产品服务系统的购买或租赁仿真研究

(内蒙古工业大学 内蒙古 呼和浩特 010000)



产品服务系统的购买或租赁仿真研究

王楠楠

(内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特010000)

近年来，全球对资源的依赖程度随着技术进步，经济发展，社会进步以及人口的快速增长日益加深。为了缓解资源的紧张，欧洲的一些公司提出了产品服务系统(PSS)的概念，这对整合资源产生了重要的影响。

本文的研究目的是基于PSS理论，在逆向物流环境下，分析已建立的租赁系统。这个系统包括产品的检测、维修、升级、产品回收以及废物的处理。PSS有两种不同的产品运营过程包括新产品的采购和产品的出租。本文对三种不同的仿真规则的调度规则加以分析(最短处理时间，先到先得，最早的截止日期)，再以家庭或办公案例来对其进行检验，最后对产品服务系统仿真的进一步研究和展望。

租赁仿真；产品服务系统；制定决策

一、引言

1990年初，欧盟推行环保概念-整合产品政策(IPP)和生产者延伸责任(EPR)鼓励公司为减少资源浪费生产环保产品。EPR旨在减少产品对环境的影响，生产者必须负责产品的整个生命周期期间的环境影响。一些研究表明，从过去基于销售有形产品，只强调产品的功能、使用效率和服务提升的商业模式的转型，不仅可以增加产品的附加值也降低了对环境的影响，这个概念称为产品服务系统(PSS)。PSS是功能服务型经济的一种表现形式，字面理解为销售产品和服务的组合系统。产品服务系统包括有形产品和无形服务。可持续的产品服务系统的关键是为客户设计一个特殊功能的产品服务系统而不是他们一定要自己或购买实物产品。

产品服务系统极大地改进了关键要素之间的比率：社会层面的经济增长与资源消耗的比率，企业层面的企业收入与资源环境投入的比率。因此，产品服务系统为社会创造了一条可持续发展性道路，对企业则是富有竞争力的战略选择。

在Brezet中描述了五个PSS服务：(1)产品/服务/组合/替代品；(2)在销售点服务；(3)使用产品的不同概念；(4)维修服务；(5)重新估价服务。使用产品的不同概念可以通过PSS租赁系统得以展示。汽车行业早就已经实现了出租或租赁的可能。关键问题是设计一个产品(汽车)，将其从传统模式转变到租赁模式。因此，我们是探索构建基于PSS概念产品租赁系统的可行性仿真模型。而在整个系统的仿真过程中，存在对产品的逆向物流、维修、回收过程进行仿真模拟。通过对库存水平，维修时间，调度规则，以及系统的经济成本/利润的控制，对系统的性能指标进行分析。调度规则包括最短处理时间(SPT)，先来先服务(FCFS)，最早的截止日期(EDD)。仿真模型的数据来源于一个已知的研究调查：对一个国际化的办公用复印机公司包括其采购和租赁的研究调查。

二、文献综述

通过产品的服务、再制造和循环来降低产品的生命周期的思想是Stahel和Reday提出的。他们主张要区分工业和服务型经济体，在后者中，产品和技术服务就是满足顾客需求的模型。而PSS则强调“销售的是产品功能或服务而不是产品本身”，一个产品的服务不仅要降低环境负担也满足客户的需要和在市场上的竞争力，而大量的创意和创新则面临这种限制。同时满足经济上的竞争力和减少对环境的破坏是不太可能的，但保持其可持续性还是比较值得的。

本例中租赁业是比较特殊的。租赁过程开始于客户签订一个合同，然后从一个车站开车离开，结束于在一个相同的车站将汽车归还，检查数据包括下一站停靠的位置以及租赁时间的长短。Fink和Reiners描述了系统的主要组成部分和汽车租赁业务的核心流程。

租赁合同写明大部分产品被生产者买走而后租赁给客户，而生产者则承担损坏或故障产品的责任。合同结束后，产品通常出售给客户或卖到二手市场。德国四分之一的汽车是以这种方式购买，租赁已成为融资购买的最重要的手段。由于租赁策略，生产商对损坏或故障的产品负责；因此，他们要加强维护服务以减少产品对环境影响。对于长期出租而言，BT产业提供功能性销售服务和长期的产品出租给他们的客户。这使得最终用户和制造企业之间连接更为紧密。

三、研究方法

在这项研究中，在产品服务系统概念的基础上建立了一个仿真模型来检验产品租赁系统的可行性。此外，逆向物流、维修、再制造/回收过程也会在仿真系统中得以体现。这个仿真系统包括了(1)客户(2)零售商(3)客户服务中心。主要过程是：1.一位顾客发现产品有缺陷，并传送到零售商再制造。2.零售商告知客户服务/再制造中心，制造有缺陷的产品。3.一旦有缺陷的产品被退回，先要检查它的问题。随后服务中心通过诊断该产品评估故障等级以及维修或再制造时间。然后根据不同的规格对该产品进行拆卸，再制造。4.废物处理中心。有严重损害的产品，将无法修复或处置，直接进入废物处理中心。

需同时做到定性分析与可操作的定量分析相辅助，保证研究的客观性与科学性。

四、研究与分析

为了预测分析结果的有效性，我们利用一家国际性公司的台湾分公司进行研究。这家公司从事文件的设备、软件、解决方案和服务开发、制造、营销、融资。除了销售设备，这家公司还为消费者提供复印机租赁和付费拷贝服务。大约55%的收入来自设备的销售；其余45%来自服务，包括租赁、维修、融资。目前，该公司40%的员工是维修人员。他们必须在48h之内对顾客的问题予以回应并且在5天之内解决问题。客户的问题包括保养，维修以及投诉。再制造零部件的比率从20%到95%不等。要及时对再制造零部件的质量进行监测和控制。

为了探索系统变量之间的关系及其对仿真模型的影响，采用全因子实验设计。在这项研究过程中，三个系统变量被视为调节系统的参数变量。从客户到客户服务中心，材料供应，维护，在两种不同的模型中研究参数保持不变。分析可以通过对变量以及变量之间的相互作用进行分类。总结变量对采购和租赁模式的性能指标的影响并进行统计分析。结果表明，产品的损坏率是一个企业最重要的因素，其他因素，如维修成功率等则没有大的影响。

由于系统变量间存在相关性，在采购模式中，产品损坏率、产品维修成功率显著影响着总体维修。对于故障率和产品维修成功率之间的相互作用，因为在采购模式中故障率低于租赁模式，产品维修成功率高于租赁模式。因此，当故障率的增加，产品的维修成功率也增大。

在采购和租赁模式，客户的维护周期这个变量显著影响性能指标。当故障率增加，产品的维修成功率降低了，维护要求增加，重复维修增加。紧接着所有的保养周期增加；当故障率降低，产品维修成功率会增加，从而提高成功的可能性，降低了客户的整体维护周期。在此模式下，总维修时间还显著影响性能指标。当故障率的增加，产品的维修成功率增加。因此，它不影响总维修时间。当故障率增加，降低了产品的维修成功率，增加了维护的需求以及重复性的维护，这增加了总的维护时间。

故障率控制着维修的需求。当产品的故障率较高，会有更多对于维修的需求。因此，当故障率和产品的维修成功率增加，影响并不显著。当故障率更高时，降低了产品的维修成功率，并为维护需求增加；这导致更多的重复性维护和较高的总维护成本。反之，总维修成本也会变低。

对于T检验相关分析，这部分比较分析两种模型(采购和租赁)，根据统计分析的结果，当P值小于0.05的显著性水平，这两个模型在总体维护和维护总成本表现出显著差异。实践证明，企业需要精准把握消费者的需求变化，积极顺应技术变革。选择总是要与风险并存，选择能带来巨大的收益的产品服务系统的生产商同样要承担不确定性因素背后的巨大风险。

五、结论和未来研究

本研究以办公室的复印机为例，提出了一种基于PSS的维修服务；服务包括维修，回收，逆向物流和最终废物处置。因此，产品服务系统可应用于家庭/办公电子设备一般。采购模式的系统总成本是比租赁模式更低，当客户认为产品是自己的财产时，使用产品会更加小心。在分析影响采购和租赁模式的主要因素时，故障率的增加，严重影响了总体维护和总成本维修、部件、垃圾和系统，其余的变量显著影响客户维护周期。在采购和租赁模式，变量之间的相互作用影响客户的维护周期，但不影响总的维修时间。其余的变量，故障率和产品维修成功率显著影响采购模式的总体维护以及节约浪费租赁模式成本；另外此模式下，为了优化性能指标，故障率应在一个较低的水平，产品的成功率应该在一个较高的水平，则产品的维护在一个较低的水平。

此外，如果一个企业要从采购模式转变到出租模式，应使产品设计更环保。产品也应该让客户更容易得到维护。由于维修服务和逆向物流复杂性，要想获得不同的变量和参数来构建整体框架就需要做更多的文献工作。未来的研究需要考虑运输成本，运输时间，以及完整的逆向物流回收和维修费用。除了采购和租赁模式，以不同的模式来研究“价格”和利润，能够促进企业的发展。

随着社会生活水平的提高，公众需求层次也不断提高，需要内容更加丰富。通过生产服务设计中的应用，对企业具有一定的现实指导意义。目前，基于产品服务系统的设计方法理论还比较少，如何将成熟的传统设计理论继承到PSS设计方案中是后续的研究方向。

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王楠楠(1991-)，内蒙古工业大学，研究方向：物流工程。