Problem sinteze omrežja toplotnih prenosnikov je eden od najpogosteje obravnavanih tehniških problemov. V okviru matematičnega programiranja je okarakteriziran kot nelinearen, nekonveksen, mešano celoštevilski problem. V prispevku prikazujemo algoritem za globalno optimiranje nekonveksnih mešano celoštevilskih nelinearnih problemov (MINLP), ki vsebujejo bilinearne in linearne frakcionalne člene. Pristop temelji na substituciji teh členov z odsekovnimi konveksnimi podcenitvenimi in precenitvenimi funkcijami (angl. overestimators, underestimators), ki jih definiramo na domenah ene ali obeh kritičnih spremenljivk. Domeno ene ali obeh spremenljivk diskretiziramo na vsaj dveh nivojih z naraščajočo gostoto mreže. Najgostejša mreža je dovolj gosta, da zadostimo tolerančnemu kriteriju, ki ga definiramo kot relativno razliko med zgornjo (rešitev nekonveksnega problema) in spodnjo mejo (rešitev konveksificiranega problema). Konveksificiran večnivojski problem MINLP rešujemo z modificiranim algoritmom zunanje aproksimacije / relaksacije enačb. Temeljna ideja algoritma, ki ga predstavljamo, je progresivno tesnjenje konveksne relaksacije z ohranjanjem nizke kombinatorne kompleksnosti konveksificiranega problema skozi celoten postopek reševanja. Po vsaki glavni iteraciji algoritma OA/ER aktiviramo tesnejše pod- in pre-cenitvene funkcije, vendar samo na delu domen kritičnih spremenljivk, kjer leži trenutno optimalna rešitev.
COBISS.SI-ID: 15815190
V prispevku predstavljamo optimizacijski pristop k načrtovanju vodnih omrežij v industrijskem merilu. Za ta namen predlagamo računalniško podprt pristop za načrtovanje vodnih omrežij, ki zajemajo čiščenje in ponovno uporabo vode. Da bi lahko uspešno rešili tako kompleksne probleme, uporabljamo integracijo tehniških konceptov in modelov vodnih omrežij ter optimizacijskih metod in rešitvenih strategij. Z namenom olajšanja formulacije in reševanja problemov smo optimizacijske metode, orodja za analizo in inženirska znanja integrirali v računalniško podprto okolje.
COBISS.SI-ID: 17185046
V prispevku prikazujemo načrtovanje velikega industrijskega vodnega omrežja v proizvodnih in pakirnih obratih pivovarne. V ta namen smo razvili ustrezne optimizacijske mešano celoštevilske nelinearne pristope (MINLP), osnovane na formulacijah, ki so dostopne v literaturi. Modeli omogočajo raziskovanje različnih možnosti integracije: a) neposredna ponovna uporaba vode med šaržnimi in semikontinuirnimi porabniki, ki obratujejo znotraj istega časovnega intervala; b) regeneracija in ponovna uporaba vode na osnovi načrtovanja vodnega omrežja in njegovega urnika obratovanja. Pri reševanju smo uporabili večnivojsko strategijo, pri kateri v prvi fazi izvedemo dekompozicijo celotnega problema, ki hkrati zajema proizvodne in pakirne obrate kot celoto, v več manjših podproblemov – posameznih obratov. Na naslednjem nivoju na osnovi dnevnega ciklusa raziščemo možnosti neposredne ponovne uporabe vode in ponovne uporabe vode po regeneraciji med porabniki v varilnici in pakirnih obratih. Nazadnje načrtujemo vodno omrežje preko daljšega časovnega obdobja (teden dni), pri čemer rešitve, ki smo jih odkrili v predhodnem koraku, ohranjamo fiksne. Na osnovi rezultatov večnivojskega pristopa izdelamo optimalno integrirano vodno omrežje.
COBISS.SI-ID: 15125014
Pivovarne se odzivajo na izzive trajnostnega razvoja, vendar številne ugotavljajo, da je ocenjevanje trajnostnega razvoja in poročanje zelo kompleksna, težavna in časovno zahtevna naloga. Kljub več različnim metodologijam za ocenjevanje trajnostnega razvoja ni nobena izmed njih prikrojena velikokrat specifičnim potrebam pivovarn. V ta namen predlagamo metodologijo, s katero omogočamo pivovarnam oceno stopnje trajnostnega razvoja in z njim povezanih aktivnosti, na osnovi integriranega ocenjevanja učinkovitosti. Predlagana metodologija postopoma združuje indikatorje trajnostnega razvoja v podindekse in nazadnje v enotni indeks trajnostnega razvoja, ki zajema informacijo o ekonomski, družbeni in okoljski učinkovitosti pivovarne preko daljšega časovnega obdobja. Pivovarne lahko enotni indeks trajnostnega razvoja uporabijo interno (identifikacija žarišč) ali eksterno za poročanje o napredku v skladu s koncepti trajnostnega razvoja. Predlagana metodologija omogoča enostavno primerjavo pivovarn z najboljšimi praksami in služi kot katalizator za izboljšave in inovacije.
COBISS.SI-ID: 15021334
Prispevek prikazuje pristop k načrtovanje industrijskega vodnega omrežja, ki združuje različne procesne operacije v različnih proizvodnih procesih znotraj enega omrežja. Pristop temelji na mešano celoštevilskem nelinearnem programiranju (MINLP). Za reševanje tako kompleksnega problema predlagamo dve alternativni večnivojski strategiji. Pristop ilustriramo s študijo primera pivovarne, v kateri integriramo porabnike vode v dveh proizvodnih oddelkih. Dobljeni rezultati kažejo, da hkratno obravnavanje obeh proizvodnih oddelkov zagotavlja ugodnejše rezultate kot ločeno obravnavanje.
COBISS.SI-ID: 14929174