周自強，戴國洪，譚翰墨，章泳健

（1.常熟理工學院機械工程學院，江蘇常熟 215500；2.蘇州市汽車綠色拆解回收利用智能裝備技術(shù)重點實驗室，江蘇常熟 215500）

廢舊汽車回收流程的成本模型分析與研究

周自強1，2，戴國洪1，2，譚翰墨1，2，章泳健1

（1.常熟理工學院機械工程學院，江蘇常熟 215500；2.蘇州市汽車綠色拆解回收利用智能裝備技術(shù)重點實驗室，江蘇常熟 215500）

廢舊汽車拆解企業(yè)在建廠前的投資分析中必須對設(shè)備投入和生產(chǎn)成本進行量化分析，而目前通用的生產(chǎn)型企業(yè)的分析方法對廢舊汽車回收企業(yè)并不完全適用.本文從廢舊汽車的拆解與回收流程進行分析，提出了廢舊汽車回收流程的成本模型，分析了其中直接成本和間接成本的構(gòu)成因素和相互關(guān)系，并結(jié)合再制造和再利用綜合分析了拆解成本與整體回收效益之間的關(guān)系，對不同的回收企業(yè)生產(chǎn)組織模式也進行了分析和討論.

報廢汽車；拆解技術(shù)；回收

報廢汽車的拆解和回收利用正在引起各級政府的高度重視，無論從可持續(xù)發(fā)展的角度還是從建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的角度，報廢汽車的拆解和回收利用技術(shù)都是一項利國利民的綠色產(chǎn)業(yè)技術(shù)[1-4].但是西方國家的報廢汽車拆解模式存在著能耗高、設(shè)備投資大、柔性不足等問題，如果我們直接沿用其技術(shù)體系勢必會影響到汽車拆解與回收產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展.我國的廢舊汽車拆解企業(yè)的投資建廠與選擇合理的拆解回收工藝，都必須綜合多方面的實際情況進行合理的選擇.其中廢舊汽車回收的直接成本和間接成本是必須要重點考慮的一個方面.直接成本關(guān)系到汽車拆解企業(yè)的經(jīng)營狀況，而間接成本決定了企業(yè)的投資模式和投資規(guī)模，這些都必須在拆解企業(yè)建立和運行之前進行詳細的成本模型分析和量化分析.

1 廢舊汽車拆解與回收流程的分析

圖1 廢舊汽車拆解回收流程

國外在廢舊汽車的回收與拆解方面已經(jīng)發(fā)展了較長的時間，形成了較為完備的法律法規(guī)體系和技術(shù)體系.目前普遍采用的拆解回收流程如圖1所示[5]，在拆解工作的前期，把能夠進行再制造的零部件先拆卸下來，進入再制造企業(yè)進行加工，經(jīng)過再制造并達到技術(shù)要求后重新進入新車制造領(lǐng)域.對于一些作為原材料直接回收的零件也要進行拆卸處理，另外如排氣系統(tǒng)中的催化器因為含有稀土元素，也需要在進行破碎作業(yè)前進行拆卸.接著就是用沖擊破碎方式對整車進行破碎處理，然后通過磁力分選、旋流分選、重力分選等不同的分選方式對碎片進行分類，并最終回到工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去.這種模式提高了廢舊汽車拆解與回收的價值鏈，材料利用率也得到了提高.

2 廢舊汽車拆解與回收的工藝類型

從目前國內(nèi)外的現(xiàn)狀來看，廢舊汽車的拆解與回收基本可分為三種模式.

（1）生產(chǎn)線模式.該模式適合于大型的拆解企業(yè)，廢舊汽車按照在生產(chǎn)線上進行多工位傳輸?shù)哪Ｊ?，依次完成預處理、預拆卸、總成拆卸、零部件拆卸，以及車身壓縮等環(huán)節(jié)，最后送入破碎和分選設(shè)備進行處理.具有拆卸效率高、生產(chǎn)批量大的優(yōu)點，但是也存在零部件再利用率和再制造率不高的問題.另外有相當比例的材料需要通過破碎分選的方式來獲得，使得材料的利用價值降低.

（2）工作單元模式.將多臺專用設(shè)備組成具有一定柔性的工作單元，該單元具有多工位旋轉(zhuǎn)和車身反轉(zhuǎn)的功能，能夠在同一個單元上完成預處理和總成拆卸等大部件的處理.經(jīng)過拆卸處理的車身也需要經(jīng)過打包壓縮，然后送入破碎設(shè)備進行破碎和分選.這種模式具有較高的柔性，同時又保證了一定的拆卸效率，適合中等批量的拆卸企業(yè).

（3）工作臺模式.該模式適合于小型的拆解企業(yè)，僅僅依靠一臺翻轉(zhuǎn)機和舉升機就可以完成全部的總成拆卸和零部件拆卸的工作.所有的工作都通過人工和專用工具來完成.這種方式的生產(chǎn)效率較低，但是對提高所拆卸零部件的再利用卻是有好處的.該方式的零件再利用率是三種方式中最高的.

3 廢舊汽車回收過程的成本模型

廢舊汽車的拆解與回收過程分為直接成本和間接成本兩部分，其構(gòu)成因素和相互關(guān)系如圖2所示.

廢舊汽車拆解回收的直接成本包括工人工資、拆解設(shè)備的能源消耗和拆卸處理過程中輔助材料的消耗、可再利用零部件以及所獲得的再生材料的銷售成本，以及從預處理到最終物料分選各個環(huán)節(jié)的運輸成本.這些成本是與廢舊汽車的拆解回收過程直接相關(guān)，并且其總量與一定時間段內(nèi)所回收的廢舊汽車的數(shù)量是線性相關(guān)的.其中工人工資與能源消耗成本與前面所述的工藝類型是密切關(guān)聯(lián)的，因為不同的工藝形式對工人數(shù)量、工人的技術(shù)水平以及設(shè)備功耗的要求都是不同的.例如生產(chǎn)線模式雖然要求工人數(shù)量多，但是對工人的技術(shù)水平卻要求不高.

圖2 廢舊汽車拆解回收流程的成本模型

廢舊汽車拆解回收過程的間接成本包括建筑成本、設(shè)備投入、管理成本和稅收等方面，其數(shù)額與廢舊汽車拆解回收的生產(chǎn)過程沒有直接關(guān)系.間接成本是廢舊汽車拆解企業(yè)投資階段的主要評價參數(shù).它與上述的工藝類型有著直接的關(guān)系，可以說不同的工藝類型直接決定了間接成本的總體規(guī)模.生產(chǎn)線模式必然要求大型的廠房與輔助建筑，另外要求專用的傳輸線和拆解設(shè)備，因此對建筑和設(shè)備投入的要求是很高的，另外這種工藝模式由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，工人人數(shù)也較多，因此對企業(yè)管理的要求就很高，于是決定了企業(yè)管理成本的比例提高.相反，工作臺模式屬于小型或微型企業(yè)，管理成本就要低很多.

廢舊汽車在拆卸階段的拆卸程度也將直接影響到整體的回收成本，如圖3所示，廢舊汽車的各總成部件越是向下拆卸，所需要付出的勞動力成本就越高，但是所獲得的經(jīng)濟效益卻未必是直線上升的.合理的做法是：對具有再利用價值和再制造價值的零部件進行選擇性拆卸，而對于沒有利用價值的零部件則不拆卸或者進行破壞性拆卸，以降低拆卸成本.

對于后續(xù)的破碎和分選環(huán)節(jié)來說，拆卸程度越高，后續(xù)的破碎分選成本就會越低；生產(chǎn)批量越大，均分到每一輛車上的單位成本就越低.從目前的分選工藝水平來看，廢舊汽車車身破碎以后的分選包括電磁分選，重力分選、電渦流分選以及其他的新技術(shù)分選方式.其中用于黑色金屬和有色金屬分選的磁力分選和電渦流分選設(shè)備在技術(shù)層面較為成熟，而用于非金屬材料如塑料、橡膠、玻璃等材料分選的靜電分選方法、X射線檢測分選技術(shù)則具有較高的技術(shù)復雜度，設(shè)備的成本較高.而與此同時，由于在破碎和分選的過程中混入了雜質(zhì)，也造成了破碎分選后所得到的再生原材料相對于破碎之前材料的經(jīng)濟價值大為降低.因此，在拆卸程度與拆解回收效率方面需確定一個優(yōu)化方案.

圖3 廢舊汽車組成結(jié)構(gòu)與拆卸程度

4 結(jié)束語

廢舊汽車拆解與回收的工藝流程包括了拆卸過程的成本和破碎分選過程的成本兩大部分，同時還包括了再利用、再制造以及運輸、倉儲等中間成本.不同類型、不同規(guī)模的廢舊汽車回收拆解企業(yè)必須在進行成本模型分析的基礎(chǔ)上選擇與自身相適應的工藝流程和裝備，以此來獲得最優(yōu)的投資效益.本研究將在后續(xù)工作中進一步細化廢舊汽車拆卸與回收流程的成本模型，并在此基礎(chǔ)上研制基于成本模型的決策支持系統(tǒng)，從而為廢舊汽車回收企業(yè)的設(shè)備投資、工藝選擇和生產(chǎn)管理提供科學決策的理論依據(jù).

[1]陳思.報廢汽車的回收拆解與再利用[J].汽車工藝與材料，2007（7）：6-9.

[2]吳丹，林云，代應.報廢汽車回收體系結(jié)構(gòu)模型研究[J].物流科技，2007（3）：44-46.

[3]郭偉祥，劉光復，劉志峰，等.產(chǎn)品材料回收經(jīng)濟性分析與決策[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2006（12）：150-154.

[4]劉志峰，張少亭，宋守許，等.報廢汽車拆卸回收的經(jīng)濟性分析[J].合肥工業(yè)大學學報，2009（3）：347-360.

[5]周自強，戴國洪，章泳健.適合中國國情的報廢汽車拆解模式研究[J].江蘇技術(shù)師范學院學報，2011（10）：18-21.

A Research on and Analysis of Cost Model for the Recycling Process of End-of-Life Vehicles

ZHOU Zi-qiang1,2,DAI Guo-hong1,2,TAN Han-mo1,2,ZHANG Yong-jian1
(1.School of Mechanical Engineering,Changshu Institute of Technology,Changshu 215500,China; 2.Suzhou Key Laboratory of Intelligent Equipment for ELV Recycling Technology,Changshu 215500,China)

There are some correlations between recycling process and recycling equipment,while recycling equipment rests with the investment of recycling enterprise.This paper presents a cost model for recycling endof-life vehicles based on the analysis of disassembly and recycling process.Some cases of different modes of recycling are discussed in the paper.

end-of-life vehicle;disassembly technology;recycling

X76

A

1008-2794（2012）10-0009-03

2012-08-22

周自強（1970—），男，安徽合肥人，副教授，工學博士，研究方向：計算機集成制造系統(tǒng)、綠色設(shè)計與制造．