23107

طراحي شبكه زنجيره‌تأمين تاب‌آور سوخت زيستي با در نظر گرفتن ريسك‌ اختلال (مطالعه‌ي موردي كشور ايران)

كارشناسي ارشد

بهينه‌سازي سيستم‌ها

1399/08/29

دكتر سيد محمد سيدحسيني

صنايع

در دهه‌هاي اخير، اثرات زيان‌بار ناشي از استفاده‌ي بي‌رويه سوخت‌هاي فسيلي و مشكلات فراوان ناشي از مصرف رو به رشد آن‌ها در جهان از نگراني‌هاي مهم بشر بوده است. در اين ميان بيوديزل در مقايسه با ديزل معمولي مي‌تواند به‌طور مؤثرتري منجر به تأمين سوخت پايدار و تجديدپذير، بهبود بهره‌وري موتور، ذخيره‌سازي ايمن‌تر و كاهش وابستگي به سوخت خارجي شود. بدين جهت در اين پايان‌نامه به طراحي يك شبكه زنجيره‌تأمين تاب‌آور و استوار با در نظر گرفتن ريسك‌هاي عملياتي و اختلال براي توليد بيوديزل نسل دوم از دو منبع جاتروفا و روغن استفاده شده پرداخته شده است. اهداف در اين مدل برنامه‌ريزي تصادفي دو مرحله‌اي و سناريو محور متشكل از كاهش هزينه‌هاي سيستم، كاهش ناتاب‌آوري شبكه و حداكثر‌سازي اثرات اجتماعي مي‌باشند و هر سه بعد پايداري اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي در طراحي شبكه در نظر گرفته شده‌اند. در مرحله‌ي اول مدل‌سازي، به منظور تعيين نقاط بالقوه براي كشت جاتروفا، بر‌اساس ويژگي‌هاي موثر در كشت اين گياه و بهره‌گيري از روش‌هاي بهترين _ بدترين و سيستم اطلاعات جغرافيايي به ارزيابي استان‌هاي كشور پرداخته شده است. سپس در مرحله دوم به طراحي شبكه زنجيره‌تأمين با پنج سطح سايت‌هاي عرضه، پردازش مياني، پردازش، توزيع و ذخيره‌سازي و مراكز تقاضا پرداخته شده است. تصميمات مهم استراتژيك در اين مدل غير‌قطعي چند منبعي، چند محصولي و چند دوره‌اي شامل تعيين مكان‌هاي بهينه براي احداث مراكز عرضه، مراكز پردازش مياني، مراكز پردازش و مراكز توزيع و ذخيره‌سازي، انتخاب تكنولوژي مناسب تبديل، منبع‌يابي و تخصيص زيست‌توده مي‌باشند. تصميمات عملياتي و تاكتيكي نيز متشكل از برنامه‌ريزي و كنترل موجودي، جريان مواد، ميزان كمبود، ميزان توليد، تعيين مسير و نوع حمل و نقل مناسب هستند. در اين زنجيره اثر وقوع اختلال بر تمامي سطوح احداث شده از مراكز كشت جاتروفا تا مراكز توزيع و ذخيره‌سازي بيوديزل در نظر گرفته شده است. اين اختلالات به صورت كامل، جزئي و مستقل از يكديگر هستند و براي مقابله با اثرات آن‌ها از استراتژي‌هاي پيشگيرانه تاب‌آوري شامل كاهش پيچيدگي جريان، پيچيدگي گره و بحراني بودن گره استفاده شده است. در انتها براي حل مدل‌ چند هدفه از روش اپسيلون محدوديت تقويت شده استفاده كرده و از رويكرد استوارسازي جهت مقابله با عدم قطعيت در مدل استفاده شده است. نتايج حاصل از حل مدل در شرايط مختلف نشان‌دهنده‌ي بهبود 46/9 درصدي هزينه مدل تاب‌آور نسبت به مدل مختل شده در هنگام وقوع اختلال مي‌باشند.

1399/11/08

A resilient biofuel supply chain network design under disruption risk (a case study in Iran)

11/19/2020 12:00:00 AM

Through the recent decades, the detrimental effects of excessive use of fossil fuels and the problems caused by the growth of their consumption have become one of the most significant human concerns all around the world. Biodiesel provides more sustainable and renewable energy than conventional diesel fuel and improves engine efficiency. also, it prepares safer storage conditions and reduces national dependency on foreign suppliers. therefor, in this thesis, a resilient and robust supply chain network design under operational and disruption risks is developed to produce second-generation biodiesel from jatropha and waste cooking oil. The proposed two-stage stochastic scenario-based model minimizes system costs and networks non-resiliency and also maximizes social impacts by considering economic, social, and environmental aspects of sustainability. At the first stage, due to the determination of the most probable jatropha cultivation locations, the provinces of Iran were investigated based on jatropha characteristics by using the best-worst method and geographic information system. Entities of this supply chain include supply, intermediate extracting, processing, storage and distribution, and demand centers. The strategic decisions of this multi-product, multi-period, and multi-objective model include the determination of optimal cultivation, oil extraction, biorefineries, and storage and distribution centers, proper conversion technology, and biomass allocation. Operational and tactical decisions contain inventory control, flow management, and transportation mode. the effect of disruptions is considered on all constructed facilities from Jatropha cultivation centers to biodiesel storage and distribution centers. These disruptions are independent and could be complete or partial and preventive resiliency strategies, include reducing flow complexity, node complexity, and node criticality, are implemented to face their effects. The augmented ɛ-constraint method is applied to solve the multi-objective model and a robust approach is utilized to defeat uncertainties. Solving the model in different conditions shows a 9.46% improvement in the economic objective of the resilient model compared to the disturbed model when a disturbance occurs.