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        基于第三方企業(yè)回收的再制造品逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

        2018-02-03 02:51:12梁寶平廣州工商學(xué)院廣東廣州510899
        物流科技 2018年1期
        關(guān)鍵詞:逆向費(fèi)用運(yùn)輸

        丁 艷,梁寶平 (廣州工商學(xué)院,廣東 廣州 510899)

        0 引言

        我國(guó)關(guān)于廢舊產(chǎn)品再制造的研究目前仍處于探索階段。近幾年來(lái),有關(guān)專家相繼提出了各種逆向物流供應(yīng)體系模型,但大多以制造商為主導(dǎo)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,專業(yè)程度更高的第三方逆向物流企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,第三方物流企業(yè)如何做好再制造品的逆向物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,成為提升企業(yè)自身核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要研究課題。

        從第三方企業(yè)角度設(shè)計(jì)再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò),必須考慮其所建立網(wǎng)絡(luò)能夠滿足同時(shí)為多個(gè)不同的再制造工廠對(duì)廢舊產(chǎn)品的檢測(cè)/拆分以及運(yùn)輸要求,同時(shí)還要求所建立的物流網(wǎng)絡(luò)有較大可擴(kuò)展性以滿足企業(yè)日后的發(fā)展。本文針對(duì)再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究,建立物流網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸過(guò)程中車輛最優(yōu)運(yùn)送路徑和物流網(wǎng)絡(luò)成本最小化的模型。

        1 模型假設(shè)

        (1)模型不考慮庫(kù)存成本的影響,只考慮各種產(chǎn)品及零部件體積等因素造成的存儲(chǔ)成本和存儲(chǔ)設(shè)備初期建設(shè)費(fèi)用;(2)忽略由廢品及零部件的拆分、檢測(cè)需要的相關(guān)專業(yè)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用,但根據(jù)各種物品拆分、檢測(cè)難度的不同設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備折舊費(fèi)用;(3)忽略收集點(diǎn)所在的收集范圍內(nèi)廢舊物品的運(yùn)輸費(fèi)用和裝卸費(fèi)用,每個(gè)收集點(diǎn)都有相應(yīng)的收集區(qū)域;(4)假設(shè)每個(gè)倉(cāng)庫(kù)/分揀點(diǎn)、拆解/檢測(cè)點(diǎn)在同一周期內(nèi)均有各自作業(yè)的容量限制,且每種節(jié)點(diǎn)的容量單位統(tǒng)一;(5)不考慮庫(kù)存策略、運(yùn)輸策略的影響,僅研究戰(zhàn)略層面的選址—分派問(wèn)題及只考慮兩點(diǎn)間的運(yùn)輸,不考慮多點(diǎn)間最短路問(wèn)題,忽略在同一地理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的運(yùn)輸費(fèi)用。

        2 符號(hào)說(shuō)明

        (1) 固定參數(shù):i:回收點(diǎn)備選位置,取i∈ (1,2,3,4,…,I);j:存儲(chǔ)分揀點(diǎn)備選位置。取j∈ (1,2,3,…,J);k:拆解中心備選位置,取k∈ (1,2,3,…,K );r:回收產(chǎn)品類型,取r∈ (1,2,3,…,R );s:再制造客戶企業(yè),取s∈ (1,2,3,…,S );t:再利用客戶企業(yè),取t∈ (1,2,3,…,T );F1i,r,j:由回收點(diǎn)i運(yùn)送到存儲(chǔ)/分揀點(diǎn)j的第r種回收產(chǎn)品的運(yùn)費(fèi);:由存儲(chǔ)/分揀點(diǎn)j運(yùn)送到拆分/檢測(cè)中心r的第r種回收產(chǎn)品的運(yùn)費(fèi);:由回收點(diǎn)i直接運(yùn)送到拆分/檢測(cè)中心k的第r種回收產(chǎn)品的運(yùn)費(fèi);:由拆分/檢測(cè)中心k運(yùn)送到再制造客戶企業(yè)s的第r種回收產(chǎn)品的運(yùn)費(fèi);:由拆分/檢測(cè)中心k運(yùn)往再利用客戶企業(yè)t的第r中回收產(chǎn)品的運(yùn)費(fèi);:回收產(chǎn)品r的存儲(chǔ)/分揀費(fèi)用;:回收產(chǎn)品r的拆分/檢測(cè)費(fèi)用;profit1s,r:再制造客戶企業(yè)s回收第r種產(chǎn)品的收益;profit2t,r:再利用客戶企業(yè)t回收第r種產(chǎn)品的收益;us,r:客戶企業(yè)s對(duì)回收產(chǎn)品r的需求量未滿足時(shí)的違約成本;vs,r:客戶企業(yè)s對(duì)回收產(chǎn)品r的需求量過(guò)量再制造的收入;or:政府對(duì)回收產(chǎn)品r的單位補(bǔ)助;pj:政府對(duì)修建一座倉(cāng)儲(chǔ)點(diǎn)的固定補(bǔ)助;qk:政府對(duì)修建一座拆解中心的固定補(bǔ)助;αi,r:回收產(chǎn)品r在回收點(diǎn)i的回收數(shù)量;βr:回收產(chǎn)品r在回收/分揀點(diǎn)的丟棄率;χr:回收產(chǎn)品r被拆解后的再制造可用率;εr:回收產(chǎn)品r被拆解后再利用的可用率;δs,r:客戶企業(yè)s對(duì)回收產(chǎn)品r的需求量。

        (2)變量:Storagej:存儲(chǔ)點(diǎn)j的最大庫(kù)存量;Sortk:拆解中心k的拆解能力;Storr:回收產(chǎn)品r所占庫(kù)存單位;Sortr:回收產(chǎn)品r拆解所用的作業(yè)單位;fj:建設(shè)倉(cāng)儲(chǔ)點(diǎn)j的單位費(fèi)用;gk:建設(shè)拆解中心k的單位費(fèi)用;xi,r,j:回收產(chǎn)品r從回收點(diǎn)i運(yùn)往存儲(chǔ)/分揀點(diǎn)j的數(shù)量;yj,r,k:回收產(chǎn)品r從倉(cāng)儲(chǔ)點(diǎn)i運(yùn)往拆解中心k的數(shù)量;zi,r,k:回收產(chǎn)品r從回收點(diǎn)j運(yùn)往拆解中心k的數(shù)量;wk,r,s:回收產(chǎn)品r從拆解中心k運(yùn)往再制造客戶企業(yè)s的數(shù)量;vk,r,t:回收產(chǎn)品r從拆解中心k運(yùn)往再利用客戶企業(yè)t的數(shù)量。

        3 模型的建立

        再制造物流網(wǎng)絡(luò)的模型如下:

        (1) 目標(biāo)函數(shù)

        其中:h()X 為回收產(chǎn)品再制造的總利潤(rùn);Q表示回收產(chǎn)品再制造的收入;表示回收產(chǎn)品再利用的收入,T表示回收產(chǎn)品再制造的運(yùn)輸費(fèi)用和存儲(chǔ)、分揀費(fèi)用:

        W表示客戶企業(yè)要求未滿足時(shí)的違約成本:

        B表示設(shè)施固定成本:

        回收分揀點(diǎn)建設(shè)成本f()f( Sto r agej )=fj×Storagej,拆分檢測(cè)中心建設(shè)成本g()g( So rt k )=gk×Sortk。

        (2) 約束條件

        約束條件可表示為:

        由以上模型可以看出,目標(biāo)函數(shù)分為產(chǎn)品再制造的利潤(rùn)、回收產(chǎn)品運(yùn)輸費(fèi)用、產(chǎn)品存儲(chǔ)、清洗、分揀費(fèi)用,產(chǎn)品拆分、檢測(cè)費(fèi)用以及政府對(duì)回收產(chǎn)品的政策補(bǔ)貼。

        4 實(shí)例驗(yàn)算

        假設(shè)某第三方廢舊物品回收企業(yè)需要建立一條物品再制造回收網(wǎng)絡(luò)。該企業(yè)已建立5個(gè)廢舊物品回收中心,回收3種廢舊物品,擁有3家再制造客戶企業(yè),有2個(gè)存儲(chǔ)中心候選點(diǎn)和2個(gè)分揀中心候選點(diǎn)。其中新建存儲(chǔ)中心的單位維修費(fèi)用為10元/m2,新建分揀中心單位維修費(fèi)用為15元/分揀單位,5個(gè)回收點(diǎn)對(duì)3種廢舊物的回收數(shù)量分別為1( 260,240,360),2(290,370,380),3( 380,260,380),4( 270,390,280),5( 270,300,340)。各個(gè)物流節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)輸費(fèi)率:回收點(diǎn)至存儲(chǔ)/分揀點(diǎn)運(yùn)輸 費(fèi) 率1(0.13,0.21,0.06)/(0.10,0.07,0.06),2(0.14,0.12,0.16 )/(0.24,0.22,0.19),3(0.24,0.18,0.09 )/(0.13,0.07,0.24 ),4(0.12,0.1,0.05)/(0.13,0.07,0.07),5( 0.22,0.23,0.19)/(0.17,0.16,0.18 );存儲(chǔ)點(diǎn)至分揀點(diǎn)運(yùn)輸費(fèi)率1-1( 0.19,0.08,0.16),1-2(0.07,0.14,0.5 ),2-1( 0.17,0.08,0.08),2-2( 0.05,0.22,0.19 );分 揀 點(diǎn) 至 客 戶 企 業(yè) 運(yùn) 輸 費(fèi)率1-1( 0.09,0.08,0.16),1-2(0.07,0.04,0.15 ),2-1( 0.17,0.05,0.08 ),2-2( 0.17,0.22,0.09 ),3-1( 0.05,0.13,0.09 ),3-2( 0.21,0.08,0.14)??蛻羝髽I(yè)對(duì)各種物品的回收數(shù)量:客戶1( 20 ,6 8,30),客戶2( 18 ,2 8,20),客戶3( 89 ,1 2,54 )。其它各種費(fèi)率:3種廢舊物品的利潤(rùn)率(元/件) 分別為(150,130,100 ),存儲(chǔ)中心物品廢棄率(%) 為(1,7,3 ),分揀中心廢棄率(%) (4,3,1)。

        假設(shè)以上各個(gè)隨機(jī)變量的值均服從均勻分布。將上述給定條件放入模型,再用粒子群算法對(duì)模型進(jìn)行求解。其中V中參數(shù)C1設(shè)為0.5,C2為0.3,迭代次數(shù)為100。

        可得各物流節(jié)點(diǎn)的容量為:存儲(chǔ)點(diǎn)I的存儲(chǔ)容量分別為2 924m3和2 201m3,分揀點(diǎn)J的分揀單位為1 636m3和1 082m3。

        5 結(jié)論

        本文針對(duì)確定環(huán)境下再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究,建立了物流網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸過(guò)程中車輛最優(yōu)運(yùn)送路徑和物流網(wǎng)絡(luò)成本最小化的模型。此模型可以解決各個(gè)逆向物流節(jié)點(diǎn)的選址、建設(shè)規(guī)模和大體布局、各種回收物品的回收路徑等問(wèn)題。

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