Tárgyfelelős: Bertók Botond, egyetemi docens (bertok.botond@mik.uni-pannon.hu)
A tárgy a következő tárgyak ismeretét tételezi fel, azokra épít:
- Lineáris és nemlineáris programozás
- Egész és vegyes egész programozás
Tematika:
1. Műszaki rendszerek strukturális leírása (Gráfok; Hálózatok; P-gráf; Folyamat hálózatok)
2. Műszaki rendszerek strukturális elemzése (Strukturális leképezések; Kombinatorikus tulajdonságok; Kombinatorikusan megengedett megoldások algoritmikus leszámlálása; Maximális struktúra generálása)
3. Folyamathálózatok paraméteres modellje (Nyersanyagok paraméterei; Termékek paraméterei; Közbülső anyagok paraméterei; Műveleti egységek paraméterei)
4. Folyamathálózat-szintézis matematikai programozási modellje (Műveleti egységekhez kapcsolódó változók alsó- és felső korlátai; Nyersanyagokra vonatkozó korlátozási feltételek; Termékekre vonatkozó korlátozási feltételek; Közbülső anyagokra vonatkozó korlátozási feltételek; Fix részt tartalmazó lineáris költségfüggvény paraméterezése; Célfüggvény meghatározása; Folytonos és egész változók kapcsolatai)
5. Folyamathálózat-szintézis matematikai programozási modelljének megoldása (Döntési változók meghatározása; Döntések hatásainak becslése; Becsült és valós költségfüggvény különbsége; Korlátozás és szétválasztás keretalgoritmus; Korlátozás és szétválasztás folyamatszintézisben; Részprobléma kiválasztási szabályok; Döntési változó kiválasztási szabályok; Kiválasztási szabályok hatékonyságának mérése)
6. Ellátási láncok szintézise (Ellátási lánc lépései; Több telephely modellezése; Több időperiódus modellezése; Evakuálás tervezés; Dedikált és megosztott piacok modellezése; Ellátási lánc költségeit befolyásoló regionális tényezők)
7. Szétválasztási hálózatok szintézise (Szétválasztás műszaki rendszerekben; Szétválasztási hálózat elemei; Szétválasztási hálózatok típusai; Többkomponensű áramok matematikai modelljei; Szétválasztási hálózat elemeinek matematikai modelljei; Szétválasztási hálózatok matematikai modelljei; Szétválasztási hálózatok szintézise matematikai programozással; Szétválasztási hálózatok szintézise, mint folyamatszintézis; Döntési hálózatok optimalizálása)
8. Multi-periódusú gyártásoptimalizálás (Multi-periódusú rendszerek a gyakorlatban; Periódusok azonosítása és csoportosítása; Periódusok kapcsolatai; Beruházást és üzemeltetést befolyásoló döntések több periódus esetén; Multi-periódusú gyártásoptimalizálás folyamatszintézissel; Multi-periódusú gyártásoptimalizálás matematikai programozással; Cash-flow tervezés multi-periódusú optimalizálással
9. Bizonytalan paraméterek melletti folyamatoptimalizálás (Bizonytalan paraméterek folyamatoptimalizálásban; Folytonos és diszkrét eloszlásfüggvények; Beruházást és üzemeltetést befolyásoló bizonytalanságok; Többszintű döntési modellek; Menedzsment stratégiák modellezése; Bizonytalan paraméterek melletti optimalizálás folyamatszintézissel; Bizonytalan paraméterek melletti optimalizálás matematikai programozással
10. Folytonos idejű folyamatok paraméteres modellje (Nyersanyagok időparaméterei; Termékek időparaméterei; Műveleti egységek időparaméterei)
11. Időkorlátos folyamathálózat-szintézis matematikai programozási modellje (Műveleti egységekhez kapcsolódó időváltozók alsó- és felső korlátai; Anyagokhoz rendelt időváltozók; Nyersanyagokra vonatkozó korlátozási feltételek; Termékekre vonatkozó korlátozási feltételek; Közbülső anyagokra vonatkozó korlátozási feltételek)
Irodalom:
C. A. Floudas and P. M. Pardalos: Nonconvex Optimization and Its Applications, State of the Art in Global Optimization, Computational Methods and, Kluwer Academic Publishers, 1996.
Max Peters, Klaus Timmerhaus, Ronald West: Plant Design and Economics for Chemical Engineers 5th Edition, McGraw-Hill, 2003.
Urmila Diwekar: Introduction to Applied Optimization, Springer Optimization and Its Applications, Springer, 2010.
Jiri Klemes, Ferenc Friedler, Igor Bulatov, Petar Varbanov: Sustainability in the Process Industry: Integration and Optimization (Green Manufacturing & Systems Engineering), McGraw-Hill Professional, 2010.
Wilhelm Forst, Dieter Hoffmann: Optimization - Theory and Practice; Springer, 2010.
Bertók Botond, Kovács Zoltán: Gyártórendszerek modellezése, Typotex, 2011.
Ferenc Friedler, Ákos Orosz, Jean Pimentel Losada: P-graphs for Process Systems Engineering: Mathematical Models and Algorithms, Springer, 2022.