برگشتی های محصول شامل عدم اطمینان قابل توجهی است که بر اندازه گیری های عملکرد اقتصادی (یعنی هزینه کل ) و زیست محطی (یعنی گرم شدن بالقوه جهانی ، استفاده آب و استفاده انرژی ) طراحی پیکر بندی محصول تاثیر می گذارند . علت را می توان در این موضوع جستجو نمود که به طور مستقیم بر تعداد مولفه ها و آیتم های قابل استفاده مجدد ، قابل ساخت مجدد و یا قابل برگرداندن مجدد به چرخه تاثیر می گذارد. از اینرو ، تاثیر عدم اطمینان از نرخ بازگشت محصول بر عملکرد اقتصادی و زیست محیطی طراحی های پیکر بندی جدید محصول در ادبیات تحقیق مورد بررسی قرار نگرفته است . روش شناسی در مطالعه حاضر پیشنهاد می کند تا تاثیر نرخ برگشتی محصول با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو کمی سازی گردد . روش شناسی پیشنهادی در بررسی موردی برای کمی سازی تاثیر عدم اطمینان از نرخ برگشتی محصول بر عملکرد اقتصادی و زیست محیطی طراحی های پیکر بندی کارتریج تونر اجراء می گردد . نتایج مطالعه حاضر می تواند اطلاعات سودمندی را در تنوع هزینه چرخه عمر کل ، گرم شدن بالقوه زمین ، مصرف آب کل و مصرف انرژی کل طراحی های پیکر بندی محصول به دلیل ایهام در نرخ برگشتی محصول فراهم نماید .

۱ – مقدمه

مصرف رو به رشد جهانی و از رده خارج شدن سریع تر محصولات به علت پیشرفت با شتاب تکنولوژیکی منجر به کنار گذاشتن اکثریت محصولات پس از استفاده از آنها شده است. این محصولات زائد اغلب به آلودگی محیط زیست و از دست دادن ارزش باقی مانده محصولات شده منجر می گردد به ویژه اگر این محصولات به پایان عمرشان (EoL) نرسیده باشند . شیوه های ساخت و تولید سنتی بر بازدهی ارزش محصولات EoL (و همچنین محصولات نهایی مشتری (EoU) تمرکز نکرده اند که به مرحله EoL اشان نرسیده اند [۱]. روش های تولید پایدار با پذیرش روش شناسی ۶R (کاهش، استفاده مجدد، بازیافت، طراحی مجدد، بازیابی و بازسازی) یک جریان ماده حلقه بسته مبتنی بر چرخه عمر را فراهم می کند [۱،۲] . استراتژی های بازیابی محصول EoL مانند استفاده مجدد، بازسازی و بازیافت می توانند به شرکت ها کمک کنند تا اثرات زیست محیطی را کاهش دهند وبا مقررات سختگیرانه تطبیق یابند در حالی که رقابت تولید جهانی و پیشبرد رشد اقتصادی پایدار افزایش می یابد [۳،۴].

زنجیره تامین حلقه بسته شامل جمع آوری محصولات استفاده شده مشتریان و اجرای استراتژی های بازیابی محصول مانند استفاده مجدد، بازسازی و بازیافت می باشد و همچنین اجزا و مواد غیر قابل احیاء را به طور ایمن کنار می گذارد [۵]. محصولات ، قطعات و مواد در سیستم های حلقه بسته می توانند چندین بار در طول عمر مورد استفاده قرار گیرند [۶،۷]. با این حال، مواد بازیافتی معمولا در برنامه های مختلف استفاده می شوند که منجر به چالش برای متوقف کردن حلقه در شیوه های صنعتی می شود [۷].

Abstract

The product returns involve considerable uncertainties that have an impact on the economic (i.e., total cost) and environmental (i.e., global warming potential, water use and energy use) performance measures of a product configuration design. This is because it directly affects the number of reusable, remanufacturable and/or recyclable components/items. However, impact of the uncertainty of product return rate on the economic and environmental performance of new product configuration designs has not been addressed in literature. In this study, a methodology is proposed to quantify the impact of product return rate uncertainty using Monte Carlo simulation. The proposed methodology is implemented on an industrial case study for quantifying the impact of product return rate uncertainty on the economic and environmental performance of toner cartridge configuration designs. The results of this study can provide useful information on the variation of total lifecycle cost, global warming potential, total water use, and total energy use of product configuration designs due to the uncertainty of product return rate.

Keywords End-of-life recovery; Product return rate; Uncertainty; Monte Carlo simulation

Introduction

Growing global consumption and faster product retirement due rapid technological advancement, have led to a majority of products being discarded after their use. These wasted products often lead to environmental pollution and the loss of the remaining value of the used products, particularly if they have not reached their end-of-life (EoL). Traditional manufacturing practices have not focused on recovering the value from EoL products (as well as end-of-use (EoU) products that have not reached their EoL after the use stage of the product lifecycle [1]. Sustainable manufacturing practices by adopting a 6R (Reduce, Reuse, Recycle, Redesign, Recover and Remanufacture) methodology enables a total lifecycle-based closed-loop material flow [1,2]. Implementing product EoL recovery strategies, such as reuse, remanufacturing, and recycling, can help companies mitigate environmental impact and conform to strict regulations, while increasing global manufacturing competitiveness and promoting sustainable economic growth [3,4].

A closed-loop supply chain involves collecting used products from customers and performing product recovery strategies, such as reuse, remanufacturing, and recycling as well as disposing unrecoverable components/materials safely [5]. In closed-loop systems, products, components and materials can be utilized multiple times over multiple lifecycles before landfilled [6,7]. However, recycled materials are