International Conference on Remanufacturing  

ICoR 2019    

University of Strathclyde, Amsterdam, Netherlands June 23‐25 2019 

    

Conference Chair:  

Dr Winifred Ijomah    

Conference Organisers:  

Dr Erik Sundin  

Prof James Windmill      

Supported by:  

Department of Design, Manufacturing and Engineering Management Faculty of Engineering, University of Strathclyde 

 Department of Management and Engineering,  

Linköping University  

  The organisers would also like to thank all the members of the Remanufacturing Group at Strathclyde, and the Manufacturing Engineering Division at Linköping for 

their help and support. 

  Conference Sponsors 

 

  

Conference Information   Special features: 

Access to the ReMaTec remanufacturing show bringing together everyone working in the automotive and aftermarket for a series of formal and informal networking activities 

Prize giving: Best presentation and Best paper  Reman Challenge: 

Award of the Reman Challenge prize, sponsored by Borg Automotive  Networking: 

Reman Industry Reception at Rematec on the evening of the 23rd June 

Buffet event on the evening of the 24th June 

Lunch and coffee breaks each day 

ReMaTec trade show access  Notes: Accommodation can be booked via the conference website.  For further information:  Email: icor2019‐conf@strath.ac.uk   Web: www.remanufacturing‐conference.com   

Conference Site  

Amsterdam RAI Europaplein NL 1078 GZ Amsterdam 

 T: +31 (0) 20 549 17 22  

 

RAI Entrance ‘F’ ICoR 2019: F004‐005 and surrounds  

 

 

Invited Talks  Conference Keynote Talks:  Professor Surendra M. Gupta Northeastern University, USA  Professor Akinwale Coker University of Ibadan, Nigeria  Professor John W. Sutherland  Purdue University, USA  Professor Peggy Zwolinski University of Grenoble Alpes, France   Industry Keynote Talk:  Michael Hague‐Morgan – Autocraft Solutions Group    

Complete Conference Programme  

 

Sunday 23rd June 

10:00  ReMaTec SHOW FLOOR OPENS 

12:00  WELCOME COFFEE & SNACK

12:30  Welcome  Dr Winifred Ijomah University of Strathclyde 

12:40  Keynote  

Prof Surendra M. GuptaNortheastern University 

  Talk Session 1 – Automotive Remanufacture IChair: Dr David Paterson 

13:20  Talk  Erik Sundin Challenging changes in the remanufacturing of automotive parts for electric cars 

Linköping University, Sweden 

13:40  Talk  Francesco Maltoni  Remanufacturing of electric vehicles batteries up to the cell level 

RWTH Aachen University, Germany 

14:00  Talk  Sascha Ruggaber Preliminary Framework for Decision Making on Advanced Technologies for the Remanufacture of Combustion Engines 

University of Strathclyde, UK 

14:20  COFFEE

  Talk Session 2 –  Automotive Remanufacture IIChair: Dr Yan Wang 

14:50  Talk  Pedro Piñeyro Analysis of a hybrid production‐remanufacturing system with inspection and grading of returns 

Universidad de la República, Uruguay 

15:10  Talk  David Paterson Non‐destructive inspection of engine cylinder heads for remanufacture 

University of Strathclyde, UK 

15:30  Talk  Raphael Wasserbaur Spurring remanufacturing through public procurement – A case study in the Swedish automotive industry 

Linköping University, Sweden 

15:50  Talk  Chigozie Nwankpa Deep Learning Based Vision Inspection System for Remanufacturing Application 

University of Strathclyde, UK 

16:10  Talk  Matthias Rickert Remanufacturing of welded transmission parts in the automotive industry: Challenges and strategies to choose optimal process designs  

Daimler AG, Germany

16:30  END OF ICoR DAY 1

17:00  REMAN INDUSTRY RECEPTION – REMATEC 

Monday 24th June 

09:00  COFFEE

09:30  Keynote  

Prof Akinwale Coker University of Ibadan 

  Talk Session 3 –  Modelling & Optimization for Remanufacture IChair: Prof Wilkistar Otieno 

10:10  Talk  Kaipu Wang A genetic simulated annealing algorithm for partial destructive disassembly line balancing problem 

Huazhong University of Science and Technology, China 

10:30  Talk  Sebastian Groß Simulation‐based optimization using multi‐agent technology for efficient and flexible production planning and control in remanufacturing 

University of Applied Sciences Trier, Germany 

10:50  COFFEE

     

Talk Session 4 –  Modelling & Optimization for Remanufacture IIChair: Dr Erik Sundin 

11:20  Talk  Wilkistar Otieno Fuzzy Hierarchical Model Approach to Assessing Furniture Remanufacturability 

University of Wisconsin‐Milwaukee, USA  

11:40  Talk  Okechukwu Okorie A Simulation‐Based Understanding of Digitalization in Remanufacturing Operations 

Cranfield University, United Kingdom 

12:00  Talk  Yan Wang A knowledge reuse system for remanufacturing process planning 

University of Brighton, UK 

12:20  Talk  Shanshan Yang A Cost Model for Evaluating the Economic Benefit of Mould Remanufacturing 

Advanced Remanufacturing & Technology Centre, Singapore 

12:40  LUNCH

13:30  Keynote  Prof John W. Sutherland Purdue University 

14:10  Reman Challenge 

Reman Challenge AwardBorg Automotive 

14:50  COFFEE

  Talk Session 5 –  Developing Remanufacture Around the WorldChair: Dr Ramesh Subramoniam 

15:20  Talk  Khalid Mahmood Design‐To‐Cost Remanufacturing Model for the Radar Systems 

University of Strathclyde, UK 

15:40  Talk  Akinwale Coker Remanufacturing of Phototherapy Equipment through Indigenous Technology and its Effectiveness in Treating Neonatal Jaundice in Nigeria 

University of Ibadan, Nigeria 

16:00  Talk  Damola Akano Remanufacturing of Neonatal Incubators: A sustainable option to providing affordable incubators  

University of Strathclyde, UK 

16:20  Talk  Shu‐San Gan Remanufactured or Secondhand Mobile‐phone: An Indonesian Context 

Petra Christian University, Indonesia  

16:40  Talk  Eze Solomon Chika A Decision Support Tool for Medical Equipment Remanufacturing in a Developing Country 

University of Strathclyde, UK 

17:00  BUFFET DINNER 

Tuesday 25th June 

09:00  COFFEE

09:30  Industry Keynote 

Michael Hague‐MorganAutocraft Solutions Group 

  Talk Session 6 – Remanufacture Tools & Techniques IChair: Dr Pedro Piñeyro 

10:10  Talk  Ramesh Subramoniam Digital Product Life Cycle Approach to Remanufacturing and Reverse Supply Chain 

University of Texas, Dallas, USA 

10:30  Talk  Murtadha Aldoukhi Designing a Closed‐Loop Supply Chain Network under Uncertainty and Product Substitution 

Northeastern University, USA 

10:50  COFFEE

11:20  Keynote  Prof Peggy Zwolinski Universite Grenoble Alpes 

  Talk Session 7 –  Remanufacture Tools & Techniques IIChair: Dr Pedro Piñeyro 

12:00  Talk  David Paterson Determining the state of charge of Ni‐MH rechargeable batteries: EIS and electronic approach 

University of Strathclyde, UK 

       

   

12:20  Talk  Tom Bauer Design for cascading applications ‐ multiple paths to extend the use phase of products 

Universite Grenoble Alpes, France 

12:40  Talk  Winifred Ijomah Large scale demonstration of new circular economy value‐chains based on the reuse of end‐of‐life fiber reinforced composites 

University of Strathclyde, UK 

13:00  LUNCH

  Talk Session 8 – Remanufacturing Strategy & Decision MakingChair:  Prof Peggy Zwolinski 

13:50  Talk  Nina Boorsma Remanufacturing challenges for the building industry; similarities between designing products and building parts 

Delft University of Technology, Netherlands 

14:10  Talk  Hennie Husniah Optimal condition‐based maintenance policy for leased remanufactured system 

Langlangbuana University, Indonesia 

14:30  Talk  Ander Elgorriaga Towards an Integral Remanufacturing Supporting Strategy: The Basque Countries First Results 

Ihobe, Spain 

14:50  Talk  Fiona Gutteridge The application of life cycle assessment in remanufacturing – understanding its use as a decision making tool 

University of Strathclyde, UK 

15:10  Talk  Aditya Pandit The Impact of Warranty Fraud in Remanufactured Products 

Northeastern University, USA 

15:30  ICoR CLOSING CEREMONY

  Invited Talk and Industry Statement Abstracts 

  

Remanufacturing as a Rescue Approach in Nigeria’s Healthcare Sector  Professor Akinwale Coker University of Ibadan, Ibadan, Nigeria   With a population of about 200 million, an infant mortality rate of 69 per 1,000 and a maternal mortality rate of 800 per 100,000, the healthcare industry in Nigeria is underperforming. Studies have shown that the technological support for the country’s healthcare system is quite weak: this is most significant in tertiary hospitals where challenging diseases are cared for. The other two levels of care‐ primary and secondary are not spared. Challenges reported as militating against appropriate technological advancement in healthcare in the country included lack of facilities, unskilled personnel who are highly deficient in appropriate training, poor funding and lack of approved standards and regulatory bodies.           The experiences in Nigerian hospitals, particularly in peri‐urban and remote communities, have shown that health facilities are not only badly managed; they are not properly maintained even as skilled medical technicians and engineers needed to fix medical equipment are simply unavailable. Hospitals’ warehouses are full of abandoned and rusting equipment and frustrated workers narrating stories of equipment failure. The mad rush for imported technologies had not worked either.  Remanufacturing, as practiced in other parts of less developed countries is becoming a way of taking one’s destiny in one’s hands in low‐ and middle‐income countries (LMICs).  Some efforts in this direction in Nigeria had proved that remanufacturing could salvage the worrisome situation in the healthcare industry in the country. For instance, some prototype of body warmer, muscle stimulator, needle crusher, baby incubator, phototherapy lamp and biomedical animal metabolic cage have been produced by our research group with some level of success.  This paper reports our efforts of indigenous technologies that could go a long way in solving the myriads of problems associated with equipment in Nigeria’s healthcare sector which are applicable in other disciplines. 

  Prof Akinwale Coker started his working career as a Lecturer in the Department of Civil Engineering, University of Ibadan in 1991 and rose to Professorship in 2010. He was a Visiting Scholar to the School of Engineering and Built Environment, University of Wolverhampton, Wolverhampton, UK in 2007 and later served as a Ph.D Research Advisor from 2012 till 2017 at the same university. He served as a Visiting Professor in 2017 at the Faculty of Environment and Technology, the University of West of England, Bristol. Akinwale has been from 2014 till date, an Affiliate Professor at the Department of Biomedical Engineering, Northwestern University, Evanston, Illinois, USA and a Visiting Professor at the Centre for Urban and Rural Research, Alabama A&M University, Alabama, USA. Professor Coker has concentrated his research works on Environmental and Biomedical Engineering. To date, he has successfully supervised 10 Ph.D. Theses, 57 M.Sc. and 81 B.Sc. projects. He has to his credit four patents, and over ninety publications in peer‐reviewed journals, books and refereed conference proceedings. He has presented several papers in international conferences in Africa, Asia, Europe and North America. Akinwale is a member of several professional societies in Nigeria and overseas (Nigeria Society of Engineers, Nigeria Institute of Environmental Engineers and The American Society for Engineering Education, Biomedical Engineering Society, just to mention a few). He is the Director of the Nigerian Awareness and Action for Environmental Health (NINAAFEH), an NGO devoted to Environmental Sustainability. 

   

Recent Areas of Academic Research in Remanufacturing and Future Trends  Professor Surendra M. Gupta Northeastern University, USA   In an ideal world, humans would like to maintain the current and future economic profitability, environmental protection and quality of living standards. This has created an urgency for sustainability which is the ability to continue the current behavior indefinitely. This has led to a push for reduction and elimination of waste as well as preservation of resources which are the missions of lean manufacturing and product recovery (using reverse supply chains) respectively. Reverse supply chains consist of a series of activities required to collect used products from consumers and reprocess them to either recover their leftover market values or dispose of them. Remanufacturing is an important element of reverse supply chains. The increase in the popularity and implementation of remanufacturing have created many challenges due to uncertainties in the quality and quantities of returned products, difficulties in estimating the remaining lives of the components, unknown timings of the availability of end‐of‐life (EOL) products, balancing the remanufacturing line, pricing decisions, warranty cost estimation and opportunity for committing fraud by third party and customers, to name a few. This talk will provide an overview of the various modeling techniques used by researchers to address the above mentioned challenges as well as avenues for future research.   Prof Surendra M. Gupta, Ph.D., P.E., is a Professor of Mechanical and Industrial Engineering and the 

Director of the Laboratory for Responsible Manufacturing at Northeastern University in Boston, Massachusetts, USA. He received his BE in Electronics Engineering from Birla Institute of Technology and Science, MBA from Bryant University, and MSIE and Ph.D. in Industrial Engineering from Purdue University. He is a registered professional engineer in the State of Massachusetts, USA. Dr. Gupta’s research interests span the areas of Production/Manufacturing Systems and Operations Research. He is mostly interested in Environmentally Conscious Manufacturing, Reverse and Closed‐Loop Supply Chains, Disassembly Modeling and Remanufacturing. He has authored or coauthored twelve books and over 600 technical papers published in edited books, journals and international conference proceedings. His publications have received over twelve thousand citations (with an h‐index of 54) from researchers all over the world in journals, proceedings, books, and dissertations. He has traveled to all seven continents viz., Africa, Antarctica, Asia, Australia, Europe, North America and South America and presented his work at international conferences on six continents. Dr. Gupta has taught over 150 courses in such areas as operations research, inventory theory, queuing theory, engineering economy, supply chain management, and production planning and control. Among the many recognitions received, he is the recipient of outstanding research award and outstanding industrial engineering professor award (in recognition of teaching excellence) from Northeastern University as well as a national outstanding doctoral dissertation advisor award 

Environmentally Driven Value Creation in Support of a Circular Economy  John W. Sutherland, Ph.D. Professor and Fehsenfeld Family Head Environmental and Ecological Engineering Purdue University, USA   There are growing concerns over the management of discarded products and the depletion of the natural resources used in these products. While selected initiatives have had some success at reducing these environmental burdens, relative to the scale of the problem, the actual impact has been modest. What is needed are strategies, technologies, and business models that promote value recovery of end of use (EoU) products – some have termed this a “circular economy.” This presentation will discuss examples where product maintenance, remanufacturing, recycling, etc. may be utilized. It will be seen that these approaches create economic value and preserve natural resources.   Prof John W. Sutherland is Professor and Fehsenfeld Family Head of Environmental and Ecological Engineering (EEE) at Purdue University. As Head, he has led the development of EEE into one of the largest environmental engineering programs in the U.S. Sutherland received his B.S., M.S., and Ph.D. degrees from the University of Illinois at Urbana‐Champaign. He is one of the world’s leading authorities on the application of sustainability principles to design, manufacturing, and other industrial issues. He has mentored nearly 100 students to the completion of their graduate degrees, and published over 300 papers in various journals and conference proceedings. His honors include the SME Outstanding Young Manufacturing Engineer Award (1992), Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (1996), SAE Ralph R. Teetor Educational Award (1999), SME Education Award (2009), SAE International John Connor Environmental Award (2010), ASME William T. Ennor Manufacturing Technology Award (2013), and SME Gold Medal (2018). Sutherland is a Fellow of SME, ASME, and CIRP 

Development of Agile Circular Industrial Systems for Remanufacturing and Repurposing   Professor Peggy Zwolinski University of Grenoble Alpes, France   Prof Peggy Zwolinski is professor of engineering design and sustainable engineering at Univ. Grenoble Alpes since 1999. She has been head of the G‐SCOP laboratory research group on design for environment from 2007 to 2015. Peggy Zwolinski is now leading a large project focused on creating an agile remanufacturing system aimed at streamlining the process of repurposing used products within the scope of circular economy law. As part of this initiative, she is collaborating with key stakeholders including consumers, company representatives, and data scientists to gain a holistic understanding of how to develop a means to optimize recovering value from existing products.    

                         

Industry Statement: Autocraft DriveTrain Solutions  Michael Hague‐Morgan Co‐Owner, Autocraft DriveTrain Solutions   Michael Hague‐Morgan is a co‐owner of Autocraft Solutions Group in the UK, which is Europe's largest independent engine remanufacturer and assembler, and provider of Electric Vehicle battery assembly and remanufacturing solutions, component machining and engineering services to the global OEMs. A keen off‐road enthusiast, Mike followed his hobby of rebuilding old Land Rovers into a Mechanical Engineering degree. Having initially started his career at Ford, Mike moved into the automotive tier 1 supply base working in the casting, forging and machining sector where he had roles in operations, engineering and sales at sites across the UK. Mike joined Autocraft in 2008, with a brief to turn the loss‐making company around. Mike led the management buy‐out of the company in 2010, and under his commercial and engineering leadership Autocraft has grown from £8m to £25m turnover, added two more sites in the UK and is a profitable company with a strong balance sheet and a bright future   

Contributed Talk Abstracts

Remanufacturing of Neonatal Incubators: A sustainable option to providing affordable incubators  Damola Akano1*, Winifred Ijomah1, James Windmill2  1Design, Manufacturing and Engineering Management, University of Strathclyde, Glasgow, G1 1XJ 2Electronic and Electrical Engineering, University of Strathclyde, Glasgow, G1 1XW 

 Neonatal Incubators are medical devices used to ensure the thermal stability of sick newborns and premature infants while they receive intensive care. Recent technological advancement has resulted in rapid obsolescence of many neonatal incubators. As a result, there exist a stockpile of obsolete and dysfunctional incubators in many hospitals, warehouses and repair houses, especially in developing countries. Economically, newer models of the equipment are usually more expensive and unaffordable in regions where they are most needed. Despite the increase in the demand for the neonatal incubator, previous studies have not sufficiently tackled ways to make it more affordable and available, not to mention accessing its sustainability. A reasonable approach to tackle this issue could be to adopt remanufacturing. Remanufacturing has been shown to be a potential solution for making medical equipment more sustainable. This review will thus examine the prospects of remanufacturing, an industrial process of restoring used products to “like‐new” condition with matching warranty, to improve the sustainability, availability and affordability of standard neonatal incubators. Findings from literatures have revealed a focus on improving temperature and humidity controls and sensors, exposure to high noise levels, structural design, lighting and illumination, exposure to electromagnetic fields (EMF) and handling of the incubator, with only a few articles discussing the possibility of reusing the incubator through repairs or recycling. Remanufacturing presents a cost‐effective approach by reducing raw materials consumption, energy usage, specialized labour intensity and landfill impact. This, novel idea, is a long‐term sustainable solution to the challenge of providing standard neonatal incubators.  *Corresponding Author: damola.akano@strath.ac.uk 

              

Designing a Closed‐Loop Supply Chain Network under Uncertainty and Product Substitution  Murtadha Aldoukhi*, Surendra M. Gupta  Department of Mechanical and Industrial Engineering, College of Engineering, Northeastern University Boston, MA, USA, 02115 

This paper addresses the design of a Closed Loop Supply Chain (CLSC) network where the impact of government regulations on carbon emission is considered. The proposed CLSC is a result of the integration of forward and reverse supply chains. It consists of multiple alternatives of raw material suppliers, hybrid manufacturers/remanufacturers, warehouses, retuned product collectors and market locations. To ship the product between the facilities in the CLSC, multiple transportation alternatives are proposed. The inventory level of each market location, which influence the service level, is taken into account. The proposed model incorporates uncertainty in the demand of new products, the demand of remanufactured products and the number of returned products while a scenario‐based robust optimization model is used. Due to economic and environmental evaluation criteria, and in order to study the impact of the service level, goal programing is used. The literature contribution here has to do with studying the CLSC design under uncertainty, in which, economic, environmental and service level objectives are addressed in addition to the downward product substitution policy. The results of this study show the decision on which facility to open, the number of new and remanufactured products to produce/substitute, the inventory level at each market location and the transportation mode to be selected. A numerical example is considered to illustrate the methodology.  Keywords: Closed Loop Supply Chain Network, Service Level, Robust Goal Programming, Remanufacturing, Product Substitution  *Corresponding Author: aldoukhi.m@husky.neu.edu

              

Design for cascading applications ‐ multiple paths to extend the use phase of products  Tom Bauer*, Peggy Zwolinski, Guillaume Mandil  Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP*, G‐SCOP, 38000 Grenoble, France 

 This paper focuses on an innovative end‐of‐use strategy: repurposing. We define ‘repurposing’ as a manufacturing process through which products nearing their end‐of‐life are reused in different applications. At the end of their intended use, products are reintegrated into the manufacturing chain and adapted for their next application. We also refer to this strategy as cascading application reuse (CAR). The main purpose of CAR is the preservation of the added‐value of such products. The objective of this research is to provide a clear vision to design teams about repurposing strategies and how to integrate them during the upstream stages of the design process. The objective is to support de‐signers during the manufacturing of repurposed products. Indeed, designing a 2‐usages CAR products may be fully achieved from former design steps, fully done during redesigning steps or partly realised during both of them (see Figure 1). Each have advantages and disadvantages that will be investigated in the pa‐per: subsequent applications and needs not fully defined, which affect performance, potential evolution during the lifecycle, fuzziness regarding next uses, the need for product recovery at the end of use, etc.     Because several differences with classical design practices appear, a design stage for repurposed products must therefore be integrated before subsequent applications (the ‘Preparation’ step in Figure 1) in order to optimise redesigned solutions. Integrated as early as possible, they aim to facilitate product reuse by taking into account stakeholders, life cycle phases, time aspects and better information management. The central illustration in our research addresses lithium‐ion batteries used in electric building site ma‐chineries and repurposed into forklift trucks applications. Working sessions have been conducted with multiple stakeholders (sponsor, design teams, logisticians, recycler, etc.). Despite these advantages, examples of product adaptation for CAR remain at a proof‐of‐concept scale as these products and their value chains are not yet designed with strategies supporting reuse. 

  *Corresponding Author: tom.bauer@g‐scop.eu 

Remanufacturing challenges for the building industry; similarities between designing products and building parts  Nina Boorsma1*, Tanya Tsui2, Layla van Ellen2, Tania Cortés Vargas2, David Peck2 

 1Faculty of Industrial Design Engineering, Delft University of Technology 2Faculty of Architecture and the Built Environment, Delft University of Technology 

 The building industry contributes approximately 40% of the total waste generated in the European Union (EU). Across the EU a shift towards closing product loops, as part of a transition towards a circular economy, is considered as a promising approach to reduce waste and pollution. Remanufacturing is an example of a strategy which supports this approach. It is applied in various industries that are intensive materials users. It has, however, not been applied in the building sector on a large scale. This is unfortunate, given that buildings offer several favorable key conditions for remanufacturing, such as providing access to high volumes of products, containing high material value, at fixed locations. This paper aims to analyse the human, soft issues for design for remanufacturing at the design stage of products used in the built environment. The methodology used consisted of a literature review followed by a workshop with twenty professionals from the building industry. The workshop approach was developed in a series of EU funded projects. The paper concludes by proposing that, even though the technical barriers to remanufacture building products are low, the soft barriers in the shift towards remanufacturing, on a larger scale, appear to remain high.   *Corresponding Author: n.e.boorsma@tudelft.nl 

               

Challenging changes in the remanufacturing of automotive parts for electric cars 

Robert Casper, Erik Sundin*  Division of Manufacturing Engineering, Department of Management and Engineering, Linköping University, SE‐58183 Linköping, Sweden  

The remanufacturing of automotive parts is ensuring commercial and environmental sustainability. For several years the market share of battery electric vehicles (BEV) and hybrid variations is constantly increasing. The power‐train concept differs in essential components between cars with combustion engines and electric cars. As a result, the processes of remanufacturing these parts are differing, which will significantly change automotive remanufacturing in future.              An electric vehicle consists of one or multiple electrical motors for propulsion. In recent years many car manufactures invested a significant effort into research and development to transform classical vehicle concepts with combustion engines into concepts with alternative drive‐train concepts. In this ongoing transformation process the various car manufactures were approaching several different types of concepts. The main three concepts are Battery Electric Vehicle (BEV), Hybrid Electric Vehicle (HEV) and Plug‐in Hybrid Electric Vehicle (PHEV). Other available types, for example Extended Range Electric Vehicles (EREV or REEV), Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) and Solar Electric Vehicle (SEV), have only a little market relevance today. The remanufacturing of drive‐train components for cars with combustion engines have already been analysed in several papers. HEVs and PHEVs are consisting of combustion engines. Therefore, this paper is focusing only on BEVs, as the remanufacturing of their main drive‐train components is still an important and less researched field of investigation.               The aim of this paper is to define and evaluate the potential changes in the coming years for the remanufacturing industry as a result of the increase of BEVs.The results show that previous researchers have highlighted the significantly lower quantity of moving parts in BEV in comparison to cars with combustion engines. Reliable analyses about the concrete difference in the quantity of moving parts are not available. The different kind of BEV concepts (single, double or four motors design) and the definition which part is to count as a moving part, complicates the creation of these analyses. The decreased quantity of moving parts is leading to; 1) A decreased complexity; 2) A smaller number of parts which are subject to wear; and 3) A fewer usage of oil and grease resulting in less dirt.   The emerging market for components of electric cars is offering chances and challenges for companies which are today operating in the remanufacturing of mechanical parts as well as for companies which are not at all working in this field. The chances identified are: 1) The market is constantly growing; 2) The market actors are not finally set; 3) In major markets the responsibility to recycle battery packs is already in the authority of the manufacturer. This is already the case in the EU  and China, which will have an effect on the capacity of battery recycling; and 4) Investments have to be made into equipment, technology and know‐how. But large, cost‐intensive machinery parks are no longer needed. Handling hazardous waste is not so important. The challenges identified are: 1) As the technology is young, remanufacturing processes are not defined and not proven like they are for mechanical remanufacturing; 2) The chemical formulation of battery packs is not standardised today, which makes it more difficult to implement standardiation in remanufacturing processes; and 3) A market for replacement parts for defect components has to evolve.  Keywords: Remanufacturing, automotive, BEV, electric vehicles / cars, future challenges  

* Corresponding author. Tel.: +46‐13‐286601; fax: +46‐13‐282796. E‐mail address: erik.sundin@liu.se 

A Decision Support Tool for Medical Equipment Remanufacturing in a Developing Country 

Eze Solomon Chika*, Winifred Ijomah, Tse Chui Wong 

Design, Manufacture and Engineering Management, University of Strathclyde, Glasgow, Scotland 

The  remanufacturing  concept  was  initially  proposed  under  the  United  Nations  Projects GLO/80/004  and  GLO/84/007,  as  a  means  of  achieving  economic  and  social  benefits  through sustainable  resource  recovery  activities  in  developing  countries.  Remanufacturing  is  particularly applicable to developing countries because it requires less capital and fewer labour skills than that of  original  equipment manufacturers. Whereas  the  benefits  seem more  relevant  to  developing countries, it appears that remanufacturing is still at its infancy for many countries in this category. For instance, the majority of the remanufacturing case studies have been conducted in developed countries, with only a few in India, China and Malaysia. Most of these case studies are however, industry‐based and fall short  in determining why remanufacturing, especially medical equipment remanufacturing, has not been  taken up by many developing countries given  its prospects. This study therefore intends to address this gap by exploring the factors potentially hindering medical equipment remanufacturing in developing countries.             The  research  will  be  based  on  both  the  Technology  Development  and  Behavioural intentions theories.  It will  follow a two‐phase sequential mixed methods design. Methodological triangulation would ensure  that  the shortcomings associated with  the sole use of one approach are  eliminated.  In  the  first  phase,  experts  in  Nigeria’s  health  technology  sector  are  sampled  to provide  inputs.  Participants  sampled  include  hospital  managers,  medical  equipment  suppliers, biomedical  Engineers  and  medical  Physicists.  Their  inputs  are  collected  in  a  survey,  using structured questionnaires that also provide spaces for further explanation of the input rationales. The second phase of the study samples potential users of X‐ray equipment from Nigeria, in order to  understand  the  factors  that  can  affect  the  market  for  remanufactured  medical  equipment. Structured  questionnaires  are  also  used,  with  some  elements  included  to  determine  potential users’ intentions and behavioural pattern with respect to remanufactured medical equipment. To provide more detailed insights, four extensive interviews are held with selected experts in the first phase while two chief radiographers are interviewed in the second.       The  findings  are  then  synthesised  into  a  decision  support  tool  for  medical  equipment remanufacturing. This study contributes to the development of tools and techniques for increasing medical equipment availability in developing countries through remanufacturing.  Keywords: Medical equipment remanufacturing, Developing countries, Health technology  

*Corresponding Author: Solomon.eze@strath.ac.uk. 

       

Analysis of a hybrid production‐remanufacturing system with inspection and grading of Returns   Carolina Devoto, Emilia Fernández and Pedro Piñeyro*  Department of Operations Research, Institute of Computer Science, Faculty of Engineering, Universidad de la República, Uruguay 

 We address a dynamic lot‐sizing production problem with remanufacturing, in which the condition of the returned used products is assumed diverse (heterogeneous returns) and a proper inspection is required in order to determine the quality level and the recovery route of the returns. Remanufactured products are considered as good as new and indistinguishable one from another despite the heterogeneous quality of the returns. The demand and returns quantities as well as the cost values for inspection, production, remanufacturing and holding inventory of non‐inspected returns, inspected‐and‐graded returns and serviceable products (new and remanufactured), are assumed known in advance for each period over a finite and discrete‐time planning horizon. Costs are also assumed time‐invariant and depend on the quality grade of the returns in the case of remanufacturing and holding inventory. Through inspection, the returns are graded into a finite number of nominal quality levels of non‐remanufacturable and remanufacturable items (inferior and superior qualities, respectively). It is assumed a perfect inspection, i.e., error free and all entry returns can be graded into one of the pre‐specified quality levels. More precisely, given Q > 0 different levels of quality, if the inspection of N returns is performed in certain period, a set‐up cost is incurred, and αq*N ≥ 0 returns of quality q will be available for remanufacturing or discard them, with q in {1,...,Q} and α1 + α2 + ... + αQ = 1. We note that a lot‐sizing problem with setup costs for inspection is in general harder to solve than the problem with only unit costs. As far as we know, problems with setup costs for inspection have not been addressed in the related literature of production planning with recovery options. The problem under consideration is based on a real‐life case of recovery options exploration for a domestic electric water heater (DEWH) manufacturer of Uruguay. DEWHs are among the most commonly used devices for water heating in homes of Uruguay, but also in other countries such as Australia, Canada, Germany, South Africa and USA. The DEWH is a modular product composed by a relative low number of components, that often includes a thermal tank of copper or steel which acts as a hot water storage. This tank is often the more expensive and recoverable component of the DEWH. In order to determine the adequate recovery option of a DEWH used and returned to the origin, it is necessary a thorough inspection of the product to verify compliance with functional as well as safety requirements. In this study we suggest a road map for the recovery of used DEWH returned to the origin, taking into account the non‐uniform condition of them and the detailed inspection needed in order to determine their quality grade. We also develop a mathematical programming model for this kind of hybrid production‐remanufacturing system, in which the inspection and quality grading of returns is relevant for determining a production plan that minimizes the sum of all involved costs. By means of the proposed model, an extensive numerical experimentation is conducted in order to analyze the behaviour of the system under different values for the costs of the activities and holding inventories as well as the factors of the quality levels. In particular, we are interested in exploring the impact of setup costs for inspection and returns with heterogeneous quality on the structure of the optimal solutions of the problem (e.g., analyze the effects of different inspection strategies). From the results of the numerical experimentation we also expect to obtain managerial insights in order to support the decision makers of firms engaged with recovery options and with similar characteristics to the DEWH manufacturer considered in this research. 

 *Corresponding Author: ppineyro@fing.edu.uy 

   

Towards and integral remanufacturing supporting strategy: The Basque countries first results  Ander Elgorriaga1*, Sebastian Schötz2, José Alberto Eguren3, Ignacio Quintana1  1Ecodesign and Ecoefficiency Unit, Ihobe – Basque Governments Environmental and Eco‐Innovation Agency, 48011 Bilbao, Basque Country 2Chair Manufacturing and Remanufacturing Technology, University of Bayreuth, Universitaetsstrasse 30, 95447 Bayreuth, Germany 3Higher Polytechnic School of Mondragon, Mondragon University, Loramendi 4, 20500 Arrasate, Basque Country  Preface. In 2016 Zero Waste Scotland’s Remanufacturing Study and first results of the European Remanufacturing Network (ERN) convinced Ihobe, the Basque Governments Environmental Innovation Agency, to evaluate if Remanufacturing would be a Circular Economy priority and how to support it if necessary. First State of the Art. A first project finished in 2017 evaluated the State of the Art of Remanufacturing in the Basque Country. Today, more than 30 companies add together a remanufacturing turnover of 74 million €/year with 1.160 employees. Dozens of in depth interviews revealed the most relevant barriers and drivers, and also the economic potentials for the next 8 years. Learning by Doing.  Ihobe is an agency that designs and manages demand and supply driven circular economy instruments. Its main strength is to be in close contact to industry adapting constantly instruments and support programmes to business real needs, ensuring this way an cost‐effective public private collaboration. So, up to summer 2018, 11 Basque companies where supported by Bayreuth University Reman experts, in integrating or optimizing  reman activities. Even more important has been to incentivise in only two years the development of 12 innovative industrial remanufacturing projects  with close to 0,5 million € of Ihobes public budget. By sectors, 5 projects where related to automotive, 4 with equipment and machinery and 3 with batteries. The close contact to project companies has led to an optimal understanding of barriers and drivers. Strategy Highlights. Key Performance Indicators have been established for 2025. Turnover potential could reach additional 115 million €/year, 1500 skilled employment, 40 new business lines and materials savings could even reach close to 50 million of €. Main strategic reman  support activity will be to increase international customers trust by reman standards and pre‐standards application, Research and Innovation Reman Support Programmes (Design for Reman, Technical Demonstrators and New Business Models), Capacity Building, lobbying  Reman friendly legislation, facilitating core supply infrastructures and general reman awareness campaigns. Conclusions. Efforts should focussed to companies that can integrate remanufacturing in a business model where it helps to optimize product design and competitive edge can be improved adding new customers by remanufacturing and servitization, as shown in the Figure. 

       

*Corresponding Author: ander.elgorriaga@ihobe.eus 

A knowledge reuse system for remanufacturing process planning 

 

Chuanpeng Hao1, Yan Wang2, Yan He1*, Yulin Wang3, Yufeng Li1, Lingyu Huang4 

 1The State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University, Shazheng Street 174, Shapingba, Chongqing, 400044, China 2Department of computing, Engineering and Mathematics, University of Brighton, Brighton, BN2 4GJ, United Kingdom  3School of Mechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, 210094, China 4Department of Mechanical and Energy Engineering, South University of Science and Technology of China, Shenzhen,518000, China  

 Remanufacturing process planning (RPP) plays a vital role in the success of remanufacturing, which is a triple‐win industry in the aspect of environment, economic and social. However, the design of a customized RPP is heavily depended on experienced operators, which is time‐consuming and labor‐intensive due to the great uncertainty existing in the returned used products. This paper presents a knowledge reuse system employing case‐based reasoning (CBR) method. In the developed system, a remanufacturing knowledge base is constructed by gathering remanufacturing‐relevant information, providing a remanufacturing case base. CBR is utilized to facilitate rapid generation of RPP by reusing previous remanufacturing knowledge, namely remanufacturing cases, though a four‐step cycle including retrieve, reuse, revise and retain. An prototype system is developed for operators to check and modify the retrieved RPP, thereby meeting specific requirements. The proposed method is demonstrated through an example of lathe remanufacturing and is approved to be feasible and efficient.  

 *Corresponding Author. Tel.: +86‐135‐9416‐6161; fax: +86‐023‐6510‐5098. E‐mail address: heyan@cqu.edu.cn 

               

Remanufactured or Second hand Mobile‐phone: An Indonesian Context  Shu‐San Gan*  Department of Mechanical Engineering, Petra Christian University, Surabaya, Indonesia 

Indonesia population has reached more than 260 million in 2018, and the trend of mobile‐phone users are increasing. The short life‐cycle nature of mobile‐phone coupled with the absence of e‐waste regulation has increase the environmental threat. Remanufacture, refurbish, and reuse are several approaches that can be adopted to extend a product’s useful life. In Indonesia, there are very limited remanufactured or refurbished products. These products are usually imported because Indonesia mobile‐phone manufacturers are reluctant to engage in remanufacturing or refurbishing practices because they have serious concerns with regard to cannibalization to the sales of new product, weakening brand equity, and the complexity of remanufacturing processes. On the other hand, reused or second hand mobile‐phones are easily found in the market, and the volumes of demand as well as the supply are considerable. Since remanufacturing is defined as the highest form of recovery process with longest span of extended life, it is important to study the comparison and trade‐offs between remanufacture and reuse, so that the best option could be implemented to support the optimum sustainability development effort.         There are substantial number of research in remanufacturing in the last decades, ranging from theories, processes, and business perspectives that study the option of selling new or remanufactured product, or both. However, there are very few that compare remanufacture/ refurbish with second hand practices. In this study we propose an optimization model that consider price discount, warranty, and recovery cost for remanufactured and second hand products. There are two approaches involved. The first one is using cost ratio and price discount ratio, and then the model finds the optimum ratio. The second approach is considering the change in demand for each type of product. Our preliminary results show that there are optimum cost and price discount ratios that could encourage remanufacturing. Furthermore, when cross‐price elasticity of reused product increases larger than remanufactured product’s elasticity, remanufacturing would be the best option for recovery.  Keyword: remanufacturing, reuse, mobile phone, price elasticity.   * gshusan@petra.ac.id 

Simulation‐based optimization using multi‐agent technology for efficient and flexible production planning and control in remanufacturing  Sebastian Groß*1, Wolfgang Gerke1, Peter Plapper2  1Department of Robotics and Remanufacturing, University of Applied Science Trier, Environmental Campus Birkenfeld, Campusallee, 55761 Birkenfeld, GER  2Department of Intelligent Robotics, University of Luxembourg, Rue Richard Coudenhove‐Kalergi, L‐1359, LUX 

 This paper is about a production planning and control (PPC) method based on simulation‐based optimization method using multi‐agent technology. With this approach, it is possible to give the PPC the required flexibility and adaptability to handle the uncertainties in a remanufacturing process like unknown and stochastic routings of the product through the processes. PPC activities can differ greatly between manufacturing and remanufacturing due to the unknown product condition [1]. One difference in remanufacturing is that the product condition can be greatly varying, depending on the use of the product. Therefor the process steps, required remanufacturing the product at hand, are not known until an initial inspection is executed. Even after the initial inspection, the product condition is not always completely known and therefore unexpected events may occur during the remanufacturing process. This leads to stochastic routings of the products through the remanufacturing processes. The PPC of the remanufacturing process must be adaptive in order to be able to react adequately to the stochastic routings of a product as well as to unexpected internal and external events. However, the PPC software tools currently used in companies often do not adequately reflect the complexity and volatility resulting from the above‐mentioned circumstances.                  A promising approach to enable the required adaptability and flexibility of the remanufacturing system and to control the dynamics contained therein is the use of a multi‐agent technology. This approach defines the production resources (machines, transport systems, workers, …) as intelligent agents that negotiate with each other in order to find an optimal solution and achieve high flexibility. The proposed approach consists of an optimization of the PPC using a multi‐agent based simulation. The multi agent‐based simulation consists of the agents and agent types shown in Figure 1. The holistic approach has three further levels. The planner defines, after the initial inspection of each product, which process steps are required for a remanufacturing. Based on this information and the information about the current state of the production the agent‐based simulation defines the routing through the remanufacturing processes and controls the production accordingly. During this process an optimization regarding an optimal utilization of the production resources takes place. Using real‐time production data allows the detection of errors or unexpected events. The simulation then adapts its model accordingly and starts a new simulation run. The new product routings are then passed on to production. The approach is tested and validated on an industry near simulation of a remanufacturing plant for electronic products using AnyLogic. 

           

 *Corresponding Author: s.gross@umwelt‐campus.de  

The application of life cycle assessment in remanufacturing –understanding its use as a decision making tool  Fiona Gutteridge*  

Design, Manufacturing and Engineering Management, University of Strathclyde, Glasgow, G1 1XJ 

 Remanufacturing is a process that returns a product or part at the end of its life to new or better performance, with accompanying warranties. It extends the useful life of a product, cuts costs and stops wastage of finite resources therefore offering a positive environmental benefit. Life cycle assessment (LCA) is a tool that allows the environmental impacts of products and services to be assessed, taking into account all stages of a product life cycle from material extraction, through manufacture and end of life disposal. ISO1440/44 is an international standard for the application of LCA but this is not specific to remanufacturing. The extent to which LCA has been applied and used in remanufacturing is variable, which is in part linked to the overall complexity of the process, data requirements and its time‐consuming nature. There is also uncertainty regarding how the results of LCA studies are then used by decision makers.  This paper reviews the application of LCA to remanufacturing as a method for assessing the environmental benefits of remanufacturing and as a decision‐making tool. The review considers the application of LCA methodologies, including if the ISO standard is applied, and if alternative methodologies are used and highlights key differences in approach to LCA, significant gaps and inconsistencies. The purpose is to identify barriers to LCA application and to propose a methodology for environmental assessment that is tailored to remanufacturing and of use to product designers. The paper reports on outcomes of a literature review on the application of life cycle analysis, considering a range of manufacturing sectors. The review involves a critique of LCA approach; including assessment boundaries, data sources, goal and scope definition, time horizon, consideration of multiple life cycles, impact categories, product system boundaries. The motivation for LCA is also considered; is it typically cost and/or environmental? Results of industry consultation are also included to explore the extent of LCA use by designers and remanufacturing companies and to understand barriers to application. Consultation considers the importance placed on environmental criteria in decision making, tools used, reasons for use/non‐use, barriers to use, gaps in knowledge. The industry consultees are drawn from manufacturing sectors identified in the literature review. Using outputs from the literature review and industry consultation barriers to the use of LCA are critically assessed and then incorporated into a simplified methodology for the assessment of environmental impacts in remanufacturing.   *Corresponding Author:  fiona.gutteridge@strath.ac.uk 

      

Optimal condition‐based maintenance policy for leased remanufactured system  H. Husniah1*, U. S. Pasaribu2 and B.P. Iskandar2 

 1Langlangbuana University, Bandung, Indonesia 2Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia 

 To avoid the high cost of purchasing equipment, an increasing number of companies are willing to lease rather than own equipment. In this paper, we study a usage based lease contract (LC) for remanufactured equipment as an implementation of product service system. Since remanufacturing process will improve reliability of the equipment we propose a CBM policy with periodic inspections, in order to reduce the level of degradation. The price of the lease contract for the remanufactured equipment is much cheaper than that of a new one. As a result, the lease contract for the remanufactured equipment would be a more attractive option to the lessee.  Considering the costs of fixed penalties and the overtime corrective maintenance penalty for each failure. The availability and operational performance are two decision problems for the lessee, and the decision problem for the lessor is find the optimal maintenance policy (i.e optimal inspection cycle) and the price for each length of periods offered concerning availability and operational performance. We provide numerical examples for illustrating the optimal decisions for the lessee, and the lessor, which maximizes the expected profit for each party.  Keywords: Remanufactured, lease, usage based service system, condition‐based maintenance, game theory. 

 *Corresponding Author:  hennie.husniah@gmail.com 

                 

Large scale demonstration of new circular economy value‐chains based on the reuse of end‐of‐life fiber reinforced composites   Winifred L. Ijomah*  Design, Manufacturing and Engineering Management, University of Strathclyde, Glasgow, G1 1XJ 

 Glass and carbon fiber reinforced polymer composites (GFRP and CFRP) are increasingly used as structural materials in many manufacturing sectors like transport, constructions and energy due to their better lightweight and corrosion resistance compared to metals. Composite recycling is a challenging task. Although mechanical grinding and pyrolysis reached a quite high TRL, landfilling of EoL composites is still widespread since no significant added value in the reuse and remanufacturing of composites is demonstrated.  FiberEUse (GA No. H2020‐730323‐1) aims at integrating different innovation actions through a holistic approach to enhance profitability of composite recycling and reuse in value‐added products. Through new cloud‐based ICT solutions for value‐chain integration, scouting of new markets, analysis of legislation barriers, life cycle assessment for different reverse logistic options, FiberEUse will support industry in the transition to a circular economy model for composites. FiberEUse is a €9.8 million research project funded by the European Union since June 2017 and collaborating with 20 partners from 7 EU countries.  *Corresponding Author: w.l.ijomah@strath.ac.uk 

                   

Remanufacturing of electric vehicles batteries up to the cell level  Achim Kampker, Saskia Wessel, Falko Fiedler, Francesco Maltoni*  Production Engineering of E‐Mobility Components (PEM), RWTH Aachen University, www.pem.rwth‐aachen.de, Campus‐Boulevard 30 | 52074 Aachen | Germany, M: +49 (0) 151 ‐ 584 265 17  

Traditional remanufacturing is characterized by disassembly of a core up to an optimal depth of disassembly, and by the replacement of some parts in order to achieve the specifications and reliability of the original product. Because of the product architecture and the reliability characteristics of electric vehicle batteries, such an approach does not recover the full residual value of battery cells; for which a depth of disassembly up to cells level is necessary, but problematic because of inconvenient design features. Hence, an alternative framework will be presented, where each of the battery cells and of the key components is considered a core in itself, and the value of a remanufactured battery depends on the combination of its cells. The product architecture and component requirements will be explained for batteries made of the three most common types of cells used in the automotive industry, and three solutions will be presented for the implementation of the proposed framework for remanufacturing regarding both product design and key aspects of the process chain, especially laser welding of cells. One important aspect of the cells welding and separation process regards the safety, on which a concept will be presented.   *Corresponding author: Dipl.‐Ing. Francesco Maltoni Research Associate Battery Engineering | f.maltoni@pem.rwth‐aachen.de 

Design‐To‐Cost Remanufacturing Model for the Radar Systems  Khalid Mahmood1*, Winifred Ijomah1, James F.C. Windmill2,   1Design Manufacturing and Engineering Management, Leonardo Suite, University of Strathclyde, James Weir Building, 75 Montrose St. Glasgow, Glasgow, G1 1XJ, United Kingdom  2Electronic and Electrical Engineering, University of Strathclyde, 204 St George Street, Glasgow, G1 1XW, UK 

  Manufacturing organizations mostly tends to look for the new technologies and lean production techniques to enhance the transformation of the production floors, manufacturing processes and operational improvements by the product design and development throughout the life cycle, for which product life cycle and design and post design cost plays a critical part for the product life‐cycle and remanufacturing demand. Having a capability to estimate the required design changes and the remanufacturing cost of the product can be key business driver to decide for many industries. Cost driven strategies are critical for the product manufacturers’ in‐order to be remaining competitive in today’s globalization. Product should be design such way, so they can be easy remanufacture and production processes knowledge and technical best practices in the latest product design changes cost and parametric cost trade‐off are the key to reduce cost throughout the life cycle. Marine equipment manufacturer wants to develop a capability for the Design‐To‐Cost estimation of the radar system to support decision making teams such as Product Line Managers and Production Managers. Product structure cost estimation method was used for the parametric cost estimation approach, it has developed the prototype design platform for the remanufacturing cost saving estimation tool, which was used to verified and validated as Cost Saving Model.    Keywords: Design‐To‐Cost, Remanufacturing, Cost Estimation Model and Parametric cost trade‐offs.  *Corresponding Author: khalid.mahmood@strath.ac.uk                  

Deep Learning Based Vision Inspection System for Remanufacturing Application   Chigozie Nwankpa*1, Solomon Eze1, Winifred Ijomah1, Anthony Gachagan2, Steven Marshal2 

 1Design, Manufacturing and Engineering Management, University of Strathclyde, Glasgow, G1 1XJ 2Electronic and Electrical Engineering, University of Strathclyde, Glasgow, G1 1XW 

Deep Learning has emerged as a state‐of‐the‐art learning technique across the domains of applications to date, including image recognition, localization, natural language processing, prediction and forecasting systems. With the applicability of Deep Learning being huge, it becomes important to seek other new fronts of applications for these techniques. This research is the first to apply Deep Learning algorithm to Inspection in remanufacturing. Inspection is a key process in remanufacturing which is currently an expensive manual operation in the remanufacturing process that depends on human experiences, to thrive in most cases. This research further proposes an automation framework based on Deep Learning algorithm for automating this inspection process. The proposed technique offers the potentials to eliminate human effects in inspection, save cost, increase throughput and improve precision.                This paper presents novel vision‐based inspection system on DCNN for three types of defects namely pitting, surface abrasion and cracks by distinguishing between these surface defected parts. The materials used for this analysis were 3" x 6 " plates material purchased locally and captured using a web webcam USB high definition camera. The performance of this preliminary study indicates that the DCNN can classify with up to 100% accuracy on validation data and above 96% accuracy on live video feed, by using 70% of the sample data for training and the remaining 30% for testing. Therefore, in the remanufacturing parts inspection, the DCNN approach has high potentials as a method that could surpass the current technologies especially for accuracy and speed. This preliminary study demonstrates that Deep Learning techniques have the potentials to revolutionise inspection in remanufacturing. We believe that this research offers valuable insights, serving as a starting point for future applications of Deep Learning algorithms to remanufacturing.  *Corresponding Author:  Chigozie.nwankpa@strath.ac.uk                  

A Simulation‐Based Understanding of Digitalization in Remanufacturing Operations 

Okechukwu Okorie1*, Konstantinos Salonitis1, Fiona Charnley2  

1Building 50, School of Aerospace, Transport and Manufacturing, Cranfield University, MK43 0AL, Bedfordshire, England, United Kingdom 2Centre for Competitive Design, C4D, School of Water, Energy and Environment, Cranfield University, MK43 0AL, Bedfordshire, England, United Kingdom 

Modeling and simulations are important in predicting the response and behavior of manufacturing shop‐floor operations such as predictive maintenance in relation to the real‐life operations. Thus, remanufacturing operations, an end‐of‐life operation focused on returning a “disassemble‐able” product to a condition which is at least as new as the original specification, can be influenced by modeling and simulation.                    According to Goodall et al, (2018) [1] while simulations have a limitation in their ability to enable real‐time business decisions in environments of complexity due to costs and time required to build these models, remanufacturing operations in particular will benefit from the application of simulations. As remanufacturing is characterized by an uncertain nature of product returns [2], simulation modeling can be used to support the understanding of different methods from a real‐time scenario context. With manufacturing digitalization, complexity in remanufacturing is further increased with more data produced as sensor‐enabled products enter the remanufacturing shop‐floor [3].                        This paper shall aim to study how modeling and simulation could be used to provide clarity to the digitalization of remanufacturing operations through the assessment of sensor‐enabled products in remanufacturing process. The parameters required to enable remanufacturing for sensor‐enabled products shall be assessed through semi‐structured interviews from identified remanufacturers. Following this, modeling and simulation shall be done using System Dynamics and Discrete Event Simulation in order to understand and predict the behavior of components in remanufacturing operations. Finally, using these results recommendations shall be computed on the ideal simulation tool useful for data‐driven decision making in remanufacturing.   *Corresponding Author: o.s.okorie@cranfield.ac.uk  REFERENCES  1.   Goodall P., Sharpe R., West A. A data‐driven simulation to support remanufacturing 

operations. Computers in Industry. 2019; 105: 48–60. Available at: DOI:https://doi.org/10.1016/j.compind.2018.11.001 

2.   Kurilova‐Palisaitiene J., Sundin E., Poksinska B. Remanufacturing challenges and possible lean improvements. Journal of Cleaner Production. Elsevier Ltd; 2018; 172: 3225–3236. Available at: DOI:10.1016/j.jclepro.2017.11.023 

3.   Okorie O., Salonitis K., Charnley F., Turner C. A Systems Dynamics Enabled Real‐Time Efficiency for Fuel Cell Data‐Driven Remanufacturing. Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2018; 2(4): 77. Available at: DOI:10.3390/jmmp2040077 

  

Fuzzy Hierarchical Model Approach to Assessing Furniture Remanufacturability   Wilkistar Otieno*, Po‐Hsun Chen,   University of Wisconsin‐Milwuakee, USA  

The average life cycle of consumer goods is continuously decreasing, resulting in the exponential accumulation of end‐of‐life (EOL) used products. Most EOL products that end up in landfills are not biodegradable. These two challenges have necessitated renewed global interest in product EOL management strategies by manufacturers, third party companies, consumers and governments. Remanufacturing is one of the EOL strategies which is highly environmental‐friendly. Additionally, remanufacturing is seen as one of the highly profitable re‐use business strategies. The selling price of remanufactured products is usually about 50—80% of a new one, making remanufacturing a win—win solution, reducing costs while preserving the environment. Through the literature review of remanufacturing, we realize many researchers in this area have focused on a few product categories such as automotive, electrical and electronic equipment as well as ink cartridge, thus accelerating innovations for the remanufacture of these product categories. There is, therefore, a need to explore the remanufaturability of other products, especially the ones with high market potential growth as well as profit margin. Furniture industry is the one that fits this description and is the focus of this paper. The goal of this exploratory research is to present the first framework of its kind that aims at assessing the remanufacturability of office furniture. The proposed evaluation model considers three aspects of the assessment problem: economic, social and environmental to obtain a holistic view of remanufacturability of office furniture. We apply the fuzzy TOPSIS methodology to deal with incomplete and often subjective information during the evaluation. Furthermore, we validate our evaluation model using published research data for a multi‐criteria allocation decision making (MCDM) problem. Through the model validation, we show that the proposed evaluation model has the capability to solve MCDM problems. Lastly, a case study which involves three pieces of office furniture is used to illustrate the function of the proposed model.  

 *Corresponding Author: otieno@uwm.edu 

           

The impact of warranty fraud in remanufactured products  Aditya Pandit*, Surendra M. Gupta  Department of Mechanical and Industrial Engineering, College of Engineering, Northeastern University Boston, MA, USA, 02115 

   Warranty services are often conducted in‐house but it is not uncommon for manufacturers to outsource services to third party warranty providers. Since these parties operate outside of the immediate supervision of the remanufacturer, there exists a greater opportunity for fraudulent behavior. Fraud is a sometimes overlooked issue in both manufacturing and remanufacturing environments. Much research has been undertaken to understand the issue of fraud from both a psychological perspective as well as an engineering problem. This study models the issue of fraud in a remanufactured product warranty servicing scenario, where the warranty provider is the victim. The fraud can originate from any other entity in the warranty service chain. For the purpose of this study we assume that fraudulent parties include the warranty service agent (in charge of maintenance activities) and the warranty administrator (in charge of dispensing warranty compensation). We consider the scenario when the fraudsters act in isolation and contrast their actions with when they act in collusion with each other. Game theory and discrete event simulation are used to simulate the actions of the entities in the warranty service chain. Additionally we examine how advances in technology can be put to use in combating warranty fraud.  This study examines only one of many warranty related fraud scenarios. However, fraud exists in other stages of a remanufactured products life cycle but those have yet to be properly studied.  Keywords: End‐of‐Life; Reverse Supply Chain; Fraud; Remanufacturing; Warranty 

 *Corresponding Author: pandit.ad@husky.neu.edu 

              

Determining the state of charge of Ni‐MH rechargeable batteries: EIS and electronic approach  David Paterson1*, Brian McMillan2, Neville McNeill1, Leonard Berlouis2, Alastair Wark2, James F.C. Windmill1, Winifred Ijomah3 and Ivan Yankov2  1Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Strathclyde, 204 George Street, Glasgow, Scotland, G1 1XQ 2Deparment of Pure and Applied Chemistry, University of Strathclyde, 295 Cathedral Street, Glasgow, Scotland, G1 1XL 3Department of Design Manufacture and Engineering Management, University of Strathclyde, 75 Montrose Street, Glasgow, Scotland, G1 1XJ 

 For successful implementation of hybrid electric vehicles (HEV) into society, issues not present in existing automotive machines have to be both identified and managed. One such issue for an HEV is determining the condition of the battery, with regards to state of health (SoH) i.e. how does battery function in relation to its stated capacity and to that of a new battery. From a sustainability perspective, a simple test to quickly identify the condition of the battery is hugely important for successful implementation of remanufacturing or reconditioning operations. This paper outlines the initial steps in developing such a simple and quick test.      Firstly, the state of health of a battery was investigated via Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) at different States of Charge (SoC) and after repeated charge/discharge cycles. These tests were carried out on a single 1.2 V battery (1900 mAH) AA Ni‐MH battery and a 12 V (9000 mAh) Ni‐MH battery pack. It was found that the imaginary component of impedance at 2.43Hz, along with the open circuit potential at a given SoC were sensitive indicators to predict the condition of battery. Since it is not possible to measure the impedance of a larger HEV battery (where typical voltages range from 202 V to 300 V) in this way using standard electrochemical equipment an electronic circuit was constructed to superimpose a small AC voltage ripple onto the large DC battery voltage.                      The current through the battery was measured via a Hall Effect current probe. The battery voltage and superimposed AC voltage were then stepped down using a Hall Effect voltage transducer and with the AC element subsequently extracted via an operational amplifier network. A measurement of magnitude and phase angle of battery impedance could then be made. The full electronic circuit is examined in this paper.              Experimental measurements of the circuit indicate a trend of decreasing impedance magnitude with increasing open circuit voltage (OCV) at a given frequency, although not in a linear fashion, also the magnitude of the impedance at a given OCV increased with decreasing frequency. Both are potential indicators from the impedance of the battery under investigation. It is also found that the magnitude and phase followed the expected profile when charted against frequency. These initial results highlight the potential of a more expeditious and simplistic electronic system which is capable of providing the data required to determine the condition of a HEV battery  *Corresponding Author: David.a.paterson@strath.ac.uk 

    

Non‐destructive inspection of engine cylinder heads for remanufacture  David Paterson1*, Charles MacLeod1, Winifred Ijomah2, Bill Ion2, Gordon Dobie1 

 1Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Strathclyde, 204 George Street, Glasgow, Scotland, G1 1XQ 2Department of Design Manufacture and Engineering Management, University of Strathclyde, 75 Montrose Street, Glasgow, Scotland, G1 1XJ 

 The initial stages of an automated inspection protocol and decision making algorithm for cylinder head remanufacture are presented. Grayscale images of cylinder heads are subjected to a LabView based image processing algorithm, which includes averaging, equalising and filtering. The transformed images are subject to further interrogation with core defects being identified via a bespoke MATLAB programme. Various defect parameters such as area, perimeter, length, height, circularity, eccentricity and location are determined using the inspection algorithm. The interrogation algorithm also acknowledges known areas of non‐defect. The inspection protocol also offers versatility in that surface defects can be classed as individual defects in isolation of other defects or as part constituents of larger defects (i.e. groups of individual defects representing a single larger defect). Given the defect parameters determined by the inspection protocol, the system also has the ability to form automated decisions on whether to conduct remanufacturing operations and thus offering improved repeatability and reliability over manual inspection. Other advantages include a reduction in over reliance and the ability of the system to form a part basis of an in house inspection training protocol for remanufactures in addition to a quick way of quantitatively determining both location and size of defects. The inspection protocol is currently only applicable for known cylinder heads and on the surface containing the piston holes. With the aim of developing a fully autonomous system, this work further identifies areas for future research  *Corresponding Author: David.a.paterson@strath.ac.uk 

              

Remanufacturing of welded transmission parts in the automotive industry: Challenges and strategies to choose optimal process designs   

Matthias Rickert1*, Patrick Urbanek2, Frank Riedel2   1Daimler AG, Stuttgart (Germany), corresponding author:  2Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU, Chemnitz (Germany) 

 For the establishment of successful remanufacturing processes the disassembly of used products (cores) is crucial. The use of permanent joining methods increases the difficulty of stripping the cores and the risk of damaging valuable components (Ijomah et al. 2007). In recent years, there has been the trend to increase the use of welded joints in automotive transmissions. This trend has advantages to the original products regarding production costs and weight yet it increases the difficulty for stripping cores in remanufacturing processes. Typical welded structures interesting for remanufacturing are differential gears, hydraulic clutches and torque converters.      To overcome the challenge of disassembling welded structures, this paper discusses different requirements on separation processes, welding processes and the impact on the remanufacturing process. To create a remanufacturing process the traditional steps of disassembly and later re‐assembly have to be extended to deal with the additional challenges of welded joints. (Figure 1). Compared to the original manufacturing processes for welding preparation and welding there have to be modifications on the used technologies or even the need to switch to other joining technologies.                        Because of the great variety of manufacturing processes, choosing the optimal process combination for separation and re‐welding is difficult without systematic guidance. In the results, a strategy is shown where pre‐selected manufacturing processes are characterized with a profile of relevant properties. The requirements of the remanufactured product have to include allowable negative welding influences like distortion, residual stresses and material property changes.    After determining a cost effective welding process, a suitable separation process with favourable welding preparation can be chosen. Interdependencies between the process steps are discussed for synergies and hence for further optimizing. After determining a cost effective welding process, a suitable separation process with favourable welding preparation can be chosen. Interdependencies between the process steps are discussed for synergies and hence for further optimizing.                *Corresponding Author: matthias.rickert@daimler.com, Tel. +49 711 17 63768  

Preliminary Framework for Decision Making on Advanced Technologies for the Remanufacture of Combustion Engines   Sascha Ruggaber1, 2*, David Butler1, Winifred L. Ijomah1, Michael Hague‐Morgan2   1Design, Manufacture & Engineering Management, University of Strathclyde, Glasgow G1 1XJ, United Kingdom  2Autocraft Drivetrain Solutions, Syston Lane, Grantham NG32 2LY, United Kingdom   

Since the remanufacture of combustion engines was first put into practice during World War II, the design of engines has changed significantly. Increased material choice has led to engines becoming lighter weight while, at the same time, engines have become more sophisticated. Manufacturing designs and methods have been further on developed to support the manufacturing of these later generation engines, the same has not been the case for the remanufacturing of the engines and their components. Currently, the technology and methods employed to recover engine components have not maintained the pace with the newer technology. Therefore the remanufacturing opportunities on modern engines are more limiting, especially when it comes to a second and third life cycle. To overcome the challenges encountered, remanufacturers have to adapt and advance remanufacturing methods. This is especially true to compete with a typically low volume remanufacturing operation against the highly optimised mass production of new engines. The data used is gathered in an industrial environment and was provided by a brand independent contract remanufacturer. The engines remanufactured originate from a mixture of different brands with a variety of applications in the automotive and HDOR sector. The data is collated and anonymised for this paper which aims to deliver a preliminary framework to identify technologies that offer great potential to both economically  *Corresponding Author: sascha.ruggaber@strath.ac.uk                       

 

Remanufacturing of Phototherapy Equipment through Indigenous Technology and its Effectiveness in Treating Neonatal Jaundice in Nigeria   M. K.  C. Sridhar1*, H. B. Taiwo1, A. O. Coker2, Lawal Sakirat O1, Kemi Tongo3  1 Department of Environmental Health Sciences, University of Ibadan, Ibadan, Nigeria 2 Department of Civil Engineering, University of Ibadan, Ibadan, Nigeria 3 Paediatrics Unit, University College Hospital, Ibadan, Nigeria.  Globally, an estimated 1.1 million new born babies develop severe hyperbilirubinemia popularly known as neonatal jaundice.  In Nigeria, neonatal jaundice is reported as second leading cause of death among infants and current figures are put at 14%.  Phototherapy is considered a relatively simple and safe treatment option as compared to blood transfusion which is not readily available in several hospitals in low‐ and middle‐income countries. Unfortunately, most hospitals in rural and urban areas in Nigeria do not have phototherapy services. We have remanufactures a conventional phototherapy lamp using locally available materials and skills, and tested on 72 jaundiced neonates.  For fabrication, an iron pipe (size 38.1mm) was used for building the stand/ support for the lamp. An insulator pipe (50.8mm) covered the iron pipe to prevent any electrical shocks.  LED tube light source produces blue light visible range that treat the jaundice which was fitted into a head lamp with cables and a light reflector. This part is fitted in a head lamp hanger with a glass shield. The entire unit is mounted on rubber wheels for easy movement.  The lamp is adjustable for height (15 to 135cm), and movable sideways.  It is operated using 220‐230 Volts range electricity or inverter. Solar panels may also be connected. The operating parameters, viz. illumination, temperature, and humidity were measured in the Pediatrics Clinic, University College Hospital, Ibadan, Nigeria. Depending on the height, the illumination, temperature and humidity ranged between 976 and 5250 Lux; 30.8 and 31.40C; and, 58.6 and 60.9% respectively. Using a clinical trial, neonates in their first week of life with Total Serum Bilirubin levels (TSB)  between ≥ 13 mg/dl and < 20 mg/dl were treated using the fabricated equipment and was compared with an imported equipment. The outcome of treatment was monitored using basic demographic characteristics and clinical history of mothers and neonates such as sex, gestational age (weeks), postnatal age,  weight, height, length, blood group, duration of phototherapy’ genotype, reticulocyte count, Apgar score as well as  packed‐cell volume (PCV) at start and at end of phototherapy (after 48 h). Serum total bilirubin is measured at baseline and at every 6 hours into therapy until the intervention is complete. The results showed that the performance of the equipment met with all the local and global specifications and is found efficient in treating neonatal jaundice.   *Correspondence: mkcsridhar@gmail.com 

 

Digital Product Life Cycle Approach to Remanufacturing and Reverse Supply Chain  Ramesh Subramoniam*  The University of Texas, Dallas, USA 

 Data driven organizations such as Amazon.com and Uber have stretched the capabilities and expectations of companies to a new level providing customers with faster and cheaper products and services. As we embark on this digital journey with connected devices and people, reverse supply chain and remanufacturing can be a key enabler of this magnificent growth with renewed expectations from end consumers. Harnessing the supply chain power end to end in reverse is no menial task.  Companies have to stay committed to people, process and technology and a structured implementation plan will spearhead the reverse supply chain improvement. Luckily we are at a phase where the technology and processes have matured for implementation.  Success will be defined by those companies and the people therein, who can learn and drive these innovations within their respective organizations.              The focus of this presentation will be to understand the digital impact on the product life cycle for remanufactured products. The presentation will focus on unleashing the reverse supply chain power for a rapidly growing digital economy and educating the participants with case studies and lessons learned.  

*Corresponding Author: Ramesh.Subramoniam@utdallas.edu                          

 

A genetic simulated annealing algorithm for partial destructive disassembly line balancing problem  Kaipu Wang, Xinyu Li, Liang Gao*  State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China 

 Disassembly is an essential step in the remanufacturing process of waste products. The traditional disassembly mode is not suitable for disassembling waste products with uncertainties in quality and structure. Therefore, this paper introduces the partial destructive mode in the disassembly process, establishes a partial destructive disassembly line balancing model and aims to optimize the number of workstations, workload smoothness, disassembly profit and energy consumption simultaneously. In addition to satisfying precedence constraints and cycle time constraints when assigning tasks, this paper also points out that the destructive disassembly mode does not apply to parts with harmful and remanufactured value. To obtain high quality disassembly schemes, a new multi‐objective genetic simulated annealing algorithm is proposed to solve the problem. The proposed algorithm is applied to a partial destructive disassembly example to demonstrate its effectiveness. The results show that the proposed model and algorithm can provide several satisfactory disassembly schemes.  *Corresponding Author: gaoliang@mail.hust.edu.cn                          

Spurring remanufacturing through public procurement – A case study in the Swedish automotive industry   Raphael Wasserbaur1*, Leonidas Milios2, Tomohiko Sakao1   1Department of Management and Engineering, Linköping University, 58183 Linköping, Sweden  2International Institute for Industrial Environmental Economics, Lund University, 22350 Lund, Sweden    

There is a growing political consensus in the European Union (EU) to move away from the current resource intensive “linear” economic system, towards an innovative system aiming at closing material loops – the so‐called circular economy. An array of new policy proposals targeting all stages of the life‐cycle of a product are needed to facilitate the transition to a circular economy in Europe. While current waste management policies have shown some success in increasing the circulation of materials in the economy, a major challenge remaining is to preserve the functionality and economic value of products and components and not just recovering their materials at the end‐of‐life.  Remanufacturing is an industrial process through which used or end‐of‐life products gain a second useful life retaining the same quality, functionality and warranty as new products. Benefits of remanufacturing are the lower price for products, avoidance of raw material extraction for production and job creation, as remanufacturing is typically a labour intensive activity. In the literature, a wide variety of barriers to effective remanufacturing operations have been identified, e.g. uncertainties regarding availability and quality of cores, misperception of component quality, international trade barriers etc. – and recommendations have been drawn for policymakers, researchers and industry to overcome these barriers. One of the main barriers is associated with wider market formation, which implies the size of market and demand for remanufactured products and/or components. One way to address this barrier is the creation of market channels that can establish a steady level of demand. This market can be induced by governmental interventions, especially through the policy instrument of public procurement. Public authorities hold immense economic power, spending on average 16% of GDP on public purchases in the EU. At the same time, governments can create market conditions that balance the interests of active market players such as customers, independent remanufacturers, and OEMs. Moreover, governmental entities bear the responsibility to procure products and services in a cost efficient manner, while also considering the integration of the Sustainable Development Goals in their strategic planning, including their purchasing decisions. The aim of this work is to investigate under which conditions can public procurement requirements influence the scale‐up of remanufacturing in the automotive industry in Sweden. Through system dynamics methodology, we model the various aspects of the auto‐parts remanufacturing system in Sweden combined with public procurement requirements and expected diffusion in public purchasing. Although the literature points to the potential of public procurement to induce resource efficiency, there is no study to our knowledge that backs this claim with relevant quantitative data. This contribution aims to fill this gap in the literature and to provide tangible results to showcase the potential effect of this policy approach, both the policy effectiveness and the remanufacturing market diffusion. The automotive industry is chosen for its long history of remanufacturing. On the one side, cars contain high value and durable components and on the other side the co‐existence of first‐ and second‐hand markets eases reuse of parts and raises willingness to pay for remanufactured parts. The scope is Sweden, a country considered one of the most progressive EU countries in terms of green public procurement, e.g. bio‐based healthcare products or remanufactured ICT products. The Federal Vehicle Repair Cost Savings Act of 2015 in the USA serves as a base for the model scenarios. This law requires federal agencies to encourage the use of remanufactured parts in federal vehicle repairs when this lowers costs, maintains quality and performance, and does not compromise safety. Accordingly, we account for a domestic procurement policy in which public organisations are obliged to purchase remanufactured spare parts for their car fleets. Such a scheme with a predictable market size and demand is assumed to incentivise the automotive industry into extending their remanufacturing operations. This study shall support policymakers in creating frameworks for a more resource efficient public procurement by helping them understanding the underlying system dynamics.  

*Corresponding author: raphael.wasserbaur@liu.se 

A Cost Model for Evaluating the Economic Benefit of Mould Remanufacturing   Shanshan Yang*, Aravind Raghavendra MR, Helene Pepin   Advanced Remanufacturing and Technology Centre (ARTC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), 3 CleanTech Loop, #01/01, CleanTech Two, Singapore 637143   

Remanufacturing is the process of returning End‐of‐Life products to good‐as‐new functional condition. It presents prominent economic, environmental as well as social benefits due to its effectiveness in preserving the added value of products, reducing the use of raw materials and closing the loop of material flow. In the meanwhile, the advance of additive technology enables a wider range of products to be remanufactured. The aim of this work is to propose a cost model for analyzing the economic viability of mould remanufacturing, using the additive manufacturing process. A case study is presented using data collected from industry to validate this cost model.  Contact information:   

*Corresponding Author: yangs@artc.a‐star.edu.sg