Λήψη αποφάσεων σχεδιασμού εφοδιαστικού δικτύου: Μελέτη περίπτωσης συλλογής και ενδιάμεσης αποθήκευσης γεωργικών υπολειμμάτων για την παραγωγή βιοαιθανόλης

Ρίζος, Κωνσταντίνος; Rizos, Konstantinos

dc.contributor.author	Ρίζος, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Rizos, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2016-04-12T08:24:32Z
dc.date.available	2016-04-12T08:24:32Z
dc.date.issued	2016-04-12
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42363
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11682
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βιομάζα	el
dc.subject	Βιοαιθανόλη	el
dc.subject	Εφοδιαστική αλυσίδα	el
dc.subject	Ομαδοποίηση k διαμέσου	el
dc.subject	Δίκτυο αποθηκών	el
dc.subject	Biomass	en
dc.subject	Bioethanol	el
dc.subject	Supply chain management	en
dc.subject	K-means clustering	en
dc.subject	Warehouse network	en
dc.title	Λήψη αποφάσεων σχεδιασμού εφοδιαστικού δικτύου: Μελέτη περίπτωσης συλλογής και ενδιάμεσης αποθήκευσης γεωργικών υπολειμμάτων για την παραγωγή βιοαιθανόλης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Εφοδιαστική αλυσίδα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-08
heal.abstract	Η μείωση των εκπομπών αεριών του θερμοκηπίου αποτελεί ένα αναπόσπαστο μέρος της παγκόσμιας στρατηγικής για μία βιώσιμη ανάπτυξη. Ένας από τους τομείς που καλείται μέσα στα επόμενα χρόνια να μειώσει δραστικά τις εκπομπές του είναι αυτός των οδικών μεταφορών. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι η ενσωμάτωση βιοκαυσίμων στο ενεργειακό μείγμα. Ήδη, από το 2007, η Ευρωπαϊκή Κοινότητα έχει εκδώσει οδηγία με την οποία θέτει ως ελάχιστο στόχο για κάθε χώρα μέλος την αντικατάσταση του 10% της κατανάλωσης βενζίνης και πετρελαίου στις μεταφορές με βιοκαύσιμα μέχρι το 2020. Λαμβάνοντας υπόψιν τις παραγωγικές δυνατότητες της ελληνικής γεωργίας, η παρούσα Διπλωματική Εργασία μελετά και σχεδιάζει εφοδιαστική αλυσίδα για την παραγωγή βιοαιθανόλης δεύτερης γενιάς από γεωργικά υπολείμματα καλλιεργειών αραβοσίτου και σίτου της Περιφέρειας Θεσσαλίας. Η Διπλωματική Εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του έργου «Ολοκληρωμένη Διεργασία Παραγωγής Βιοαιθανόλης από Ελληνική Λιγνινοκυτταρινούχα Βιομάζα». Για το σχεδιασμό της εφοδιαστικής αλυσίδας γίνεται αρχικά επεξεργασία των στατιστικών στοιχείων της καλλιέργειας των δύο προϊόντων, ανά δημοτική ενότητα της Θεσσαλίας. Από την ανάλυση των στοιχείων προκύπτει το συμπέρασμα, ότι πρέπει να δοθεί αυξημένη βαρύτητα στη συγκέντρωση του συνόλου των υπολειμμάτων αραβοσίτου, λόγω του ότι έχουν χαμηλότερη τιμή αγοράς από τα υπολείμματα σίτου, καθώς στη δεύτερη περίπτωση υπάρχουν ανταγωνιστικοί αγοραστές. Για αυτό το λόγο, για την παραγωγή του 67,67% της ποσότητας θα χρησιμοποιηθούν υπολείμματα αραβοσίτου, ενώ η παραγωγή της υπόλοιπης ποσότητας θα βασιστεί σε υπολείμματα σίτου. Τα υπολείμματα σίτου συλλέγονται κατά την περίοδο του Ιουλίου – Αυγούστου, ενώ τα υπολείμματα αραβοσίτου την περίοδο Σεπτεμβρίου – Οκτωβρίου. Η συλλογή της βιομάζας θα γίνει σε μεγάλα τετράγωνα δέματα, λόγω των πλεονεκτημάτων που παρουσιάζουν σε ταχύτητα συλλογής, εκμετάλλευση χώρου, αλλά και κατά την αποθήκευση τους σε σχέση με την άλλη επιλογή, των στρογγυλών δεμάτων. Η αποθήκευση των δεμάτων παρουσιάζει ιδιαίτερα vii Κωνσταντίνος Ρίζος – Διπλωματική Εργασία – Σεπτέμβριος 2015 χαρακτηριστικά και μελετάται αναλυτικά. Λόγω της μικρής περιόδου συλλογής της πρώτης ύλης, απαιτείται η διαχείριση υψηλών αποθεμάτων κατά τη διάρκεια του έτους. Σε αυτό το χρονικό διάστημα είναι δυνατό να παρουσιαστούν απώλειες στη συλλεγμένη ποσότητα, οι οποίες οφείλονται κυρίως στα καιρικά φαινόμενα. Για αυτό το λόγο, μετά από μελέτη της αποτελεσματικότητας, αλλά και του κόστους των πιθανών αποθηκευτικών επιλογών, αποφασίστηκε η αποθήκευση των δεμάτων στην ύπαιθρο σε ξηρό υπόστρωμα από παλέτες και κάλυψη τους με ειδικό κάλυμμα ανά μπλοκ, εξαιτίας της ικανότητας της μεθόδου να διατηρεί την υγρασία των δεμάτων σε χαμηλά επίπεδα και του χαμηλού κόστους εφαρμογής της. Ο όγκος των αποθεμάτων αποκλείει επίσης την αποθήκευση των δεμάτων στο χώρο του εργοστασίου. Για την αποθήκευση τους αποφασίστηκε η χρήση ενδιάμεσων αποθηκών σε συγκεκριμένα σημεία της Θεσσαλίας. Για τον προσδιορισμό των θέσεων και του αριθμού τους, αναπτύχθηκε αλγόριθμος ομαδοποίησης των δημοτικών ενοτήτων με τη μέθοδο k-διαμέσου, λαμβάνοντας υπόψιν την παραγωγή και τη γεωγραφική θέση του κέντρου των δημοτικών ενοτήτων, όπου έγινε η υπόθεση ότι η συγκεντρώνεται όλη η παραγωγή υπολειμμάτων. Μέσω του μοντέλου αντιστοιχείται κάθε δήμος σε μία ενδιάμεση αποθήκη, η οποία εξυπηρετεί τις αποθηκευτικές της ανάγκες. Για την επιλογή του αριθμού των αποθηκών λήφθηκαν υπόψιν τρεις περιορισμοί: μέγιστη απόσταση ενδιάμεσης αποθήκης από το κέντρο της δημοτικής ενότητας που εξυπηρετεί, συνολική έκταση της αποθήκης και τέλος, συνολικό κόστος μεταφοράς και αποθήκευσης. Τα δέματα θα μεταφέρονται από το αγρόκτημα στην ενδιάμεση αποθήκη από τους αγρότες – παραγωγούς, ενώ η μεταφορά τους στο εργοστάσιο θα γίνει από πάροχο 3PL. Αφού γίνει ο προσδιορισμός της γεωγραφικής θέσης των ενδιάμεσων αποθηκών, υπολογίζονται όλα τα επιμέρους χαρακτηριστικά τους. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του μοντέλου, προτείνεται η δημιουργία 10 και 8 ενδιάμεσων αποθηκών για την αποθήκευση των υπολειμμάτων αραβοσίτου και σίτου αντίστοιχα. Τέλος, το συνολικό κόστος της εφοδιαστικής αλυσίδας που σχεδιάστηκε υπολογίζεται ίσο με 19.628.863,67 €.	el
heal.abstract	Reducing GHG emissions has become a vital part of the global strategy towards a sustainable development. One key-sector that bears a greater burden is the transportation sector. At the same time, the European Commission has already set mandatory targets, involving the replacement of 10% of gasoline and oil with biofuels by 2020. Considering the production capabilities of the Greek agricultural sector, the present Diploma Thesis studies and develops a supply chain for the production of second generation bioethanol from corn and wheat residues in the municipality of Thessaly. The annual production goal was set equal to 50,000 cubic meters of bioethanol. This Diploma Thesis is part of the project “The Sustainable Integrated Method for the Production of Lignocellulosic Ethanol”. Initially, the production data of every municipal unit in Thessaly is analyzed. It is concluded, that the greater amount of biomass used should consist of corn residues, due to its lower buying price. As a result of this fact, the 67.67% of the produced bioethanol will use corn residues as its initial source. Wheat residues are collected during July and August, whereas corn residues are collected during September and October. Both types of residues are collected in large rectangular bales, due to their higher baling speed and better stacking abilities. The stage of biomass storage is a critical link of the biomass supply chain. The short collecting period leads to managing a high-level inventory throughout the rest of the year. During this period, protecting the collected biomass from weather related effects can become a challenging task. For this reason, the effectiveness and cost of the different storage options are being studied. Finally, the method of elevated outside coverage is selected, due to its ability to keep the moisture of the residues in acceptable levels and its low cost of implementation. The high inventory levels lead also to the need of intermediate storage locations between the fields and the power plant. In order to determine their number and exact location, a k-means clustering algorithm is developed. Its inputs consist of the production levels and the geographical coordinates of the center, where it is assumed that the residues are collected, at each municipality unit. Three different constraints are taken into consideration: the maximum travelling distance between a farmer and his assigned storage location, the total area of the storage location and the total transportation and storage cost. With the use of the proposed model, each municipality unit is assigned to an intermediate storage location. The bales are moved from the field to their respective storage location by the farmers, whereas 3PL companies transfer the bales to the plant. The model suggested the development of 10 and 8 intermediate storage locations for corn and wheat respectively. Finally, the total cost of the proposed model is equal to 19,628,863.67 €.	en
heal.advisorName	Πόνης, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Πόνης, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Τατσιόπουλος, Ηλίας	el
heal.committeeMemberName	Λεώπουλος, Βρασίδας-Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Βιομηχανικής Διοίκησης και Επιχειρησιακής Έρευνας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	210 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true