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基于物联网的电子产品逆向物流服务系统的构建与发展研究

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文章出处:作者:人气:-发表时间:2024-08-14 08:15:00

 

引言

近十年来电子产品更新换代越来越快,消费者对电子产品的追求也越来越多,城市居民淘汰的电子产品数量也在增加。根据相关调查数据,居民产生的电子产品垃圾包括一些可回收的金属部件、玻璃和塑料制品。值得重视的是,这些废旧电子产品中含有大量的重金属。如果不妥善回收,就会污染环境,由此产生不可挽回的影响。另外,这些废旧的电子产品中,有大量的可回收的金属部件没有得到有效的回收,可见,构建一个完善的电子产品的回收服务系统,对于实现资源的最大化利用和实现社会经济的生态发展具有重要作用。

一、电子产品逆向物流研究综述

伴随着经济的发展及变化,电子产品的回收、循环利用及逆向物流均开始受到国际各国的关注,对这方面的研究开始逐渐深入。

(一)国外电子产品逆向物流研究

1992年Stock提出了逆向物流的定义,在给美国物流管理协会的研究报告里面提到,逆向物流是对原材料、加工库存品和产成品等从消费者到起始地的相关信息的高效率、低成本的流动而进行规划、实施和控制的过程。

在1998年Caraten与Meyer主要从电子产品的循环利用过程包括回收目标、回收系统以及回收模型建立等方面进行了讨论。1995年的时候Guiltinan第一次理论提出电子产品制造实业根据电子产品的不同功能及特点,建立有差别的逆向回收体系。1999年美国的Lee分析了成本构成及管理这些内容对于在第三方物流提供商的逆向物流服务中的管理,由此提出制造型企业在建立逆向回收物流体系中扮演重要角色的思想。2004年Price以佛罗里达州作为研究范围,汇总统计了该州的废弃电子产品的种类及数量,用实际数据剖析电子产品回收系统。2005年Busselle根据把不同类别的废弃电子产品作为研究对象,构建了废弃电子产品逆向回收模型,从而分析该系统中各因素的经济关联性。

(二)国内电子产品逆向物流研究

2004年姚卫新在其论文中提出构建三种逆向物流的回收方式,即第三方类型、零售商型、生产商型,同时对这三种类型进行了解析及对比,并给出若干具有一定指导性的结论。2004年曹崇延、唐雪艳在《论电子产品的逆向物流》提到电子产品的逆向物流,是在国内提出这个领域的研究较早的,分析了电子产品回收物流体系对企业长远发展的影响,同时对比剖析了国际各国的逆向物流的实际情况,结合国情,提出逆向物流在电子产品回收行业的建立方法和措施。2015年程华亮、杨西龙论述了废弃电子产品的含义与特征,阐明了我国废弃电子产品重复利用的情况,从供应链的角度考虑,建立废旧电子产品回收利用模式,并对电子产品供应链逆向物流模式的实施给出相应方法与建议,对建设我国电子产品逆向物流模型具有一定的指引价值。

二、我国电子产品逆向物流系统发展现状与问题分析

(一)我国电子产品逆向物流系统现状研究

1.电子产品产生逆向物流的原因

从20世纪90年代开始,随着消费的数量的剧增,淘汰的电子产品数量也以倍数级增加。在淘汰的废弃的大量电子产品中,有很大比例的金属、塑料部分是可以回收循环利用的,有一部分是重金属。随着废弃的电子产品量越来越多,这就迫切需要有效的电子产品逆向物流体系来实施这个工作,一方面变废为宝,实现资源的最大效用,另一方面减轻对环境污染的压力,为真正实现生态经济发展起到一定的推动作用。

2.我国电子产品回收具有极大的市场空间

我国的电子产品回收物流,跟欧美国家、日本等国相比,无论是立法上,还是回收工艺流程上,均有较大的差距。中国是电子产品的最大市场,根据不完全统计,中国每年的废弃电子产品数量极其庞大,每年淘汰掉的电视机、冰箱等分别多达六七百万台,这些废品中大部分没有回收加以利用,每年大约价值500亿的废品资源没有利用而浪费掉了,再生资源利用比例约等于世界领先水平的30%。根据国外的相关研究显示,1吨电子板卡,可以分解出286磅铜、1磅黄金、44磅锡,而仅仅1磅的黄金就价值6000美元左右。废弃的电子产品里面还有大量的金属,借助现代先进的提炼技术,我国每年可以回收利用及处理的大量电子产品同样具有很大的经济效益。

3.目前电子产品现有的回收模式

依据不同的分类标准,电子产品的回收模式可以分为不同的类型。从电子产品回收在各国(地区)的发展情况来看,可划为欧盟模式、日本模式和中国台湾模式;从产品的循环方式来看,可分为开环供应链的回收模式和闭环供应链的回收模式;从回收物流的经营主体来划分,有自营为主体的回收模式、联合经营主体的回收模式和第三方经营的回收模式。

(二)我国电子产品逆向物流系统问题分析

1.法律法规不健全

由于我国的电子产品生产和消费在这短短的几年时间里突飞猛进,在电子产品回收领域的法律法规还不够完善,只有《固体废物污染环境防治法》和《环境保护法》,是不能满足当前电子产品生产和更新换代的发展趋势的。在过去的发展历程中,电子产品回收利用走正规渠道的数量仅仅占总量的很小比例,不到20%,其他大部分都由小作坊回收操作了。因为这些小作坊不具备回收的技术条件和资质,这种情况不仅造成大量电子垃圾的产生破坏了环境,而且一些有用的部分也被当作垃圾扔掉,既破坏环境,资源又没有得到最大化利用。因此电子产品回收体系的构建需要政府立法来作为支撑,需要国家的宏观指导,有了法律法规作为指引,有法可依,企业才能把正规的渠道做大做强。

2.企业管理层的意识错误

有些企业之所以没有开展逆向物流活动,不是没有资金或技术条件,而是受传统落后观念的影响,觉得逆向物流对企业日常经营、长远发展没有影响,或者觉得做逆向物流业务流程内容比正向物流复杂,而业务成本也比正向物流的高,觉得不是赚钱的活,也就不去开展逆向物流业务了。

3.缺乏逆向物流的专业人才

电子产品逆向物流业务的运作需要既懂得电子产品整理、分类、检测、回收加工等专业知识,也要懂得物流业务运作,目前这一领域的人才还相当缺乏。

4.缺乏管理机制

电子产品逆向回收业务涉及行业中的各种企业和消费者终端。部分企业本身就缺乏这种意识,只考虑目前和自身利益。部分企业虽然从售后服务制度上来看有相关逆向物流服务条款,但是由于受自身企业管理流程以及业务实际运作能力的影响,从在这一方面服务的消费者体验的评价来看,满意度还是有很大的提升空间的。电子产品制造企业与销售企业如何在逆向物流方面开展合作,企业应该以怎样的方式来给消费者提供一个可靠、便捷、物有所值的逆向物流服务,均是值得深入研究的问题。

三、一种基于物联网的电子产品逆向物流服务系统解决方案

物联网(The Internet of Things)的概念于1990年代提出并最先应用于农业。物联网不仅是互联网的延伸,它还整合了互联网和互联网的一切资源,拥有互联网的一切应用。物联网具有三个含义:第一,它是互联网或物联网的核心和基础;第二,物联网还包括互联网的扩展和延伸;第三,物联网应用层可以实现任何项目和项目,也可以实现任何项目和用户之间的信息交流和沟通。如今在农业、医疗健康、智能配送、货物运输管理、航空航天和家居管理能都广泛应用了物联网技术。

目前我国的电子产品逆向物流大部分业务操作粗放且非常分散,造成资源浪费且带来环境污染影响经济及生态环境发展。而采用物联网技术来构建一个新兴的电子产品回收系统则可以改观这些不良情况。

(一)基于物联网的电子产品逆向物流服务系统的平台架构

物联网(IOT)是在互联网的基础上,通过把多种信息技术如RFID、GPS技术和传感设备如温度传感器等信息设备,按约定的协议,把任意物品与Internet相连起来,实现信息交换和通信,以达到实现智能化、自动化管理的这一种网络。按照功能主要可分为感知层、网络通信层、数据处理层、应用服务层、用户层。本模式设计了基于这五个层次的电子产品逆向物流的信息平台。

1.感知层主要包括各种传感设备、射频识别技术(RFID)、定位跟踪导航系统和条码技术等,负责收集各类电子产品的回收信息,包括回收电子产品的种类和用途。实现对“旧电子产品”相关信息的识别和采集;在物流、运输、加工等其他环节,通过电子标签和RFID阅读器读取附着的电子标签,实现电子产品的自动识别,传输电子产品的种类和数量等详细信息,实现废旧电子产品流通全过程的透明化跟踪管理。

2.网络通信层将感知层收集到的废旧电子产品信息,通过有线或无线方式传输到处理应用层。物流运输过程通过车载设备、无线通信网络和互联网连接到远程监控中心,实现对废旧电子产品配送和处理全过程信息的实时监控。

3.数据处理层将感知层采集到的数据信息例如旧电子产品的种类、使用年限在安装了物联网感系统的节点处自动通过网络层传输分析、归类、并智能整理,通过系统应用实现回收过程的精细化管理,促进电子产品回收的优质、高效、安全。

4.应用服务层主要包括用户与物联网的接口。在该架构中,该层主要包括各种废旧电子产品的相关信息处理,并利用各种移动终端对电子产品的信息进行处理和浏览,实现智能跟踪管理。接收节点和消费者可通过网络或移动通信网络进行跟踪查询,了解回收过程是否符合安全和环保要求,识别物流过程是否符合质量和安全要求,提高整个过程的效率和安全性。

5.用户层是指电子产品供应链中涉及的所有组织和个人,主要包括电子产品制造商、销售公司、分销公司、回收公司、金融部门、政府监管机构和消费者。由于角色不同,因此不同的用户对追溯系统有不同的使用权限。供应链各节点的企业、机构和消费者可根据自身需求查询产品追溯信息,获取相关服务。

(二)基于物联网的电子产品逆向物流服务系统的业务流程

1.制作电子标签。

基于物联网的电子产品逆向物流系统是集合了RFID、GPS、GIS及各种传感器等技术。不管是在以哪种经营主体的电子产品逆向物流系统中,在这个以物联网技术为支撑的逆向物流平台中,首先制作PFID电子标签,用不同代码标识不同的电子产品类型。

2.系统自动匹配就近回收处理中心。

有电子产品逆向物流需求如退货或者回收处理需求的消费者,可以就近送到最近的回收处理中心,还可以手机或电脑登录回收系统平台上,在系统上提交逆向物流需求。逆向物流信息平台收到申请,会自动分配给最近的回收处理中心,向工作人员发出处理提示。

3.规划上门收取的最佳路径。

回收系统的配送人员会按要求在指定时间、地点上门收取。在这个系统当中,由于采用了定位跟踪导航技术与地理信息系统技术,系统会根据所收到的众多需求,自动规划最佳路线,同时车载终端也配有RFID阅读器等物联网设备。

4.录入信息并粘贴标签。

车辆达到后,配送人员用便携式采集器将旧电子产品的产品种类、使用年限、来源等的相关信息录入系统并贴上对应的RFID电子标签,逆向物流中心实时收到信息提前做好整理、分类及检测等各种准备工作。

5.在处理中心完成自动分拣、分类、检测等各作业,等待二次利用或者分解。

当车辆回到处理中心后,进行对应的整理、分类工作的时候,由于采用了自动分拣系统,射频标签的阅读器会自动识别已经有电子标签的旧电子产品,从而实现自动分类、检测。系统根据检测处理结果的数据传回数据库,同时把分类出来的,例如直接回收利用类型和需要分解后方可回收利用类型两大类自动输送至指定的储位,等待二次利用或者分解后回收处理。

(三)基于物联网的电子产品逆向物流服务系统的特点和优势

1.激发民众在电子产品上回收利用的热情与参与度

现有的电子产品回收流程大多数是,由消费者把有一定价值的废旧电子产品送到非专业的废品回收站,或者从事废品回收的个体户走街串巷,把废旧电子产品跟其他类型的回收物一起进行回收,剩下部位不被回收站不认可的就丢弃进垃圾桶。这种现象在我国2019年开始推行垃圾分类政策开始实施后得到一定缓解。基于此,垃圾分类政策的强制实施可以成为电子产品智能回收的一个基本条件。有了政府的这个政策,再加上不需要消费者自己送到回收站,因此,居民参与电子产品逆向物流服务系统流程上来的意愿与兴趣也会增加。基于物联网的电子产品逆向物流服务系统会更加顺畅。

2.更加安全高效

基于物联网技术支持的电子产品回收物流服务体系,可以更大程度地激发相关企业与我国居民参与电子产品回收的热情,由于这个过程从回收源头开始智能分类,整个过程跟踪管理,使电子产品回收更加高效、安全,让社会资源得到最大化利用的同时,也促使社会经济生态化发展。

四、构建与发展基于物联网的电子产品物流服务体系的对策与建议

(一)构建与发展基于物联网的电子产品物流服务体系的对策

1.制定相关的法律,完善监管制度

2012年7月我国开始实施《废旧电器电子产品处理基金征收管理办法》,此办法里面指出,具备资质的拆解企业处理彩电等五种家电,可获得每台35~85元不等的补贴。但仅此这项政策对于建立完善的废旧电子产品的回收体系远远不够。应尽快建立电子产品逆向处理法规,为企业开展电子产品回收业务提供依据;规范企业或组织准入机制,建立公平、公正的竞争秩序;严格执法,开通执法小组热线,逐渐规范逆向物流组织的业务秩序,避免出现违纪损害消费者利益及恶意破坏环境的行为。建议政府在综合考虑的基础上,出台一系列包括减免税费、贴息贷款、资金扶持、场地支持在内的政策。选择有代表性的城市或区域,成立一个电子产品回收物流中心典范,聘请有经验的行业专家提供技术支持,运作有一定的成效后再在全国推广。

同时,可以借鉴欧美、日本的一些好的做法,制定关于包装、电子产品废弃物、汽车废旧品这些物品回收处理的政策或法规。有些国家规定制造商必须承担电子产品废弃物的部分或者全部的回收处理责任。我国可以借鉴这些做法,除了强制性措施外也可以用物质激励和精神激励。同时在资源配置方面积极发挥政府引导作用,鼓励企业应用新技术回收电子产品,提高整个行业的回收效益和效率,推动电子产业的供应链发展。

2.加强培养公众的环保意识

电子产品的逆向物流除了需要政策法规的支撑,还需要构建一个良好的大环境。首先是加强培养大众的环保意识,让更多的人知道电子产品回收的意义及必要性,同时宣传正规化的电子产品正规的回收途径和流程。其次是在企业经营者这一块的思想工作,让企业明白推行生态经济模式是必然的趋势,电子产品回收处理除了让企业带来一定经济效益,还可以帮助企业树立良好的企业形象,并能提高企业的美誉度,某种程度上促进知名品牌的建立。政府应该加大宣传力度,同时对开展电子产品逆向物流的企业,提供一定程度的资金支持、技术指导及税费减免等帮助。

3.加强引导,培养典范企业

由于一些企业有环保意识、有经济实力但技术还需要提高,这一类型企业从事电子产品逆向物流,必须加强引导,特别是培养一批有实力的专业的第三方电子产品逆向物流企业,可以起到广泛而有力的宣传作用。由于电子产品回收流程和技术复杂,有些企业之前并没有电子行业的基础,后来才进入电子产品逆向物流领域,回收技术及经验就显得欠缺。政府可以为这些有决心做大做强的企业委派有经验的行业专家,免费提供技术支持,解决企业电子产品逆向物流在技术上的难题,同时在其他方面如税费、逆向物流运作所需场地等也给予支持,促进企业在这领域的发展,促其成长为逆向物流的典范企业,从而带动整个行业的良好发展。

4.加强专业人才培养及产学研工作

一个新兴领域的发展有赖于技术的更新和人才的培养。现在各个行业不断应用新技术开发新产品、改进工艺流程,提高业务效率,物流行业也不例外。各种信息技术不断应用到其中,如条码技术、射频识别技术、物联网技术等逐渐得到应用,起到提升物流效率、降低成本的作用。电子产品逆向物流既需要技术更新换代,还需要既懂电子整理、分类、检验、加工、回收又懂物流业务运作的综合型人才的加入。而要实现这两个方面的发展,需要行业、企业、高等院校的通力合作,加强产学研合作,共同培养既懂理论又有能力实际运作的高级技能型人才。

(二)构建与发展基于物联网的电子产品物流服务体系的建议

1.成本方面

在这个系统构建的过程中,所采用的技术是基于多种技术的综合应用如RFID、GIS、GPS、MIS、互联网等,因此前期的固定设备、系统开发的成本会比较高,因此构建之前需要经过充分的论证与评估。

2.信息保密

由于这个系统的构建需要各种类型企业的支持以及消费者的参与,因此很多信息存储共享在这个系统中,如果缺乏良好的机制与有效的约束,这会造成信息可能会被非法利用,因此需要构建一个共享机制来解决,这也是需要政府进行调控和指导的一个内容。

五、结语

随着经济的发展,居民生活水平的提高,电子产品的消费也越来越多,更新换代的速度很快,淘汰及废弃的电子产品也不断增多,电子产品逆向物流的研究也变得越来越重要。本文先是对电子产品废弃物流的国内外研究进行概述,分析了电子产品逆向物流的特点及我国现有的电子产品回收模式的类型。通过对现有的电子产品逆向物流存在的问题进行分析,提出了基于物联网的电子产品物流服务体系的对策以及结合物联网技术的特点,构建了基于物联网的电子产品逆向物流服务系统,实现对电子产品废弃物规范化、透明化、高效管理。