德国汽车行业要求制造商必须提供一个针对所有废旧车辆的区域性回收网络。回收网络的设计便成为汽车行业的一项挑战，需要合适的决策支持工具，从而对废旧车辆进行回收和合理的循环利用。
文/刘静
关键词：德国汽车行业 废旧车辆 车辆回收 回收网络设计
德国每年大约有370万辆私家车被注销并报废。2002年7月，德国通过并实施了《废旧车辆指令》，该指令规定：对数量庞大的废旧车辆进行生态无害化处理的责任由汽车行业承担。需要强调的是，该指令将该过程产生的相关费用分配给了汽车行业。
德国汽车行业的发展要求
在不考虑成本的情况下，法律所规定的要求很容易被满足；从生态学角度看，对废旧车辆进行接近100%的回收是有可能的；但从经济学角度看，这种做法是不合理的。未来环境政策对汽车行业所造成的影响显而易见，为了更好地满足《废旧车辆指令》的相关规定，汽车行业有必要不断完善以下三类工作。
1.车辆设计
在车辆早期的研发和设计阶段便将其未来的拆解过程考虑在内，这是促进废旧车辆回收的首要措施。生产车辆所需的零部件是由混合程度较低的材料生产的，并且这些零部件在车辆废旧后容易被拆卸。这些准备有助于满足回收配额的要求，同时能够尽量降低回收费用。然而，当今这些防备措施至少要在10－15年后才会发挥作用，最大的问题是那些没有进行未来回收设计的车辆将如何处理。
2.系统监测
促进废旧车辆回收的第二项主要措施是提高监测系统的配置，使其能够为汽车行业提供回收和再利用车辆的准确数目和百分比（也就是废旧车辆回收再利用的权重百分比）。在回收过程中，金属粉碎企业体现出了一个弱点，德国大部分金属粉碎企业不仅处理废旧车辆，同时还处理钢梁、废金属、厨房设备和其他金属物品，因此很难确保进出物料流的一致性，从而使在确定所承诺回收配额方面的工作变得复杂了。《废旧车辆指令》还规定了回收所需的信息和文件材料须在多大程度上被满足。
3.回收网络
汽车行业有义务提供一个针对所有废旧车辆的区域性回收网络，根据《废旧车辆指令》的规定，每个汽车制造商必须回收其指定品牌的所有汽车。根据法律规定，距离最终废旧车辆的车主50公里范围内必须有官方指定的旧车回收网点或汽车拆卸厂，超过汽车行业覆盖的50公里范围所发生的所有运输费用均由汽车制造商承担。因此，这种回收网络的设计是对现在汽车行业的一项基本要求。
回收网络设计的决策支持工具
1. 网络配置
为了理解回收网络设计过程中存在的困难，下面对“假定”网络及其相关问题进行说明。逆向供应链由4种不同角色组成，如下页图所示，组1代表废旧车辆的最终车主。就优化和仿真而言，最终车主被认为是废旧车辆产生的来源，他们可以将废旧车辆运送到距离其50公里范围内的官方指定回收网点（例如官方指定的汽车经销商）或汽车拆解厂，即组2所代表的角色。如果距离最终车主50公里范围内没有回收网点和汽车拆解厂，那么汽车制造商将从最终车主手中回收，并把这些车辆运往最近的回收场所，且承担相应的费用。因此，汽车制造商有必要构建一个由回收场所组成的具有一定覆盖区域的回收网络，实现其运输成本的最小化。
根据《废旧车辆指令》的规定，每一辆废旧汽车都必须在官方指定的汽车拆解厂进行拆解。因此，那些到回收网点的废旧车辆必须运送到最近的拆解厂（德国禁止在回收网点提前处理废旧车辆）。在拆解厂，工作人员将按照《废旧车辆指令》的规定对车辆进行拆解，然后将其残骸进行挤压，以便将其运送到粉碎厂，即组3所代表的角色。粉碎厂负责粉碎车辆残骸，并将粉碎得到的材料分为三类，分别运送到组4中的不同角色。第一类是灯具材料，包含泡沫、塑料等，这些材料必须在填埋场进行处理；第二类是非铁质材料，这些材料需要在不同的再加工设备中进行回收处理；第三类是各种铁质材料，这些材料可以被钢铁行业回收再利用。
从汽车制造商的立场来看，他们面临的最重要的问题是实现图中组1到组3过程的网络成本最小化，所需要解决的问题可以概括为配置额外的回收设置、决定所要使用的拆解厂、设定所要采用的运输路线。
2. 优化和仿真程序的结合
为了解决类似于车辆回收网络中遇到的问题，优化和仿真程序相结合的方法已经在文献中被提出来。例如，Schultmann等分析了德国废旧电池闭环供应链的结构。在分析中，他们采用了将优化模型和流程过程模型相结合的方法，其中，优化模型针对的是逆向供应链网络设计问题。该方法的应用能够使生成的仿真模型得到不断地调整，以适应废旧电池在钢铁制造业中潜在的回收选择。该问题与废旧车辆回收问题相比，一个主要区别在于，废旧电池回收箱（或回收设备）的位置实际上是已知的，这就导致了旅行商问题或车辆路径问题。
优化和仿真都有各自的优势，同时也有各自的不足。然而，将这两种方法结合起来应用，使之有可能在弥补各自不足的同时发挥各自的优势。一方面，优化不能处理随机数据和动态数据，但仿真可以；另一方面，优化的结果取决于输入信息的质量以及用户的操作能力和对所处理问题的理解，在这方面，优化程序可能会根据目标函数和约束条件生成最佳的解决方案，并能够帮助用户更好地了解其所面临问题的相关背景。
3. 优化工具
建立一个用于回收废旧车辆的区域性废旧回收网络所面临的挑战涉及到多级覆盖设施选址问题。在此背景下，所开发的工具包的优化部分以二进制编码的遗传算法为基础，该算法能够生成一个关于特定假设的网络。
将所考虑的区域范围按邮政编码进行划分，并将每辆废旧汽车分配到一个编码区的中心，遗传算法可计算出必要设施（已存在的设施和虚拟设施）的总数以及虚拟设施的位置。在相关成本方面，必须考虑建立新设施的成本和增加运输的成本之间的平衡。为了增加生成网络的数量，假定所有设施拥有无限的容量。因此，优化工具会提供单个设施所要求的必需容量，以与预测的废旧车辆情况相适应。最后，优化工具还会生成所要选取的运输路线和整个网络所花费的成本。
在案例研究中，优化工具被应用于某一特定的汽车制造商，而要获得必要的数据是很困难的。对于每个按邮政编码划分的区域而言，其所生成车辆的历史数据代表了被注销的车辆数目，必须对这些数据进行确定，但需要注意的是要消除所有销往国外的汽车数量。此外，必须收集现有拆解厂和粉碎厂处理容量方面的信息，以便于为随后的仿真提供数据，然而，将它们转化成统一的形式需要占用大量的时间。
4. 仿真工具
优化工具会为某一输入的场景生成最优的设备网络。然而，由于优化工具可能将现有的设施进行整合，也可能将其从输入设置中排除。所以，利用优化工具得到的解决方案仅仅对那个特定的输入设置来说是最优的，而对于整体网络而言不一定是最优的。此外，无论是对现有设施的实际处理能力，还是对废旧车辆突增状况随时间变化的情况，优化工具都没有给予考虑。Simchi-Levi等指出，基于仿真的工具要考虑到所涉及系统的动态性。于是，“仿真辅助”工具被研发了出来，用以核查在考虑了动态稳定性的情况下所生成的网络结构。这种工具考虑了现有的和所需的设施能力，使网络中各种参与设施最大利用百分比的确定成为了可能。因此，所需的额外设施以及供应链上不必要的角色也可以加以确定。
对我国车辆回收网络建设的借鉴
1. 我国废旧车辆回收现状
我国对废旧车辆回收的工作始于20世纪50年代，80年代初步进入正轨，90年代快速发展，随着我国汽车需求量的迅猛增长，我国废旧车辆回收拆卸行业已经达到一定规模。正规拆车企业达1000余家，回收网点800多个，从业人员也高达5万余人，年平均回收拆解能力120万辆，而实际每年拆解报废汽车90万辆，占报废汽车量的80%。每年可回收再利用汽车废钢200余万吨，有色金属5万余吨及废旧橡胶和塑料。但我国废旧车辆回收主要定位于物资回收方面，回收利用率低于70%，其中大部分是钢铁原材料。汽车逆向供应链表现为民间形式，回收利用非常不规范，任意拼装整车销售，产品质量问题和交通安全隐患较大。
废旧车辆回收政策方面，自2001年《报废汽车回收管理办法》颁布以来，2006年商务部曾表示要对此《办法》进行修订，但仍未对企业做出任何要求。2008年3月，汽车零部件再制造试点启动，国家首选包括奇瑞、一汽、江淮等整车制造企业在内的14家企业进行再制造试点；在执行方面，报废汽车回收拆卸市场成为政策难以落实的关键环节，被视为“阳光下的阴暗角落”。拆卸企业审批职能机构不明晰，多家政府部门处于自身利益考虑违规批准建设汽车拆卸企业。拆卸市场混乱、管理缺失、技术不过关，无法满足《办法》中对拆卸及报废零部件分类和保管的要求。
2. 德国废旧车辆回收物流对我国的借鉴
德国颁布《废旧车辆指令》要求汽车行业全权负责废旧车辆的生态无害化处理。而我国采取政府补贴、兼顾各方利益的方式促进废旧车辆回收拆解。但效果并不理想，废旧汽车回收的具体实施难以得到保证，回收利用率得不到切实提高。因此，国家应尽快出台相应法律制度，规范和促进废旧汽车再制造行业的发展。
废旧车辆回收的难度很大程度上是由于待回收汽车的不确定性和分散性决定的。将废旧车辆从最终车主手中转移到专业拆解厂或回收网点运输成本很高，且各汽车企业的回收网点存在重复建设。我国可借鉴德国汽车回收经验建立废旧车辆联合回收网络。联合回收网络不仅能整合单个汽车企业的正向物流和逆向物流网络，而且能最大限度地将各个企业的网络整合，实现汽车回收系统的高效率、低成本运行。专业回收处理中心是联合回收网络的重要结点，是逆向物流和技术结合的产物，能使废旧车辆的价值再现最大化及对环境影响最小化。
另外，德国汽车制造商在回收利用产业的直接参与，对从源头上提高报废车辆的回收利用率起到了关键作用。因此，我国废旧车辆回收系统也要鼓励汽车生产企业积极参与，不断完善车辆设计、系统监测及回收网络。尤其是回收网络设计，需要借助决策支持工具，采用优化和仿真程序相结合的方法，达到回收网络成本最小化的目的。■
主要参考文献
[1] [丹]赫伯特·科扎布等.供应链管理研究方法论[M].刘彦平等译.南开大学出版社,2013.
[2] 唐力媛.美日德废旧汽车再制造回收物流对中国的启示[J].商场现代化,2009(5).
作者单位 湖南涉外经济学院 |
京ICP备12008127
