مدل بهينه سازي بهره وري توليد با رويكرد هزينه هاي خارجي انتشار 2co در دپارتمان كوره كارخانه سيمان (مطالعه موردي)

1احمد نقي لوNaghiloo1903@yahoo.com naghiloo@iaukhoy.ac.ir 2سجاد امامي
عطا چيت ساز خويي3
محمد فتحعليلو4

چكيده
زمينه و هدف: صنعت سيمان يكي از صنايع به شدت انرژي بر مي باشد. انرژي مصرفي در اين صنعت در قالب حاملهاي انرژي فسيلي مانند گاز طبيعي و نفت كوره است كه منشا عمده انتشار 2co مي باشد. از آنجا كه 2 coتوليدي صنعت سيمان درصد بالايي از كل انتشارات دي اكسيدكربن دنيا را داراست لذا پتانسيل بسيار زيادي براي كنترل و كاهش آن در صنعت سيمان وجود دارد.
روش بررسي: در اين مقاله با توجه به تئوري بنگاه اقتصادي، مدلي جهت بهينه سازي بهره وري توليد در صنعت سيمان با لحاظ هزينه هاي اجتماعي توليد 2co ارائه گرديده است. بدين منظور علاوه بر محدوديت هاي فني، رابطه رياضي توليد 2co و مصرف انرژي نيز به عنوان محدوديت زيست محيطي در مدل منظور شده است.
يافته ها و نتايج: در ادامه با حل مدل بهره وري توليد توسط نرم افزار برنامه ريزي رياضي GAMS، انتشار 2co كاهش 15 درصدي و كل هزينه هاي توليد، كاهش 6 درصدي را نشان مي دهد كه رقم بسيار قابل ملاحظه اي مي باشد.

واژه هاي كليدي: هزينه هاي خارجي، انتشار 2co، بهره وري توليد، بهينه سازي، صنعت سيمان

مقدمه
سيستم بازار بر ميزان و نحوه بهره برداري از منابع قيمت گذاري شده تاثير قابل توجهي مي گذارد ولي در جهت دهي موسسات و بنگاه هاي توليدي جهت استفاده موثر و كارامد از منابع قيمت گذاري نشده (محيط زيست) ناموفق بوده است. دليل اين عدم موفقيت بازار آن است كه بنگاه هاي اقتصادي تنها زماني قيمت بازاري يك منبع را مدنظر قرار مي دهند كه راجع به ميزان استفاده از آن تصميم بگيرند. لذا زماني كه
– مربي دانشگاه آزاد اسلامي واحد خوي،گروه مهندسي مكانيك، خوي، ايران  (مسئول مكاتبات)
– مدرس گروه مهندسي مكانيك دانشگاه آزاد اسلامي واحد خوي
– دانشجوي مقطع دكتري مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
– دانشجوي مقطع دكتري مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
يك موسسه يا بنگاه توليدي از يك منبع قيمت گذاري نشده محيط زيستي به صورت نامحدود بهره برداري و آن را تخريب مي نمايد، متضمن هزينه داخلي براي موسسه نبوده اما موجب تحميل هزينه هاي خارجي بر دوش جامعه مي گردد(1).
طبق تعريف، هزينه هاي خارجي آن بخش از هزينه هاي توليد يك كالا يا خدمات مي باشد كه در قيمت گذاري آن لحاظ نشده است. ديدگاه بنيادين آثار خارجي بدين صورت است كه اقدامات انجام گرفته از سوي يك نفر ممكن است به طرق گوناگون بر روي ميزان رفاه افراد ديگر تاثير بگذارد، به طوري كه نتوان هيچ گونه نظم و رويه اي ميان طرف هاي درگير برقرار كرد(1).
سابقه محاسبه و برآورد هزينه اي اجتماعي براي اولين بار به سازمان حفاظت محيط زيست آمريكا (EPA) طي سالهاي 1989 تا 1990 بر مي گردد(2). ابتكار عمل ايالات متحده امريكا در محاسبه و بكارگيري هزينه هاي محيط زيستي در فرايند قيمت گذاري و خدمات باعث گرديد تا اين مسئله جايگاه خود را در ساير كشورهاي دنيا پيدا كند به طوري كه تاكنون چندين كشور و نهاد بين المللي اقدامات زيادي در اين زمينه انجام داده اند(2).
در بخش انرژي، هزينه هاي خارجي در واقع هزينه هايي هستند كه به جامعه و محيط زيست در اثر توليد، انتقال، تبديل و مصرف انرژي تحميل شده ولي در قيمت كالا يا خدمات لحاظ نشده اند. صنعت سيمان يكي از صنايع به شدت انرژي بر مي باشد به طوري كه مصرف انرژي30 الي 40 % هزينه هاي توليد را شامل مي شود(3). بنابراين با توجه به مصرف بالاي انرژي، صنعت سيمان يكي از مهم ترين آلوده كنندگان محيط زيست بوده به طوري كه اين صنعت سهم 4/2 درصدي از 2co توليدي جهان را دارد(4).
از آنجا كه صنعت سيمان تاكنون به لحاظ تاثير هزينه هاي زيست محيطي بر روي بهره وري توليد، مورد ارزيابي قرار نگرفته است لذا در اين مقاله مدلي براي بهينه سازي بهره وري توليد در صنعت سيمان(مطالعه موردي سيمان اروميه) ارائه شده كه علاوه بر هزينه هاي توليد، هزينه هاي خارجي(زيست محيطي) نيز در آن منظور گرديده است.
توسعه مفهومي ساختار مدل بهينه سازي بهره وري توليد در صنعت سيمان با رويكرد زيست محيطي
توليد محصول بواسطه بكارگيري عوامل مختلف توليد ميسر است. تركيب بهينه عوامل توليد بر اساس الگوي رفتاري واحد توليدي و با عنايت به مجموعه محدوديتهاي سامانه توليد شكل مي گيرد. رفتار واحد توليدي بنا برنقش آن در اقتصاد عينيت پيدا كرده و طبق هنجارهاي اقتصادي و اجتماعي سامان مي يابد كه بر اساس آن حداكثر كردن سود واحد توليدي موجب مي شود توليد با حداكثر كارايي شكل گيرد و منابع طبيعي و اقتصادي به بهترين وجه مورد استفاده واقع شود. حداكثر كردن سود واحد توليدي با توجه به محدوديت منابع، مدل رفتاري واحد توليدي را تبيين مي كند. بدليل اينكه بيشينه سازي تابع مطلوبيت توليد يا بهره وري توليد تابعي پيچيده و متشكل از متغيرهاي زيادي است به جاي آن از حل دوگان آن يعني مينيمم كردن تابع هزينه استفاده مي شود، زيرا مطلوبيت نسبي است و تعريف آن بر اساس پارامترهاي فني و اقتصادي واحد صنعتي بسيار مشكل است. وجه ديگر حداكثر كردن سود، بهينه سازي مصرف منابع براي تحقق مقدار معيني توليد است كه تحت عنوان حداقل نمودن هزينه توليد به ميزان معين تنظيم مي شود.كمينه سازي هزينه توليد وجه ثانويه (دوگان)مدل رفتاري واحد توليدي است.دوگان بودن دو روش (حداكثر كردن سود و حداقل كردن هزينه)موجب مي شود كه كاربرد يكي از آنها براي ارزيابي تركيب بهينه عوامل توليد كفايت نمايد. لذا بيشينه سازي (بهره وري) مطلوبيت توليد واحد صنعتي يا كمينه نمودن هزينه توليد روش مناسبي براي شناسايي نقطه بهينه كاري واحد توليدي محسوب مي گردد.
انرژي يك عامل توليد و در عين حال حامل هزينه در واحد توليدي است. جريان انرژي بطور مستقيم بر هزينه توليد تاثير گذاشته بطوريكه كمينه شدن هزينه توليد تحت تاثير جريان انرژي است. از طرفي چون مصرف انرژي (فسيلي) عامل توليد 2co مي باشد، بنابراين اگر هزينه هاي خارجي توليد 2co را هم در نظر بگيريم، از دو جهت هزينه هاي توليد را در بر خواهد گرفت.كمينه سازي هزينه توليد بر اساس الگوي معادلات (1)،(2) و (3) انجام مي گيرد(5).

(1)
7924828817

(2)

(3)

Z: كل هزينه توليد
P: بردار قيمت هاي عوامل توليد
X: بردار مقدار مصرف منابع (عوامل توليد) Q: مقدار محصول در مدل فوق كل هزينه توليد با توجه به محدوديتهاي فني حاكم بر عملكرد واحد حداقل مي شود. هزينه توليد مجموع هزينه هاي عوامل توليد و هزينه هاي اجتماعي ناشي از آلودگي هاي زيست محيطي است كه در رابطه مورد اشاره به صورت هزينه هاي سرمايه ،نيروي كار ، انرژي، مواد و هزينه هاي اجتماعي منظور شده است. نرم افزار GAMS براي حل مدلهايي از نوع برنامه ريزي رياضي مورد استفاده قرار مي گيرد. در واقع مي توان از GAMS به عنوان بهترين نرم افزار حل مسائل بهينه سازي بسيار بزرگ و پيچيده نام برد كه براي حل مسائل برنامه ريزي خطي LP و برنامه ريزي غيرخطي NLP كارايي بسيار بالايي دارد. در اين مقاله نيز با توجه به اينكه مسئله از نوع برنامه ريزي رياضي غير خطي است از اين نرم افزار براي حل مدل بهينه سازي استفاده شده است.
طراحي و توسعه معادلات و نامعادلات مدل
با توجه به اينكه بدست آوردن بسياري از پارامترهاي تعريف شده در معادلات و نامعادلات نيازمند دسترسي به اطلاعات ادواري واپراتوري است، بنابراين كارخانه سيمان اروميه به عنوان مطالعه موردي انتخاب شده است.
220222284345

فرآيند

شروع

در

رس

و
)
200
(

ايجاد

ضمن
ت

اصلي

كاني

،
چهار

واسطه

ركيبات
،
،

و

فرآيند

شروع

در

رس

و

)

200



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید