衡性。再制造產品原則上是和新產品同等的質量水平或者更高，但是再制造產品打開銷路的最主要障礙是客戶對再制造產品的認同度，如果客戶對再制造產品的認同度高，則再制造產品的銷售情況好，反之，則差。因此，當再制造產品與其需求不平衡時，則會出現兩種相反的情況：當產品供大于求時，再制造產品的庫存增加導致物流倉儲運輸水平上升，相應各種成本費用就會上升；當再制造產品供不應求，同時回收廢舊產品供應量又不充足時，就難以及時滿足市場客戶的各種需求，再制造廠商就會有相應的機會成本損失。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合理的再制造APP。

4. 回收零件拆卸的不確定性。回收零部件拆卸是再制造過程中非常關鍵的一道工序，它直接關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。由于回收產品磨損程度有著很大的差別，這種質量狀況的不確定性使得拆卸過程的難度大大增加，對于結構復雜的產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。這是因為拆卸計劃是在系統的不確定性條件下進行的，而裝配計劃是在確定性條件下進行的。也就是說，在裝配計劃中，可以按確定的BOM表、標準設計文件、標準工藝流程進行自動化或半自動化的裝配作業，最終的裝配結果是確定的成品；而在拆卸計劃中，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，拆卸工藝流程的標準化作業程度要低，最終的拆卸結果是未知的，或是零件或是原材料或是廢棄物。因此，如何科學合理地制定拆卸計劃將是再制造APP制定的重要環節之一。

5. 可再制造率的不確定性。鑒于回收產品質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品中可用零部件所占的比例，當然，再制造系統的復雜性和不確定性直接導致可再制造率也存在高度不確定性。在制定再制造APP時，除了需要預測產品回收時間、數量外，還需要測算可再制造率?？稍僦圃炻实目茖W測定直接影響著再制造APP的科學合理性?；厥疹A測的準確性會影響再制造MRP和物料采購計劃的準確性。當可再制造率預測值偏高時，則物料采購計劃就會小于實際的物料需求，導致生產需求無法滿足；當可再制造率預測值偏低時，則相反會產生多余的物料，使得庫存增大，相應成本增高，這都會給再制造APP的制定帶來難度。

6. 再制造時間的不確定性。由于回收零部件在回收時間、數量及質量狀況上不同，以及在現在技術條件下對再制造率的測算存在一定的偏差，因此，在再制造時就需要采用不同的再制造技術和相應的工藝流程，從而導致不同的回收產品的再制造時間差別很大。由于再制造在時間上存在不確定性，導致很難對MRP提前期進行估計。MRP中的提前期的計算是以交貨期或者完工日期為起點，追溯到產品加工及采購的開始時間，主要包括回收提前期、拆卸提前期、采購提前期、生產準備提前期、外包提前期、加工提前期、裝配提前期等。MRP系統的較關鍵計劃因素是提前期，它的設置合理性將會直接影響再制造綜合產計劃的準確性和合理性，進而影響到主生產計劃、原生零部件的采購計劃和操作車間作業計劃，影響客戶的需求滿足度，最終影響再制造企業的信譽和市場競爭力。

六、 結論

本文針對閉環供應鏈的復雜性和高度不確定性特點，在傳統企業綜合生產計劃體系的基礎上，探討了閉環供應鏈下再制造企業綜合生產計劃的內涵、特點、構架及影響再制造APP的不確定因素，建立了較合理的再制造企業綜合生產計劃體系，為再制造企業的生產實踐打下了理論基礎。當然，對于再制造APP體系來說，需要研究的內容還有很多，還有很多需要完善的地方，比如說，針對高度信息化的企業聯盟之間的再制造APP及其分解計劃的基本框架；基于模糊生產規則的再制造APP智能決策支持系統邏輯框架需要進一步分析和研究。

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基金項目：上海財經大學研究生科研創新基金項目（項目號：CXJJ-2010-317）。

作者簡介：翟勇洪，上海財經大學國際工商管理學院企業管理博士生。

收稿日期：2012-10-27。