Σχεδίαση δυναμικότητας στις αντίστροφες εφοδιαστικές αλυσίδες με χρήση θεωρίας δυναμικής συστημάτων

Abstract

In this thesis we study the capacity planning of collection and remanufacturing facilities of used products in a closed-loop supply chain (CLSC), by using System Dynamics as a methodology approach. Specifically, we take into consideration a CLSC that consists of a producer, a distributor, a collector and a remanufacturer. As optimization criterion we use the maximization of total supply chain profit. We study the cases where the CLSC manufactures and manages one or two product-types. In case of a single product-type, we track the optimal capacity planning policies by considering demand as known. Next, we study the efficiency of the proposed policies under demand variance, reduced desired inventory levels and impatience phenomena. In case of two product-types, we track the optimal capacity planning policies for a large number of numerical experiments, by also taking into consideration the entry time of the second product-type, the market preferences between the two product-types, and the difference of their lifecycles. For systems characterized by uncertainty or forecast errors in material flow, we introduce a generic methodology for tracking suboptimal capacity planning policies of the reverse channel, in order to minimize the danger of overinvestment in capacity that reduces the total supply chain profit. Finally, we present the main conclusion stemming from the experimental runs.

Στην παρούσα διατριβή μελετάται η σχεδίαση δυναμικότητας των διαδικασιών συλλογής και ανακατασκευής χρησιμοποιημένων προϊόντων στις εφοδιαστικές αλυσίδες κλειστού βρόγχου (ΕΑΚΒ), με χρήση θεωρίας Δυναμικής Συστημάτων. Ειδικότερα, λαμβάνεται υπόψη μία ΕΑΚΒ η οποία αποτελείται από τον παραγωγό, το διανομέα, το συλλέκτη και τον ανακατασκευαστή. Ως κριτήριο βελτιστοποίησης θεωρείται η μεγιστοποίηση του συνολικού κέρδους της ΕΑΚΒ. Παρουσιάζονται οι περιπτώσεις όπου η ΕΑΚΒ κατασκευάζει, εμπορεύεται και διαχειρίζεται έναν ή δύο τύπους προϊόντος. Στην περίπτωση όπου υπάρχει ένας τύπος προϊόντος, εντοπίζονται οι βέλτιστες πολιτικές σχεδίασης δυναμικότητας θεωρώντας τη ζήτηση ως γνωστή. Στη συνέχεια διερευνάται η αποδοτικότητα αυτών των πολιτικών λαμβάνοντας υπόψη τη μεταβλητότητα της ζήτησης, το επιθυμητό επίπεδο διατηρούμενων αποθεμάτων και την επίδραση από την απροθυμία του αγοραστικού κοινού να ικανοποιηθεί με καθυστέρηση. Στην περίπτωση όπου υπάρχουν δύο τύποι προϊόντος, εντοπίζονται βέλτιστες πολιτικές σχεδίασης δυναμικότητας για ένα σημαντικό αριθμό προσομοιωτικών πειραμάτων, λαμβάνοντας επιπρόσθετα υπόψη το χρονισμό και τις προτιμήσεις του αγοραστικού κοινού μεταξύ των δύο τύπων προϊόντος, και την ομοιότητα ή διαφορετικότητα των κύκλων ζωής τους. Για τα συστήματα που χαρακτηρίζονται από αβεβαιότητα ή σφάλματα προβλέψεων σε σχέση με τις ροές του συστήματος, παρουσιάζεται η ανάπτυξη μίας γενικής μεθοδολογίας εντοπισμού υποβέλτιστων πολιτικών σχεδίασης δυναμικότητας με την οποία ελαχιστοποιείται ο κίνδυνος εγκατάστασης πλεονάσματος δυναμικότητας που οδηγεί στη μείωση της συνολικής κερδοφορίας της εφοδιαστικής αλυσίδας. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τα πειράματα.