Este estudio desarrolla un modelo integrado de inventario de proveedor-remanufacturador y cliente (fabricante aguas abajo) que tiene en cuenta un sistema de tres niveles con demandas correlacionadas y productos remanufacturados que permiten una condición de bienes en espera. Este artículo mejora el hecho observable de que en el primer modelo del sistema, el cliente podría seleccionar dos fuentes de productos remanufacturados o productos del proveedor sin artículos defectuosos. El segundo modelo considera además los artículos defectuosos durante la duración de la selección. Los resultados son examinados de forma analítica y numérica para demostrar que la política de un solo envío en lotes grandes resulta en un menor costo total que una política de envíos frecuentes. También exploramos el impacto de la tasa de recuperación en los beneficios económicos del sistema de inventario. Además, realizamos un análisis de sensibilidad para estudiar el impacto de siete parámetros importantes (costo de transporte, tasa de recuperación, tasa de selección, demanda anual, tasa de defectos y tasa de bienes en espera, costo de mantenimiento) en la solución óptima. También se discutieron percepciones de gestión.