بهبود پایداری زنجیره تأمین لبنیات با استفاده از پلاسمای سرد و بلاک‌چین: تحولی در مدیریت فسادپذیری

خانلرزاده, نرگس

doi:10.61186/jii.2.2.161

بهبود پایداری زنجیره تأمین لبنیات با استفاده از پلاسمای سرد و بلاک‌چین: تحولی در مدیریت فسادپذیری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

نرگس خانلرزاده

گروه مهندسی صنایع، دانشکده مدیریت مهندسی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

10.61186/jii.2.2.161

چکیده

محصولات فسادپذیر نسبت به سایر محصولات نیاز به سرمایه‌گذاری و صرف هزینه‌های بیشتری دارند. افزایش ماندگاری و ارتقای شفافیت اطلاعاتی از مهم‌ترین چالش‌های این محصولات بالاخص صنعت لبنیات هستند. این مقاله به بررسی نقش فناوری‌های نوین مانند پلاسمای سرد و بلاک‌چین در بهبود زنجیره تأمین محصولات فسادپذیر، به‌ویژه شیر، می‌پردازد. پلاسمای سرد ماندگاری محصول را افزایش داده و بلاک‌چین با ارائه اطلاعات شفاف‌تر به مشتری، اعتماد آنان را تقویت می‌کند. در این مطالعه، یک زنجیره تأمین دو سطحی شامل تولیدکننده و خرده‌فروش بررسی‌شده است؛ تولیدکننده از فناوری پلاسمای سرد برای افزایش ماندگاری محصول استفاده کرده و خرده‌فروش هزینه بلاک‌چین را برای اطلاع‌رسانی به مشتریان بر عهده دارد. تحلیل حساسیت نسبت به نرخ فساد و سطح ماندگاری نشان می‌دهد که سود زنجیره تأمین در شرایطی که نرخ فساد بالا و حساسیت مشتری نسبت به فساد زیاد است، با استفاده از پلاسمای سرد افزایش می‌یابد. در مقابل، در شرایط با نرخ فساد پایین، هزینه بالای پلاسمای سرد می‌تواند سودآوری زنجیره را کاهش دهد. این نتایج بر اهمیت بهینه‌سازی استفاده از فناوری‌ها بر اساس ویژگی‌های خاص زنجیره تأمین تأکید دارد. استفاده از فناوری پلاسما سرد در زنجیره تأمین لبنیات موجب افزایش سود، کاهش فساد و افزایش تقاضا، درحالی‌که هزینه‌های اضافی آن با بهبود کیفیت و طول عمر محصول جبران می‌شود.

کلیدواژه‌ها

اقلام فسادپذیر

زنجیره تامین

فناوری بلاک چین

فناوری پلاسماسرد

عنوان مقاله English

Improving the sustainability of the dairy supply chain using cold plasma and blockchain: an evolution in deterioration management

نویسنده English

Narges Khanlarzade

Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering Management, Kermanshah University of Technology, Kermanshah, Iran

چکیده English

Deteriorating products require greater investment and higher expenditures compared to other goods. Enhancing shelf life and improving informational transparency are among the primary challenges for these products, particularly in the dairy industry. This article examines the role of advanced technologies, such as cold plasma and blockchain, in improving the supply chain of deteriorating products, with a focus on milk. Cold plasma extends product shelf life, while blockchain strengthens customer trust by providing clearer, more reliable information. This study investigates a two-level supply chain involving a manufacturer and a retailer, where the manufacturer utilizes cold plasma technology to extend shelf life, and the retailer bears the costs of blockchain to inform customers. The aim of this article is to examine the impacts of employing these two technologies in the supply chain of deteriorating dairy products, specifically milk, with a focus on the interactions between the manufacturer and retailer within a Stackelberg game framework. In this model, the manufacturer acts as the leader and the retailer as the follower, and the effects of technology-related costs on pricing decisions and profitability for each member are analyzed. Sensitivity analysis on the deterioration rate and shelf life reveals that the supply chain's profitability increases when deterioration rates are high, and customer sensitivity to deterioration is elevated, with cold plasma proving beneficial. Conversely, at lower deterioration rates, the high cost of cold plasma may reduce supply chain profitability. These findings underscore the importance of optimizing technology use based on the specific characteristics of the supply chain.

کلیدواژه‌ها English

Deteriorating Items

Supply Chain

Blockchain Technology

Cold Plasma Technology

[1] Balaji M, Arshinder K. Modeling the causes of food wastage in Indian perishable food supply chain. Resources, Conservation and Recycling. 2016; 114: p. 153-167.
[2]Tiwari S, Jaggi C.K, Gupta M, Cardenas-Barron L.E. Optimal pricing and lot-sizing policy for supply chain system with deteriorating items under limited storage capacity. International Journal of Production Economics. 2018; 200: p. 278-290.
[3] Guarnaschelli A, Salomone H.E, Méndez C.A. A stochastic approach for integrated production and distribution planning in dairy supply chains. Computers & Chemical Engineering. 2020; 140: 106966.
[4] Maihami R, Ghalehkhondabi I, Ahmadi E. Pricing and inventory planning for non-instantaneous deteriorating products with greening investment: A case study in beef industry. Journal of Cleaner Production. 2021; 295: 126368.
[5] Cao Y, Yi C, Wan G, Hu H, Li Q, Wang S. An analysis on the role of blockchain-based platforms in agricultural supply chains. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review. 2022; 163: 102731.
[6] Al-Amin Khan Md, Abdul Halim M, AlArjani A, Shaikh A.A, Sharif Uddin Md. Inventory management with hybrid cash-advance payment for time-dependent demand, time-varying holding cost and non-instantaneous deterioration under backordering and non-terminating situations. Alexandria Engineering Journal. 2022; 61(11): p. 8469-8486.
[7] Mishra V.K, Singh L.S, Kumar R. An inventory model for deteriorating items with time-dependent demand and time-varying holding cost under partial backlogging. J. Ind. Eng. Int. 2013; 9: p. 1-5.
[8] Yadav S.A, Pandey G, Arora T.K, Chaubey P.K. Block-chain application Based Economic impact of Coronavirus pandemic on Medicine industry inventory System for Deteriorating objects with two-warehouse and wastewater treatment using PSO. Materials Today: Proceedings. 2022; 51: p. 939-946.
[9] Tiwari S, Cardenas-Barron L.E, Malik A.I, Jaggi C.K. Retailer’s credit and inventory decisions for imperfect quality and deteriorating items under two-level trade credit. Computers & Operations Research. 2022; 138: 105617.
[10] Li Y, Tan C, HP W.H, Wu C.H. Dynamic blockchain adoption for freshness-keeping in the fresh agricultural product supply chain. Expert Systems with Applications. 2023; 217: 119494.
[11] Zheng F, Zhou X. Sustainable model of agricultural product logistics integration based on intelligent blockchain technology. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2023; 57: 103258.
[12] Liu R, Tan C, Dash Wu D, Zhao C. Strategies choice for blockchain construction and coordination in vaccine supply chain. Computers & Industrial Engineering. 2023; 182: 109346.
[13] Zhang X, Li Z, Li G. Impacts of blockchain-based digital transition on cold supply chains with a third-party logistics service provider. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review. 2023; 170: 103014.
[14]Priyan S. A blockchain-based inventory system with lot size-dependent lead times and uncertain carbon footprints. International Journal of Information Management Data Insights. 2024; 4(1): 100225.
[15] Hamidoğlu A, Gül Ö.M, Kadry S.N. A game-theoretical approach for the adoption of government-supported blockchain application in the IoT-enabled agricultural supply chain. Internet of Things. 2024; 26: 101163.
[16] Yuan H, Zhang L, Cao B.B, Chen W. Optimizing traceability scheme in a fresh product supply chain considering product competition in blockchain era. Expert Systems with Applications. 2024; 258: 125127.
[17] Ma D, Zhang K, Shao W, Hu J. Considering the cascade threat in the food supply chain for the retailer’s “blockchain & contamination prevention effort” strategic deployment. Expert Systems with Applications. 2024; 255: 124517.