This study deals with production control and pricing policies of a recycling system assuming that the demand of item is deterministic and that a fixed fraction of the demand returns to the production system. To meet the quality requirement of the serviceable item, we take into account of the restriction on raw material composition in the first chapter of the study. We develop a mathematical model with three inventory items, serviceable items, recycled raw material and procured raw material, with the objective of minimizing the total cost. And the model is extended to the case with exponential deterioration of recycled raw material to investigate the economic impact of deterioration caused by environmental elements.
In the following chapter, the concept of the minimum allowed quality level of returned items is introduced for the extension of the first chapter. A search procedure is developed based on the Taylor series approximation and the performance of the proposed method is investigated through sensitivity analysis.
And the pricing policy in a reverse logistics chain with take-back requirement is studied in the last chapter. The policies of original equipment manufacturer (OEM) and remanufacturer are investigated under two cases, competition and cooperation, through the development of mathematical models with the objective of profit maximization. The first case is solved with the repeated game model and the second one with a search procedure. Also, sensitivity analysis is conducted to analyze the interactions between the two parties.
최근 유럽연합에서 발효된 2개의 환경법규, 즉 제품 포장 재활용 및 전자제품 폐기 처분에 대한 제조업체의 책임 부여를 시작으로 환경 및 자원 보전에 기초한 생산 개념이 부각되어 왔다. 이러한 자원순환형 공급사슬 분야에 대한 이론 및 기술을 개발하기 위하여 세계적으로 많은 대학, 연구소 및 기업이 연구에 매진하고 있으나 자원순환형 공급사슬 시스템의 구현과 그 경제적 운용에 크고 작은 어려움이 계속되고 있다. 이는 역방향 공급사슬과 순방향 공급사슬 두 체계 사이의 본질적 차이들로 인하여 현재까지 연구되어온 순방향 공급사슬 분석 방법론들이 역방향 공급사슬에 연계된 다양한 활동 분석에 더 이상 유효하지 않기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 자원순환형 공급사슬 체계의 효율적 운용 방법론을 제시하기 위하여 아래와 같이 세부 연구를 수행하였다.
Chapter 2에서는 수요가 일정하고 그 수요의 일정 부분이 수거되는 재생 시스템에서 최종 제품의 품질에 대한 요구조건이 주어졌을 경우 시스템의 최적 생산 계획 수립을 연구하였다. 이를 다시 수거된 원자재에 Exponential deterioration이 발생하는 상황으로 확장하여 Deterioration이 순환형 공급사슬의 경제성에 미치는 영향을 분석하였다.
아울러 Chapter 3에서는 자원순환형 공급사슬에서 소비자로부터 수거되는 불균일 품질의 폐제품에 대하여 최소허용품질기준을 설정하여 일정 기준 이상의 폐제품만 회수/재생함으로써 비용 대비 효과를 극대화시킬 수 있을 것이라는 가정 하에 폐제품의 품질을 확률 분포로 설정함으로써 Chapter 2에서 제안된 자원순환형 공급사슬 모형을 확장하였다. 제안된 수리 모형을 바탕으로 회수/재생 시스템의 이익을 최대화할 수 있는 최소허용품질기준 설정 및 신품 구매/생산 일정의 효율적 운영 방안 수립을 모색하였으며, Taylor Series expansion을 이용한 근사해 탐색 방법을 제시하여 그 성능과 정확성을 수치 예제를 통하여 확인하였다.
Chapter 4에서는 순환형 공급사슬에서 재생공정을 거친 폐제품이 원제품의 저가 대용품으로서 시장에 유통될 경우, 원제품 수요가 저가의 재생품 수요로 전이되는(demand leakage) 현상을 연구의 대상으로 설정하였다. 이와 같은 재생업자의 등장은 원제품 생산자에게는 경쟁업체의 출현이라는 부정적인 측면을 갖지만, 그와 동시에 환경규제에 따른 폐제품 회수 의무를 재생업자가 대행하게 됨으로써 원제품 생산자가 경제적 이득을 도모할 수 있는 역설적 상황 또한 제공된다. 이때 원제품 생산자와 재생품 생산자간의 경쟁 및 상생 관계를 통합적으로 분석하는 수리모형 연구를 Repeated game model을 기반으로 수행함으로써 정부의 환경 정책과 소비자의 구매 특성이 원제품 및 재생품 생산업자에게 미치는 영향을 분석하였다.
