- ŠTEVILKA PROJEKTA: N2-0434
- NASLOV PROJEKTA: TRAJNOSTNA IN OPTIMIZIRANA VREDNOSTNA VERIGA MODULARNE GRADNJE
- VODJA PROJEKTA: dr. Jakub Sandak
- TRAJANJE: 1. 3. 2026 – 28. 2. 2030
- FINANCIRANJE: Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS)
- KOORDINATOR PROJEKTA: UP IAM (Slovenija)
- PARTNERJI: UP IAM (Slovenija); Poznań University of Economics and Business (Poljska)
Gradbeništvo se sooča z izzivi, povezanimi z izčrpavanjem virov, ravnanjem z odpadki in emisijami ogljika, zlasti pri proizvodnji in distribuciji gradbenih materialov. Tradicionalni procesi oskrbne verige so pogosto linearni in neučinkoviti, kar povzroča višje stroške in večji vpliv na okolje. Ta vprašanja bi lahko rešili z raziskovanjem alternativnih, trajnostnih materialov in oblikovanjem modelov za optimizirano, krožno vrednostno verigo, ki poudarja ponovno uporabo materialov in učinkovito delovanje pri gradnji stavb. V zadnjih letih so se kot alternativa tradicionalnim metodam na gradbišču uveljavile metode gradnje zunaj gradbišča, kot je modularna gradnja; moduli se zgradijo v proizvodnem obratu, nato pa se prepeljejo na končno gradbišče, kjer se sestavijo. Ta pristop ne prihrani le časa in denarja, temveč prinaša tudi številne prednosti glede uporabe materialov, porabe energije in vpliva na okolje.
Na problemskem področju modularne gradnje so bila opredeljena tri ključna področja: 1) načrtovanje logističnih omrežij za gradnjo in rušenje, 2) večobjektivna optimizacija gradbenih materialov, elementov in razporeditve, 3) trajnostni življenjski cikel in predelava virov. Prvo področje se osredotoča na reševanje problemov usmerjanja, pretoka materiala in načrtovanja omrežij v vrednostni verigi gradnje in rušenja. Drugo področje obravnava optimizacijo gradbenih materialov in razporeditve za doseganje stavb z želenimi standardi kakovosti in učinkovitosti. Tretje področje obravnava (dolgoročno) življenjsko dobo stavb in predelavo materialov ob koncu življenjske dobe stavbe. To vključuje koncept proizvoda kot storitve, pri katerem proizvajalci ne prodajajo proizvodov, temveč zagotavljajo storitve, pri čemer ohranijo stalno odgovornost za proces ob koncu življenjske dobe. Čeprav je ta področja mogoče preučevati neodvisno, lahko njihove zapletene soodvisnosti oblikujejo dinamičen in celovit okvir za vrednostno verigo gradbeništva, ki usklajuje gospodarske cilje s trajnostjo in odpornostjo.
Cilj tega projekta je obravnavati probleme optimizacije v vrednostni verigi modularne gradnje in razviti metode optimizacije, ki lahko zmanjšajo Kot temelj projekta bodo izvedene empirične raziskave z uporabo primarnih in sekundarnih virov. Na podlagi zbranih podatkov bodo opredeljeni materiali, elementi, življenjska doba stavb, predelava materialov in operacije pri gradnji modularnih stavb.
Matematični modeli bodo oblikovani za optimizacijske probleme, ki bodo opredeljeni s skrbno analizo zbranih podatkov.
Zagotovljeni bodo tudi učinkoviti algoritmi za reševanje problemskih primerov, kjer natančne rešitve ni mogoče dobiti v sprejemljivem času. Izvajati nameravamo nove hibridne tehnike, ki združujejo natančne in hevristične pristope, kot je iskanje po veliki soseski (LNS), da bi našli dovolj natančne rešitve v razumnem času. Poleg tega bomo raziskali različne večpredmetne metode, ki temeljijo na večpredmetnem lokalnem iskanju in evolucijskih pristopih za ustvarjanje paleto optimalnih rešitev.
Za analizo uporabnosti naših metod na področju modularne gradnje moramo zagotoviti obsežen nabor različnih primerov. Ker pričakujemo, da bo razpoložljivost vhodnih podatkov iz resničnega sveta omejena, bomo morali razviti nabor umetnih vhodnih podatkov. Načrtujemo, da bomo opredelili ključne značilnosti, ki učinkovito označujejo te primere iz realnega sveta, in jih uporabili za ustvarjanje dodatnih primerov s pomočjo analize prostora primerov. Nazadnje bomo z uporabo ustvarjenega nabora podatkov in uporabo metod reševanja simulirali različne scenarije poslovnih modelov, s posebnim poudarkom na pristopu „izdelek kot storitev“.
