پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 44 |
| تعداد شماره‌ها | 1,473 |
| تعداد مقالات | 12,040 |
| تعداد مشاهده مقاله | 22,365,325 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,808,692 |
بهینه‌سازی شبکۀ همزیستی صنعتی با در نظر گرفتن مشخصه‌های توسعۀ پایدار | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مدیریت تولید و عملیات | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاله 3، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 24، فروردین 1400، صفحه 31-56 اصل مقاله (1.67 M) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/jpom.2021.124187.1284 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| خدیجه بیاتی1؛ عماد روغنیان* 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشکده صنایع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2دانشیار گروه مهندسی صنایع، دانشکده صنایع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شهرک‌های صنعتی با وجود دستاوردهای خود، تأثیرات مخربی بر محیط زیست داشته‌اند و گاهی به موضوعات مرتبط با رفاه اجتماعی توجه نکرده‌اند؛ بنابراین، طراحی آنها باید متناسب با اهداف توسعۀ پایدار و اصول اکولوژیک بهبود یابد. یکی از اقدامات مؤثر در این زمینه، پیاده‌سازی شبکه‌های همزیستی صنعتی است. شبکه‌های همزیستی، مجموعه‌ای از صنایع است که با هدف اشتراک‌گذاری ضایعات هر صنعت بهعنوان مادۀ اولیۀ صنعت دیگر در کنار هم قرار گرفته است و امکان تبادل انرژی و مواد را فراهم می‌آورد. در این پژوهش، یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط دوهدفه برای بهینه‌سازی شبکه‌های همزیستی ارائه شده است که به‌طور هم‌زمان، انتقال ضایعات و مواد اولیۀ جامد، مایع و گاز را فراهم می‌کند. هدف اول، حداقل‌سازی هزینه‌های اقتصادی اجرای شبکه و صنایع مشترک در آن و هدف دوم، حداکثرسازی رفاه اجتماعی را فراهم می‌آورد. بعد محیط زیستی با محدودیت‌های مدل کنترل می‌شود. برای اعتبارسنجی مدل پیشنهادی، به پیاده‌سازی آن بر یکی از شهرک‌های صنعتی استان البرز اقدام شده است. برای حل مدل از روش اپسیلون محدودیت استفاده شده است که نتایج خروجی نشان می‌دهد، حجم ضایعات بدون استفاده و هزینه‌های صنایع در شرایط همزیستی نسبت به پیش از آن کاهش یافته است. همچنین، ایجاد 23 فرصت شغلی ازجمله مزایای بهبود سطح اجتماعی است. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| پارک‌های صنعتی اکولوژیک؛ همزیستی صنعتی؛ توسعۀ پایدار؛ بهینه‌سازی چندهدفه؛ برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط؛ اپسیلون محدودیت | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1- مقدمه شهرک‌های صنعتی با ایجاد زیرساخت اقتصادی، امکان رشد فنّاوری و نوآوری‌ها را فراهم می‌کنند و نقش مهمی در توسعۀ اقتصادی دارند؛ اما این دستاوردهای اقتصادی، اغلب بدون در نظر گرفتن کیفیت محیط زیست و رفاه اجتماعی است و باعث آسیب‌های جدی به جامعه و محیط زیست می‌شود که ازجملۀ آنها به مصرف بی‌رویّۀ منابع طبیعی، انتشار گازهای گلخانه‌ای، گرمایش زمین و بیماری‌های روحی و جسمی افراد می‌توان اشاره کرد (لئو[i] وبایی[ii]، 2018؛ گنس[iii]، کاپلوین[iv]، ادریس[v] و همکاران، 2019)؛ بنابراین، طراحی شهرک‌های صنعتی باید با الهام از روابط اکولوژیک طبیعی انجام می‌شود؛ به‌گونه‌ای که موجب کمترین آثار مخرب بر طبیعت و جوامع انسانی شود (ادویر[vi]، چن[vii]، وانگ[viii] و همکاران، 2020). بر همین اساس، مفاهیمی مانند پارک‌های صنعتی اکولوژیک[ix]و همزیستی صنعتی[x] مطرح شده است (شریعت، ایران‌زاده و بافنده، 2016). پارک‌های صنعتی اکولوژیک با محوریت همزیستی صنعتی برای بهبود عملکرد شهرک‌های صنعتی همسو با توسعۀ پایدار شکل گرفته است. همزیستی صنعتی، اشتراک ضایعات خروجی یک صنعت بهعنوان مادۀ اولیۀ صنایع مجاور، اشتراک زیرساخت‌ها یا خدمات بین صنایع است که علاوه بر مزایای محیط زیستی و اجتماعی، مزیت‌های اقتصادی بسیاری برای صنایع مشترک در طرح به همراه دارد (فراکساسیا[xi]، گیانوکارو[xii] و آلبینو[xiii]، 2021). یکی از نکات مهم در مبانی همزیستی صنعتی، طراحی این شبکه‌ها برای بهینه‌سازی تبادل ضایعات بوده است. تاکنون، روش‌های متعددی در این زمینه به کار رفته است که ازجملۀ آنها به طراحی شبکه برای مدیریت آب و اشتراک انواع انرژی می‌توان اشاره کرد. نکتۀ مهم در مدل‌های موجود، تمرکز بر یک حالت تبادل، مانند آب یا انرژی است (بویکس[xiv]، مونتاستراک[xv]، آزارو[xvi] و همکاران، 2015)؛ در حالی که برای کاربردی‌شدن مدل در شهرک‌های صنعتی باید به‌طور هم‌زمان، انتقال انواع مواد اولیه و ضایعات در حالت‌های جامد، مایع و گاز در نظر گرفته شود. همچنین، بهبود بعد اجتماعی توسعۀ پایدار از مزیت‌های مهم همزیستی است که کمتر به آن توجه شده است. در این پژوهش، یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط[xvii] دوهدفه با لحاظ‌کردن مشخصه‌های توسعۀ پایدار ارائه شده است که به‌طور هم‌زمان، امکان انتقال کلیّۀ مواد اولیه و ضایعات جامد، مایع و گاز را بین صنایع فراهم می‌کند. تبادلات ضایعات قابل بازیابی ازدیگر نقاط قوت مدل پیشنهادی است که ازطریق مراکز بازیابی و مکان‌یابی آنها از بین مراکز بالقوه محقق می‌شود. به‌طور کلی، عملکرد شبکۀ همزیستی مدل پیشنهادی در شهرک صنعتی در شکل شمارۀ 1 توصیف شده است. مطابق آن، پس از همزیستی، بخش عمده‌ای از مواد اولیه ازطریق ضایعات خروجی صنایع مجاور به دو صورت مستقیم یا پس از بازیابی و فقط بخشی از آن از تأمین‌کنندگان دست اول (نو) تأمین می‌شود؛ در حالی که پیش از همزیستی، کلیّۀ مواد اولیه ازطریق تأمین‌کنندگان و به‌صورت مواد دست اول، تأمین و ضایعات نیز بدون استفاده در مراکز دفع امحا می‌شود.
شکل 1- مقایسۀ جریان مواد و ضایعات در شهرک صنعتی پیش و پس از همزیستی صنعتی تابع هدف اول، حداقل‌سازی هزینه‌های اجرای شبکه و صنایع را ازطریق ترغیب مدل به کاهش استفاده از مواد اولیۀ دست اول و ضایعات بدون استفاده دنبال می‌کند. همچنین، افزایش استفادۀ مجدد از ضایعات در فرایند تولید، دستیابی به بعد محیط زیستی توسعۀ پایدار را فراهم کرده است. هدف دوم با حداکثرسازی ایجاد فرصت‌های شغلی در شبکه و جبران روزهای کاری ازدسترفته، دستیابی به بعد اجتماعی را محقق کرده است؛ بنابراین، درنهایت به این پرسش پاسخ داده می‌شود که حجم انتقالات (تبادلات) درون شبکه، مکان مراکز بازیابی از میان مراکز بالقوه، رفاه اجتماعی، مشاغل ایجادشده و بهبود وضعیت شهرک در ابعاد توسعۀ پایدار نسبت به پیش از همزیستی چیست.
1-1 پیشینۀ پژوهش مفهوم همزیستی صنعتی در دهۀ 1990 شکل گرفته است. درابتدا، در عمدۀ مبانی نظری از مدل‌های مفهومی و جدول‌های هدف‌گذاری در طراحی پارک صنعتی اکولوژیک و بهینه‌سازی همزیستی استفاده شده است. بهعلت ناکارآمدی مدل‌های مفهومی در طراحی شبکه‌های بزرگ، پژوهشگران به استفاده از مدل‌های ریاضی روی آورده‌اند که تا حدی، طراحی و بهینه‌سازی شبکه‌های پیچیده را آسان کرده است (بیگلر[xviii] و گراسمن[xix]، 2004). ازجمله مدل‌های ریاضی به انواع برنامه‌ریزی‌های خطی، غیرخطی و عدد صحیح می‌توان اشاره کرد که عموماً برمبنای نوع تبادل مانند آب توسعه یافته است؛ برای نمونه، لاولیدی[xx] و الهالواگی[xxi](2009)، مدلی غیرخطی را برای تبادل آب در سطح پارک‌های صنعتی اکولوژیک ارائه کردند که هدف آن، حداقل‌سازی هزینۀ تأمین و تبادل آب در سطح پارک بود. آویسو[xxii]، تان[xxiii]، کولابا[xxiv]و همکاران (2010) با در نظر گرفتن تفاوت نگرش و خواسته‌های صنایع و مؤسسان پارک از احداث شبکۀ همزیستی، بر آن شدند یک مدل دوسطحی فازی[xxv]غیرخطی را برای تبادل آب ارائه دهند. در این مدل، مؤسسان پارک بهعنوان سطح پیشرو و صنایع بهعنوان سطح پیرو در نظر گرفته شده‌اند که به‌ترتیب، حداقل‌سازی مصرف آب دست اول در سطح پارک، هدف پیشرو و حداقل‌سازی هزینه‌های تأمین آب، هدف سطح پیرو بوده است. با توجه به ضعف مدل‌های خطی در تعیین اتصالات شبکه و اهمیت تبادل انرژی حرارتی در بهبود عملکرد اقتصادی و محیط زیستی صنایع، کیم[xxvi]، یون[xxvii]، چائی[xxviii] و همکاران (2010)، یک مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط خطی را برای تبادل انرژی حرارتی ارائه کردند. روبیو[xxix]، پانسه[xxx]، سرنا[xxxi]و همکاران (2011)،مدل برنامه‌ریزی مختلط عدد صحیح غیرخطی را برای طراحی شبکه‌های تبادل آب توسعه دادند که هدف اقتصادی به‌صورت جزئی‌تر و با لحاظ‌کردن هزینه‌های لولهکشی و تصفیۀ آب لحاظ شده است. نظر به اینکه مدل‌های غیرخطی ازحیث روش حل در ردیف مدل‌های سخت قرار می‌گیرد، رویکردهای مدل‌سازی به سمت مدل‌های خطی گرایش یافت؛ به‌گونه‌ای که بویکس[xxxii]، مونتاستراک، پیبولئو[xxxiii]و همکاران (2012)، مدل عدد صحیح خطی و چائو[xxxiv]، لونور[xxxv]، استل[xxxvi] و همکاران (2013)، مدل خطی را برای تبادل انرژی ارائه کردند. درادامه، آویسو (2014)، مدل‌های خطی مختلط عدد صحیح را برای تبادل آب بهبود داد. تسخیری[xxxvii]، بهرا[xxxviii]، تان[xxxix] و همکاران (2015)، مدل‌های عدد صحیح مختلط خطی را برای انتقال انرژی با رویکرد فازی برای پوشش‌دهی عدم قطعیت در داده‌های مدل مانند تقاضا توسعه دادند. دوباره، ژانگ[xl]، ژو[xli]، چابرا[xlii]و همکاران (2016) از رویکرد غیرخطی برای تبادل بخار گرم خروجی از کارخانه‌ها بهعنوان بخار سرد ورودی برای کارخانه‌های مصرفکننده استفاده کردند. نکتۀ مهم در مدل ژانگ نسبت به سایر مدل‌ها، در نظر گرفتن کاهش دما حین انتقال بخار بود. در سال‌های اخیر، بیشتر مدل‌ها برپایۀ مدل‌های مختلط عدد صحیح خطی توسعه یافته است. بر همین اساس، تیو[xliii]و کروز[xliv](2017) یک مدل دوهدفۀ اقتصادی و محیط‌زیستی را با لحاظ‌کردن مباحثی مانند هزینۀ قطر لولۀ انتقال آب توسعه دادند که با پارامترهای مذکور، دقت برآورد هزینه و قابلیت اجرایی نسبت به مدل‌های مشابه افزایش یافته بود. افشاری[xlv]، جابر[xlvi]و سرکی[xlvii](2018)، مدلی دوهدفه را برای تبادل انرژی توسعه دادند. مدل دیگری را نویینو[xlviii]، روی[xlix]و هنکیون[l] (2019) برای تبادل آب ارائه کردند که هدف اقتصادی و محیط زیستی را دنبال می‌کند و هزینۀ بیمۀ کارکنان شبکه را نیز در تابع هدف اقتصادی خود آورده است. ولنزوئلا- ونگاس[li]، ورا[lii]و دیز[liii] (2020)، مدل خطی مختلط عدد صحیح را برای تبادل انرژی طراحی کردند که در آن، تاب‌آوری شبکه در برابر حوادثی همچون قطع ارتباطات در نظر گرفته شده است. نکتۀ مهم این است که در پژوهش‌های داخلی، مفاهیمی همچون زنجیره‌های تأمین سبز و لجستیک معکوس برای بهبود عملکرد محیط زیستی صنایع شکل گرفته است (حسینی و میرجهانمرد، 2014)؛ برای مثال، شکوهیار و اکبری (2018)، از روش ترکیبی مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی برای بهبود بازیافت زباله‌های الکترونیکی همسو با توسعۀ پایدار استفاده کرده‌اند که بعد اجتماعی آن، اشتغال‌زایی در ایستگاه‌های بازیافت را دربرمی‌گیرد. نصر آزادانی، داوودی و معینی (2019)، برای کاهش انتشار کربندیاکسید در فرایند تولید فولاد، مدلی غیرخطی ارائه کردند که جایگزینی آهن اسفنجی را بررسی کرده است. این مدل‌ها نقش مؤثری در بهبود عملکرد صنایع به‌صورت فردی دارد؛ اما در شهرک‌های صنعتی، مزایای جمعی شبکه‌های همزیستی در ابعاد محیط زیستی و اقتصادی، بیشتر از سیاست‌های فردی مقابله با آلاینده‌های محیط زیستی است. همچنین، بخش مهمی از ضایعات کارخانه‌ها، قابلیت استفادۀ دوباره در فرایند تولیدی آن کارخانه را ازطریق لجستیک معکوس ندارد؛ در حالی که با مواد ورودی کارخانه‌های مجاور همخوانی دارد؛ بنابراین، شبکه‌های همزیستی با به‌کارگیری ضایعات در کارخانه‌های مجاور، نقش مؤثرتری در حداقل‌سازی زباله‌های صنعتی و دستیابی به اهداف توسعۀ پایدار فراهم می‌کند (هنکیون[liv]، هو[lv]، لی[lvi] و همکاران، 2019).
1-2 شکاف پژوهشی در این بخش، خلاصۀ پیشینۀ پژوهش موضوع به‌طور خلاصه در جدول شمارۀ 1 ارائه شده است. همانگونه که مشاهده می‌شود، بیشتر خلاصۀ پیشینۀ پژوهش بر اهداف اقتصادی و محیط زیستی تمرکز کرده است و بعد اجتماعی توسعۀ پایدار در نظر گرفته نشده است؛ در صورتی که دستیابی به اهداف توسعۀ پایدار بدون لحاظ‌کردن رفاه اجتماعی به‌طور کامل محقق نمی‌شود. همچنین، در بیشتر مطالعات به‌صورت انحصاری بر نوعی از تبادلات شامل آب یا انرژی تمرکز شده است. تبادل پسماندهای جامد نیز با وجود درجۀ زیاد کاربری مجدد در هیچ یک از مدل‌ها لحاظ نشده است؛ بنابراین، باید مدل‌های چندلایه و با در نظر گرفتن تبادل هم‌زمان انواع ضایعات و مواد طراحی شود. نکتۀ دیگر، در نظر گرفتن مراکز بازیابی ضایعات است که در مدل‌های موجود لحاظ نشده است و ارتباطات شبکه به‌صورت مستقیم بین صنایع در نظر گرفته شده است.
جدول 1- خلاصۀ پیشینۀ پژوهش موضوع
سایر بخش‌های پژوهش به شرح ذیل سازماندهی شده است: در بخش 2، مفاهیم به‌کاررفته در پژوهش و در بخش 3، مدل ریاضی ارائه‌شده با نام روش‌شناسی پژوهش بررسی شده است. در بخش 4 با پیاده‌سازی مدل روی مطالعۀ کاربردی، اعتبار مدل ارزیابی شده است. در بخش 5، خروجی مدل تحلیل شده است. درنهایت، در بخش 6، نتایج پژوهش و پیشنهادهایی برای پژوهش‌های آینده مطرح شده است.
2- مبانی نظری مفاهیم نظری متناسب با موضوع پژوهش، در دو زیربخش روش اپسیلون محدودیت و مفهوم توسعۀ پایدار ارائه می‌شود. 2-1 روش اپسیلون محدودیت مسائل بهینه‌سازی چندهدفه، ازجمله روش‌های تصمیم‌گیری است که در آن، علی‌رغم مدل‌های تک‌هدفه، چندین هدف برای بهینه‌سازی پیش روی تصمیم‌گیرنده است که گاهی متضاد است. برای حل دقیق مدل‌های چندهدفه، الگوریتم‌های گوناگونی وجود دارد. یکی از آنها، روش اپسیلون محدودیت[lxvi] است که کاربرد گسترده‌ای در پژوهش‌های اخیر داشته است. رویکرد این روش، نگه‌داشتن بهترین تابع هدف برای بهینه‌سازی و انتقال سایر اهداف به محدودیت‌هاست. بدین‌ترتیب، مرز پارتو با استفاده از تغییرات ایجادشده در حدود اهداف فرعی در تکرارهای مختلف ایجاد می‌شود. مدل چندهدفه (با فرض مدل سه‌هدفه و هدف اول بهعنوان بالاترین اولویت) پس از الگوریتم اپسیلون محدودیت به فرم معادلات (1) تا (5) تبدیل می‌شود (خطیبی، خاکراز و رحمانی، 2017).
مراحل الگوریتم به‌صورت ذیل است: 1- هر بار، یکی از اهداف را بهعنوان تابع هدف اصلی در نظر بگیرید و مسئله را با آن بهینه کنید. 2- مقدار بهینۀ تابع هدف حاصل از گام یک را در سایر توابع هدف جایگزین و مقادیر مربوط را یادداشت کنید. 3- بازه بین مقدار بهینه و خروجی گام دو هر یک از اهداف فرعی را به تعداد از پیش تعیین‌شده تقسیم‌بندی کنید و یک جدول برای مقادیر ها به دست آورید. 4- مسئله را با یکی از مقادیر ها و بهازای بهینه‌شدن هدف اصلی، حل و جواب‌های پارتو را گزارش کنید. کدنویسی مدل پیشنهادی برمبنای الگوریتم فوق در نرم‌افزار گمزو حل‌کنندۀ[lxvii] سیپلکس[lxviii] انجام شده است.
2-2 توسعۀ پایدار براساس گزارش براندتلند[lxix] در کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه[lxx] (1987)، توسعۀ پایدار عبارت است از «توسعه‌ای که نیازهای زمان حال را برآورده سازد؛ بدون آنکه توانایی نسل‌های آینده را در برآورده‌سازی نیازهایشان به خطر اندازد». شاخصه‌های توسعۀ پایدار در توسعۀ صنعتی را در سه بعد اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی می‌توان مطرح کرد. شاخص اقتصادی برای بهبود عملکرد اقتصادی با کاهش هزینه‌هایی مانند تولید، زیرساخت‌ها و دفع ضایعات اطلاق می‌شود. بعد محیط زیستی برای کاهش مصرف منابع طبیعی و آلاینده‌های محیط زیستی شکل گرفته است. بعد اجتماعی برای بهبود رفاه اجتماعی است که افزایش اشتغال و سطح سلامت کارکنان صنعتی را دربرمی‌گیرد. 3- روش‌شناسی پژوهش در این پژوهش، مدل برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط دوهدفه برای بهینه‌سازی انتقالات در شبکه‌های همزیستی و مکان‌یابی مراکز بازیابی ضایعات ارائه شده است. رویکرد مدل برمبنای استفادۀ مستقیم یا غیرمستقیم از ضایعات است. در این رویکرد، بخشی از ضایعات، که کیفیت صنایع متقاضی را ندارد، پس از رسیدن به کیفیت مطلوب در مراکز بازیابی، بهعنوان مواد اولیۀ بازیابی‌شده (تبادل غیرمستقیم) در اختیار صنایع قرار می‌گیرد. بخش دیگر از ضایعات دارای کیفیت لازم در تبادل مستقیم، به‌صورت مستقیم به صنایع متقاضی ارسال می‌شود. به‌طور کلی، تقاضای صنایع پس از شبکۀ همزیستی به سه صورت تأمین می‌شود: مواد اولیۀ دست اول که از تأمین‌کنندگان اولیه تأمین می‌شود؛ مواد اولیۀ استفادۀ مجدد که به‌صورت مستقیم از ضایعات خروجی یک صنعت بهعنوان مواد ورودی صنعت دیگر ارسال می‌شود و دستۀ سوم، ضایعات بازیافت‌شده که از مراکز بازیابی در اختیار صنایع قرار می‌گیرد. نوع پژوهش، کاربردی و برمبنای مطالعه روی شهرک صنعتی است که هفت صنعت از شهرک نظرآباد بهعنوان نمونۀ آماری لحاظ شده است. داده‌های لازم با بازدید و پرسش و پاسخ با صنایع، جلسات با کارشناسان شرکت شهرک‌های صنعتی استان البرز و بانک دادۀ این شرکت تهیه شده است. درنهایت، پس از اعتبارسنجی مدل با نمونۀ مورد مطالعه، مدیران شهرک مورد مطالعه، خروجی آن را برای ارزیابی عملکرد اجرایی تأیید کردند. مفروضات مدل 1- فرایند تولید کارخانه‌ها فصلی نیست. 2- همزیستی یک کارخانه با خودش صفر در نظر گرفته شده است. 3- فاصله بین گره‌ها برای انواع انتقالات جامد، گاز و آبی یکسان در نظر گرفته شده است. 4- در فرایند انتقال از مقدار افت کیفی چشم‌پوشی شده است.
جدول 2- پارامترها، اندیس‌ها و متغیرهای مدل
توابع هدف
هدف اول برای حداقل‌سازی مجموع هزینه‌های شبکه ارائه شده است. مطابق معادلۀ (6)، این تابع شامل هزینۀ دفع ضایعات بدون استفاده در شبکه، ساخت مراکز بازیابی، تأمین بخشی از مواد اولیه که قابل تأمین از شبکه نیست، حمل‌ونقل مواد جامد، هزینه‌های عملیاتی روی هر واحد ضایعات قابل بازیابی و هزینۀ انتقال و لولهکشی مواد و ضایعات حالت آب و انرژی است؛ به‌گونه‌ای که:
در رابطۀ (7)، هزینه‌های انتقال مواد اولیه و ضایعات آب و گاز لحاظ شده است که تابعی از مسافت است. این هزینه‌ها شامل لولهکشی، نیروهای لازم برای انتقال سیالات مانند پمپاژ و فشار است. هزینه‌های احداث هر یک از مراکز بازیابی در معادلۀ (8) ارائه شده است. معادلۀ (9) و (10) به‌ترتیب، هزینه‌های دفع ضایعات استفاده‌ناشدنی در شبکه و تأمین مواد اولیۀ تأمین‌ناشدنی از شبکه (دستاول) را در نظر گرفته است. رابطۀ (11) هزینه‌های بازسازی هر واحد ضایعات در مراکز بازیابی و رابطۀ (12) هزینۀ حمل‌ونقل حالت جامد را ارائه کرده است.
تابع هدف دوم مطابق رابطۀ (13) همسو با حداکثرسازی رفاه اجتماعی ارائه شده است. پارامتر , به مفهوم مجموع تعداد روزهای سالانه‌ای است که به‌واسطۀ استفادۀ مجدد از ضایعات و کاهش آلاینده‌های ناشی از آنها، از میزان غیبت کارکنان یا کاهش راندمان کاری کاسته، به عبارتی، این روزها جبران می‌شود. بر همین اساس، بخش اول این رابطه، معرف جبران روزهای کاری ازدسترفته است و با توجه به میزان این پارامتر و وزن ، همسو با افزایش حجم ضایعات استفادۀ مجدد یا بازیابی‌شده اقدام می‌کند. بخش دوم این تابع، ایجاد اشتغال به‌واسطۀ احداث مراکز بازیابی را نشان داده است. به مفهوم اهمیت اشتغال‌زایی و اهمیت جبران روزهای کاری ازدسترفته در منطقه است که کارشناسان خبره برمبنای شرایط منطقه تعیین می‌کنند. در این مطالعه، مقادیر روزهای کاری جبرانشده و وزن‌های مذکور در جلسه با مدیران شرکت شهرک‌های صنعتی استان البرز تعیین شده است.
محدودیت‌های مدل
(نکته:در صورت نبود فرض 3، لازم بود برای پارامتر فاصله، اندیس k1، k2 و k3 در نظر گرفته می‌شد).
(نکته: اگر فرض 4 نبود، لازم بود مقدار افت کیفی بهازای هر واحد مسافت به‌صورت حاصلضربمسافت در دلتا (افت کیفیت)، از سمت راست محدودیت کسر شود).
(نکته: در صورت برقرارنشدن فرض یک، باید موجودی اطمینان برای تأمین تقاضای دریافت‌کنندگان متصل به کارخانه‌های فصلی در نظر گرفته شود تا نیاز آنها در فصول تعطیل یا تغییر خروجی تأمین شود).
4- مطالعۀ کاربردی براساس اعتبارسنجی مدل پیشنهادی برای پیاده‌سازی آن بر شهرک صنعتی نظرآباد در استان البرز اقدام شده است. بیشتر صنایع شهرک، غذایی است و صنایع دیگری ازجمله داروسازی، شیمیایی و سلولزی نیز وجود دارد. هفت صنعت بهعنوان نمونۀ آماری در نظر گرفته شده است که فهرست آنها به همراه اندیسهای i و j در جدول شمارۀ 3 آمده است. بخش کشاورزی و دامی مجاور شهرک نیز بهعنوان یکی از مصرف‌کننده‌های ضایعات صنعتی در این مطالعه در نظر گرفته شده است. جدول 3- فهرست صنایع منتخب در مطالعه موردی
سطوح درنظرگرفته‌شدۀ هر یک از حالات آب، انرژی و جامد در جدول شمارۀ 4 تشریح شده است.
جدول 4- سطوح کیفیتی ورودی و خروجی صنایع مورد مطالعه موردی
تعداد هر یک از تأمین‌کنندگان مواد اولیۀ دست اول در این مطالعه، دو مکان در خارج از شهرک و تعداد مراکز بالقوۀ بازیابی نیز دو مکان داخل شهرک در نظر گرفته شده است. یک مکان نیز بهعنوان مرکز دفع هر یک از حالات ضایعات خروجی لحاظ شده است. متوسط حجم تقاضا، ضایعات خروجی، سطوح کیفیت آنها در صنایع مورد مطالعه در جدول‌های شمارۀ 5 تا 7، فواصل در جدول شمارۀ 8 و سایر پارامترها در جدول شمارۀ 9 نشان داده شده است.
جدول 5- حجم و کیفیت تقاضاو ضایعات خروجی حالت آبوفاضلاب
جدول 6- حجم و کیفیت تقاضاو ضایعات خروجی حالت انرژی
جدول 7- حجم و کیفیت تقاضا و ضایعات خروجی حالت جامد
جدول 8- فاصلۀ صنایع با یکدیگر و با مراکز بازیابی، دفع و تأمین‌کنندگان
جدول 9- سایر پارامترهای مدل در شهرک مورد مطالعه
پس از حل مدل با اپسیلون محدودیت با 20 تکرار و در نظر گرفتن هدف هزینه بهعنوان اولویت بالاتر برای بهینه‌سازی، مقادیر هدف و متغیرهای تصمیم به‌شرح جدول شمارۀ 10 به دست آمده است.
جدول 10- متغیرهای خروجی مدل روی مطالعۀ موردی
5- بحث 5-1 تفسیر نتایج همانگونه که در شکل شمارۀ 1 بخش مقدمه نیز نشان داده شده است، پس از همزیستی، بخش عمده‌ای از ضایعات، جایگزین مواد اولیه می‌شود و نیاز صنایع به مواد اولیۀ دست اول را کاهش می‌دهد. این امر در خروجی مطالعۀ موردی این پژوهش در جدول شمارۀ 10 به‌وضوح مشاهده می‌شود که براساس نتایج جدول، بخش عمدۀ ضایعات، به‌صورت مستقیم یا پس از بازیابی، دوباره به چرخۀ تولید بازمی‌گردد و جایگزین منابع و مواد اولیۀ دست اول می‌شود؛ در حالی که پیش از همزیستی، کلیّۀ ضایعات، بدون استفاده و کلیّۀ تقاضاها از مواد دست اول قابل تأمین بوده است که تفاوت حجم ضایعات پیش و پس از همزیستی در نمودار شمارۀ 2 ارائه شده است. علاوه بر این، براساس نمودار شمارۀ 3، پیش از همزیستی، هزینۀ صنایع در دو بخش تأمین مواد اولیه و دفع ضایعات، بیشتر از هزینۀ این دو بخش در شرایط همزیستی است؛ بنابراین، به استناد نتایج خروجی مدل و نکات مذکور، شبکۀ همزیستی این پژوهش، عملکرد شهرک را در هر سه بعد توسعۀ پایدار بهبود داده است. نکتۀ مهم این است که بیشترین کاهش میزان استفادۀ مجدد از ضایعات در بخش ضایعات جامد است (براساس نمودار شمارۀ 2) که در مطالعات پیشین لحاظ نشده است و فقط حالت آب و انرژی مطالعه شده است. یکی از نقاط قوت مدل، ایجاد فرصت استفادۀ مجدد ضایعات پس از بازیابی است که در مقایسه با مدل‌های موجود، بخش بیشتری از ضایعات را قابل استفاده می‌کند؛ به‌طور مثال، در مدل افشاری (2018) فقط انتقال مستقیم در شبکه امکان‌پذیر است؛ در حالی که براساس جدول شمارۀ 10، بخشی از ضایعات، امکان تبادل مستقیم را دارد و بخش عمدۀ آنها نیازمند بازیابی بوده است؛ بنابراین، بدون مراکز بازیابی، فرصت استفادۀ مجدد این گروه ضایعات از دست می‌رود که به‌صورت موازی بر ابعاد اقتصادی، محیط زیستی و اجتماعی مؤثر است. از دیگر مزایای مدل، انتقال هم‌زمان مواد در هر سه حالت جامد، مایع و گاز است که در مدل‌های مشابه مانند نوئینو (2019) فقط تبادل یک حالت (آب) بررسی شده است. لحاظ‌کردن بعد اجتماعی، از دیگر مزیت‌های مدل است که در هیچ یک از مدل‌های موجود در نظر گرفته نشده است که براساس خروجی، سطح اجتماعی شهرک نسبت به قبل، بهبود زیادی دارد.
براساس نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش و فشارهای محیط زیستی روی صنایع، پیشنهادهای ذیل به مدیران تصمیم‌گیرنده در حوزۀ شهرک‌های صنعتی مانند شرکت شهرک‌های صنعتی ارائه می‌شود:
5-2 تحلیل حساسیت درادامه، تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر بیشترین فاصلۀ مجاز در انتقال ضایعات گاز برای استفادۀ مجدد در نمودار شمارۀ 4 ارائه شده است. این پارامتر با رعایت فاصلۀ حداکثری در تبادل مستقیم یا بازیابی‌شدۀ ضایعات، از انتشار آلاینده‌های حین انتقال جلوگیری می‌کند. براساس نمودار، زمانی که محدودیت فاصله‌ای صفر باشد، فاصلۀ مراکز بازیابی با کارخانه‌ها بیشتر از حد مجاز (صفر) است و انتقال به بازیابی انجام نمی‌شود. در این حالت، نیازهای گاز ازطریق گازهای دست اول و جریان ضایعات مستقیم تأمین می‌شود و جریان بازیابی (در این مثال) وجود ندارد. با افزایش مقدار تتا، صنایع بیشتری در محدودۀ مجاز فاصله‌ای با مراکز بازیابی قرار می‌گیرد و جریان‌های بازیابی‌شده، جایگزین گازهای طبیعی می‌شود. همچنین، براساس نمودار شمارۀ 5، هزینۀ مدل در نقطۀ صفر تتا، بیشترین و رفاه اجتماعی، کمترین است که تأثیر استفاده از ضایعات را بر بهبود توسعۀ پایدار نشان می‌دهد؛ بنابراین، پیشنهاد می‌شود، جانمایی شهرک‌های صنعتی از ابتدا با مطالعۀ ضمنی امکان تبادل ضایعات و مواد اولیۀ صنایع انجام شود تا فرصت‌های تبادلات بیشتری ازنظر محدودیت‌های فاصله‌ای ضایعات خطرناک فراهم شود و عملکرد همزیستی افزایش یابد.
6- نتیجه‌گیری و پیشنهادها شهرک‌های صنعتی علی‌رغم دستاوردهای خود، تأثیرات مخربی بر محیط زیست دارند و گاهی، در آنها به موضوعات مرتبط با رفاه اجتماعی توجه نشده است. همزیستی صنعتی بهعنوان رویکرد نظام‌مند و همکاری متقابل بین صنایع، همسو با بهینه‌سازی تبادلات مواد و انرژی به وجود آمده است که هدف آن، اکولوژیک‌کردن طراحی شهرک‌های صنعتی است. در این پژوهش، یک مدل دوهدفۀ برنامه‌ریزی مختلط عدد صحیح برای بهینه‌سازی تبادلات شبکه‌های همزیستی و مکان‌یابی ایستگاه‌های بازیابی ارائه شده است. ازجمله نوآوری‌های مدل نسبت به دیگر پژوهش‌های این زمینه، تبادل هم‌زمان هر سه حالت جامد، آب و انرژی است. همچنین، تبادل غیرمستقیم ضایعات ازطریق مراکز بازیابی، از دیگر نوآوری‌های مدل بوده است. برای بهبود عملکرد شهرک برای دستیابی به بعد اجتماعی توسعۀ پایدار، هدف اجتماعی در مدل لحاظ شده است. حل مدل با استفاده از روش اپسیلون محدودیت و با نرم‌افزار گمز انجام شده است. نتایج خروجی مدل بر شهرک مورد مطالعه نشان می‌دهد، حجم کل ضایعات بدون استفاده از مجموع صنایع شهرک نسبت به پیش از آن، به میزان زیادی کاهش یافته است. همچنین، هزینۀ صنایع در همزیستی نسبت به هزینه‌های انفرادی آنها بسیار کاهش یافته است و همین امر، ابزار مناسبی برای ترغیب آنها به مشارکت در طرح است. ایجاد 23 فرصت شغلی جدید با احداث مراکز بازیابی و جبران روزهای کاری ازدسترفته ناشی از آلاینده‌های محیط زیستی، ازجمله دستاوردهای هدف اجتماعی است. این پژوهش نیز همانند سایر مطالعات، مفروضات و محدودیت‌هایی در توسعۀ مدل دارد؛ برای مثال، مسیر انتقال هر سه حالت مواد و ضایعات، یکسان در نظر گرفته شده است. امکان تبدیل بین حالت‌ها و استفاده از ضایعات مراکز بازیابی در نظر گرفته نشده است. همچنین، انتظارات شهرک و صنایع به‌صورت یکپارچه منظور نشده است؛ بنابراین، پیشنهادهای ذیل برای بهبود و توسعۀ مدل در پژوهش‌های آتی پیشنهاد می‌شود:
سپاسگزاری این پژوهش با حمایت مالی شرکت شهرک‌های صنعتی انجام شده است. بدین‌وسیله، سپاسگزاری خود را از این مجموعه اعلام می‌‌کنیم. [i]. Liu [ii]. Bae [iii]. Genc [iv]. Capelleveen [v]. Erdis [vi]. O’Dwyer [vii]. Chen [viii]. Wang [ix]. Eco-Industrial Park [x]. Industrial Symbiosis [xi]. Fraccascia [xii]. Giannoccaro [xiii]. Albino [xiv]. Boix [xv]. Montastruc [xvi]. Azzaro [xvii]. Mixed Integer Linear Programming (MILP) [xviii]. Biegler [xix]. Grassmann [xx]. Lovelady [xxi]. El‐Halwagi [xxii]. Aviso [xxiii]. Tan [xxiv]. Culaba [xxv]. Bi-Level Based on Fuzzy approach [xxvi]. Kim [xxvii]. Yoon [xxviii]. Chae [xxix]. Rubio [xxx]. Ponce [xxxi]. Serna [xxxii]. Boix [xxxiii]. Pibouleau [xxxiv]. Chao [xxxv]. Leveneur [xxxvi]. Estel [xxxvii]. Taskhiri [xxxviii]. Behera [xxxix]. Tan [xl]. Zhang [xli]. Zhou [xlii]. Chhabra [xliii]. Tiu [xliv]. Cruze [xlv]. Afshari [xlvi]. Jaber [xlvii]. searcy [xlviii]. Nouinou [xlix]. Roy [l]. Hennequin [li]. Valenzuela-Venegas [lii]. Vera [liii]. Daiz [liv]. Hennequin [lv]. Ho [lvi]. Le [lvii]. Chae [lviii]. Gonela [lix]. Andiapan [lx]. Bi [lxi]. Al-Fadhli [lxii]. Panu [lxiii]. Daquin [lxiv]. Cao [lxv]. Chan [lxvi]. ε-Constraint [lxvii]. Solver [lxviii]. Ciplex [lxix]. Brandt land report | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Afshari, H., Farel, R., and Peng, Q. (2018). «Challenges of value creation in Eco-Industrial Parks (EIPs): A stakeholder perspective for optimizing energy exchanges». Resources, Conservation and Recycling, 139: 315-325. Afshari, H., Jaber, M.Y., and Searcy, C. (2018). «Extending industrial symbiosis to residential buildings: A mathematical model and case study». Journal of Cleaner Production, 183: 370-379. Al-Fadhli, F.M., Baaqeel, H., and El-Halwagi, M.M. (2019). «Modular design of carbon-hydrogen-oxygen symbiosis networks over a time horizon with limited natural resources». Chemical Engineering and Processing-Process Intensification, 141: 107535. Andiappan, V., Tan, R.R., and Ng, D.K. (2016). «An optimization-based negotiation framework for energy systems in an eco-industrial park». Journal of Cleaner Production, 129, 496-507. Aviso, K. B. (2014). Design of robust water exchange networks for eco-industrial symbiosis». Process Safety and Environmental Protection, 92(2): 160-170. Aviso, K.B., Tan, R.R., Culaba, A.B., and Cruz Jr, J.B. (2010). «Bi-level fuzzy optimization approach for water exchange in eco-industrial parks». Process Safety and Environmental Protection, 88(1): 31-40. Bi, R., Chen, C., Tang, J., Jia, X., and Xiang, S. (2019). «Two-level optimization model for water consumption based on water prices in eco-industrial parks». Resources. Conservation and Recycling, 146, 308-315. Biegler, L.T., and Grossmann, I.E. (2004). «Retrospective on optimization». Computers and chemical engineering, 28(8): 1169-1192. Boix, M., Montastruc, L., Azzaro-Pantel, C., and Domenech, S. (2015). «Optimization methods applied to the design of eco-industrial parks: a literature review». Journal of Cleaner Production, 87: 303-317. Boix, M., Montastruc, L., Pibouleau, L., Azzaro-Pantel, C., and Domenech, S. (2012). «Industrial water management by multiobjective optimization: from individual to collective solution through eco-industrial parks». Journal of Cleaner Production, 22(1): 85-97. Cao, X., Wen, Z., Xu, J., De Clercq, D., Wang, Y., and Tao, Y. (2020). «Many-objective optimization of technology implementation in the industrial symbiosis system based on a modified NSGA-III».Journal of Cleaner Production, 245: 118810. Chae, S.H., Kim, S.H., Yoon, S.G., and Park, S. (2010). «Optimization of a waste heat utilization network in an eco-industrial park». Applied energy, 87(6): 1978-1988. Chan, W.M., Leong, Y.T., and Chew, I.M.L. (2020). «Multiple-criteria evaluation of centralized chilled water hub powered by industrial waste heat and renewable energy». Journal of Cleaner Production, 247: 119570. Chao, G., Leveneur, S., Estel, L., and Yassine, A. (2013). «Industrial Symbiosis Optimization Control Model for the exchanges of the material/energy flows in an industrial production park». IFAC Proceedings Volumes, 46(9): 1015-1020. Daquin, C., Allaoui, H., Goncalves, G., and Hsu, T. (2019). «Collaborative Lot-Sizing problem for an Industrial Symbiosis». IFAC-PapersOnLine, 52(13): 1325-1330. Fraccascia, L., Giannoccaro, I., and Albino, V. (2021). «Ecosystem indicators for measuring industrial symbiosis». Ecological economics, 183: 106944. Genc, O., Capelleveen, G., Erdis, E., Yildiz, O., and Yazan, D.M. (2019). «A socio-ecological approach to improve industrial zones towards eco-industrial parks». Journal of Environmental Management. 0301-4797, doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109507. Gonela, V., Zhang, J., and Osmani, A. (2015). «Stochastic optimization of sustainable industrial symbiosis based hybrid generation bioethanol supply chains». Computers and industrial engineering, 87: 40-65. Hennequin, S., Ho, V.T., Le Thi, H.A., Nouinou, H., and Roy, D. (2019). «Industrial symbioses: Bi-objective model and solution method». In World Congress on Global Optimization (pp 1054-1066). Springer, Cham. Hosseini, S.A., and Mirjahanmard S.J. (2014). «Identifying and Prioritizing the Effective Factors on Green Supply Chain Management by Using Path Analysis Approach». Production and Operation Management, 5(2): 161-178. khatibi, S., khakraz. B.M., and Rahmani, M. (2017). «Multi objective Model of airport gate scheduling problem using NSGA-II algorithm and epsilon constraint». Modeling in Engineering, 15(51): 397-410. doi:10.22075/jme.2017.2855. Kim, S.H., Yoon, S.G., Chae, S.H., and Park, S. (2010). «Economic and environmental optimization of a multi-site utility network for an industrial complex». Journal of environmental management, 91(3): 690-705. Liu, X., and Bae, J. (2018). «Urbanization and industrialization impact of CO2 emissions in China».Journal of Cleaner Production, 172: 178-186. Lovelady, E.M., and El-Halwagi, M.M. (2009). «Design and integration of eco‐ industrial parks for managing water resources». Environmental Progress and Sustainable Energy. 28(2): 265-272. Nasr-Azadani, M., Davoodi, S.M.R., and Moeeni, SH. (2019). «Optimization of a proposed non-linear production model and the effect of direct reduced iron charging on CO2 emission and coke-energy consumption of ESCO blast furnace no. 3». Production and Operation Management, 10(2): 57-82. doi:10.22108/jpom.2019. 115301.1183. Nouinou, H., Roy, D., and Hennequin, S. (2019). «Mathematical modelling for flows optimization within an industrial symbiosis». IFAC-PapersOnLine, 52(13): 1319-1324. O’Dwyer, E., Chen, K., Wang, H., Wang, A., Shah, N., and Guo, M. (2020). «Optimisation of wastewater treatment strategies in eco-industrial parks:Technology», location and transport. ChemicalEngineering Journal, 381, 122643. doi.org/10.1016/j.cej.2019.122643. Panu, M., Topolski, K., Abrash, S., and El-Halwagi, M.M. (2019). «CO2 footprint reduction via the optimal design of Carbon-Hydrogen-Oxygen SYmbiosis Networks (CHOSYNs)». Chemical Engineering Science, 203: 1-11. Rubio-Castro, E., Ponce-Ortega, J.M., Serna-González, M., and El-Halwagi, M.M. (2011). «Optimal reconfiguration of multi-plant water networks into an eco-industrial park». Computers and chemical engineering, 44: 58-83. Shariat, M., Iranzadeh, S., and Bafande, A. (2016). Industrial Ecologhy and Industrial Symbiosis. First National Conference on Management and Engineering of Progress, Tehran, Iran University of Science and Technology. doi: https://www.civilica.com/Paper-ICMPE01-ICMPE01_118.html. Shokohyar, S., and Akbari, E. (2018). «Design of A Sustainable Development Model for E-waste Recycling». Production and Operation Management. 7(2): 137-152. http://dx.doi.org/10.22108/jpom.2016.21097. Taskhiri, M.S., Behera, S.K., Tan, R.R., and Park, H.S. (2015). «Fuzzy optimization of a waste-to-energy network system in an eco-industrial park». Journal of Material Cycles and Waste Management, 17(3): 476-489. Tiu, B.T.C., and Cruz, D.E. (2017). «An MILP model for optimizing water exchanges in eco-industrial parks considering water quality». Resources, Conservation and Recycling, 119: 89-96. Valenzuela-Venegas, G., Vera-Hofmann, G., and Díaz-Alvarado, F.A. (2020). «Design of sustainable and resilient eco-industrial parks: Planning the flows integration network through multi-objective optimization». Journal of Cleaner Production, 243: 118610. Zhang, C., Zhou, L., Chhabra, P., Garud, S.S., Aditya, K., Romagnoli, A., and etal. (2016). «A novel methodology for the design of waste heat recovery network in eco-industrial park using techno-economic analysis and multi-objective optimization». Applied energy, 184: 88-102. World Commission on Environmental and Development. (1987). Brandtland report. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 567 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 365 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||