Ny modellering giver større kontrol for forsyningskæder

Uetisk eller destruktiv praksis kan være skjult i forsyningskæder, der bringer os varer, vi ønsker og har brug for. Dr. Arne Geschke bruger data til at bore ind i det komplekse globale produktionsnet.

I løbet af de sidste par år, der har været et aggressivt og til tider korrupt landbrugsfremstød ind i Cerrado-regionen i Brasilien.

Siden 2001 har næsten 300, 000 kvadratkilometer skov med biodiversitet, græsarealer og krat er blevet skåret ned eller brændt, hvor en del af jorden bliver brugt til den lukrative produktion af sojabønner, der eksporteres til dyrefoder.

En nylig undersøgelse i Storbritannien viste, at kylling, der blev solgt i store supermarkeder, blev fodret med disse destruktive sojabønner. Spørgsmålet blev stillet, hvis forbrugerne gøres opmærksomme på dette, især da noget af kyllingen ville være blevet mærket som bæredygtigt produceret, kun baseret på hvordan kyllingen blev opdrættet i Storbritannien?

Det er op til tilsynsmyndighederne, producenter og detailhandlere til at besvare dette spørgsmål, men at undersøge forsyningskæder, så der er information til at informere diskussionerne, er opgaven for forskere som Dr. Arne Geschke (Ph.D.(Science) '13 MEd '20).

"Vi ser i det væsentlige på og vurderer elementerne i de forsyningskæder, der opererer i lande og industrier. Vi ser på alle relevante detaljer, " siger Geschke.

Globale indbyrdes afhængigheder

Virksomheder er ofte uvidende om kompleksiteten og implikationerne af deres egne forsyningskæder, men de kan meget vel vurdere de større elementer, der kan give dem mulighed for at maksimere profitten ved at sige, konsolidering af fabrikker, tøjle energiforbruget eller flytte produktionen til et land, hvor lønomkostningerne er lavere.

Analysen lavet af Geschke har andre mål. Han, og universitetets Integrated Sustainability Analysis (ISA) team, knas enorm, forsyningskædetal, der kan afsløre skjulte miljøødelæggelser, udnyttelse af arbejdere, børnearbejde og korruption.

"Det er så nemt at åbne en dåse orme med det her, siger Geschke, som nu, takket være COVID-19, arbejder for det meste fra sit hjem i Sydneys strandforstad Coogee. "Australien importerer en masse kulstoftunge teknologiske varer. Vi ønsker måske at reducere vores kulstofbelastning, men vi har ikke altid kontrol over det. Der er skjulte indbyrdes afhængigheder med andre økonomier."

Stigningen i grønne investeringer har gjort disse indsigter vigtige for flere mennesker med finansielle rådgivere, der nu konkurrerer om at tilbyde de grønnest mulige investeringsporteføljer til deres kunder. På samme tid, virksomheder ønsker at finde mørke handler i deres forsyningskæder, før en anden trækker dem ind i lyset.

Vurdering og sammenstilling af disse komplekse data

Der er to hovedmåder at indsamle information om forsyningskæden. Den første kaldes livscyklusvurdering, som bruger en bottom-up tilgang. Du begynder at indsamle information om en virksomhed og flytter derefter til dens leverandører. "Dette er arbejdskrævende. Det, der sker, er, at du hurtigt løber tør for sug eller midler, " siger Geschke, bemærker, at forsyningskæder kan have millioner af datapunkter at udspørge.

"Tag din mobiltelefon. Den har sikkert nogle 10, 000 komponenter i det, ", siger Geschke. "Hver komponent er sandsynligvis også lavet på en fabrik med masser af input. Gå dybere med dette spil, og på ingen tid, du ender med millioner eller endda milliarder af datapunkter."

Den anden metode, og den mest brugte på universitetet, er en top-down tilgang kaldet input-output analyse, og den er baseret på det faktum, at regeringer og organisationer over hele verden offentliggør deres økonomiske data. Det er bestemt tilfældet i Australien, hvor virksomheder er forpligtet til at rapportere meget detaljeret til Australian Bureau of Statistics, som derefter offentliggør oplysningerne i omkring 120 kategorier.

En udfordring er at sikre, at informationen har integritet. For eksempel, lovene i nogle lande kan tillade produkter at blive kaldt bæredygtigt produceret, som aldrig ville blive tilladt det mærke her. Andre lande manipulerer simpelthen deres tal. ISA-holdet, arbejder fra Fysikskolen, lægger mange kræfter i at finde de mest pålidelige kilder.

"Du kan spørge en kommerciel dataudbyder om CO2-fodaftrykket for en stor virksomhed, men forskellige udbydere vil have forskellige numre, fordi der ikke er en universelt aftalt måde at kompilere oplysningerne på, " siger Geschke.

"Her på ISA, vi arbejder på et system, der vil give mulighed for en samlet global tilgang, der sammenligner æbler med æbler."

Geschkes mangeårige kollega hjælper med det matematiske og hardwaredesignede benarbejde, Manfred Lenzen, der er professor i bæredygtighedsforskning på Fysikskolen. Alle andre navne på de mange papirer, de producerer sammen, er sædvanligvis eksperter fra de områder, de analyserer:for en undersøgelse om virkningen af ​​fiskeri, en fiskeriekspert ville slutte sig til holdet.

En passion for at udvikle løsninger på sociale og miljømæssige problemer

Brug af den rigtige information og matematisk modellering, du kan sammensætte oplysningerne fra to eller flere lande for at få en fornemmelse af, hvordan de indgår i forsyningskæderne for forskellige produkter og råvarer. Det her, og beskæftiger sig med de enormt kraftfulde computere, de bruger, er det sjove for Geschke, selvom han ikke startede ud med at tro, at matematik ville blive så opslugende for ham.

"Jeg brugte det meste af mine teenageår på at cykle gennem skoven rundt i Hamborg, hvor jeg er født, " siger han. "Matematik virkede bare vejen at gå."

Efter at have dimitteret fra Hamborg Universitet, han fandt sig selv i arbejde med bilproducenten, BMW, udvikling af matematiske modeller til at simulere motoradfærd, "Det var så kedeligt, og jeg skiftede felt." På dette tidspunkt, han havde mødt sin kommende partner. De var sammen på universitetet, hvor hun var australier og studerede violin. Australien blev hurtigt deres fælles destination.

Arbejder på universitetet, Geschke fandt sin passion, da han hjalp med at udvikle måder at se miljømæssige og sociale problemer, der var skjult af kompleksitet, afstand eller direkte bedrag.

At se kan være svært. Og nogle gange vil folk slet ikke se.

FN's mål for bæredygtig udvikling

"Kulstofaftryk burde være stjernen i komplette forsyningskædestudier, og vi har slået alarm i måske 25 år, " siger Geschke. "Men folk ummmer og tager fejl om det. Der er tidspunkter, hvor jeg tænker, "Hvorfor gør jeg det her?"

"Men der er andre vigtige spørgsmål at forfølge. Som hvis man ser på data om korruption, du begynder at forstå ulighed, og hvor meget vores vestlige boble er afhængig af billig arbejdskraft fra andre steder."

Uden tvivl, den moderne verden holdes sammen af ​​forsyningskæder, men ISA ser også på andre områder.

"Vi kører i øjeblikket simuleringer for FN's (FN) mål for bæredygtig udvikling, " siger Geschke. "Der er sytten, og vi følger officielt de globale fremskridt for et par af dem. Vi bruger ret seriøse computere til at køre programmer, men for hvert år skal de køre non-stop i 48 til 50 timer."

Naturligvis, et mål for bæredygtig udvikling er en stor virksomhed at kortlægge. Men selv forsyningskæden for et enkelt forbrugerprodukt kan hurtigt afsløre et stort landskab af input.

Tag de sjældne jordarters metaller, der bruges i mobiltelefoner. De kan være udvundet i Uganda eller Mongoliet, taget til et andet land til forarbejdning, sendt videre for at blive komponenter, og igen hvor som helst telefonerne er samlet. Så er der telefonens andre metaller, plastik, glas og konstruerede komponenter at overveje.

For Geschke, det hårde arbejde og dedikation har for nylig gjort ham til en af ​​de mest internationalt citerede forskere inden for sit felt. Nogle af hans studier er endda gået fra den akademiske verden til nyhedsmedierne, with one being what you might call a hit. The study investigated the effect of COVID on the international economy.

"That was massive, " he says. "A lot of news outlets ran it as a story."

Drawing on the findings of another of their studies that looked at the carbon footprint of international tourism, the ISA was able calculate that pre-COVID, international tourism was responsible for between 7% and 10% of carbon impacts around the world, either directly or indirectly. That's a sizeable proportion.

"These effects are certainly interesting to look at scientifically, " Geschke says. "But really, it all comes down to how can we actually survive on this planet?"