廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)生產(chǎn)計劃綜合優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，人們消費水平提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，產(chǎn)生了大量廢舊機(jī)電類產(chǎn)品。再制造商對這些廢舊機(jī)電類產(chǎn)品的回收和再制造，不僅可以帶來環(huán)保效應(yīng)，同時也能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，再制造工程作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，在國內(nèi)外蓬勃發(fā)展起來。而再制造系統(tǒng)中存在的諸多不確定性以及拆卸、再制造和重新裝配三個子系統(tǒng)的緊密關(guān)聯(lián)性使得傳統(tǒng)的生產(chǎn)計劃工具難以被直接應(yīng)用。因而，研究再制造各子系統(tǒng)生產(chǎn)計劃實現(xiàn)整個系統(tǒng)的有效協(xié)調(diào)對提高再制造企業(yè)資源

2、利用率、實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)活動的有效管理，推進(jìn)再制造生產(chǎn)實踐，具有重要的理論和應(yīng)用價值;同時，在碳排放權(quán)已經(jīng)成為企業(yè)的一種重要資源和生產(chǎn)要素的現(xiàn)實背景下，研究碳排放政策對再制造決策的影響也具有重要的學(xué)術(shù)價值和實踐意義。
　　本文綜合運用閉環(huán)供應(yīng)鏈管理理論、概率論、運籌學(xué)、分布式魯棒優(yōu)化方法，以廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造為主線，首先針對生產(chǎn)計劃的兩個主要參數(shù)即生產(chǎn)計劃提前期和批量生產(chǎn)計劃展開研究，以實現(xiàn)廢舊機(jī)電類產(chǎn)品在時間上和數(shù)量上的有效銜接，

3、然后基于此，深入研究廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)主生產(chǎn)計劃。具體研究內(nèi)容如下:
　　首先，基于研究思路和框架，分別從廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)生產(chǎn)計劃提前期、批量生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)運作層面碳排放相關(guān)研究和再制造生產(chǎn)計劃研究方法4個方面對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述;針對廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)的運作流程、一般特征展開了分析，并總結(jié)歸納了再制造系統(tǒng)中存在的各種不確定性以及降低這些不確定性對再制造系統(tǒng)影響的方法，以期為后續(xù)研究提供理論依據(jù);

4、　　然后，針對由采購件和再制件組成的再制品的生產(chǎn)計劃提前期問題進(jìn)行研究，以實現(xiàn)再制造各子系統(tǒng)在時間上的有效銜接。在只知道零部件再制造時間有限分布信息（即一階矩、二階矩）條件下，針對考慮和不考慮再制造率兩種情形，以最小化庫存持有成本和缺貨成本為目標(biāo)分別建立min-max優(yōu)化模型，在具有相同一階矩、二階矩的分布集合中尋找使得最壞分布下的目標(biāo)函數(shù)值最小的最優(yōu)再制造生產(chǎn)計劃提前期，對企業(yè)制定再制造計劃、采購計劃等具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義;
　　

5、接著，針對廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)三個子系統(tǒng)之間的銜接關(guān)系，從整體的角度研究各環(huán)節(jié)批量生產(chǎn)計劃優(yōu)化問題，以實現(xiàn)數(shù)量上的協(xié)調(diào)。首先根據(jù)再制造實際，考慮對應(yīng)其拆卸后不同質(zhì)量狀況的差異再制造成本，設(shè)定再制造/拆卸比率構(gòu)建能反映質(zhì)量成本的拆卸和再制造總成本模型;然后考慮新零部件采購提前期，利用兩階段利潤函數(shù)的思想，權(quán)衡拆卸成本、再制造成本、采購成本以及庫存成本等整個再制造生產(chǎn)過程的成本因素，構(gòu)建以利潤最大化為目標(biāo)的優(yōu)化模型，研究需求和再制造率不

6、確定下拆卸、再制造以及重新裝配整個再制造系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)問題;
　　最后，以獨立再制造商為對象，在生產(chǎn)計劃提前期和各子系統(tǒng)批量生產(chǎn)計劃的基礎(chǔ)上，研究廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)主生產(chǎn)計劃優(yōu)化問題。首先分析無碳排放約束下再制造主生產(chǎn)計劃優(yōu)化問題;然后拓展研究3種不同碳排放政策（即碳限額、碳稅和碳權(quán)交易）對再制造商生產(chǎn)決策的影響;在只知需求分布有限信息條件下，分別構(gòu)建max-min模型和REVD模型求解最優(yōu)再制造數(shù)，并根據(jù)求解結(jié)果分析碳排放

7、政策制定方如何根據(jù)碳排放政策對再制造商的影響制定合理、有效的碳排放政策，以推動再制造業(yè)的發(fā)展;
　　本論文的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　(1)從整體優(yōu)化的角度，研究廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)生產(chǎn)計劃提前期綜合優(yōu)化問題和各子系統(tǒng)批量生產(chǎn)計劃的協(xié)調(diào)問題，以實現(xiàn)廢舊機(jī)電類產(chǎn)品從拆卸子系統(tǒng)、再加工子系統(tǒng)到重新裝配子系統(tǒng)在時間上和數(shù)量上的有效銜接，從而提高再制造企業(yè)的生產(chǎn)效率;
　　(2)造成制定再制造系統(tǒng)生產(chǎn)計劃與調(diào)度

8、方案難度的根源在于回收產(chǎn)品質(zhì)量的不確定性，現(xiàn)有研究大多假設(shè)再制造成本相同，不同于現(xiàn)有研究，本文根據(jù)再制造成本與拆卸后零部件質(zhì)量狀況成反比的實際情況，設(shè)定兩者存在一定的函數(shù)關(guān)系，繼而分析進(jìn)入再加工子系統(tǒng)的臨界再制造成本，在此情形下的研究使理論更加符合實際情形，具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義;
　　(3)研究無碳排放約束和三種不同碳排放政策下廢舊機(jī)電類產(chǎn)品再制造系統(tǒng)主生產(chǎn)計劃，比較不同碳排放政策對再制造決策的影響，為再制造商制定生產(chǎn)決策提供參考，

9、并為碳排放政策制定方制定合理的碳排放政策及設(shè)定合適的約束程度或獎懲力度提供理論指導(dǎo)，在研究問題和模型構(gòu)建上均具有明顯創(chuàng)新;
　　(4)以往文獻(xiàn)對于隨機(jī)變量的處理大多采用概率模擬的方法，假設(shè)其服從某一具體分布然后進(jìn)行模型求解，但實際分布很難得到，當(dāng)假設(shè)的分布與實際不吻合時，將造成極大的誤差。本文采用分布式魯棒優(yōu)化方法，在只知道隨機(jī)變量（如:需求、再制造時間等）一階矩、二階矩的情況下，在所有可能分布集合中尋求使得最壞分布下的結(jié)果最優(yōu)的