混合型制造/再制造系统建模及仿真研究

利用z变换技术建立了混合型制造/再制造系统的传递函数模型,并根据三种不同场景对传统系统和混合系统进行了仿真对比分析.研究结果表明,混合系统的性能与制造提前期和再制造提前期之间的差异密切相关.当两个提前期差异较小时,混合系统的性能要优于传统系统;而当两个提前期差异较大时,混合系统的性能会劣于传统系统.此外,研究还表明,随着生产成本、处置成本的升高或者回收成本、再制造成本的降低,混合系统的经济价值将逐渐增强.

不确定逆向物流环境下制造/再制造系统的鲁棒运作模型

文章考虑了不确定逆向物流环境下可再利用产品的制造/再制造过程;设计了一类制造/再制造系统,制造商可以通过从外部供应商处订购新零件或将回收的废旧产品进行拆解维修等处理后得到的零件作为"新"零件进行生产。回收的废旧产品数量是不确定的,但此不确定性可用具有已知概率的情景集合来描述;采用基于情景分析的鲁棒线性优化方法建立了该系统的鲁棒运作模型;设计了一个仿真算例,其结果验证了所建模型及由模型所得到的运作策略的鲁棒性。

基于参考价格效应的两周期制造/再制造系统产品定价策略

围绕原始设备制造商(OEM)再制造与第三方再制造商(TPR)再制造的两种模式,在考虑消费者对新品具有参考价格效应基础上,运用优化和博弈理论探究了两周期制造/再制造系统的最优(均衡)定价策略与成员利润,结合数理推导和算例仿真分析了参考价格因子和消费者再制造品偏好的影响,结果表明:①由于参数设置不同,在两种再制造模式下均可能出现第二期再制造量受到与不受第一期销量限制的两种情况,但无论参数如何取值,当参考价格效应增强时,TPR模式下的OEM和TPR将分别获益和亏损;OEM(TPR)模式下的OEM将始终从消费者偏好的提高中获益(亏损);②在OEM模式下,若新品生产成本和消费者偏好给定,则当再制造量不受限或仅在参考价格因子的部分区间内受限时,OEM始终可从参考价格效应的增强中获益;而当再制造量完全受限时,OEM利润随参考价格效应的增强先减后增;③在TPR模式下,当再制造量不受限时,若满足参考价格因子低于相应阈值,则TPR可从更高的消费者偏好中获益;相反若参考价格因子高于其阈值,TPR利润随消费者偏好的增加先增后减。当再制造量受限时,绝大多数情况下TPR利润均随消费者偏好的增加而提高,但若新品生产成本处于中等水平且OEM能够最大程度地利用参考价格效应时,消费者偏好的增加反而损害了TPR利益,该结论与无参考价格效应时的研究结论存在显著不同。

再制造商主导下制造/再制造系统的产品担保策略研究

制造/再制造系统的产品担保策略直接影响产品销量与企业利润。基于主从博弈理论分别探究了原制造商与再制造商均不提供担保、仅原制造商提供新品担保、仅再制造商提供再制造品担保以及双方均为各自产品提供担保四种情形下的再制造商主导型制造/再制造系统的均衡定价、担保策略与双方利润,进而结合理论推导和数值算例将三种担保情形与无担保情形进行比较。研究结果表明,当产品担保敏感系数较高时,再制造商实施再制造品担保能够在不损害原制造商利益的前提下,实现自身利润的改善。当消费者的再制造品偏好较低时,存在较高的回收率,使得双方均提供产品担保能够形成双赢局面;而当消费者偏好处于中等水平及以上时,则更可能导致双方的两败俱伤。当产品的担保敏感系数较低时,双方中的任一方实施产品担保均是不经济的。

制造/再制造混合系统装配车间物料配送的路径规划

为解决制造/再制造混合系统装配车间物料配送的路径规划问题,考虑到物料类型的多样性和物料到达时间的不确定性,建立了以物料配送路径最短为优化目标的物料配送模型,并采用启发式遗传算法对模型进行求解;提出采用"虚拟工位"来表征装配工位需求物料类型多样性的方法,避免了遗传操作时出现非法染色体;采用隶属度函数对物料到达时间进行模糊化处理,并将其转化为惩罚函数,计算在适应度函数中,有效地解决了物料到达时间的不确定性对配送路径规划的影响。算例仿真验证了所建模型和求解方法的正确性。

基于Mamdani模糊推理系统的制造/再制造混合系统的最优定价

首先分析了回收产品数量、质量及价格的关系,运用Mamdani模糊推理系统对这种关系进行建模,并在此基础上建立基于制造/再制造混合系统的利润模型。该利润模型中,顾客的需求量与产品价格符合经济学中常见的线性需求,将产品回收价格、回收产品质量合格指标、产品销售价格以及全新制造产品占需求量的比重作为决策变量。为了对模型进行有效寻优,提出了一种改进的小生境粒子群算法(MNPSO),运用混沌映射方法生成初始种群,并通过小生境欧氏距离阈值和粒子欧氏距离阈值来扩大粒子群的搜索空间,保持粒子的多样性。最后通过具体算例验证了算法的有效性。

考虑价差和再制造率的制造/再制造混合系统生产批量研究

针对制造/再制造混合系统的生产批量问题,建立了一个以总利润最大化为目标的数学规划模型。该模型考虑了新品和再制造产品以及回收品的库存费用、生产费用和产品价格差异,以及再制造生产成本与再制造率的关系,对于市场需求率和废旧品回收率恒定的制造/再制造混合系统,研究了(mR,Q)和(R,n Q)2种策略下的批量分配问题。算例研究表明,再制造率小于0.5时优先考虑(m M,R)策略,再制造率大于等于0.5则采用(M,nR)策略。当再制造率一定时,再制造品与新品的价格比为0.3时,总利润达到最大。

精益生产在制造/再制造混合系统生产管理和控制中的应用

首先简要介绍了制造/再制造混合系统存在的不确定性,并分析这些不确定性对生产管理、控制以及制定生产决策产生的影响;随后,对国内外关于混合系统生产问题的研究进行综述;最后,提出精益生产管理工具在降低混合系统不确定性中的应用,以及精益拉动式生产在改善混合系统产需平衡上的作用。

基于精益生产理论的制造/再制造混合系统库存控制研究

随着经济全球化的发展和不可再生能源的日益枯竭,企业开始重视对资源的回收利用,通过修复或者再制造过程恢复它的性能,节约了企业生产成本的同时也提升了企业形象。但由于回收件的高度不确定性和制造/再制造混合系统的高度复杂性,混合系统的库存控制变得尤为复杂。为了平衡回收件库存和可用件库存,制造与再制造的关系,文中把精益生产理论运用到混合系统的库存控制之中,同时提出了精益再制造生产管理和拉动式制造再制造的方法,以期为库存问题的解决提供一种新的思路。

经销商再制造模式下产品担保决策研究

基于博弈理论探究了无产品担保、仅原制造商(OEM)实施新品担保、仅经销商实施再制造品担保以及双方均实施担保四种模型下的产品定价、担保水平和成员利润,对比了四种模型的均衡解和利润,并分析了关键参数的影响。当产品担保敏感系数处于中高水平时,从OEM视角,无论经销商是否实施再制造品担保,在旧品返还率低于(高于)相应阈值情况下,OEM选择实施(不实施)新品担保。无论OEM自身是否实施新品担保,仅当旧品返还率较低时其可能希望经销商不实施再制造品担保,否则在其他情况下经销商提供再制造品担保对OEM更有利。从经销商视角,无论其自身是否实施再制造品担保,均希望OEM提供新品担保。系统总体与OEM(或经销商)的个体在担保策略选择方面具有一致性;当产品担保敏感系数较低时,双方均无意愿实施担保。

考虑碳限额的制造/再制造混合系统生产优化决策

针对碳限额交易机制下制造/再制造混合系统生产决策问题,以最大化总利润和最小化碳排放量为目标,考虑客户需求差异以及碳减排技术投入成本和收益的影响,建立多周期产品制造/再制造混合系统生产决策优化模型.根据模型特点,结合多种群协同进化思想,设计一个多种群混合布谷鸟算法(multi-population hybrid cuckoo search,MPHCS)进行求解.提出一种自定义偏好随机游走策略,增加优秀个体对全局搜索的影响,以优秀个体指导种群进化,实现各子种群信息共享;采用自适应公式更新步长,防止陷入局部最优;同时引入基于Logistic映射的混沌搜索,用于对MPHCS算法全局搜索发现的优质解区域进行精细搜索,提高局部搜索能力.最后通过实例仿真验证了所提出模型和算法的合理性和有效性.