A multiobjective model for end of life decisions

Today, both the customers and the authorities want to reduce the amount of waste generated by products. The costs of disposal of the product have significantly increased and in recent years landfill and incineration capacity is low. Product Recovery Management (PRM), wants to meet the needs of the market through the management of all products used and discarded, components and materials. This thesis has the purpose to develop a model for the choice of the options of End-of-Life for a specific product/component/subcomponent. If It is analyzed the literatures, the model developed in this thesis work is innovative because it is the first that joins the follow properties: •General: applicable to all types of product and industrial sectors; •Multi objective: considers jointly the economic and environmental dimension; •Interactive: allows the decision maker to contextualize the current status of the product when it arrives in the company and the current status of the company at that time. Also It is chosen solution methods that enable decision makers to interact with the model before the optimization process. This thesis work is composed of 6 chapters that have the follows objectives: •The first chapter has the objective to introduce the model and which are its innovative characteristics compared to the models already present in literature. Then It has the objective to describe the structure of the thesis with its chapters and the logical links between them; •the second chapter concerns the literature part about the concept of Product Recovery at End-of-Life stage and the definition of the options of Product Recovery and the possible activities and sequences that can be in a single option with the aim of laying the groundwork for the definition of the model. Then It is provided the concepts of Activity Based Costing in order to lay the groundwork for the definition and calculation of economic dimension: direct costs and indirect costs. In addition It is integrated the model with the effect of variation of the influencing factors hypothesized. The effect of the change in the level of the influencing factors is taken into account in terms of differential value as dictated by the literature. Then It is described the concept of Simplified Life Cycle Assessment with its steps of definition and implementation. Finally It is introduced the definition of multi-objective resolution method to obtain an optimal or suboptimal option in output from the model; •The third chapter provides, once It is been placed all the basics in the previous chapter, the definition and description of the model relative to its algorithm with the description of the phases: initialization, calculation and termination phase; •The fourth chapter deals with the application of the model to a real case for the purposes of validating the model and It is analyzed the results obtained by the application of the model; •In the fifth chapter It is applied a sensitive analysis to underlying how the model answers to the variation of the factors respect to the base case; •The finally chapter has the objective to give conclusions about the model, the benefits and the problems of the model developed and the possible future developments.

Oggigiorno, sia i clienti che le autorità governative vogliono ridurre la quantità di rifiuti generati dai prodotti. Il costo dello smaltimento è significativamente aumentato e negli ultimi anni la capacità di discarica e di incenerimento si è abbassata. Product Recovery Management (PRM) ha l’obiettivo di soddisfare le esigenze del mercato attraverso la gestione di tutti i prodotti, componenti e materiali quando giungono al loro fine vita. La seguente tesi ha lo scopo di sviluppare un modello per la scelta delle opzioni di End-of-Life per un determinato prodotto/componente/sottocomponente. Analizzando la letteratura, il modello sviluppato in questo lavoro di tesi è innovativo perché è il primo che unisce le seguenti proprietà: •Generale: applicabile a tutte le tipologie di prodotto e di settori industriali. •Multi - obiettivo: considera congiuntamente la dimensione economica e quella ambientale •Interattivo: consente al decisore di contestualizzare sia lo stato attuale del prodotto quando arriva in azienda che lo stato attuale dell’ azienda in quel momento. Inoltre sono stati scelti dei metodi risolutivi che consentono ai decisori di interagire con il modello prima del processo di ottimizzazione. Il lavoro di tesi si compone di 6 capitoli che hanno i seguenti obiettivi: •Il primo capitolo ha l'obiettivo di introdurre il modello e le caratteristiche innovative rispetto ai modelli già presenti in letteratura. Ha, inoltre, l'obiettivo di descrivere la struttura della tesi, con i suoi capitoli e i collegamenti logici tra questi; •il secondo capitolo riguarda la parte della letteratura che introduce il concetto di recupero del prodotto a fine vita e la definizione delle opzioni e delle attività relative al Product Recovery. Vengono anche forniti i concetti di Activity Based Costing, al fine di gettare le basi per la definizione e il calcolo della dimensione economica relativamente ai costi diretti e costi indiretti. Inoltre vengono introdotti i criteri per le decisioni di breve termine utili a capire nel modello qual è l’effetto della variazione del livello dei fattori in termini differenziali sull’output del modello. Viene introdotto poi il concetto di LCA semplificata, con le sue fasi di definizione e di attuazione. Infine viene introdotta la definizione del metodo risolutivo multi-obiettivo per ottenere i risultati in uscita dal modello; •Il terzo capitolo fornisce la definizione e la descrizione del modello e del relativo algoritmo con la descrizione delle fasi che sono rispettivamente: la fase di inizializzazione, la fase di calcolo e di conclusione; •Il quarto capitolo ha l’obiettivo di applicare il modello ad un caso reale e vengono analizzati i risultati ottenuti; •Nel quinto capitolo si applica l’analisi di sensitività al caso reale al fine di validare la robustezza del modello; •L’ultimo capitolo ha l'obiettivo di dare conclusioni relativamente al modello, ai suoi benefici, ai problemi evidenziati nel modello e i possibili sviluppi futuri.