مدل ریاضی برای بهبود عملکرد زنجیره‌تامین سبز با استفاده از مفهوم همزیستی صنعتی

اکولوژی صنعتی، شناسایی و به‌کارگیری راه کارهایی باهدف کاهش آثار زیست‌محیطی محصولات و فرآیندهای سیستم ‌های صنعتی است. همزیستی صنعتی یک کاربرد عملی از اکولوژی صنعتی است که شرکت ‌های تولیدی با ایجاد یک شبکه، در زمینه تبادلات محلی آب، انرژی یا بازیافت ضایعات صنعتی، با یکدیگر همکاری می ‌کنند. همزیستی صنعتی نقش مهمی در کاهش هزینه ‌های کل در مدیریت زنجیره‌تامین سبز و پایداری آن دارد تحقیقات پیشین در زمینه مدیریت زنجیره‌تامین سبز، هریک به‌نحوی با استفاده از ابزارهای مختلف به بهبود عملکرد آن پرداخته‌ اند، اما کمتر به تاثیر مفهوم جدید و موثر همزیستی صنعتی پرداخته ‌شده است. در پژوهش جاری برای اولین بار یک مدل ریاضی به‌منظور کاربرد مفهوم همزیستی صنعتی در مدیریت زنجیره‌تامین سبز باهدف حداقل کردن هزینه ‌های کل با حداقل انتشار کربن ارائه ‌شده است. مدل پیشنهادی تک‌کالایی چنددوره ای بوده و کمبود تقاضا مجاز است. به‌منظور اعتبارسنجی، مدل پیشنهادی در صنعت فولاد با 30 کارخانه طی 22 دوره برنامه‌ ریزی و با 15 نوع ماده اولیه به‌کار گرفته شد. برای حل مدل از نرم‌افزار گمز استفاده‌ شده است. نتایج حاصل از حل عددی مدل، بیشترین کاهش انتشار کربن و اثرات نامطلوب زیست‌محیطی با حداقل هزینه ‌های کل در کارخانه‌ ها را دارد. تحلیل حساسیت نشان داد که مقدار تابع هدف مدل نسبت به تغییرات پارامترهای مقدار محصول بازتولیدی، نرخ محصول برگشتی جمع‌آوری ‌شده، مقدار محصول برگشتی، نرخ محصول دفع شده نهایی، جریمه پیشروی از حد مجاز انتشار کربن، بالا است. نتایج نشان‌دهنده همسویی سیاست ‌های مدیریت زنجیره‌تامین سبز و همزیستی صنعتی بود.

a mathematical model for improving green supply chain performance using the concept of industrial symbiosis

industrial ecology is the identification and application of solutions aimed at reducing the environmental effects of products and processes of industrial systems. industrial symbiosis is a practical application of industrial ecology where manufacturing companies cooperate by creating a network in the field of local exchange of water, energy, or industrial waste recycling. industrial symbiosis plays an important role in reducing total costs in green supply chain management and its sustainability. previous researches in the field of green supply chain management have somehow improved its performance by using different tools, but less on the impact of the new and effective industrial symbiosis concept has been discussed. in the current research, for the first time, a mathematical model is presented to apply the concept of industrial symbiosis in green supply chain management to minimize total costs with minimal carbon emissions. the proposed model is a multi-period single product and the lack of demand is allowed. to validate, the proposed model was used in the steel industry with 30 factories during 22 planning periods and with 15 types of raw materials. gams software is used to solve the model. the results of the numerical solution of the model have the greatest reduction of carbon emissions and adverse environmental effects with minimum total costs in factories. the sensitivity analysis showed that the value of the objective function of the model is high in relation to the changes in the parameters of the amount of the reproduced product, the rate of the collected return product, the amount of the returned product, the rate of the final disposed product, and the penalty for exceeding the permitted carbon emission limit. the results showed the alignment of green supply chain management policies and industrial coexistence.