Toward Sustainable Remanufacturing Systems: Integrating Inspection Allocation, Carbon Pricing, And OEM-ODM Coordination
Deze studie ontwikkelt een mixed-integer nonlinear programming-model om inspectietoewijzing en OEM-ODM-coördinatie onder koolstofbeprijzing te optimaliseren, waarbij door middel van numerieke simulatie wordt aangetoond dat een zelf-remanufacturing configuratie een gedecentraliseerd uitbested model aanzienlijk overtreft door de totale productiekosten en het aantal afgekeurde eenheden te verminderen.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In de moderne economie stapt een groeiend aantal bedrijven over op een strategie die remanufacturing wordt genoemd. In plaats van oude producten weg te gooien en volledig nieuwe producten vanaf nul te maken, nemen ze gebruikte artikelen terug, halen ze deze uit elkaar en herstellen ze ze tot een staat die even goed is als nieuw. Dit proces is een hoeksteen van de circulaire economie, een systeem dat is ontworpen om materialen zo lang mogelijk in gebruik te houden, waardoor de noodzaak om grondstoffen op te graven wordt verminderd en de afvalberg op stortplaatsen wordt beperkt. Het tot leven wekken van een oud product is echter veel ingewikkelder dan het bouwen van een nieuw product. Gebruikte artikelen komen aan in onvoorspelbare vormen en condities; sommige zijn nauwelijks beschadigd, terwijl andere volledig versleten zijn. Om ervoor te zorgen dat deze herstelde producten veilig en betrouwbaar zijn, moeten fabrikanten ze tijdens verschillende stadia van het reparatieproces inspecteren. Tegelijkertijd voeren overheden wereldwijd koolstofbeprijzing in, een systeem dat bedrijven belast voor de vervuiling die ze veroorzaken, waardoor ze zorgvuldig moeten nadenken over de milieukosten van elke stap die ze zetten. De uitdaging voor industriële leiders is om uit te zoeken hoe ze de kosten van deze inspecties, de prijs van vervuiling en de complexe relaties tussen verschillende bedrijven in de toeleveringsketen in balans kunnen brengen om deze groene aanpak daadwerkelijk te laten werken.
Een team onderzoekers van de Institut Teknologi Sepuluh Nopember in Indonesië zette zich in om dit puzzelstukje op te lossen door een gedetailleerd computermodel van een remanufacturing-systeem te bouwen. Ze richtten zich op een specifieke vraag: is het voor een merkeigenaar zinvoller om het volledige herstelproces zelf af te handelen, of moeten ze een apart bedrijf inhuren om het werk te doen? Om het antwoord te vinden, creëerden ze twee verschillende scenario's. In het eerste scenario, bekend als het zelf-remanufacturing model, beheert één enkel bedrijf, een Original Equipment Manufacturer genoemd, alles. Zij verzamelen de gebruikte producten, inspecteren ze, repareren ze en verkopen de afgewerkte goederen, waarbij alle beslissingen op één plek worden genomen. In het tweede scenario, het outsourcing model, maakt de merkeigenaar alleen nieuwe producten en huurt een externe ontwerper in, een Original Design Manufacturer genoemd, om de moeilijke taak van het herstellen van de gebruikte producten op zich te nemen. In deze opzet werken de twee bedrijven onafhankelijk van elkaar, waarbij elk probeert de eigen winst te maximalen terwijl ze hun eigen deel van de koolstofbelastingen betalen.
De onderzoekers voedden hun model met real-world data uit de sector van professionele keukenapparatuur, een sector waar zware apparatuur zoals commerciële ovens en mengers een lange levensduur heeft en ideaal is om uit elkaar gehaald en gerepareerd te worden. Ze simuleerden hoe deze systemen zouden presteren onder verschillende omstandigheden, waarbij ze verschillende niveaus van productkwaliteit en koolstofbeprijzing testten. De resultaten waren opmerkelijk. In elk getest geval presteerde het bedrijf dat het gehele proces in eigen beheer hield aanzienlijk beter dan het bedrijf dat het werk uitbesteedde. Wanneer de merkeigenaar de herstelwerkzaamheden zelf beheerde, bedroegen de totale kosten voor de productie van de goederen ongeveer 19.727,93 Amerikaanse dollar. In contrast hiermee schoten de kosten omhoog naar 52.916,07 Amerikaanse dollar wanneer zij een apart bedrijf inhuurden voor de remanufacturing. Het verschil ging niet alleen over geld; het ging ook over kwaliteit en afval. Het zelfbeheerde systeem produceerde slechts 3,84 afgekeurde eenheden—artikelen die te beschadigd waren om te worden gerepareerd en die moesten worden weggegooid. Het uitbestede systeem genereerde echter 23,52 afgekeurde eenheden, wat betekende dat het veel meer materiaal en inspanning verspilde.
De reden voor deze kloof ligt in de manier waarop informatie stroomt en hoe beslissingen worden genomen. Wanneer één bedrijf het volledige proces controleert, heeft het directe toegang tot de conditie van elk binnenkomend gebruikt artikel. Het kan precies beslissen waar de inspectiestations langs de assemblagelijn te plaatsen, om defecten vroegtijdig te detecteren, waardoor werknemers geen tijd en energie verspillen aan het proberen te repareren van iets dat niet gered kan worden. Deze nauwe afstemming stelt het bedrijf in staat om het gebruik van koolstofquota en grondstoffen te optimaliseren. In het outsourcing model zijn de twee bedrijven van elkaar gescheiden. De merkeigenaar weet niet de specifieke conditie van de kernen waarmee de derde partij werkt, en de derde partij heeft geen volledig beeld van de algemene doelen van het merk. Dit gebrek aan gedeelde informatie leidt tot inefficiënties. De derde partij, die probeert de eigen belangen te beschermen, inspecteert mogelijk niet zo zorgvuldig of strategisch als de merkeigenaar dat zou doen, wat leidt tot meer defecte producten die de lijn volgen en meer koolstofemissies door onnodig werk.
De studie suggereert dat hoewel outsourcing een manier lijkt om geld te besparen door specialisten het zware werk te laten doen, het in werkelijkheid verborgen kosten creëert in de vorm van verspilde middelen en hogere vervuilingsheffingen. De onderzoekers vonden dat de zelfbeheerde aanpak het bedrijf in staat stelde om meer geremanufactureerde goederen te produceren terwijl er minder nieuwe materialen werden gebruikt, wat het ultieme doel van duurzaamheid is. Door de besluitvorming gecentraliseerd te houden, kon het bedrijf de afweging tussen de kosten van het inspecteren van een product en de kosten van de vervuiling die door de reparatie wordt gegenereerd, beter in evenwicht brengen. De bevindingen wijzen erop dat voor industrieën die te maken hebben met complexe, hoogwaardige producten, de meest effectieve weg naar een duurzame toekomst niet het splitsen van het werk tussen verschillende bedrijven is, maar het integreren van de inspectie-, reparatie- en koolstofbeheersingsstrategieën in één enkel, verenigd systeem. Deze aanpak zorgt ervoor dat elke stap in het proces is afgestemd, waardoor de uitdaging van variabele productkwaliteit wordt omgezet in een beheersbaar onderdeel van een schonere, efficiëntere productiecyclus.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.