Model af kødkvæg, transportindustrien som kritisk infrastruktur afslører sårbarheder

Et tværfagligt team af forskere fra Kansas State University udviklede en computersimulering, der afslørede sårbarheder i oksekødsforsyningskæden, der skal beskyttes - en realistisk bekymring under COVID-19-pandemien.

Caterina Scoglio, professor, og Qihui Yang, doktorand, både i el- og computerteknik, for nylig offentliggjort "Udvikling af en agent-baseret model til at simulere kødkvægsproduktion og -transport i det sydvestlige Kansas" i Physica A , en Elsevier tidsskriftspublikation.

Papiret beskriver en model af oksekødsproduktionssystemet og transportindustrien, som er indbyrdes afhængige kritiske infrastrukturer - svarende til det elektriske net og computerteknologi. Ifølge modellen, forstyrrelser i kvægindustrien – især i oksekødspakkerierne – vil påvirke transportindustrien og tilsammen forårsage stor økonomisk skade. De forstyrrelser, der er modelleret i simuleringen, deler ligheder med, hvordan pakkerierne er blevet påvirket under COVID-19-pandemien.

"Da vi først begyndte at arbejde på dette projekt, der var stor vægt på at studere kritiske infrastrukturer; især dem, der er indbyrdes afhængige, hvilket betyder, at de skal arbejde sammen med andre kritiske infrastrukturer, " sagde Scoglio. "Ideen er, hvis der er en fejl i et af systemerne, det kan forplante sig til det andet system, øge de katastrofale virkninger."

Undersøgelsen omfattede en række forskellige synspunkter for at skabe en realistisk og integreret model af begge systemer. Medforfattere på papiret inkluderer Don Gruenbacher, lektor og afdelingsleder for el- og computerteknik; Jessica Heier Stamm, lektor i industri- og produktionssystemteknik; Gary Brase, professor i psykologiske videnskaber; Scott DeLoach, professor og afdelingsleder for datalogi; og David Amrine, forskningsleder for Kødkvægsinstituttet.

Forskerne brugte modellen til at evaluere, hvilke forsyningskædekomponenter der var mere robuste, og hvilke der ikke var. De fastslog, at pakkerier er de mest sårbare. Scoglio sagde, at de seneste begivenheder midt i COVID-19-pandemien rejser vigtige spørgsmål om, hvordan man beskytter systemet.

"Et vigtigt budskab er, at efter at have forstået disse pakkeres kritiske rolle, vi skal beslutte, hvordan vi kan beskytte både dem og de mennesker, der arbejder der, " sagde Scoglio. "Mens planterne er en kritisk infrastruktur og skal beskyttes, at tage sig af arbejdernes sundhed er meget vigtigt. Hvordan kan vi designe en produktionsproces, der kan være fleksibel og tilpasningsdygtig i en epidemi?"

Ifølge avisen, kødkvægsindustrien bidrager med cirka 8,9 milliarder dollars til Kansas økonomi og beskæftiger mere end 42, 000 mennesker i staten. Da der er brug for lastbiler til at flytte kvæg, enhver forstyrrelse i enten kvægproduktion eller transport vil næsten helt sikkert skade den regionale økonomi, sagde Scoglio.

"Pakkere skal betragtes som et kritisk punkt i en meget længere forsyningskæde, som kræver særlig opmærksomhed for at sikre, at den ikke fejler og kan fortsætte med at arbejde, " sagde Scoglio. "Oksekødspakkerier er en kritisk infrastruktur i USA."