(內蒙古工業(yè)大學 內蒙古 呼和浩特 010000)

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產品服務系統(tǒng)的購買或租賃仿真研究

王楠楠

(內蒙古工業(yè)大學內蒙古呼和浩特010000)

近年來，全球對資源的依賴程度隨著技術進步，經濟發(fā)展，社會進步以及人口的快速增長日益加深。為了緩解資源的緊張，歐洲的一些公司提出了產品服務系統(tǒng)(PSS)的概念，這對整合資源產生了重要的影響。

本文的研究目的是基于PSS理論，在逆向物流環(huán)境下，分析已建立的租賃系統(tǒng)。這個系統(tǒng)包括產品的檢測、維修、升級、產品回收以及廢物的處理。PSS有兩種不同的產品運營過程包括新產品的采購和產品的出租。本文對三種不同的仿真規(guī)則的調度規(guī)則加以分析(最短處理時間，先到先得，最早的截止日期)，再以家庭或辦公案例來對其進行檢驗，最后對產品服務系統(tǒng)仿真的進一步研究和展望。

租賃仿真；產品服務系統(tǒng)；制定決策

一、引言

1990年初，歐盟推行環(huán)保概念-整合產品政策(IPP)和生產者延伸責任(EPR)鼓勵公司為減少資源浪費生產環(huán)保產品。EPR旨在減少產品對環(huán)境的影響，生產者必須負責產品的整個生命周期期間的環(huán)境影響。一些研究表明，從過去基于銷售有形產品，只強調產品的功能、使用效率和服務提升的商業(yè)模式的轉型，不僅可以增加產品的附加值也降低了對環(huán)境的影響，這個概念稱為產品服務系統(tǒng)(PSS)。PSS是功能服務型經濟的一種表現(xiàn)形式，字面理解為銷售產品和服務的組合系統(tǒng)。產品服務系統(tǒng)包括有形產品和無形服務?？沙掷m(xù)的產品服務系統(tǒng)的關鍵是為客戶設計一個特殊功能的產品服務系統(tǒng)而不是他們一定要自己或購買實物產品。

產品服務系統(tǒng)極大地改進了關鍵要素之間的比率：社會層面的經濟增長與資源消耗的比率，企業(yè)層面的企業(yè)收入與資源環(huán)境投入的比率。因此，產品服務系統(tǒng)為社會創(chuàng)造了一條可持續(xù)發(fā)展性道路，對企業(yè)則是富有競爭力的戰(zhàn)略選擇。

在Brezet中描述了五個PSS服務：(1)產品/服務/組合/替代品；(2)在銷售點服務；(3)使用產品的不同概念；(4)維修服務；(5)重新估價服務。使用產品的不同概念可以通過PSS租賃系統(tǒng)得以展示。汽車行業(yè)早就已經實現(xiàn)了出租或租賃的可能。關鍵問題是設計一個產品(汽車)，將其從傳統(tǒng)模式轉變到租賃模式。因此，我們是探索構建基于PSS概念產品租賃系統(tǒng)的可行性仿真模型。而在整個系統(tǒng)的仿真過程中，存在對產品的逆向物流、維修、回收過程進行仿真模擬。通過對庫存水平，維修時間，調度規(guī)則，以及系統(tǒng)的經濟成本/利潤的控制，對系統(tǒng)的性能指標進行分析。調度規(guī)則包括最短處理時間(SPT)，先來先服務(FCFS)，最早的截止日期(EDD)。仿真模型的數(shù)據來源于一個已知的研究調查：對一個國際化的辦公用復印機公司包括其采購和租賃的研究調查。

二、文獻綜述

通過產品的服務、再制造和循環(huán)來降低產品的生命周期的思想是Stahel和Reday提出的。他們主張要區(qū)分工業(yè)和服務型經濟體，在后者中，產品和技術服務就是滿足顧客需求的模型。而PSS則強調“銷售的是產品功能或服務而不是產品本身”，一個產品的服務不僅要降低環(huán)境負擔也滿足客戶的需要和在市場上的競爭力，而大量的創(chuàng)意和創(chuàng)新則面臨這種限制。同時滿足經濟上的競爭力和減少對環(huán)境的破壞是不太可能的，但保持其可持續(xù)性還是比較值得的。

本例中租賃業(yè)是比較特殊的。租賃過程開始于客戶簽訂一個合同，然后從一個車站開車離開，結束于在一個相同的車站將汽車歸還，檢查數(shù)據包括下一站?？康奈恢靡约白赓U時間的長短。Fink和Reiners描述了系統(tǒng)的主要組成部分和汽車租賃業(yè)務的核心流程。

租賃合同寫明大部分產品被生產者買走而后租賃給客戶，而生產者則承擔損壞或故障產品的責任。合同結束后，產品通常出售給客戶或賣到二手市場。德國四分之一的汽車是以這種方式購買，租賃已成為融資購買的最重要的手段。由于租賃策略，生產商對損壞或故障的產品負責；因此，他們要加強維護服務以減少產品對環(huán)境影響。對于長期出租而言，BT產業(yè)提供功能性銷售服務和長期的產品出租給他們的客戶。這使得最終用戶和制造企業(yè)之間連接更為緊密。

三、研究方法

在這項研究中，在產品服務系統(tǒng)概念的基礎上建立了一個仿真模型來檢驗產品租賃系統(tǒng)的可行性。此外，逆向物流、維修、再制造/回收過程也會在仿真系統(tǒng)中得以體現(xiàn)。這個仿真系統(tǒng)包括了(1)客戶(2)零售商(3)客戶服務中心。主要過程是：1.一位顧客發(fā)現(xiàn)產品有缺陷，并傳送到零售商再制造。2.零售商告知客戶服務/再制造中心，制造有缺陷的產品。3.一旦有缺陷的產品被退回，先要檢查它的問題。隨后服務中心通過診斷該產品評估故障等級以及維修或再制造時間。然后根據不同的規(guī)格對該產品進行拆卸，再制造。4.廢物處理中心。有嚴重損害的產品，將無法修復或處置，直接進入廢物處理中心。

需同時做到定性分析與可操作的定量分析相輔助，保證研究的客觀性與科學性。

四、研究與分析

為了預測分析結果的有效性，我們利用一家國際性公司的臺灣分公司進行研究。這家公司從事文件的設備、軟件、解決方案和服務開發(fā)、制造、營銷、融資。除了銷售設備，這家公司還為消費者提供復印機租賃和付費拷貝服務。大約55%的收入來自設備的銷售；其余45%來自服務，包括租賃、維修、融資。目前，該公司40%的員工是維修人員。他們必須在48h之內對顧客的問題予以回應并且在5天之內解決問題?？蛻舻膯栴}包括保養(yǎng)，維修以及投訴。再制造零部件的比率從20%到95%不等。要及時對再制造零部件的質量進行監(jiān)測和控制。

為了探索系統(tǒng)變量之間的關系及其對仿真模型的影響，采用全因子實驗設計。在這項研究過程中，三個系統(tǒng)變量被視為調節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)變量。從客戶到客戶服務中心，材料供應，維護，在兩種不同的模型中研究參數(shù)保持不變。分析可以通過對變量以及變量之間的相互作用進行分類?？偨Y變量對采購和租賃模式的性能指標的影響并進行統(tǒng)計分析。結果表明，產品的損壞率是一個企業(yè)最重要的因素，其他因素，如維修成功率等則沒有大的影響。

由于系統(tǒng)變量間存在相關性，在采購模式中，產品損壞率、產品維修成功率顯著影響著總體維修。對于故障率和產品維修成功率之間的相互作用，因為在采購模式中故障率低于租賃模式，產品維修成功率高于租賃模式。因此，當故障率的增加，產品的維修成功率也增大。

在采購和租賃模式，客戶的維護周期這個變量顯著影響性能指標。當故障率增加，產品的維修成功率降低了，維護要求增加，重復維修增加。緊接著所有的保養(yǎng)周期增加；當故障率降低，產品維修成功率會增加，從而提高成功的可能性，降低了客戶的整體維護周期。在此模式下，總維修時間還顯著影響性能指標。當故障率的增加，產品的維修成功率增加。因此，它不影響總維修時間。當故障率增加，降低了產品的維修成功率，增加了維護的需求以及重復性的維護，這增加了總的維護時間。

故障率控制著維修的需求。當產品的故障率較高，會有更多對于維修的需求。因此，當故障率和產品的維修成功率增加，影響并不顯著。當故障率更高時，降低了產品的維修成功率，并為維護需求增加；這導致更多的重復性維護和較高的總維護成本。反之，總維修成本也會變低。

對于T檢驗相關分析，這部分比較分析兩種模型(采購和租賃)，根據統(tǒng)計分析的結果，當P值小于0.05的顯著性水平，這兩個模型在總體維護和維護總成本表現(xiàn)出顯著差異。實踐證明，企業(yè)需要精準把握消費者的需求變化，積極順應技術變革。選擇總是要與風險并存，選擇能帶來巨大的收益的產品服務系統(tǒng)的生產商同樣要承擔不確定性因素背后的巨大風險。

五、結論和未來研究

本研究以辦公室的復印機為例，提出了一種基于PSS的維修服務；服務包括維修，回收，逆向物流和最終廢物處置。因此，產品服務系統(tǒng)可應用于家庭/辦公電子設備一般。采購模式的系統(tǒng)總成本是比租賃模式更低，當客戶認為產品是自己的財產時，使用產品會更加小心。在分析影響采購和租賃模式的主要因素時，故障率的增加，嚴重影響了總體維護和總成本維修、部件、垃圾和系統(tǒng)，其余的變量顯著影響客戶維護周期。在采購和租賃模式，變量之間的相互作用影響客戶的維護周期，但不影響總的維修時間。其余的變量，故障率和產品維修成功率顯著影響采購模式的總體維護以及節(jié)約浪費租賃模式成本；另外此模式下，為了優(yōu)化性能指標，故障率應在一個較低的水平，產品的成功率應該在一個較高的水平，則產品的維護在一個較低的水平。

此外，如果一個企業(yè)要從采購模式轉變到出租模式，應使產品設計更環(huán)保。產品也應該讓客戶更容易得到維護。由于維修服務和逆向物流復雜性，要想獲得不同的變量和參數(shù)來構建整體框架就需要做更多的文獻工作。未來的研究需要考慮運輸成本，運輸時間，以及完整的逆向物流回收和維修費用。除了采購和租賃模式，以不同的模式來研究“價格”和利潤，能夠促進企業(yè)的發(fā)展。

隨著社會生活水平的提高，公眾需求層次也不斷提高，需要內容更加豐富。通過生產服務設計中的應用，對企業(yè)具有一定的現(xiàn)實指導意義。目前，基于產品服務系統(tǒng)的設計方法理論還比較少，如何將成熟的傳統(tǒng)設計理論繼承到PSS設計方案中是后續(xù)的研究方向。

[1]Kchel P.Solving logistic problems through simulation and evolution[J].2003.

[2]Ganapathy S,Narayanan S,Srinivasan K.Logistics:simulation based decision support for supply chain logistics[C]// Simulation Conference,2003.Proceedings of the.IEEE Xplore,2003:1013-1020.

[3]Bruzzone,Agostino,Orsoni,et al.AI and Simulation-Based Techniques for the Assessment of Supply Chain Logistic Performance[J].2003:154-164.

[4]Vieira G E.Ideas for modeling and simulation of supply chains with Arena[C]// Simulation Conference,2004.Proceedings of the.IEEE,2004:1418-1427 vol.2.

[5]Liu J,Wang W,Chai Y,et al.Easy-SC:a supply chain simulation tool[C]// Simulation Conference,2004.Proceedings of the.IEEE Xplore,2004:1373-1378.

[6]張曉萍.現(xiàn)代生產物流及仿真[M].清華大學出版社,1998.

[7]楚麗明,袁波,萬融.基于環(huán)境和經濟綜合考慮的產品服務系統(tǒng)[J].環(huán)境保護,2003(12):54-57.

[8]張漢江,肖偉,羅端紅,等.輔助自動化立體倉庫設計的可視化物流仿真[J].系統(tǒng)工程,2006,24(3):15-19.

[9]王康周,江志斌,李娜.生產服務系統(tǒng)優(yōu)先權能力協(xié)同分配策略[J].系統(tǒng)工程理論與實踐,2014,34(11):2808-2816.

[10]張玉春,孔曉冉.城市物流系統(tǒng)研究綜述[J].物流工程與管理,2014(7):17-18.

王楠楠(1991-)，內蒙古工業(yè)大學，研究方向：物流工程。