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Sostenibilidad de la Cadena de Suministros mediante el Control de las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Robles, Natalia Parra |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | A mixed integer linear programming model for supply chain network optimization is developed in this research designed to control its greenhouse gas emissions. Controlling and reducing them it is possible to mitigate climate change. The model is therefore oriented to aid supply chain management to achieve economic and environmental sustainability. It also aids in teaching engineering students, comprehension of the problem, stressing the impact of the configuration of the supply chain on its carbon footprint. The model can optimize the supply chain network to achieve several objectives, focusing on limiting the carbon emissions of the entire supply chain. The proposed model was applied to the supply chain network of a product in a case study, demonstrating its practical usefulness and denoting how network decisions affect both costs and environment. Among the most relevant results, it is worth to mention that it is possible to reduce the greenhouse gas emissions of a supply chain network allowing a reasonable increase in cost. Key words-Carbon emissions, carbon footprint, sustainable supply chains, mixed integer linear programming I. INTRODUCCIÓN La sostenibilidad de la cadena de suministros es una preocupación que se ha acentuado en los últimos años. A las consideraciones económicas que solían prevalecer se han incorporado aspectos de índole ambiental, y más recientemente de impacto social. Además, la sostenibilidad en la cadena de suministros se relaciona directamente con la sostenibilidad en los negocios, una meta que persiguen las empresas en la actualidad. Por su parte el cambio climático, con sus efectos presentes y potenciales ha despertado la preocupación de los científicos en todo el mundo al punto que a fines del año 2014 el Panel Intergubernamental del Cambio Climático IPCC resalto como urgente el limitar el crecimiento en las emisiones de carbono para el año 2050 [1]. Por este motivo estudiar la configuración de la cadena de suministros buscando limitar las emisiones de carbono es de gran necesidad. La huella de carbono de un producto obliga a estudiar dentro de ciertos límites, denominados “cuna a tumba” o “cuna a cuna”, las emisiones de carbono que el producto genere. La huella de la cadena de suministros constituye en sí misma gran parte del total de la huella de carbono de un producto. Por consiguiente, el control de las emisiones de carbono a lo largo de la cadena de suministros favorece en gran medida el control de las emisiones del producto. Las decisiones que se toman sobre la configuración de la cadena de suministros, selección de proveedores, ubicación de facilidades y otras más impactan no solo de forma económica sino también de forma ambiental y social. Por este motivo, el modelo que se propone en esta investigación persigue comprender mejor los impactos de las decisiones y que tal comprensión favorezca optar por acciones de menor emisión de carbono. Por las razones expuestas, la enseñanza de la ingeniería, debe complementarse con medios que permitan plantear y valorar el impacto ambiental de las decisiones que se toman. El modelo propuesto aborda esta exigencia. En el caso de estudio se muestra como permite analizar decisiones comunes de la configuración de una cadena de suministros, y que por consiguiente es de utilidad tanto para la enseñanza como para el aprendizaje de la ingeniería. Digital Object Identifier (DOI): http://dx.doi.org/10.18687/LACCEI2017.1.1.304 ISBN: 978-0-9993443-0-9 ISSN: 2414-6390 15 LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology: “Global Partnerships for Development and Engineering Education”, 19-21 July 2017, Boca Raton Fl, United States. II. REVISIÓN DE LITERATURA Con respecto a la sostenibilidad en la cadena de suministros es importante indicar que el concepto ha evolucionado a través del tiempo. Los temas han evolucionado desde administración sostenible de la red de suministros, suministros y demanda sostenible en redes de responsabilidad social corporativa, compras verdes, proveeduría verde, proveeduría ambiental, logística verde y logística ambiental como se indica en [2]. La mayor parte de los esfuerzos respecto a operaciones y sostenibilidad se han concentrado más en reciclado o reutilización y en análisis del ciclo de vida, y no tanto en las cadenas de suministros sostenibles [3]. El abordaje en particular de las emisiones de carbono de la cadena de suministros se ha presentado más recientemente ante la preocupación que ha surgido sobre el cambio climático. La modelación matemática se ha utilizado para estudiar la cadena de suministros, y recientemente se le han incorporado indicadores ambientales para encontrar cadenas de suministros más sostenibles. Muestra de ello es el modelo de la referencia [4] que incluye un criterio verde en el marco de la selección de proveedores. El modelo contempló cuatro objetivos conflictivos: minimizar el costo y tiempo de producción y transporte, mientras que se quería maximizar la calidad del producto y obtener un alto puntaje de una “evaluación verde”. El problema formulado fue un multi-producto, de múltiples etapas de configuración de una red de cadena de suministros. Las variables de decisión del modelo fueron el establecimiento de los proveedores y almacenes a fin de satisfacer la demanda total del mercado. El modelo resultó en uno de programación no lineal entera mixta multi-objetivo. Las restricciones consideraron la limitada capacidad de producción y las demandas de los clientes y de los almacenes, así como las tasas de producto reciclado en cada eslabón de la cadena. Para la solución desarrollaron dos algoritmos genéticos multi-objetivo. Cabe remarcar que a pesar de que el modelo aborda una evaluación verde, no contiene un indicador de emisiones de gases de efecto invernadero para analizar su impacto en el cambio climático. La referencia [5] presenta un modelo matemático para diseñar la configuración de una cadena de suministros dentro de un esquema de legislación sobre las emisiones de carbono. Los autores se basaron en una metodología del análisis de ciclo de vida. Enfatizan que el cumplimiento de una regulación ambiental para las emisiones de carbono a un costo reducido es un desafío. Consideraron una cadena de suministros global con centros de recolección para procesar producto retornado. Las variables de decisión fueron las relacionadas con la configuración desde proveedores hasta centros de reciclado. Como variables de decisión consideraron el modo de transporte y la administración del carbono basada en un esquema de mercado de carbono con créditos disponibles para comprar y vender. El modelo formulado fue uno de programación lineal multi-objetivo, con un objetivo económico y otro ambiental. Para la función del objetivo ambiental se buscó la minimización de las emisiones de gases de efecto invernadero de los procesos de manufactura, reciclado y de transporte. Las emisiones de carbono correspondientes a los procesos productivos de los proveedores de las materias primas no fueron consideradas. Encontraron que una regulación ambiental que imponga límites a las emisiones de carbono puede hacer que las actividades de reciclado decrezcan si no se optimizan sus costos. Usaron el software LINGO para resolver el problema. La referencia [6] muestra un modelo para la configuración de la cadena de suministros que toma en consideración las emisiones de carbono. El modelo consideró una cadena de suministros compuesta por instalaciones de fabricación, almacenes y detallistas. Cabe destacar que los autores no incluyeron a los proveedores de las materias primas como parte de la configuración. La función objetivo fue la minimización de la suma de costos de la distribución. El problema resulto ser uno de programación entera mixta. Las emisiones de carbono de la manufactura se consideraron debidas solo al consumo energético en kWh. Los autores contemplaron una restricción que limitaba las emisiones de carbono de la cadena de suministros, asumiendo un límite estipulado por las regulaciones ambientales. Con el modelo los autores encontraron que, a mayores límites de las emisiones, menores son los costos fijos y los totales mientras que los costos de distribución se mantuvieron bastante estables. Para la solución del modelo utilizaron ILOG CPLEX 11.0 en el lenguaje GAMS. También se ha investigado el cierre del ciclo de la cadena de suministros, que implica la recolección del producto una vez utilizado por el cliente. La referencia [7] presenta el desarrollo de un modelo que incluye el flujo logístico, la capacidad de expansión e inversión en tecnología para facilidades existentes y potenciales en una cadena de suministros de ciclo cerrado. Los autores elaboraron un modelo de programación entera mixta multi objetivo para capturar las relaciones de trueque entre el costo total y las emisiones de dióxido de carbono, atacando el problema de la configuración desde la perspectiva ambiental y la económica. Consideraron como variables de decisión los flujos en la cadena de suministros normal y la reversa, las cantidades de producto reciclado en las potenciales instalaciones y las cantidades a disponer. También analizaron posibles ubicaciones para las facilidades en las que se realizara el reciclado. Sin embargo, no contemplaron centros de distribución como parte de la configuración. Posteriormente, adicionaron incertidumbre en el suministro, las demandas de los consumidores y las cantidades de producto retornado. Encontraron que la cantidad de productos reciclados inciden en la localización y tamaño de la facilidad para la logística inversa y también en el costo y emisión de carbono. Adicionalmente encontraron que operar más unidades de logística reversa incrementa las emisiones de carbono. Consideraron las emisiones de carbono generadas por las operaciones de manufactura, reciclado y transporte, más no las debidas a los proveedores. A pesar de la importancia de los impactos ambientales de las operaciones |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| DOI | 10.18687/LACCEI2017.1.1.304 |
| Alternate Webpage(s) | http://www.laccei.org/LACCEI2017-BocaRaton/full_papers/FP304.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://doi.org/10.18687/LACCEI2017.1.1.304 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
