Ανάλυση παραγωγικών συστημάτων υπό το πρίσμα της βιώσιμης ανάπτυξης με χρήση θεωρίας δυναμικής συστημάτων

Abstract

Τις τελευταίες δεκαετίες η εξάντληση των φυσικών πόρων και η ευαισθητοποίηση της κοινής γνώμης για την προστασία του περιβάλλοντος επέφεραν αλλαγές στις δραστηριότητες των παραγωγικών συστημάτων. Η υλοποίηση στρατηγικών βιώσιμης ανάπτυξης και η προστασία του περιβάλλοντος αποτελούν πλέον πολιτικές επιλογές, που με τη σειρά τους διαμορφώνουν ένα νέο πλαίσιο δραστηριοποίησης των επιχειρήσεων. Υπό αυτές τις συνθήκες θεσπίζεται αυστηρότερη περιβαλλοντική νομοθεσία, οι καταναλωτές στρέφονται στην αγορά προϊόντων εταιριών που αναπτύσσουν περιβαλλοντικές πρακτικές και οι διοικήσεις των παραγωγικών συστημάτων συνειδητοποιούν την εξάρτηση των δραστηριοτήτων τους από τις φυσικές ύλες και τους χώρους απόρριψης θεωρώντας την παραγωγή με πρακτικές φιλικές προς το περιβάλλον ως απόφαση στρατηγικής σημασίας άμεσα συνδεδεμένη με την κερδοφορία τους. Ωστόσο σήμερα, η παγκόσμια οικονομική κρίση θέτει ως προτεραιότητα τόσο ορισμένων κυβερνήσεων όσο και των διοικήσεων των παραγωγικών συστημάτων την αύξηση ή και διατήρηση της κερδοφορίας παραμελώντας την προστασία του περιβάλλοντος και καθιστώντας την ανάγκη επίτευξης της βιώσιμης ανάπτυξης περισσότερο επιβεβλημένη από ποτέ. Η παρούσα διδακτορική διατριβή έρχεται να συνδυάσει δύο διαστάσεις της βιώσιμης ανάπτυξης, την περιβαλλοντική και την οικονομική. Στο πρώτο στάδιο της διατριβής οριοθετήθηκε το σύστημα με στόχο τη μελέτη της επίδρασης της βιώσιμης ανάπτυξης στη λειτουργία των παραγωγικών συστημάτων. Για την οριοθέτηση αυτή απαιτήθηκε μια εκτενής βιβλιογραφική έρευνα ώστε να καταγραφούν τόσο τα χαρακτηριστικά όσο και οι επιρροές που έχουν χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή της επίδρασης της βιώσιμης ανάπτυξης στη λειτουργία των παραγωγικών συστημάτων. Από την έρευνα προέκυψε ότι η βιώσιμη ανάπτυξη εξαρτάται τόσο από την περιβαλλοντική διαχείριση των χρησιμοποιημένων προϊόντων, μέσω των δραστηριοτήτων ανάκτησης της αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας, όσο και από την παραγωγή προϊόντων φιλικών προς το περιβάλλον. Η εφοδιαστική αλυσίδα κλειστού βρόγχου ενσωματώνει και τις δραστηριότητες συλλογής και ανάκτησης των χρησιμοποιημένων προϊόντων μιας αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας αλλά και την πρακτική της σχεδίασης και παραγωγής προϊόντων φιλικών προς το περιβάλλον στο πρόσθιο κανάλι της εφοδιαστικής αλυσίδας, καθιστώντας την περισσότερο βιώσιμη από περιβαλλοντική διάσταση συγκριτικά με την αντίστροφη εφοδιαστική αλυσίδα ή με μεμονωμένα παραγωγικά συστήματα που ενσωματώνουν ορισμένες μόνο από τις παραπάνω στρατηγικές της βιώσιμης ανάπτυξης. Παράλληλα, προέκυψε ότι οι περισσότερες μελέτες που μελετούν την επίδραση αυτή εστιάζονται κυρίως στην ανακύκλωση ως μορφή επαναχρησιμοποίησης. Για να είναι δυνατή η αξιοποίηση των χαρακτηριστικών και επιρροών που βρέθηκαν στη βιβλιογραφία, επιλέχτηκε η ανακύκλωση ως μορφή επαναχρησιμοποίησης των υλών. Για αυτούς τους λόγους στην παρούσα διατριβή μελετάται μια βιώσιμη εφοδιαστική αλυσίδα κλειστού βρόγχου με δραστηριότητες ανακύκλωσης και σχεδίασης προϊόντων φιλικών προς το περιβάλλον. Από τη βιβλιογραφική έρευνα αποκαλύφθηκαν επίσης μεθοδολογικές προσεγγίσεις που έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της επίδρασης της βιώσιμης ανάπτυξης στη λειτουργία των παραγωγικών συστημάτων. Στο δεύτερο στάδιο η διατριβή εστιάστηκε σε επιρροές που δεν έχουν ακόμα μελετηθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία. Υπό αυτές τις συνθήκες, αναπτύχθηκε ένα δυναμικό πρότυπο εφοδιαστικής αλυσίδας κλειστού βρόγχου χρησιμοποιώντας το μεθοδολογικό εργαλείο της Δυναμικής Συστημάτων. Η Δυναμική Συστημάτων έχει εδραιωθεί ως μια επιστημονική περιοχή που παρέχει τη δυνατότητα της ανάλυσης και της σύνθεσης σύνθετων συστημάτων. Οι τομείς της διοικητικής πρακτικής, των περιβαλλοντικών θεμάτων και των κοινωνικοοικονομικών και παραγωγικών συστημάτων συγκαταλέγονται μεταξύ των αντικειμένων που η Δυναμική Συστημάτων έχει εφαρμοστεί. Η εφοδιαστική αλυσίδα κλειστού βρόγχου που μελετήθηκε περιλαμβάνει δραστηριότητες ανακύκλωσης και σχεδίασης προϊόντων φιλικών προς το περιβάλλον και λειτουργεί υπό την επίδραση της περιβαλλοντικής νομοθεσίας και της πράσινης εικόνας των καταναλωτών. Οι διαθέσιμες φυσικές α΄ ύλες στο περιβάλλον είναι περιορισμένες. Από τις δραστηριότητες της ανακύκλωσης μπορεί να προκύψουν ανακυκλωμένες α΄ ύλες είτε αντίστοιχης ποιότητας με τις φυσικές, που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή νέων προϊόντων, είτε κατώτερης ποιότητας που πωλούνται σε δευτερογενείς αγορές. Η περιβαλλοντική νομοθεσία λαμβάνεται υπόψη ως ενδογενής διαδικασία του συστήματος που εξαρτάται από τους διαθέσιμους φυσικούς πόρους, από τις περιβαλλοντικές πολιτικές και από την περιβαλλοντική ευαισθησία των καταναλωτών. Η ενδογενής αυτή διαδικασία οδηγεί στην περιοδική αναθεώρηση της νομοθεσίας και στη θέσπιση αυστηρότερων μέτρων όταν τα περιβαλλοντικά προβλήματα χειροτερεύουν. Η περιβαλλοντική νομοθεσία λαμβάνεται υπόψη με τα εξής μέτρα: α) το ποσοστό συλλογής που υποχρεώνει τις εταιρίες να συλλέγουν ένα ποσοστό των χρησιμοποιημένων προϊόντων τους ώστε να περιορίζεται ο όγκος της απόρριψής τους στους χώρους απόρριψης, β) το ποσοστό ανακύκλωσης και την ανακυκλωσιμότητα που ωθούν τις εταιρίες να ανακυκλώνουν ένα άλλο ποσοστό των συλλεχθέντων προϊόντων τους ώστε να περιορίζεται ο όγκος της απόρριψής τους στους χώρους απόρριψης και να παράγονται ανακυκλωμένες ύλες και γ) το περιεχόμενο σε ανακυκλωμένη ύλη ώστε οι εταιρίες να παράγουν χρησιμοποιώντας με προτεραιότητα ανακυκλωμένες α΄ ύλες και μόνο σε περίπτωση έλλειψης φυσικές α΄ ύλες. Οι δραστηριότητες συλλογής που αναπτύσσουν οι εταιρίες εξαρτώνται και από τον όγκο των επιστροφών των χρησιμοποιημένων προϊόντων από τους καταναλωτές. Μεταξύ της θέσπισης της νομοθεσίας και της εφαρμογής της από τις εταιρίες μεσολαβεί μια σημαντική καθυστέρηση, καθώς οι εταιρίες συνήθως αδυνατούν να προσαρμόσουν εγκαίρως τις πρακτικές τους στα μέτρα μιας νέας νομοθεσίας. Στο πρότυπο υπάρχει και η δυνατότητα επανασχεδίασης του προϊόντος ώστε να συμμορφωθεί με τις επιταγές της νομοθεσίας. Η πράσινη εικόνα της εταιρίας εξαρτάται από τις δραστηριότητες συλλογής και ανακύκλωσης αλλά και από το κατά πόσο για την παραγωγή των νέων προϊόντων χρησιμοποιούνται φυσικές ή ανακυκλωμένες α΄ ύλες. Επίσης, στο πρότυπο περιλαμβάνονται όλα τα απαραίτητα στοιχεία κόστους και εσόδων για τον ορισμό της οικονομικής σκοπιμότητας του συστήματος. Στο τρίτο στάδιο το δυναμικό πρότυπο εφαρμόζεται σε μια πραγματική μελέτη περίπτωσης μιας αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού που αναπτύσσεται στην Ελλάδα. Εκτιμώνται οι τιμές των παραμέτρων του μαθηματικού προτύπου και πραγματοποιείται μια σειρά ελέγχων για να διαπιστωθεί η εγκυρότητά του. Το πρότυπο ελέγχεται και ως προς τη δομή του αλλά και ως προς τη συμπεριφορά του. Στα πλαίσια των συγκεκριμένων ελέγχων διαπιστώνεται η ικανότητα του προτύπου να συμπεριφέρεται λογικά σε ακραίες συνθήκες και να αναπαράγει με ικανοποιητική προσέγγιση συμπεριφορά όμοια με εκείνη του πραγματικού συστήματος. Στο τέταρτο στάδιο το δυναμικό πρότυπο της εφοδιαστικής αλυσίδας κλειστού βρόγχου προσομοιώνεται ώστε να μελετηθεί η επίδραση των στρατηγικών της βιώσιμης ανάπτυξης στη λειτουργία των παραγωγικών συστημάτων και να διαμορφωθούν στρατηγικές που θα πρέπει να αναπτύσσουν οι διοικήσεις των παραγωγικών μονάδων για τη βελτίωση της περιβαλλοντικής και της οικονομικής διάστασης της βιωσιμότητάς τους. Η περιβαλλοντική διάσταση της βιώσιμης ανάπτυξης εκφράζεται με τις διαθέσιμες φυσικές α΄ ύλες και με τους διαθέσιμους χώρους απόρριψης, ενώ η οικονομική της διάσταση μελετήθηκε χρησιμοποιώντας ως μέθοδο αξιολόγησης την Καθαρή Παρούσα Αξία συνολικού κέρδους της εφοδιαστικής αλυσίδας στο τέλος ενός χρονικού ορίζοντα είκοσι ετών. Αρχικά διερευνήθηκε η επίδραση των νομοθετικών μέτρων στην περιβαλλοντική διάσταση της βιώσιμης ανάπτυξης. Στη συνέχεια μελετήθηκε η επίδραση των διαθέσιμων φυσικών πόρων, των στρατηγικών της βιώσιμης ανάπτυξης και των λειτουργικών χαρακτηριστικών της εφοδιαστικής αλυσίδας κλειστού βρόχου στη βιωσιμότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας. Η βιβλιογραφική έρευνα που πραγματοποιήθηκε και το μαθηματικό πρότυπο που αναπτύχθηκε συμβάλλουν στην περιγραφή των φυσικών πόρων, των στρατηγικών της βιώσιμης ανάπτυξης και των λειτουργικών χαρακτηριστικών της εφοδιαστικής αλυσίδας κλειστού βρόχου με μετρήσιμα χαρακτηριστικά. Ειδικότερα, οι φυσικοί πόροι εκφράζονται με τις φυσικές α΄ ύλες και με τους χώρους απόρριψης, οι στρατηγικές της βιώσιμης ανάπτυξης με την περιβαλλοντική νομοθεσία και την πράσινη εικόνα της εταιρίας, ενώ τα παραγωγικά συστήματα με τα χαρακτηριστικά της εφοδιαστικής αλυσίδας, του προϊόντος και τα οικονομικά στοιχεία. Συνολικά ορίστηκαν 25 μετρήσιμα χαρακτηριστικά και μελετήθηκε η επίδραση κάθε ενός από αυτά στη βιωσιμότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας. Διεξήχθησαν στατιστικά πειράματα για να μελετηθεί η σημαντικότητα των επιδράσεων και των αλληλεπιδράσεων των 25 χαρακτηριστικών στη βιωσιμότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας. Τα στατιστικά αυτά πειράματα προϋποθέτουν όλα τα μετρήσιμα χαρακτηριστικά τουλάχιστον σε δύο επίπεδα. Όμως, ένα τέτοιο πείραμα εξαιτίας του μεγάλου αριθμού των χαρακτηριστικών είναι απαγορευτικό. Για αυτό το λόγο τα χαρακτηριστικά διακρίθηκαν σε εννέα ομάδες με παρόμοιες ιδιότητες. Από τις προσομοιώσεις προέκυψαν οι σημαντικές ομάδες χαρακτηριστικών για τη βιωσιμότητα και αναζητήθηκαν τα επιμέρους χαρακτηριστικά των σημαντικών ομάδων καθώς και οι αλληλεπιδράσεις σημαντικών χαρακτηριστικών που επιδρούν στη βιωσιμότητα του συστήματος. Από τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων προκύπτουν συνθήκες μεγιστοποίησης του κέρδους της εφοδιαστικής αλυσίδας κλειστού βρόγχου και βελτίωσης της περιβαλλοντικής διάστασης της βιώσιμης ανάπτυξης, χρησιμοποιώντας τις τιμές των παραμέτρων που εκτιμήθηκαν από την πραγματική μελέτη περίπτωσης. Επίσης, τα συμπεράσματα που προέκυψαν αξιοποιήθηκαν για να εντοπιστούν οι τιμές στις οποίες θα πρέπει να ρυθμιστούν τα 25 χαρακτηριστικά για τη βελτίωση τόσο της περιβαλλοντικής όσο και της οικονομικής διάστασης της βιώσιμης ανάπτυξης. Το βασικό συμπέρασμα του συνόλου της διατριβής είναι ότι στην πραγματικότητα η περιβαλλοντική και η οικονομική διάσταση της βιώσιμης ανάπτυξης συνδέονται και δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ξεχωριστά. Επομένως, αποτελεί ιδιαίτερη συνεισφορά η δυνατότητα προσδιορισμού της βελτίωσης της κερδοφορίας των παραγωγικών συστημάτων βελτιώνοντας ταυτόχρονα την περιβαλλοντική διάσταση της βιώσιμης ανάπτυξης. Προς την κατεύθυνση αυτή στο τελευταίο στάδιο της διατριβής σχεδιάστηκε ένα μεθοδολογικό εργαλείο που συμβάλλει στη λήψη στρατηγικών αποφάσεων από τις διοικήσεις των παραγωγικών συστημάτων.