طراحی و بهینه‌سازی یک مدل مدیریت پسماند در زنجیره تأمین پایدار در معدن

عباس زاده نرمیقی, وحید; آوخ دارستانی, سروش; سلیمانی, حامد; ایمان نژاد, رعنا

طراحی و بهینه‌سازی یک مدل مدیریت پسماند در زنجیره تأمین پایدار در معدن

نوع مقاله : ترویجی

نویسندگان

¹ کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین

² استادیار گروه مهندسی صنایع و مکانیک، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین

³ استادیار گروه مهندسی صنایع و مکانیک، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین،

⁴ کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، گروه مهندسی صنایع، مرکز بین الملل بندر انزلی، دانشگاه آزاد اسلامی، بندر انزلی،

چکیده

صنایع معدنی از گذشته تاکنون نقش مهم و اساسی در تمام ابعاد اقتصادی و اجتماعی بشر داشته است. توسعه و پیشرفت در این صنعت می‌تواند یکی از عوامل کلیدی توسعه در هر کشوری باشد. اگرچه توسعه این صنعت می‌تواند تأثیرات مثبت زیادی داشته باشد ولی این توسعه تأثیرات منفی بر محیط‌زیست پیرامون در پی دارد که همواره لازم است در جهت کاهش این اثرات منفی بر محیط‌زیست تلاشکرد. زنجیره تأمین بر تمام فعالیت‌های مرتبط با جریان و تبدیل کالاها از مرحله استخراج مواد معدنی تا تحویل به مصرف‌کننده نهایی و نیز جریان‌های اطلاعاتی مرتبط با آن‌ها را شامل می‌شود. در این پژوهش سعی شده که یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه برای بهینه‌سازی مدیریت پسماند در زنجیره تأمین پایدار با بررسی موردیمعدن سنگ بالاست طراحی گردد که شامل سه هدف می‌باشد: 1 -کمینه کردن هزینه نصب و حمل‌ونقل به‌عنوان هدف اقتصادی 2-کمینهکردن تولید گاز Co2 از طریق حمل‌ونقل و فرآیند تولید محصول به‌عنوان هدف زیست‌محیطی 3-کاهش انحراف کیفیت محصول به‌عنوان هدف تکنولوژیکی در نظر گرفته‌شده است. مدل ذکرشده در نرم‌افزار GAMZ به روش الپیمتریک حل می‌گردد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد طبق درخواست مشتری چه هزینه‌ای با توجه به هزینه‌های ثابت و هزینه‌های حمل‌ونقل صرف تولید سنگ بالاست و پسماند (بیس) جهت ارسال آن به مشتری می‌گردد و چه مقدار گاز Co2 تولید می‌شود و همچنین مقدار انحراف‌های کلی از اهداف کیفی هر پارامتر بین مواد معدنی استخراجی از معدن و محصول تحویلی به مشتری چه میزان می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

DOR20.1001.1.20089198.1399.22.69.4.7

عنوان مقاله [English]

Design and optimization of a waste management model in the sustainable supply chain in mining

نویسندگان [English]

vahid abbaszade Narmighi ¹
Soroush Avakh Darestani ²
hamed soleimani ³
rana Imannezhad ⁴

¹ Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial and Mechanical Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University

² Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial and Mechanical Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin

⁴ Department of Industrial Engineering, Bandar E Anzali International Branch, Islamic Azad University, Bandar E Anzali

چکیده [English]

Since its emergence, Mining industries have played a rather significant role in every dimension of human and economic development. The industry’s expansion can act as a key factor in the development of any given country. While such developments can bring numerous advantages, it has negative impacts on the surrounding environment and attempts in minimizing any negative environmental outcome have been made. Supply chain embodies all activities related to the flow and conversion of goods and moreover, flow of information from the stage of minerals’ extraction to the delivery of goods to consumers. This thesis, which employs a multi-objective optimization design for optimizing waste management in sustainable supply chain case study in ballast stone mine, has three objectives. The first objective is to minimize the cost of installation and transportation, thereby achieving economic process refinements. The second objective is minimizing the production of Co2 gas through transportation and production process, hence reducing environmental complications and the third objective is achieving technological improvements by reducing the product quality deviation. The aforementioned model is solved using the GAMZ software by LP metric method. The results show the overall cost of the ballast stone and waste, concerning fixed costs and transportation costs in sending them to the customers on request, the amount of CO2 emissions, and the extent of total deviations of quality goals for each parameter between the extracted mineral and the products delivered to the customers.

کلیدواژه‌ها [English]

Sustainable supply chain
Mining industry
Ballast stone
Waste management
Multi-objective optimization

مراجع

[1]Avakh Darestani, S., Hemmati, M., "Robust Optimization of a bi-objective closed-loop supply chain network for perishable goods considering queue system", Computers & Industrial Engineering, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.cie.2019.07.018

[2]Cowell, S. J., Parkinson, S., "Localization of UK food production: an analysis using land area and energy as indicators", Agriculture, Ecosystems & Environment, 94: PP 221-236, 2003.

[3]Carter, C. R., Rogers, D. S., "A framework of sustainable supply chain management: moving toward new theory", International journal of physical distribution & logistics management, 38: 360-387, 2008.

[4]Bustos L, C., Gonzalez E, S., Vejar A, C., "A multi-objective optimization model for the design of an effective decarbonized supply chain in mining". International Journal of Production Economics. 193: PP 449–464, 2017.

[5]Soleimani, H., "A new sustainable closed-loop supply chain model for mining industry considering fixed-charged transportation: A case study in a travertine quarry". The International Journal of Minerals Policy and Economics, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2018.07.006

[6]Waters .M, John, Selig, Ernest. T., "Track Geotechnology & Substructure Management", 1994.

[7]Helmi, F., "Specialized Glossary of Stones", Amirkabir Publications Institute, 2006.

[8]Norgate, T.,Haque, N., "Energy and greenhouse gas impacts of mining and mineral processing operations", Journal of Cleaner Production, 18: PP 266–274, 2009.

[9]Galante, G., Aiello, G., Enea, M, Panascia, E., "A multi-objective approach to solid waste management", Waste Management, 30: PP 1720–1728, 2010.

[10]Zhang, Q., Shah, N., Wassick, J., Helling, R., Egerschot, P., "Sustainable supply chain optimisation: An industrial case study", Computers & Industrial Engineering, 74: PP 68–83, 2014.

[11]Gan, V., Cheng, J., "Formulation and analysis of dynamic supply chain of backfill in construction waste management using agent-based modeling", Advanced Engineering Informatics, 29: PP 878-888, 2015.

[12]Mathiyazhagan, K., Diabat, A., Al-Refaie, A., Xu L., "Application of analytical hierarchy process to evaluate pressures to implement green supply chain management", Journal of Cleaner Production, 107: 229-236, 2015.

[13]Sauer P, C., Seuring, S., "Sustainable supply chain management for minerals", Journal of Cleaner Production, 151: PP 235-249, 2017.

[14]Chand, P., Thakkar, J., Ghosh, K., "Analysis of supply chain complexity drivers for Indian mining equipment manufacturing companies combining SAP-LAP and AHP", Resources Policy.59: PP 389-410, 2018

[15]Fattahia, M., Mosadegh, H., Hasania, A, "Sustainable planning in mining supply chains with renewable energy", journal of Resources Policy, 2018.

[16]Arab, R., "A review of optimization methods with emphasis on multi-objective optimization. Computer Simulation Application Seminar in Civil Engineerin", University of Khaje Nasiruddin Tusi, 2005.

[17]Bozorgi Amiri, A., Jebel Ameli, M.S., Heidari, M., Karimi Rad, Z., "Providing a single-objective feasibility planning approach for humanitarian logistics modeling", Tomorrow's Issue of Management Science No. 25. PP 83-96, 2010.