Reverse Logistics Models and Algorithms: Optimizing WEEE Recovery Systems

Modelos y algoritmos para logística inversa: optimización de sistemas de recolección de RAEE

Julio Mar-Ortiz¹, José Luis González-Velarde², and Belarmino Adenso-Díaz³

¹ Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Tamaulipas, Tampico, Tamaulipas, México. Correo: jmar@uat.edu.mx

³ Escuela de Ingeniería de la Universidad de Oviedo en Gijón, Spain. Correo: adenso@uniovi.es

Article received on 21/06/2011.
Accepted on 30/08/2011.

Abstract

This is a summary of the author's PhD thesis supervised by Jose Luis González-Velarde (Tecnológico de Monterrey, Mexico) and Belarmino Adenso-Díaz (Universidad de Oviedo, Spain) and defended on October 11, 2010 at the Tecnológico de Monterrey. The thesis is written in English and is available from the author upon request. This research focuses on Reverse Logistics. Its main objective is to develop mathematical programming models and algorithms to optimize emerging Waste of Electric and Electronic Equipment (WEEE) collection systems. The thesis begins with an overview of the WEEE collection process and identifies key strategic decision areas which impact the performance of a collection system. It specifically identifies three closely interrelated problems within the logistics–manufacturing interface: network design, vehicle routing and cellular manufacturing (disassembly). Even though there is plenty of published literature on each of these individual problems, this research bridges a gap in existing literature on vehicle routing and cellular disassembly systems. The research aims to provide efficient solution approaches to optimize WEEE collection systems, therefore it uses real-world data and case studies (when possible) to test the proposed solution procedures. Computational results using real data show that the proposed methods outperform real existing approaches to reverse logistics.

Keywords: Reverse logistics, vehicle routing, cellular manufacturing, integer programming, metaheuristics.

Este artículo presenta un resumen de la tesis doctoral del autor, la cual fue supervisada por José Luis González-Velarde (Tecnológico de Monterrey, México) y Belarmino Adenso-Díaz (Universidad de Oviedo, España) y defendida el 11 de Octubre de 2010 en el Tecnológico de Monterrey. La tesis está escrita en inglés y disponible sobre petición directa al autor. Esta investigación se enfoca en el estudio de la logística inversa. Su principal objetivo consiste en desarrollar modelos de programación matemática y algoritmos para optimizar los emergentes sistemas de recolección de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE). La tesis comienza con una descripción general del proceso de recolección de RAEE, e identifica las principales áreas de decisión que impactan el rendimiento de los sistemas de recolección. De forma específica se identifican tres problemas altamente interrelacionados dentro de la interfaz logística–producción–manufactura: diseño de redes, ruteo de vehículos y manufactura (desensamble) celular. Aun cuando existe una plenitud de literatura publicada sobre cada uno de estos temas, esta investigación llena un vacío en la literatura de ruteo de vehículos y manufactura celular. La investigación tiene por meta proporcionar enfoques de solución eficientes para optimizar los sistemas de recolección de RAEE, por ello utiliza datos reales y casos de estudio para probar los procedimientos de solución propuestos. Los resultados computacionales muestran que los métodos sobresalen respecto a los enfoques actuales en logística inversa.

Palabras clave: Logística inversa, ruteo de vehículos, manufactura celular, programación entera, metaheurísticas.

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References

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