مقاله طراحی شبکه لجستیک معکوس برای فیلترهای روغن خودرو

بخشی از مقاله

چکیده

امروزه به دلیل ارزش بالقوهای که محصولات استفاده شده دارند، شبکههای لجستیک معکوس از اهمیت بسیاری برخوردار هستند. همچنین با رشد نگرانیها دربارهی محیطزیست و محدودیت منابع، اهمیت و لزوم تولید مجدد و بازیافت محصولات قدیمی، مورد توجه قرار گرفته است. لجستیک معکوس به دلایل مختلف از جمله منافع اقتصادی فراوان و قوانین زیستمحیطی بیش از پیش در کانون توجه سازمانها و همچنین پژوهشگران قرار گرفته است.

در این تحقیق یک شبکه لجستیک معکوس برای فیلترهای روغن خودرو طراحی میشود که بصورت یک شبکه زنجیرهتامین حلقه بسته - CLSC - است. فیلترهای کارکرده روغن خودرو، به عنوان ضایعات محسوب میشوند و باید بطور مناسب بازیافت شوند. همچنین در این تحقیق شبکه لجستیک معکوس، به روش برنامهریزی خطی عدد صحیح - ILP - مدلسازی شده است. برای حل مدل پیشنهادی از روش الگوریتمهای فراابتکاری استفاده شده است و همچنین تنظیم پارامترها به روش تاگوچی انجام شده است.

-1 مقدمه

جهانیسازی، توسعه تکنولوژی و رقابت سریع، نقشهای محوری را در تغییر شکل کسب و کار ایفا میکنند. با تغییرات فناوری، سازمانها با توسعه استراتژیهای زنجیرهتامین خود، تاکید بیشتری بررضایت مشتریان خود خواهند داشت. در طول دهه کذشته، لجستیک معکوس - - RL ، توجه مدلهای کسبوکار و بازار را به خود اختصاص داده است. دفع محصولات کهنه و زبالهها همواره یکی از مهمترین مسائل و مشکلات در زندگی شهری امروز است و افزایش تراکم جمعیت در شهرهای مادر بر این مشکل میافزاید. در این تحقیق یک شبکه لجستیک معکوس برای فیلترهای روغن خودرو طراحی میشود.

ویژگیهای مهمی که در لجستیک معکوس و بطور کلی در مسائل زنجیرهتامین باید در نظر گرفت شامل تعیین نوع شبکه، مدلسازی عرضه و تقاضا، افق برنامهریزی، ساختار شبکه و مفروضات جریان میباشند. نوع شبکهای که در این تحقیق طراحی میشود، زنجیرهتامین حلقه بسته شامل جریانهای رو بهجلو و معکوس است. مدل پیشنهادی چند محصولی خواهد بود و ظرفیت تسهیلات نیز محدود است، که این بخشی از مفروضات جریان است.

فیلترهای کارکرده روغن خودرو، مانند روغن کارکرده به عنوان ضایعات محسوب میشوند و باید بطور مناسب بازیافت شوند.

در ادامه و در بخش - 2 - پیشینه تحقیقات گذشته انجام میشود، در بخش - 3 - مدلسازی مسأله انجام میشود، در بخش - - 4 روش حل با الگوریتمهای فراابتکاری بیان میشود، در بخش - - 5 تنظیم پارامترها به روش تاگوچی بیان میشود و در بخش - - 6 نتیجه و جمعبندی انجام میشود و در بخش - - 7 منابع بیان شده است.

-2 پیشینه تحقیق

زمینه تحقیقات لجستیک معکوس از دهه 60 تا امروز در حال رشد است. تحقیقات برروی مدلها و استراتژیهای شبکههای لجستیک معکوس از اواخر دهه 90 آغاز شده است و بیشتر بر نواحی کوچکی از سیستمهای لجستیک معکوس مانند طراحی شبکه، برنامهریزی تولید یا مسائل محیطی تمرکز دارد. انجمن مدیریت لجستیک برای اولینبار تعریف لجستیک معکوس را در اوایل دهه 90 منتشر کرد: "واژه لجستیک معکوس که اغلب به نقش لجستیک در بازگردانی، دفع مواد زائد و مدیریت مواد خطرناک اشاره دارد، یک چشمانداز گستردهتر شامل تمام فعالیتهای مرتبط با لجستیک جهت کاهش استفاده از منابع، بازگردانی، جایگزینی، استفاده مجدد مواد و دفع میباشد"

فلچمن و همکاران برای اولین بار یک مدل عمومی برای بازیابی محصولات ارائه دادند هدف مدل ارائه شده توسط آنها جایابی تسهیلات، تعیین میزان حملونقل میان تسهیلات مختلف و همچنین تعیین مقادیر تقاضای ارضا نشده و مقادیر محصولات جمعآوری نشده است بطوری که هزینهها حداقل شوند.

پیشوایی و همکاران، یک مدل قطعی برنامهریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط و دوهدفه را برای یک شبکه لجستیک روبه جلو و معکوس و با در نظر گرفتن سطوح ظرفیت چندگانه مراکز شبکه، طراحی کردند. در هدف اول هزینههای شبکه حداقل شده و در هدف دوم پاسخگویی شبکه حداکثر شده است. آنها یک الگوریتم ممتیک چند هدفه را جهت بدست آوردن مجموعهای از جوابهای غیر مسلط به کار بردهاند. نوآوری اصلی این مقاله روش حل آن و در نظر گرفتن سطوح مختلف ظرفیتی برای تسهیلات مختلف است.

مقدم، یک مدل چند هدفه فازی را برای تشخیص و رتبه بندی بهترین تامین کنندگان و یافتن تعداد بهینهای از مکانهای جدید برای محصولات نهایی در شبکه لجستیک معکوس تحت عدم قطعیت تامین و تقاضا، ارائه کرده است. همچنین یک الگوریتم ترکیبی شبیهسازی مونت-کارلو و برنامهریزی آرمانی فازی برای تعیین کل مجموعههای بهینه پارتو ارائه کرده است.

ژو و ژو، یک شبکه لجستیک معکوس چند سطحی برای کاغذهای ادارهی در چین، طراحی کردند. آنها یک مدل برنامهریزی عدد صحیح غیرخطی برای مکانیابی و مراکز بازیافت و کارخانهها ارائه نمودند. هدف مدل حداقل کردن هزینه کل است.[9] همانطور که ملاحظه میشود، درسالهای اخیر توجه کمتری به روش حل با استفاده از الگوریتمهای فراابتکاری شده است.

-3 مدلسازی مسأله

-1-3 فیلترهای روغن خودرو

فیلترهای کارکرده روغن خودرو به عنوان ضایعات محسوب می شوند و باید به طور مناسب بازیافت شوند. بازیافت ضایعات ضمن محافظت از محیط زیست دارای مزایای اقتصادی است و در کنار دفع نادرست زبالههای کاغذی، شیشهای، فلزی، پلاستیکی و دیگر مواد و تفکیک آنها، فیلتر کارکرده موتور خودروها را میتوان با روش مناسبی بازیافت کرد.

-2-3 طراحی شبکه فیلترهای روغن

نوع شبکهای که در این تحقیق طراحی میشود، زنجیرهتامین حلقه بسته، شامل جریانهای روبهجلو و معکوس است. مجموعه جریانهای روبهجلو در این پژوهش مربوط به انتقال مواد اولیه از تامینکننده به تولیدکننده و سپس انتقال فیلترهای تولیدی به توزیعکننده و در نهایت حمل فیلترها از توزیعکننده به خورده-فروش - مشتری - است. جریان معکوس شامل انتقال فیلترهای مصرفی به مراکز جمعآوری و انجام عملیات بازیافت و در نهایت انتقال بدنه فلزی فیلترها به ذوبآهن به عنوان تامینکننده است.

ساختار شبکه در این پژوهش شامل تامینکننده، تولید کننده، توزیعکننده و خردهفروش - مشتری - و مراکز جمعآوری است. در ایران فیلترهای کارکرده پس از جمعآوری در محلهای خاصی دپو و سوزانده می-شوند که با این کار روغن درون فیلترها و قسمتهای کاغذی آنها سوخته شده و فقط قسمت بدنه فیلترها که حدود 85 درصد وزنی فیلتر را تشکیل میدهد، باقی میماند.[2] این بدنه فلزی پس از پرس شدن به ذوبآهن فرستاده میشوند.

شکل - : - 2 شبکه لجستیک معکوس فیلترهای روغن خودرو

-3-3 مدل پیشنهادی

اجزاء شبکه لجستیک به صورت ذیل است:
مراکز تامین مواد اولیه, مراکز تولید, مراکز توزیع، مرکزجمعآوری, مراکز خرده فروشها - مشتریان - .

مدل پیشنهادی برای فیلترهای روغن خودرو به صورت زیر است:

·    شاخص ها :
: j شاخص مکانهای بالقوه مراکز توزیع - - j=1,2,…,J

:c شاخص مکانهای بالقوه مرکز جمعآوری - - c=1,2,…,C :i شاخص مکانهای مراکز تولید - - i=1,2,…,I

:k شاخص مکانهای ثابت مناطق مشتریان - - k=1,2,…,K :s شاخص مراکز ثابت تامینکنندگان - - s=1,2,…,S

: p شاخص محصولات - - p=1,2,…,P

r    : شاخص مواد اولیه - - r=1,2,…,R

·    پارامترها : 
::dkp تقاضای منطقه مشتری k ام برای محصول p ام

:rk نرخ بازگشت محصولات استفاده شده از منطقه مشتری k ام gj :هزینه ثابت بازکردن مرکز توزیع j

: h c هزینه ثابت بازکردن مرکز جمعآوریc

: nsi هزینه حمل هر واحد محصول از تامین کننده s به مرکز تولید i

:cij هزینه حمل هر واحد محصول از مرکز تولید i به مرکز توزیع j :ajk هزینه حمل هر واحد محصول از مرکز توزیع j به منطقه مشتری k ام

:bkc  هزینه حمل هر واحد محصول از منطقه مشتری k ام به مرکز جمع آوری c

:ecs  هزینه حمل هر واحد محصول از مرکز جمع آوری c  به مرکز تامین s

:pi هزینه تولید هرواحد محصول در مرکز تولید i

:qc هزینه پردازش هرواحد محصول در مرکز جمع آوری c :cwi ظرفیت تولید برای مرکز تولید i

:ccws ظرفیت تامین برای مرکز تامین s

:cyj ظرفیت محصول در جریان رو به جلو در مرکز توزیع j :cycc ظرفیت محصول در جریان معکوس در مرکز جمع آوری c

·    متغییرها :

:Zsi مقدار مواد اولیه حمل شده از مرکز تامین s به مرکز تولید i :Xijp مقدار محصولp ام حمل شده از مرکز تولید i به مرکز توزیع

j :Ujkp مقدار محصول p ام حمل شده از مرکز توزیع j به منطقه مشتری k ام

:Qkc مقدار محصول حمل شده از منطقه مشتری k ام به مرکز جمع- آوری c

:Vcs مقدار محصول حمل شده از مرکز جمعآوری c به مرکز تامین s :Yj اگر یک مرکز توزیع در مکان j باز شود برابر1 است در غیر اینصورت 0

:Tc اگر یک مرکز جمع آوری در مکان c باز شود برابر1 است در غیر اینصورت 0