نوآوری‌های صنعتی

نوآوری‌های صنعتی

بهینه‌سازی ریسک‌گریز و کم‌کربن زنجیره تأمین قطعات فولادی پیش‌ساخته با مشارکت انتخابی لجستیک طرف چهارم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه لجستیک و زنجیره تامین، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، نارمک، تهران، ایران
3 گروه مهندسی سیستم های هوشمند، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
چکیده
پروژه‌های سازه فولادی پیش‌ساخته به دلیل پیوند مستقیم میان تولید کارخانه‌ای، حمل قطعات، دپوی موقت، توالی نصب و محدودیت‌های کارگاهی، نیازمند مدیریت یکپارچه زنجیره تأمین هستند. تأخیر در تحویل قطعات بحرانی مانند ستون‌ها، تیرهای اصلی و اتصالات می‌تواند موجب توقف عملیات نصب، افزایش هزینه و ایجاد تأخیر زنجیره‌ای در برنامه پروژه شود. این پژوهش یک مدل بهینه‌سازی ریسک‌گریز برای زنجیره تأمین و نصب قطعات پیش‌ساخته فولادی با مشارکت ارائه‌دهنده لجستیک طرف چهارم ارائه می‌کند. مدل پیشنهادی به‌صورت برنامه‌ریزی خطی عددصحیح مختلط و سناریومحور توسعه یافته و تصمیماتی شامل انتخاب کارخانه، فعال‌سازی هاب‌های 4PL، انتخاب مسیر مستقیم یا مسیر مبتنی بر 4PL، تخصیص ناوگان، مقدار حمل، موجودی هاب و زمان‌بندی نصب را هم‌زمان تعیین می‌کند. عدم‌قطعیت در هزینه حمل، زمان تحویل، ظرفیت ناوگان و ریسک مسیرها از طریق سناریوها لحاظ شده و برای کنترل زیان‌های شدید سناریوهای بحرانی از معیار ارزش در معرض ریسک شرطی استفاده می‌شود. همچنین محدودیت انتشار کربن به‌عنوان الزام زیست‌محیطی در مدل وارد شده است. مدل با استفاده از یک مطالعه موردی از پروژه سازه فولادی در تهران ارزیابی شد. نتایج نشان داد مشارکت انتخابی 4PL در مقایسه با حمل مستقیم و مشارکت کامل 4PL، هزینه مورد انتظار، تأخیر نصب، ریسک لجستیکی و مقدار CVaR را کاهش داده و سقف انتشار کربن را رعایت می‌کند. یافته‌ها نشان می‌دهد ارزش 4PL زمانی بیشینه است که به‌صورت انتخابی، داده‌محور و هماهنگ با برنامه نصب به کار گرفته شود. این رویکرد می‌تواند مبنایی عملی برای تصمیم‌گیری پیمانکاران، تولیدکنندگان قطعات و شرکت‌های 4PL در پروژه‌های شهری بزرگ فراهم سازد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Risk-Averse and Low-Carbon Optimization of Prefabricated Steel Component Supply Chain with Selective 4PL Collaboration

نویسندگان English

Behnam Karimi 1
Mohammad Mohammadpour Omran 2
Hadi Sahebi 3
1 Department of Logistics and Supply Chain, Faculty of Industrial Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Tehran - Narmak - University of Science and Technology - Faculty of Industrial Engineering
3 Department of Intelligent Systems Engineering, Faculty of Industrial Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

Prefabricated steel construction projects require an integrated supply chain due to the strong interdependence among off-site production, component transportation, temporary storage, installation sequencing, and site constraints. Delays in delivering critical components such as columns, main beams, and connection plates can interrupt installation activities, increase project costs, and generate cascading delays. This study develops a risk-averse mixed-integer linear programming model for optimizing the supply chain and installation planning of prefabricated steel components with fourth-party logistics collaboration. The proposed scenario-based model simultaneously determines supplier selection, 4PL hub activation, direct or 4PL-based transportation routes, fleet allocation, shipment quantities, hub inventory levels, and installation scheduling decisions. Uncertainty in transportation costs, delivery times, fleet capacity, and route risks is incorporated through a set of operational scenarios. To control severe losses under adverse scenarios, the conditional value-at-risk criterion is embedded in the objective function. In addition, a carbon emission constraint is imposed to ensure environmental feasibility. The model is evaluated using a case study based on a steel construction project in Tehran. The results show that selective 4PL collaboration outperforms both direct transportation and full 4PL collaboration by reducing expected cost, installation delay, logistics risk, and CVaR while satisfying the carbon emission limit. The findings indicate that 4PL creates the greatest value when applied selectively, data-driven, and aligned with the installation schedule.

کلیدواژه‌ها English

Construction supply chain
Prefabricated steel components
Fourth-party logistics
CVaR
Carbon emissions

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 22 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 29 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 18 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 22 تیر 1405