再制造物流网络设施选址及稳健性优化研究

科学的发展和进步带动了工业的发展,促进了人类的进步,但废旧工业产品的处理加剧了环境的污染、材料的浪费和能源的缺乏。消费者环保意识的增强和社会循环经济的需求促使人们重视能源和资源的可持续发展,重视对产品的制造和设计,重视对废旧产品的回收利用。再制造作为产品回收利用的主要形式,是利用各种先进修复技术将废旧产品恢复到新产品的性能和状态,是一项符合可持续性发展战略的技术,是解决资源浪费、环境污染和废旧设备翻新的最佳途径和方法。 本文研究的是为再制造提供产品源的物流网络结构及其设施选址问题,分析研究了逆向物流网络特征、再制造产品物流网络特征、汽车再制造回收网络结构、汽车再制造回收网络设施选址模型和动态规划,再制造物流网络稳健性设计,并对区域汽车发动机再制造网络进行了选址模拟和动态规划优化的实证分析,其中汽车再制造物流网络设施的选址是本文研究的重点,基于选址模型文中 提出了稳健性优化的理论和模型。再制造物流与逆向物流有着紧密的联系,再制造物流离不开逆向物流网络,因此本文首先对逆向物流的概念、分类、网络结构组成要素、功能、回收渠道、逆向物流与正向物流的关系进行了研究分析,对再制造物流的大环境进行了剖析。 基于产品全寿命周期理论,本文对再制造产品的特性进行了分析,并分析了柯达一次性相机、施乐影印机以及美国海军飞机发动机三类比较有代表性的再制造产品的再制造回收流程、回收特点,总结归纳了再制造产品的网络结构布局,从制造商和第三方的角度对再制造网络结构进行分析。随着我国汽车数量的迅速增长,废旧汽车的处理成为日益严峻的问题,本文在研究各国汽车再制造回收现状的基础上,结合汽车再制造产品的特性,汽车回收处理方式和结构特点,与上述三类再制造产品进行比较,对汽车回收再制造网络进行架构,构建了由回收中心、拆卸中心和再制造中心构成的汽车回收再制造网络,并对汽车发动机的经济效益进行评估。 最后,针对本文研究的对象汽车再制造网络,构建了由回收中心、拆卸中心和再制造中心构成的开放式结构,建立了以总成本最小为目标的单产品单周期的混合整数规划选址模型,并利用动态规划理论研究了多时期多拆卸中心的选址优化问题,提出了稳健性优化理论,并将提出的模型和动态规划方法应用于某省的汽车再制造回收网路,进行了实证分析。