Sürdürülebilir endüstriyel simbiyoz ağı kurulum sürecinin modellenmesi: Bir endüstriyel parkta uygulama
Modeling the sustainable industrial symbiosis network establishment process: An application of an industrial park
Yazar: EMRE YAZICI
Danışman: DOÇ. DR. HACI MEHMET ALAKAŞ
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Matematiksel modelleme = Mathematical modelling

Özet:
Dünyada yaşanan gelişmeler üretim ve tüketim anlayışının değişmesine neden olmaktadır. Kaynakların hızlı tüketimi ve üretim faaliyetlerinin çevresel etkileri yenilikçi yaklaşımların benimsenmesine katkı sunmuştur. Bu çerçevede sürdürülebilir üretim ve tüketim anlayışına imkan tanıyan ve çevresel etkileri azaltmada etkili olan Endüstriyel Simbiyoz (ES) yaklaşımı üreticilerin tercih ettiği stratejik bir üretim modeli olmuştur. 
Bu çalışmada, endüstriyel parklarda ES ağlarının kurulması sürecinde karşılaşılan problemlerin tespiti ile kurulum sürecinde yaşanan bu problemlere çözüm önerisi sunulması amaçlanmaktadır. Endüstriyel parklar simbiyoz ağlarının uygulamaya geçirilmesi ile Eko-Endüstriyel Park olarak isimlendirilmektedir. ES ağları üretim sürecinde ekonomik faydalar elde ederek çevresel etkilerin azaltılması için son zamanlarda tercih edilen etkili bir döngüsel ekonomi aracıdır. Bu uygulamaların hayata geçirilmesi sürecinde kurulum aşamasında karşılaşılan problemler üç aşamaya ayrılarak çözülmüştür. Bunlardan ilki kurulum sürecinde endüstriyel parkta ES ağı için öncelikli sektörün belirlenmesidir. Bu süreçte karar analizi yöntemi ile öncelikli sektör belirlenmiştir. İkinci aşamada ilgili sektörden çıkan atıkları alabilecek işletmelerin ES ağına katılımı için uygunluk seviyeleri belirlenmiştir. Kurulum aşamasında yapılan son uygulamada ise işletmelerin malzeme değişimi için matematiksel modeller önerilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre ES ağı için öncelikli sektörün belirlenmesinde en etkili kriter olarak atıkların kullanım potansiyeli ve atığın talep düzeyi kriterleri belirlenmiştir. Öncelikli sektör olarak döküm sektörü ilk sırada yer almıştır. İş birliği yapılacak işletmelerin ES ağı için uygunluk seviyelerinin değerlendirilmesinde ise ekonomik kriterler öne çıkmıştır. ES ağı için döküm sektörü atığını alma potansiyeli yüksek olan işletmelerin uygun seviyeleri daha yüksek çıkmıştır. Malzeme değişimine ilişkin modellerde arz ve talep miktarlarına göre talebin tamamının karşılanması ve karşılanmaması senaryoları analiz edilmiştir. Üç farklı model ile işletmelere en fazla faydayı sağlayacak atık değişimleri elde edilmiştir.  Ayrıca arz ve talep miktarlarındaki belirsizlikler dikkate alınarak bulanık matematiksel programlama modeli önerilmiştir. Bulanık modelde arz ve talep miktarlarının belirsizliği için tolerans değerleri ve bulanık tatmin düzeyleri 96 farklı senaryo ile veriler analiz edilmiştir. Çalışmanın sonuçları ile endüstriyel parkta öncelikli sektörde faaliyet gösteren işletmelerin ortaya çıkardığı atıklar 42 farklı işletmeye dağıtılmıştır.

Abstract:
Developments worldwide cause changes in the understanding of production and consumption. The rapid consumption of resources and the environmental impacts of production activities have contributed to adopting innovative approaches. In this context, the Industrial Symbiosis (ES) approach, which enables sustainable production and consumption and is effective in reducing environmental impacts, has become a strategic production model preferred by manufacturers.
This study aims to identify the problems encountered during the establishment of ES networks in industrial parks and propose solutions to these problems encountered during the installation process. Industrial parks are called Eco-Industrial Parks by implementing symbiosis networks. ES networks are an effective circular economy tool that has recently been preferred to reduce environmental impacts by obtaining economic benefits in production. During the implementation of these applications, the problems encountered during the installation phase were solved in three stages. The first is to determine the priority sector for the ES network in the industrial park during the installation process. The priority sector was determined using the decision analysis method. In the second stage, the eligibility levels for businesses receiving waste from the relevant industry to participate in the ES network were determined. In the last application made during the installation phase, mathematical models were proposed for the material replacement of the enterprises. According to the results obtained, the use potential of waste and the demand level of waste criteria were determined as the most effective criteria in deciding the priority sector for the ES network. The casting industry ranked first as a priority sector. Economic criteria came to the fore in evaluating the suitability levels of the businesses to be cooperated with for the ES network. The appropriate levels of enterprises with a high potential to receive foundry sector waste were higher for the ES network. In models related to material change, scenarios of meeting and not meeting the entire demand were analyzed according to the supply and demand amounts. With three different models, waste replacements that will benefit businesses most have been achieved.
A fuzzy mathematical programming model has also been proposed, considering the uncertainties in supply and demand quantities. In the fuzzy model, tolerance values for the uncertainty of supply and demand quantities and fuzzy satisfaction levels were analyzed with 96 different scenarios. The study results show that the waste generated by businesses operating in the priority sector in the industrial park was distributed to 42 other companies.