制造業企業內再制造回收中心選址研究

葛安華，李權章，周晏明

(東北林業大學工程技術學院，哈爾濱150040)

隨著可持續發展和環境保護觀念的加強，我國政府越來越重視制造業產品的回收再利用。從2004年起要求電子產品生產商必須負責回收處理廢舊產品［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，發改委下發《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，進而我國企業對再制造的重視也相應地提高到一定程度。企業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，與新產品相比，再制造產品將節約成本50%、節能60%、節材70%。除此之外企業還可以通過對產品的回收分解及時反饋產品信息，這些信息對產品的改進和性能提高能夠產生最直接的幫助。因此，再制造業勢必成為將來我國制造業一個新的業績增長點［2］。

由于我國再制造業剛剛起步，很多制造業企業現有生產系統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，那么在企業內部選擇什么樣的位置建立該中心就應當是企業需要重點考慮的問題。本文在綜合分析家電制造業特點的基礎上，借助層次分析法，給出一種評價家電制造業企業內回收中心選址方案的具體辦法，該方法為家電制造企業在其生產系統內選址評價提供理論依據。

1 家電制造業再制造過程特點及回收中心選址原則

1.1 家電再制造特點

(1)家電制造業的再制造過程會產生有害物質。家電制造業的再制造過程會產生如鉛、汞、隔、廢水、廢氣等很多有害物質［4］，這些有害物質的產生是不可避免的。

(2)家電產品的核心部件比較少［5］。家電類產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)物流節約性。家電再制造選擇企業內進行主要是考慮到充分利用企業原有物流體系及物流設備。

1.2 回收中心選址原則

(1)整體性原則。回收中心是再制造的核心部門，是現代企業生產系統不可缺少的部分，因此，在原正向物流系統中加入回收中心必須保持整個企業的生產系統的完整性，不能對該系統的正常運行產生阻礙，對于原有的正向系統是有益的補充和完善。

(2)核心部件優先原則。再制造部門在對回收物品進行分解、修理提升品質的過程中，核心部件的價值是最大的，因此企業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)環境影響最低原則。早期的家電產品在分解過程中會產生很多有害物質，因此，回收中心的選址應對周邊已有部分的環境影響降到最低。

(4)經濟原則。回收中心所選位置應是企業生產系統中物流順暢的位置，這樣便于回收中心借助原有的物流系統進行搬運，節約物流成本［7］。

以上就是家電制造企業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。

2 家電制造企業逆向物流回收中心選址決策層級架構

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)有環境效益、經濟效益、技術效能等三方面。其中，子目標“環境效益”包含2個屬性:符合企業整體設施規劃、環境影響;子目標“經濟效益”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“技術性能”包含3個屬性:改進性、兼容性和戰略性。這些屬性統一形成屬性層S。最底層為方案層O，由n個解決方案構成。

3 實例分析

某家電制造企業準備在其生產區域內選擇一個位置建立逆向物流回收中心進行再制造，現有3個方案，其中A1方案位于生產系統起點。由于企業采用了精益生產，因此原來的原材料倉庫得到節約，現有空余位置可改造成回收中心，該位置同時也屬企業正向物流的起點;A2方案所在位置是該企業核心部件進入總裝車間的必經之路，同時此處靠近為企業主物流通道。A3方案選在成品倉庫附近，那里是企業生產區域下風向，符合環境要求。需要從中選擇最佳方案。

基于以上分析，根據圖2提供的決策層級，此時方案層由A1，A2和A33個方案構成，利用層次分析法，接著構建比較判別矩陣。

3.1 建立比較判斷矩陣

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，通過各因素的兩兩比較，可以確定各因素的權重。為了在某一標準下各因素便于兩兩比較其重要性 (或優劣性)，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;對角線左側元素t=。ij

(1)專家打分系統得出根本目標層F的比較判決矩陣為

(2)同上分別建立子目標“環境效益”、“經濟效益”、“技術性能”下屬性間的成對比較矩陣分別為:F1=，F3=

(3)在各評估目標下，建立A、B和C 3個評估區域的成對比較矩陣:

3.2 求解各層權重

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;R.I.為平均隨機一致性指標，可查表3。

只有當C.R.＜0.1時，層次單排序的結果才認為是滿意的，否則需要調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。

3.3 計算各方案最后得分

根據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重矩陣做內積，計算結果再和根本目標層的權重矩陣做內積后的結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方案。

計算各區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，不會給原物流系統造成混亂，仍然維持原系統的物流體系，因此可以得出結論，按該方法選出的位置滿足回收中心選址的原則，是3個方案中最優的。

4 結束語

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建家電制造業企業內回收中心選址評價方法。以某家電制造企業為例，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方案。

［1］王繼榮.廢舊家電回收再利用系統若干關鍵問題研究［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.不確定環境下的再制造物流系統庫存控制與協調研究［D］.北京:北京交通大學，2010.

［4］劉云興，王曉東，段 穎.電子廢物對環境的污染及管理［J］.北方環境，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:全面決策質量提升的架構與方法［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風險管理研究［J］.森林工程，2010，26(3):35 －36.