Análisis del problema de dimensionado de lotes con remanufactura e incertidumbre en la demanda y los retornos

Abstract

El problema económico de dimensionamiento de lotes con remanufactura (ELSR por sus siglas en inglés) es una extensión del problema tradicional, en el que la demanda también puede satisfacerse mediante la remanufactura de productos usados (también llamados retornos) que son devueltos al origen. En la práctica, las decisiones de planificación deben tomarse en condiciones de incertidumbre. En este contexto, las decisiones deben tener en cuenta todas las realizaciones posibles de los parámetros de interés. Nuestro trabajo considera dos variantes del ELSR con incertidumbre en las cantidades de demanda y de retornos: con una sola línea tanto para la producción como para la remanufacturación, y con líneas dedicadas para cada una de estas dos actividades. Como parte de la revisión de la literatura, se presentan diferentes reformulaciones existentes y enfoques de solución para el caso determinista y de variantes estocásticas. Esta revisión se amplía mediante el diseño de formulaciones de programación entera mixta estocástica para las que se utilizan árboles de escenarios. La formulación natural del problema se reformula como un problema de localización de instalaciones, el cual se ha demostrado que es capaz de brindar buenos resultados para ELSR en su versión determinista. Nuestro objetivo luego, fue fortalecer las formulaciones naturales mediante la incorporación de inecuaciones válidas de camino y de árbol. También presentamos una modificación de la heurística relax-and-fix para el problema. Finalmente, presentamos los resultados obtenidos de la experimentación numérica llevada a cabo para el caso de líneas dedicadas, junto con las conclusiones y algunas posibles líneas para investigaciones futuras. Los hallazgos más relevantes que surgen del estudio computacional son los siguientes: la formulación con inecuaciones válidas de árbol tiene el potencial de mejorar la relajación a Programación Lineal del problema; en comparación con una formulación natural, el rendimiento de las inecuaciones de camino y de las reformulaciones de localización de las instalaciones disminuyen a medida que aumenta el horizonte de planificación del problema; el procedimiento heurístico sugerido parece ser prometedor para problemas de gran tamaño.