汽车零部件再制造物流网络的优化设计研究

发布时间：2020-10-27 08:06

　　 近几十年以来，世界的经济水平持续快速发展。在经济快速发展的过程中，伴随着资源能源的大量消耗和环境的严重污染，因此如何权衡经济发展、资源能源的集约利用和生态环境的有效保护成为人们关注的热点，这对于正处于工业化和城市化进程中的中国是更加严峻的现实问题。再制造是指以废旧零部件为毛坯，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，对废旧零部件进行修复和改造，使其恢复原有使用价值的一系列技术措施或工程活动的总称。汽车零部件的再制造是再制造的重要内容，据统计，在世界范围内，汽车零部件的再制造占整个再制造产业产值的三分之二[1]，而我国目前的汽车零部件再制造还处于萌芽阶段，鉴于汽车零部件再制造的巨大潜力和现阶段发展过程中存在的问题，国家出台了一系列法规和政策进行引导和扶持。汽车零部件的回收再制造，是发展循环经济的重要环节，是实现资源节约型、环境友好型社会的重要基础，对此问题进行研究具有重要的理论价值和现实意义。 本文主要对汽车零部件再制造物流网络的优化设计问题进行了研究，重点研究了新部件和再制造零部件的生产成本和销售区域存在差别、消费区域的零部件需求数量和废旧零部件回收质量的不确定、同时考虑再制造物流网络的总运营成本和对环境的影响等情形下的汽车零部件再制造物流网络的优化设计问题。主要内容如下： ①研究了确定环境下汽车零部件再制造物流网络的优化设计问题。在汽车零部件制造/再制造集成物流网络中，假设新零部品和再制造部件的生产成本和销售区域均存在差别、不同的设计周期内各销售区域的零部件需求量和废旧零部件的回收量均存在差别的情况下，并考虑设施的产能等级选择，以汽车零部件制造/再制造集成物流网络的优化设计为研究对象，以各周期内的总成本最小为目标，构建了汽车零部件制造/再制造集成物流网络的多周期静态优化设计模型，根据模型特点，设计了模型求解的混合遗传算法。用算例验证了模型和算法的有效性。 ②研究了随机环境下汽车零部件再制造物流网络的优化设计问题。在汽车零部件制造/再制造集成物流网络中，各消费区域的零部件需求量是难以事先确定的，此外从各消费区域回收的废旧零部件，其质量也可能是参差不齐的；同时，在不同的周期内，各消费区域的零部件需求量和回收量也是有差别的。基于这种情形，构建了随机环境下汽车零部件制造/再制造集成物流网络的优化设计模型；对于模型中含有的随机参数，利用期望值法将其转化为确定性参数求解的思路。 ③研究了模糊环境下汽车零部件再制造物流网络的优化设计问题。在汽车零部件再制造物流网络中，各消费区域的零部件需求量和废旧零部件回收量可能是模糊数，同时，网络中的各种处理设施，其产能具有一定的弹性，也可以将其看成模糊数；在这种情形下，分别构建了独立型汽车零部件再制造物流网络优化设计模型和汽车零部件制造/再制造集成物流网络的优化设计模型，并提出了相应的求解方法。 ④研究了在同时考虑汽车零部件再制造物流网络的营运成本和对环境的影响情形下的再制造物流网络优化设计问题。首先，在单周期情形下，以包含收集点、回收中心和再制造工厂的三层汽车零部件再制造物流网络优化设计为研究对象，以总营运成本和对环境的总影响最少为目标，构建了汽车零部件再制造物流网络的单周期多目标优化模型，对于模型中的两个不同量纲的目标，提出了将经济损失/环境影响系数作为权值，利用加权法将多目标模型转化为单目标模型来求解的方法。对于多周期情形下的汽车零部件制造/再制造集成物流网络优化设计问题，以各周期内的总营运成本最少和对环境的总影响最少为目标，并考虑汽车零部件的生产批量和单位生产成本的关联，构建了汽车零部件制造/再制造集成物流网络的多周期多目标优化设计模型，并利用加权法将多目标模型转化为单目标模型来求解。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：F252;F426.471;F224
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 本文选题背景和研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 小结
    1.3 本文的研究方法、内容和主要创新点
        1.3.1 研究方法和内容
        1.3.2 主要创新点
        1.3.3 论文结构
2 汽车零部件再制造相关概念及再制造系统分析
    2.1 汽车零部件再制造的定义
    2.2 汽车产品的特点
    2.3 报废汽车的处理方式
    2.4 汽车零部件再制造的流程
    2.5 汽车零部件再制造物流
        2.5.1 汽车零部件再制造物流的定义
        2.5.2 汽车零部件再制造物流系统分析
    2.6 汽车零部件再制造物流网络分析
        2.6.1 再制造物流网络的组成
        2.6.2 再制造物流网络的结构
        2.6.3 再制造物流网络的功能
        2.6.4 再制造物流网络的分类
        2.6.5 与其它逆向物流网络的比较
        2.6.6 再制造物流网络的设计模式
        2.6.7 再制造物流网络的设计流程
        2.6.8 本文的研究对象
3 确定环境下汽车零部件再制造物流网络的优化设计研究
    3.1 再制造物流网络的设计环境
    3.2 汽车零部件制造/再制造集成物流网络的静态多周期优化设计模型
        3.2.1 问题描述及模型假设
        3.2.2 符号及参数说明
        3.2.3 模型建立
        3.2.4 模型求解
        3.2.5 算例分析
    3.3 本章小结
4 随机环境下汽车零部件再制造物流网络的优化设计研究
    4.1 汽车零部件再制造物流网络中的不确定性因素分析
    4.2 随机环境下汽车零部件制造/再制造集成物流网络的优化设计
        4.2.1 问题描述及模型假设
        4.2.2 符号及参数说明
        4.2.3 模型建立
        4.2.4 随机规划简介
        4.2.5 模型求解
        4.2.6 算例分析
    4.3 本章小结
5 模糊环境下汽车零部件再制造物流网络的优化设计研究
    5.1 模糊环境下独立型汽车零部件再制造物流网络的优化设计模型
        5.1.1 问题描述及模型假设
        5.1.2 符号及参数说明
        5.1.3 模型建立
        5.1.4 模型求解
        5.1.5 算例分析
    5.2 模糊环境下汽车零部件制造/再制造集成物流网络的优化设计研究
        5.2.1 问题描述及模型假设
        5.2.2 符号及参数说明
        5.2.3 模型建立
        5.2.4 模型求解
        5.2.5 算例分析
    5.3 本章小结
6 汽车零部件再制造物流网络的多目标优化设计研究
    6.1 汽车零部件再制造物流网络的单周期多目标优化设计研究
        6.1.1 问题描述及模型假设
        6.1.2 符号及参数说明
        6.1.3 模型建立
        6.1.4 多目标规划简介
        6.1.5 算例分析
    6.2 汽车零部件制造/再制造集成物流网络的多周期多目标优化设计
        6.2.1 问题描述及模型假设
        6.2.3 符号及参数假设
        6.2.4 模型建立
        6.2.5 算例分析
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 内容总结
    7.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
    B. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目及得奖情况

【引证文献】

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本文编号：2858281