33294

ارائه يك مدل شبيه سازي- بهينه سازي بر مبناي رويكرد همزاد ديجيتال به منظور توزيع بهينه پلاكت در شرايط عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع- لجستيك و زنجيره تامين

1403

30/11/1403

دكتر سيد مهدي حسيني مطلق

دكتر محمدرضا قطره ساماني

مهندسي صنايع

افزايش روزافزون جمعيت جهان پيامدهايي همچون افزايش نرخ بيماري‌ها و عمل‌هاي جراحي و صدمات ناشي از تصادفات، را به دنبال داشته است. اين مسئله باعث شده كه توجه به حوزه سلامت و درمان از اهميت و حساسيت ويژه‌اي برخوردار شود. در اين ميان، شبكه انتقال خون به دليل ويژگي‌هاي خاص و منحصربه‌فرد خود، ازجمله تعداد محدود اهداكنندگان، عدم قطعيت در عرضه و تقاضا، و فسادپذيري فرآورده‌هاي خوني، از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. تطبيق كارآمد عرضه و تقاضا در اين شبكه، امري پيچيده است كه نيازمند برنامه‌ريزي مناسب و اثربخش بوده و مي‌تواند منجر به كاهش اتلاف و كمبود در اين زنجيره حياتي شود. در اين پژوهش، يك رويكرد تركيبي با استفاده از مفهوم همزاد ديجيتال براي برنامه‌ريزي زنجيره ‌تامين پلاكت ارائه‌شده است. در بخش ديجيتال، با استفاده از مدل شبيه‌سازي رويداد گسسته عمليات جمع‌آوري خون انجام شده و مقادير پلاكت‌هاي توليد شده به بخش فيزيكي واگذار مي‌گردد. در بخش فيزيكي، يك مدل دوفازي جهت توزيع و پوشش تقاضاي بيمارستان‌ها در نظر گرفته‌شده كه در فاز اول كه فاز پيشگيرانه ناميده مي‌شود، مقادير پلاكت‌هاي توليدي را از بانك خون به بيمارستان‌ها توزيع مي‌گردد. پس از تحقق تقاضا، انتقال جانبي ميان بيمارستان‌ها بر اساس مقادير مازاد و تقاضاي برآورده نشده پلاكت انجام مي‌گردد. جهت توزيع مقادير پلاكت استراتژي همكاري تحت عنوان انتقال واكنشي سلسله مراتبي در نظر گرفته‌شده كه انتقال جانبي را بر اساس عمر پلاكت ميان بيمارستان‌ها انجام مي‌دهد. با توجه به ماهيت پويا تقاضا، از نسخه توسعه‌يافته رويكرد فازي براي در نظرگيري شرايط عدم قطعيت تقاضا استفاده‌شده است. همچنين از رويكرد افق غلطان جهت به‌روزرساني تصميمات اين زنجيره بهره برده شده اين رويكرد تعامل بين بخش ديجيتال و فيزيكي رويكرد پيشنهادي را ايجاد مي‌كند و درنهايت اين فرآيند پيشنهادي بر روي‌داده‌هاي موردي واقعي شهر تهران پياده‌سازي شده و نتايج آن گزارش‌شده است. نتايج ارائه‌شده نشان‌دهنده عملكرد مؤثر بر روي عواملي چون هزينه، كيفيت پلاكت‌ها و سطح مطلوبي از پوشش تقاضا را نشان مي‌دهد كه به تفصيل در بخش نتايج قابل مشاهده ميباشد.

1404/02/06

Developing a Simulation-Optimization Model Using the Digital Twin Approach for Efficient Platelet Distribution Under Uncertainty

2/18/2026 12:00:00 AM

The increasing global population has led to consequences such as higher rates of diseases, surgeries, and accident-related injuries. This issue has highlighted the critical importance of the healthcare sector. Among its various components, the blood supply network holds a unique and vital position due to its distinct characteristics, including a limited number of donors, uncertainty in supply and demand, and the perishability of blood products. Efficiently matching supply with demand in this network is a complex challenge that requires proper and effective planning, which can help reduce waste and shortages in this essential supply chain. In this study, a hybrid approach utilizing the concept of the digital twin is proposed for platelet supply chain planning. In the digital component, discrete event simulation is employed to model the blood collection process, and the resulting platelet quantities are transferred to the physical component. In the physical component, a two-phase model is developed to distribute and meet hospital demands. In the first phase, known as the preventive phase, the produced platelets are distributed from the blood bank to hospitals. Once the demand is realized, lateral transshipment between hospitals is performed based on surplus quantities and unmet platelet demand. To optimize platelet distribution, a collaborative strategy called hierarchical reactive transshipment is considered, facilitating lateral transfer between hospitals based on platelet shelf life. Given the dynamic nature of demand, an extended fuzzy approach is used to account for demand uncertainty. Additionally, a rolling horizon approach is employed to update decisions within the supply chain, ensuring continuous interaction between the digital and physical components of the proposed framework. Finally, the proposed process is implemented using real case data from Tehran, and the results are reported. The findings demonstrate the model’s effectiveness in factors such as cost, platelet quality, and a satisfactory level of demand coverage, as detailed in the results section.

زنجيره انتقال پلاكت , همكاري , همزاد ديجيتال , افق غلطان , عدم قطعيت

Platelet supply chain , Collaboration , Digital twin , Rolling horizon , Uncertainty

Milad Rahmani

Dr. Seyyed-Mahdi Hosseini-Motlagh