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21世纪,为了从源头上保护环境,变废弃产品为制造资源,人们提出“生产者责任延伸制”,它要求将制造商的责任延伸至废弃产品回收的全生命周期,要求生产者不仅要对生产过程中产生的环境污染负责,而且要对产品在整个生命周期内的环境影响负责。而这种为了重新获得产品的价值并使报废产品得到恰当的处理,即以再制造为目的,产品从其消费地到再制造加工地并重新回到销售市场的流动过程就是逆向物流,并开始得到人们的重视。逆向物流有效提高了资源的利用率,保护了环境,使得社会经济的发展和人与自然协调发展有了保证。但是在再制造过程中,由于废弃产品在回收时间、回收质量、回收数量、拆卸过程等均存在不确定性,使得传统的生产计划与控制方法不能满足再制造生产过程的要求。因此面向回收处理过程,如何制定出有效的再制造生产计划,这是再制造商亟待解决的问题。
本文的研究侧重以下四个方面:
(一)本文研究逆向物流的生产计划,首先分析了适合再制造的产品的特性,然后从回收处理流程上分析了再制造不同于传统制造过程的因素,最后总结出再制造的不确定因素,而这些因素都需要在再制造的生产计划中予以考虑。
(二)本文接着研究了装配式产品的拆卸计划,这是为研究再制造的生产计划算法服务的。本文打破了之前拆卸研究都基于确定性拆卸的假设,借助随机网络模型来研究拆卸问题,因此每一步的拆卸结果都可以是非确定性的,基于概率分支的。笔者将所有产品拆卸的环节分为两种情况,分别是中结点和叶结点两种,定义并求解了它们的随机网络模型,计算出了单拆卸环节和整条拆卸路径的平均拆卸时间和拆卸可得率。
(三)再制造的生产计划与控制系统框架。文章从再制造的特殊性出发,绘制了再制造生产计划控制系统的基本架构。基本分为两个部分,一是零件的需求管理,二是再造零件的管理。再制造的生产计划与传统的生产计划的最大区别在于再造零件需求的满足有不同的优先级,回收件拆卸而得的零件优于新制的零件。还有文章定义了产品的反拆表,用于记录回收件拆卸的平均可得率,而且将反拆表数据进行指数平滑,以便动态反映回收件的质量状况,进而对回收件的拆卸可得零件数量有一个更为准确的把握。整个系统框架还考虑了零件需求与拆卸能力、再装配能力、车间作业计划和采购计划的平衡,这在一定程度上降低了再制造系统的不确定性。
(四)遵循再制造的生产计划与控制系统框架,文章从再制造零件需求入手,逐步计算产品的总装计划,零件的毛需求量和净需求量。然后以每种零件的净需求量得到满足为要求,以回购的回收件价值最小为目标,构建线性规划模型,得出每个计划期每种回收件的采购数量。回收件的拆卸计划在采购计划之后作出,要求是在能力计划许可的情况下满足零件需求,目标是回收件库存和再制造零件的库存资金占用最小,构建线性规划模型。该部分最后还讨论了再制造零件和回收件的库存,以及在再制造情况下,如何有效设定安全库存。
最后文章以笔记本电脑为研究对象,讨论了装配式产品的拆卸计划和再制造生产计划算法如何应用。