회수부품의 경제적 재사용을 위한 수명 후 제품의 선택적 해체 순서 결정

Abstract

In modern society, corporate products are increasingly socially responsible. Companies need to consider their product not just when it is manufactured but also entire life cycle. One of the biggest changes is the end of life cycle of product. Traditionally, consumers were responsible for disposal products that they bought. But products become more complicated and the environmental impacts increases, so companies are held accountable not only for their social views, but also for their law. As a result, they need to consider the recovery process after the end of life of product. Among them, reuse of necessary parts rather than simply disposing of products is a strategy that can bring the maximize value. Determining target parts that reusable, or valuable, are an important decision in the disassembly process. Since end-of-life products had different environment in middle of life, considering these difference is necessary. There is also the possibility that the predictions of product reuse are wrong because there is limited information in initial inspections. Therefore, this paper proposes framework of sequencing for selective disassembly of end-of-life products. By using dynamic programming, optimal disassembly sequence is determined. Subsequently, dynamic programming model is then improved by comparing with actual results. In case study, selective disassembly framework is applicate on wireless mouse. In application, the more reuse applied to different parts, the more selective disassembly sequence also changed. Furthermore, trend in the number of disassembly operations is identified when cost of operations is changed. Finally, as the number of trials increased, change of prediction error probability is converge.

현대 사회에 있어서 기업이 생산하는 제품은 사회적으로 점점 책임이 부과되고 있다. 단순히 제품을 제조하는 시점뿐만 아니라 제품의 수명주기 전반에 걸쳐서 기업은 해당 제품에 대한 고려가 필요하다. 그 중에서도 가장 큰 변화를 보이고 있는 것은 제품의 수명 주기가 끝난 후의 시점이다. 기존에는 수명 주기가 끝난 후에는 제품의 구매자가 폐기를 맡았다면 제품이 복잡해지고 환경에 끼치는 영향이 늘어남에 따라서 사회적 시선뿐만 아니라 법적으로도 기업에게 책임이 부과된다. 그에 따라 기업은 제품의 사용 주기가 끝나는 시점에 맞추어 회수 후 처리에 대한 고려가 필요하다. 그 중 제품을 단순히 폐기하는 것이 아닌 필요한 부품을 회수하는 것은 가치를 최대한 가져올 수 있는 전략이다. 수명 주기가 끝난 제품에서 재사용이 가능한, 즉 가치가 있는 목표 부품을 결정하는 것은 해체 과정에 있어서 중요한 요소이다. 하지만 각 제품이 수명 주기 중간에 거쳐온 환경에 따라서 내부 부품의 상태가 다르기 때문에 이를 고려하는 것은 전반적인 가치 창출에 있어서 중요한 요소이다. 또한 초기 검사를 통한 해체 순서 결정에서 초기에는 얻을 수 있는 정보가 한정적이기 때문에 재사용성에 대한 예측이 틀릴 가능성 또한 존재한다. 따라서 본 논문에서는 수명 주기가 끝난 제품에 대한 선택적 해체를 위한 계획법을 제안하고자 한다. 목표 부품의 결정에 따라 최적의 해체 순서를 동적 계획법을 통해 결정하고 나온 결과와 실제 결과와의 비교를 통해 동적 계획법에 대한 개선으로 재사용성에 대한 예측이 틀릴 가능성을 보완한다. 사례 연구에서는 앞에서 제시했던 선택적 해체 계획법을 바탕으로 실제 무선 마우스를 활용하여 적용한다. 적용할 때 있어서, 실제로 재사용성에 대한 판단이 동적 계획법을 통한 해체 순서에 영향을 주는지에 대해서 분석하였다. 재사용성이 부품마다 다르게 적용될수록 선택적 해체 순서 역시 변화하였다. 더 나아가서 해체 비용이 변화함에 따라서 진행되는 해체 작업 수에 대한 추세를 확인하였다. 마지막으로는 실제로 예측 실패 확률이 제품이 해체 과정으로 진행될 때마다의 변화 추세에 대하여 보았다. 점점 하나의 값으로 수렴해가며 모델 자체가 하나의 점으로 개선되어감을 확인할 수 있었다. 이러한 사례연구는 제시한 계획법이 실제로 초기 단계의 선택적 해체에 있어서 유의미함을 시사한다.