再制造物流網絡優化模型研究

　　摘要：再制造是一種新型的制造觀念和方式，它的出現適應了當前循環經濟發展的需要。本文研究的是再制造物流網絡模型的優化，目前的研究多集中在新建一個新的再制造物流網絡，并在此基礎上研究網絡模型的優化。本文則從傳統的物流網絡出發，考慮在傳統物流網絡基礎上增加再制造功能，建立一個再制造/制造集成的物流網絡，并提出了一個再制造物流網絡優化模型。
　　關鍵詞：再制造、逆向物流、物流網絡、再制造物流
　　
　　一、再制造的概念和特征
　　
　　1、再制造的概念
　　再制造是一個將舊產品恢復到“新”狀態的過程，在這個過程里，舊產品被清洗、拆卸和檢測，有再利用價值的部件被再處理，然后進入庫存。將庫存中經過再制造的零部件（或者加入適當新的零部件）重新裝配成“新”產品，使其具有和原產品一樣的使用性能和壽命。
　　2、再制造特征
　　再制造作為一項較為復雜的過程，具有自己的特點，再制造的主要特點有：
　　（1）回收產品到達的時間和數量不確定。回收產品到達的時間和數量不確定，要求解決的一個主要問題，就是對回收產品到達的時間和數量做出預計，將預計能回收的舊產品數量與預測需求和實有需求相比，看數量上是否合適。
　　（2）平衡回收與需求的困難性。為了得到最大化利潤，再制造工廠就必須考慮，把回收產品的數量與對再制造產品的需求平衡起來。當然，這就給庫存管理帶來了較大困難。
　　（3）再制造物流網絡的復雜性。
　　
　　二、再制造物流網絡
　　
　　1、再制造物流
　　再制造物流是指以再制造生產為目的，為重新獲取產品的價值，產品從其消費地至再制造加工點并重新回到銷售市場的流動過程。再制造過程中的物流，既包括產品從消費者到再制造生產商的逆向物流，還有產品經再制造后又回到銷售市場的正向物流，二者形成了一個閉環物流系統。
　　2、再制造物流網絡構成
　　
　　再制造物流網絡的布局如上圖所示，該網絡可分為三部分：左邊部分負責從各地將廢舊產品收集起來運往再制造設施，呈收斂狀；中間部分完成從廢舊產品到再制造產品的增值處理過程，呈多級結構；右邊部分負責將再制造產品運往各地進行銷售，呈發散狀。
　　
　　三、再制造物流網絡優化模型
　　
　　本文所建立的模型，是基于再制造和制造混合基礎上的。模型中不僅考慮了再制造品的物流分配，同時還考慮了新產品的物流分配，新產品由制造廠生產；而再制造品也通過原來的制造廠生產。
　　1、本文模型的再制造物流網絡結構
　　
　　在這個再制造/制造系統集成物流網絡的結構中，新產品由原制造廠進行，再制造同樣也由原制造廠進行，再生品和新產品共用分銷網絡，即傳統的制造設施及分銷網絡。在此情況下，我們需需研究的是再制造中關鍵基礎設施即檢測中心的選址及其物流分配。
　　2、模型假設
　　（1）企業只生產、回收一種產品，廢舊產品回收量、各種設施的處理能力以及投資和運營成本、各項設施間的距離、新產品和再制造品在各項設施間的單位運輸成本都是已知的，不考慮折扣等因素。
　　（2）不考慮回收處理過程中的材料損耗，即經檢測中心檢驗合格的回收產品全部用于再制造。
　　（3）僅在一些地理位置已知的備選地點中考慮新建檢測中心
　　（4）消費區域劃分已知，每個消費區域既是廢品收集源，又是新產品，再生品的市場，用表示消費區域的集合。
　　（5）用表示制造/再制造廠的集合，制造廠既是新產品的生產廠，同時又是再制造品的生產商，因此我們稱為制造/再制造廠
　　（6）檢測中心的可選場址及服務能力已知，用表示待建檢測中心的集合。
　　（7）焚燒填埋中心的數量、位置已知，服務能力不限，用表示焚燒填埋中心的集合。
　　（8）再制造品和新產品通過批發商傳遞到各消費區域，批發商的數目、服務范圍和服務能力已知，用表示批發商的集合。
　　3、模型目標函數及約束條件
　　
　　其中（1）是目標函數，表示各種設施的運輸成本、運營成本、xIhW7Cy380oooB2tyICobg==投資成本及新產品和再制造品成本等成本的之和最小。（2）、（3）、（4）式表示制造廠和再制造廠生產的新產品與再制造品的產量與消費區域內消費者對產品的需求量要相等。（5）式表示從消費區域回收并運送到檢測中心的的廢舊產品量等于消費區域內可回收的產品數量。（6）式表明在檢測中心的廢舊產品量，應等于從該檢測中心運往制造廠和再制造廠的具有可利用價值的廢舊產品量與從該檢測中心運往焚燒填埋中心的沒有利用價值的廢舊產品量之和。（7）、（8）、（9）、（10）式表明檢測中心、批發商、制造廠和再制造廠的服務能力限制。（11）表示檢測中心的建立與否，是個0—1變量，（12）表示要建立的檢測中心的數量限制。
　　4、模型變量說明
　　（1）決策變量
　　Z——由消費區域運送到檢測中心的廢舊物品量
　　Q——由檢測中心運到制造廠/再制造廠的可利用并經過處理的廢舊物品量
　　S——由檢測中心運送到廢棄處理場所的廢棄物品量
　　
　　
　　5、模型的特點
　　本文建立的模型，是在以往學者建立的混合整數規劃模型的基礎上，結合再制造和制造兩種生產活動，以及新產品和再制造品兩種產品的正向物流分配建立的，更適合企業的實際：
　　（1）再制造活動可以通過對原制造廠進行擴建，增加再制造職能，從而可以由原制造廠來進行，這樣做投資低，而且還可以較好地利用原有的正向物流網絡。本文的模型正是在這種基礎上建立的。
　　（2）本文建立的模型既考慮了再制造品和新產品在再制造物流網絡中的物流分配，又考慮了二者在生產成本、存儲成本、運輸費用、運營成本、管理費用等各方面成本和費用的不同。
　　 （3）而在本文建立的模型考慮了消費者的需求，并把它分為對再制造品的需求和對新產品的需求兩個方面納入到了模型中。
　　作者單位：濰坊學院計算機與通訊工程學院
　　（編輯 雨露）
　　
　　參考文獻：
　　 [1]