Luận án tiến sĩ về tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng và logistics bền vững

Luận án tiến sĩ phân tích optimization of integrated construction supply chain and bimbased logistics planning, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng góp tri thức

Trường đại học

École de technologie supérieure

Chuyên ngành

Logistics and Supply Chain Management

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Thesis

2020

208
15
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

ACKNOWLEDGMENT

1. CHAPTER 1: PRESENT FOCUSES AND FUTURE DIRECTIONS OF DECISION-MAKING IN CONSTRUCTION SUPPLY CHAIN MANAGEMENT: A SYSTEMATIC REVIEW

1.1. General information of the literature sample

1.2. Decision levels and construction supply chain phases

1.3. Present focuses of decision-making in CSCM

1.4. Future directions in CSCM application

1.5. Evolution and trends in CSCM application

2. CHAPTER 2: INTEGRATED CONSTRUCTION SUPPLY CHAIN: AN OPTIMAL DECISION-MAKING MODEL WITH THIRD PARTY LOGISTICS PARTNERSHIP

2.1. Construction supply chain improvement with third-party logistics

2.2. Optimal decision-making in construction supply chain management

2.3. Research gaps and objectives

2.4. Construction supply chain process

2.5. Construction supply chain integration with TPL partnership

2.6. Construction supply chain modeling

2.7. Optimal decision-making model

2.8. Numerical case example

2.9. Logistics plan with TPL integration

2.10. Impacts of uncertainties

3. CHAPTER 3: BIM-BASED FRAMEWORK FOR TEMPORARY FACILITY LAYOUT PLANNING IN CONSTRUCTION SITE: A HYBRID APPROACH

3.1. Need for actors’ integration in SLD

3.2. Need for BIM-based data collection and processing system in SLD

3.3. Need for a systematic approach in SLD

3.4. Literature review and contributions

3.5. Practical issues of SLD

3.6. Research gaps and objectives

3.7. Methodology: a hybrid site layout framework

3.8. Hybrid site layout framework

3.9. Integrated data collection and processing system

3.10. Problem formulation and optimization

3.11. Site layout assumptions

3.12. Site layout modeling

3.13. Multi-objective optimization: the ε-constraint method

3.14. Material flow analysis

3.15. Facility relationship analysis

3.16. Validation and discussion

3.17. Framework validation by the example

3.18. Model validation with previous studies

3.19. Discussions and implications

3.20. Research limitations and further research

APPENDIX I: LINGO CODE

APPENDIX II: SPREADSHEET-BASED MULTI-OBJECTIVE SITE LAYOUT OPTIMIZATION

LIST OF TABLES

Tóm tắt

I. Tổng quan về tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng bền vững

Tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng tích hợp và lập kế hoạch logistics bền vững là một chủ đề quan trọng trong ngành xây dựng hiện đại. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu về hiệu quả trong quản lý chuỗi cung ứng đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu và chuyên gia tìm kiếm các phương pháp mới để cải thiện hiệu suất logistics. Việc áp dụng các công nghệ như BIM (Mô hình thông tin xây dựng) đã mở ra nhiều cơ hội cho việc tối ưu hóa quy trình xây dựng, từ khâu lập kế hoạch đến thực hiện. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí mà còn nâng cao chất lượng công trình.

1.1. Khái niệm chuỗi cung ứng bền vững trong xây dựng

Chuỗi cung ứng bền vững trong xây dựng đề cập đến việc quản lý hiệu quả các nguồn lực và quy trình để giảm thiểu tác động đến môi trường. Điều này bao gồm việc sử dụng vật liệu tái chế, giảm thiểu chất thải và tối ưu hóa quy trình vận chuyển.

1.2. Vai trò của công nghệ trong tối ưu hóa logistics

Công nghệ đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa logistics. Các công cụ như phần mềm quản lý chuỗi cung ứng và BIM giúp cải thiện khả năng phối hợp giữa các bên liên quan, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động.

II. Thách thức trong quản lý chuỗi cung ứng xây dựng hiện nay

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong việc tối ưu hóa chuỗi cung ứng, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức lớn. Các vấn đề như sự không chắc chắn trong cung ứng, chi phí vận chuyển tăng cao và sự phức tạp trong quản lý dự án là những yếu tố cần được giải quyết. Những thách thức này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất mà còn đến khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp trong ngành xây dựng.

2.1. Sự không chắc chắn trong chuỗi cung ứng

Sự không chắc chắn trong chuỗi cung ứng có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm biến động giá cả, thời tiết và các yếu tố chính trị. Điều này làm cho việc lập kế hoạch logistics trở nên khó khăn hơn.

2.2. Chi phí vận chuyển và ảnh hưởng đến lợi nhuận

Chi phí vận chuyển là một trong những yếu tố lớn nhất ảnh hưởng đến lợi nhuận của các dự án xây dựng. Việc tối ưu hóa quy trình vận chuyển có thể giúp giảm thiểu chi phí này và cải thiện hiệu quả tổng thể.

III. Phương pháp tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng hiệu quả

Để tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng, cần áp dụng các phương pháp và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng mô hình hóa thông tin xây dựng (BIM) và các công nghệ thông tin giúp cải thiện khả năng dự đoán và lập kế hoạch. Ngoài ra, việc hợp tác với các nhà cung cấp logistics bên thứ ba cũng là một giải pháp hiệu quả.

3.1. Mô hình hóa thông tin xây dựng BIM trong logistics

BIM cho phép các bên liên quan trong dự án có thể chia sẻ thông tin một cách hiệu quả, từ đó cải thiện khả năng phối hợp và giảm thiểu sai sót trong quá trình thi công.

3.2. Hợp tác với nhà cung cấp logistics bên thứ ba

Hợp tác với các nhà cung cấp logistics bên thứ ba giúp tối ưu hóa quy trình vận chuyển và lưu trữ, đồng thời giảm thiểu rủi ro trong quản lý chuỗi cung ứng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của tối ưu hóa chuỗi cung ứng trong xây dựng

Nhiều công ty xây dựng đã áp dụng các phương pháp tối ưu hóa chuỗi cung ứng và đạt được những kết quả tích cực. Việc giảm thiểu chi phí, tăng cường hiệu quả và cải thiện chất lượng công trình là những lợi ích rõ ràng từ việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp quản lý hiện đại.

4.1. Các dự án thành công nhờ tối ưu hóa logistics

Nhiều dự án xây dựng lớn đã thành công trong việc giảm chi phí và thời gian thi công nhờ vào việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa logistics. Những bài học từ các dự án này có thể được áp dụng cho các dự án khác.

4.2. Tác động của tối ưu hóa đến chất lượng công trình

Tối ưu hóa chuỗi cung ứng không chỉ giúp giảm chi phí mà còn nâng cao chất lượng công trình. Việc quản lý tốt các nguồn lực và quy trình thi công giúp đảm bảo rằng các tiêu chuẩn chất lượng được duy trì.

V. Kết luận và tương lai của tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng

Tương lai của tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng sẽ tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ của công nghệ. Các công ty cần phải thích nghi với những thay đổi trong ngành và áp dụng các phương pháp mới để duy trì tính cạnh tranh. Việc đầu tư vào công nghệ và đào tạo nhân lực sẽ là chìa khóa cho sự thành công trong tương lai.

5.1. Xu hướng công nghệ trong chuỗi cung ứng

Công nghệ như trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa chuỗi cung ứng. Những công nghệ này giúp cải thiện khả năng dự đoán và ra quyết định.

5.2. Tầm quan trọng của đào tạo nhân lực

Đào tạo nhân lực là yếu tố quan trọng để đảm bảo rằng các công ty có thể áp dụng hiệu quả các công nghệ mới. Việc nâng cao kỹ năng cho nhân viên sẽ giúp cải thiện hiệu suất làm việc và chất lượng công trình.

11/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Optimization of Integrated Construction Supply Chain and BIM-based Logistics Planning by Phuoc Luong LE MANUSCRIPT-BASED THESIS PRESENTED TO ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE IN PARTIAL FULFILLMENT FOR THE DEGREE OF DOCTOR OF PHILOSOPHY Ph. MONTREAL, MARCH 05, 2020 ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE UNIVERSITÉ DU QUÉBEC Phuoc Luong Le, 2020 This Creative Commons licence allows readers to download this work and share it with others as long as the author is credited. The content of this work can’t be modified in any way or used commercially. BOARD OF EXAMINERS THIS THESIS HAS BEEN EVALUATED BY THE FOLLOWING BOARD OF EXAMINERS Mr.

Amin Chaabane, Thesis Supervisor Department of systems engineering at École de technologie supérieure Mr. Thien-My Dao, Thesis Co-supervisor Department of mechanical engineering at École de technologie supérieure Mr. Yvan Beauregard, President of the Board of Examiners Department of mechanical engineering at École de technologie supérieure Mr. Ali Gharbi, Member of the jury Department of systems engineering at École de technologie supérieure Mr.

Robert Pellerin, External evaluator Department of mathematical and industrial engineering at Polytechnique Montréal THIS THESIS WAS PRESENTED AND DEFENDED IN THE PRESENCE OF A BOARD OF EXAMINERS AND PUBLIC ON FEBRUARY 11TH 2020 AT ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE ACKNOWLEDGMENT A four-year Ph. study at École de Technologie Supérieure (ÉTS) gives me a lot of memories, experiences, and values. There exist some moments when I thought that I could not get over the problems to finish my doctoral study. However, with the supports from my professors, parents, colleagues, and friends, I have attempted to obtain the target in my life.

I would like to express my gratitude to my Professor Amin Chaabane, who supports me a lot in both academic and financial aids. He helps me to understand the concepts and shows me how to deal with mathematical problems. It is also about his motivations and corrections for the articles, making me confident and hard working. Without his supports and motivations, this thesis can't be finished.

The other person I would like to be grateful is Professor Thien- My Dao, who accepted me as his Ph. student at ETS. His advises and supports make me feel stronger and believe in myself to contribute to my studies. I always wish him great health and happiness in his life.

I also thank Ms. Hong-Dang Nguyen, who introduced me to Professor Dao so that I have an opportunity to do my Ph. program at ETS. I would like to give my gratitude to the Vietnam Ministry of Education and Training to offer me the scholarship to facilitate my study in Canada.

I cannot say enough words to thank my colleagues at the Ho Chi Minh University of Technology, who support me a lot in following my Ph. I am happy to show my appreciation to my parents, my siblings, and my relatives, who always supports and makes me mentally healthy. They are also beside me whenever I need and give me smiles to warm up my life. I also feel grateful when having great friends in Montreal who talk, hangout, share, and give advice for me.

Lastly, I wish my all colleagues at Numerix of ÉTS the best of luck for the remaining time in the lab and graduate soon. Optimization de la chaîne d'approvisionnement de la construction intégrée et planification logistique basée sur le BIM Phuoc Luong LE RÉSUMÉ L’amélioration des performances des activités logistiques est une raison importante pour appliquer le concept de gestion de la chaîne d’approvisionnement dans le secteur de la construction. Sur la base de la revue systématique de la littérature, nous trouvons les décisions clés, qui sont actuellement axées sur la logistique de la construction et la gestion de la chaîne d’approvisionnement. Ces décisions sont identifiées pour les trois principales étapes d'un projet de chaîne d'approvisionnement de construction: la planification et la conception, les achats et la réalisation de la construction.

Dans le cadre de cette thèse, nous nous concentrons sur l'amélioration de la logistique pour les projets de construction; ainsi, les décisions relatives à la logistique de construction sont prises en compte pour modéliser et optimizer les opérations de la chaîne d'approvisionnement de la construction. Afin de gagner en efficacité dans la logistique de la construction, les quatre décisions sont couramment prises: transport, achat et stockage de matériel, aménagement du site et manutention. Dans cette thèse, les problèmes liés au transport et à l’achat et au stockage des matériaux sont pris en compte pour modéliser et optimizer le réseau intégré de la chaîne logistique de la construction avec un partenariat logistique tiers, ce qui minimize les coûts totaux de la chaîne logistique, y compris les coûts de transport, les coûts d’achat des matériaux, et coût de stockage du matériel. Parallèlement, la planification de l'aménagement du site et la manutention des matériaux sont considérées simultanément pour générer une agencement efficace des installations temporaires sur le site de construction, qui vise à minimizer les coûts de manutention et à maximizer le score de contiguïté entre les installations.

Sur la base des priorités actuelles de prise de décision en matière de logistique de construction et de gestion de la chaîne d’approvisionnement, nous avons constaté que le développement de l’intégration de la chaîne d’approvisionnement dans le secteur de la construction a été limité et plus lent que celui des autres secteurs industriels. Ainsi, nous recommandons l'intégration de la chaîne d'approvisionnement comme facteur clé pour l'efficacité de la logistique de construction. Outre l'intégration des acteurs de la chaîne d'approvisionnement concernés, il est également important de tirer parti du rôle central du responsable de la chaîne d'approvisionnement agissant en tant que coordinateur des activités de logistique de la construction. Dans cette thèse, le partenariat logistique tiers est proposé pour réaliser l'intégration de la chaîne d'approvisionnement dans le réseau logistique de la construction.

L'intégration des acteurs concernés est également importante pour les opérations de construction. Une plateforme basée sur la modélisation des informations du bâtiment (BIM) est suggérée pour faciliter la collaboration des acteurs de la construction dans l'exécution de la logistique. VIII Le partenariat logistique avec une tierce partie peut être utilisé comme un outil stratégique pour améliorer la logistique de chantier car il soutient les opérations de la chaîne d'approvisionnement de la construction en intégrant les acteurs concernés. Récemment, le recours à un prestataire logistique tiers a été considéré comme une opportunité pour le secteur de la construction, où de nombreux problèmes de gestion logistique se posent.

Cette thèse présente un modèle d’optimization pour les opérations de chaîne d’approvisionnement de la construction avec le partenariat logistique tiers, qui met en avant le rôle de prestataire logistique tiers en tant que coordinateur logistique. Le modèle proposé vise à créer le plan logistique optimal pour l’achat, le transport et le stockage du matériel. Le modèle a des contributions distinctives puisqu'il prend en charge la détermination des stratégies opérationnelles pour des tâches communes dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement de la construction: sélection du fournisseur, détermination de la quantité commandée et prise en compte de l'efficacité d'utilisation de la logistique tierce en tenant compte des types de matériaux et des incertitudes , offre et la demande. Le modèle est particulièrement utile pour que le propriétaire de la construction et l’entreprise générale prennent en compte l’achat de matériaux auprès de fournisseurs distants qui exigent des montants d’achat élevés pour offrir des prix bas et des coûts de transport.

En utilisant l'exemple de cas numérique, nous trouvons que le modèle proposé donne de meilleurs résultats en termes de coût total de la chaîne d'approvisionnement par rapport au modèle de chaîne d'approvisionnement de la construction sans logistique tierce. Cela signifie que le modèle d'optimization des opérations de la chaîne d'approvisionnement de la construction intégrée avec un partenariat logistique tiers peut être utilisé pour améliorer les performances de la logistique de la construction et répondre aux exigences pratiques des problèmes actuels dans l'industrie de la construction. Cette thèse porte également sur le développement d'un cadre de présentation de site hybride, qui combine les deux approches bien connues - planification mathématique et planification systématique - pour générer la procédure étape par étape de la planification de présentation du site. La planification de l'aménagement du site nécessite l'expertise des acteurs pertinents pour l'évaluation des relations entre les établissements ou la sélection des meilleures solutions.

Parallèlement, des techniques mathématiques sont nécessaires pour optimizer les objectifs de production lors de la planification de l'aménagement du site. Par conséquent, il est suggéré que les techniques basées sur la connaissance soient intégrées aux techniques mathématiques pour traiter les problèmes d’aménagement du site. Il est également important de veiller à la correction et à la mise à jour des données pour la planification de l'aménagement du site. Il est suggéré d'utiliser des technologies avancées, en particulier la plate-forme BIM, pour faciliter la fourniture de données et l'automatisation du processus de mise en page systématique du site.

Par conséquent, cette thèse propose un cadre intégrant systématiquement des données qualitatives et quantitatives pour la planification dynamique de la disposition des sites à l’aide de la plateforme BIM pour cloud et des règles basées sur la connaissance. Le cadre proposé tire parti de la technologie BIM émergente pour soutenir la collecte et le partage de données quantitatives. De plus, les données qualitatives sont générées sur l’expertise des gestionnaires grâce à des règles basées sur la connaissance. Toutes les données utilisées pour les paramètres dans le modèle d’agencement de site sont collectées et traitées selon une procédure systématique, au lieu d’être prédéterminées comme dans de nombreuses études précédentes.

Les validations montrent que le cadre proposé donne de meilleurs résultats à la fois en termes IX de réduction des coûts et d’amélioration de la contiguïté. Cela implique que l'approche hybride intégrant les méthodes mathématiques et systématiques de mise en page de site puisse être utilisée pour créer des plans de mise en page de site productifs. Mots-clés: Gestion de la chaîne d'approvisionnement, secteur de la construction, logistique, modèle d'optimization, planification de l'aménagement du site, logistique tierce partie, modélisation des informations sur le bâtiment. Optimization of Integrated Construction Supply Chain and BIM-based Logistics Planning Phuoc Luong LE ABSTRACT Improving the performances of logistics activities is an important reason for applying the concept of supply chain management in the construction industry.

Based on the systematic literature review, we find the key decisions, which are presently focused on construction logistics and supply chain management. These decisions are identified for three main stages of a construction supply chain project: planning and design, procurement, and construction execution. In the scope of this thesis, we focus on logistics improvement for the construction projects; thus, decisions related to construction logistics are taken into account to model and optimize the construction supply chain operations. In order to achieve efficiency in construction logistics, the four decisions are commonly conducted: transportation, material purchasing and storage, site layout, and material handling.

In this thesis, issues related to material transportation and material purchasing and storage are considered to model and optimize the integrated construction supply chain network with a Third-party logistics partnership, which minimizes the total supply chain costs, including transportation cost, material purchasing cost, and material storage cost. Meanwhile, site layout planning and material handling are concurrently considered to generate an efficient layout of temporary facilities in the construction site, which aims to minimize the material handling cost and maximize the adjacency score between the facilities. Based on the identified present focuses of decision making in construction logistics and supply chain management, we found that the development of supply chain integration in the construction industry has been limited and at a slower speed in comparison to that of other industrial sectors. Thus, we recommend the supply chain integration as a key factor for the efficiency in construction logistics.

Besides the integration of relevant supply chain actors, it is also important to leverage the focal role of the supply chain driver acting as the coordinator for the construction logistics activities. In this thesis, the Third-party logistics partnership is proposed to achieve the supply chain integration in the construction logistics network.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài luận án tiến sĩ mang tiêu đề "Luận án tiến sĩ về tối ưu hóa chuỗi cung ứng xây dựng và logistics bền vững" của tác giả Phuoc Luong Le, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ông Amin Chaabane và ông Thien-My Dao tại École de technologie supérieure, Montreal vào năm 2020, tập trung vào việc tối ưu hóa chuỗi cung ứng trong lĩnh vực xây dựng kết hợp với lập kế hoạch logistics bền vững. Bài viết cung cấp những phân tích sâu sắc về cách mà các yếu tố logistics có thể được tích hợp để cải thiện hiệu quả và tính bền vững của chuỗi cung ứng trong ngành xây dựng, từ đó giúp giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa nguồn lực.

Để mở rộng thêm kiến thức về các khía cạnh liên quan đến quản lý xây dựng và logistics, bạn có thể tham khảo bài viết "Luận văn thạc sĩ về quản lý xây dựng và đấu thầu hợp đồng cho công trình nông nghiệp tại Phú Thọ", nơi khám phá các phương pháp quản lý hợp đồng trong xây dựng, hoặc bài viết "Hoàn thiện công tác quản lý dự án đầu tư xây dựng tại huyện Kim Bôi, tỉnh Hòa Bình", đề cập đến việc cải thiện quy trình quản lý dự án xây dựng. Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm hiểu thêm về "Nâng cao chất lượng tư vấn quản lý dự án đầu tư xây dựng tại công ty cổ phần tư vấn xây dựng và quy hoạch Nam Trung Bộ", một nghiên cứu về chất lượng tư vấn trong quản lý dự án xây dựng. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về các vấn đề liên quan đến chuỗi cung ứng và logistics trong ngành xây dựng.