Προηγμένες Μέθοδοι Σχεδιασμού, Σύνθεσης και Βελτιστοποίησης Διεργασιών

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΠροηγμένες Μέθοδοι Σχεδιασμού, Σύνθεσης και Βελτιστοποίησης Διεργασιών / Advanced Methods for Process Design, Synthesis and Optimization
ΚωδικόςΚΜ094
ΣχολήΠολυτεχνική
ΤμήμαΧημικών Μηχανικών
Κύκλος / Επίπεδο1ος / Προπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΧειμερινή
Γνωστικό ΑντικείμενοΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ
ΚοινόΌχι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID20002634

Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΠΣ Τμήματος Χημικών Μηχανικών (2019-σήμερα)

Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 0
ΚατεύθυνσηΤύπος ΠαρακολούθησηςΕξάμηνοΈτοςECTS
ΚΟΡΜΟΣΕπιλογήςΧειμερινή-5

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΠροηγμένες Μέθοδοι Σχεδιασμού, Σύνθεσης και Βελτιστοποίησης Διεργασιών
Ακαδημαϊκό Έτος2018 – 2019
Περίοδος ΤάξηςΧειμερινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία3
Class ID
600125418
Τύπος Μαθήματος
  • Επιστημονικής Περιοχής
Κατηγορία Μαθήματος
Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
  • ΔΕ4 Τεχνικές Οργάνωσης Παραγωγής
Γενικές Προαπαιτήσεις
Ο φοιτητής είναι σημαντικό να έχει περάσει το μάθημα τεχνικές οργάνωσης παραγωγής.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος είναι οι φοιτητές μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος να μπορούν να σχεδιάζουν και να συνθέτουν βέλτιστα μια παραγωγική διαδικασία με χρήση προηγμένων τεχνικών βελτιστοποίησης και υπολογιστικών εργαλείων όπως το GAMS. Επίσης θα μπορεί να αναπτύξει και να επιλύσει το δικό του μοντελο χρονοπρογραμματισμού παραγωγής σε διεργασίες διαλείπουσας λειτουργίας.
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Λήψη αποφάσεων
  • Ομαδική εργασία
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στον σχεδιασμό και στην σύνθεση Διεργασιών. Σύνθεση διεργασιών με χρήση σύγχρονων υπολογιστικών μεθόδων. Βασικές μεθοδολογίες σύνθεσης και σχεδιασμού διεργασιών. Ο ρόλος των μεθόδων προηγμένης βελτιστοποίησης στην σύνθεση και στο Σχεδιασμό Διεργασιών. Βασικές αρχές προβλημάτων βελτιστοποίησης. Γραμμικός, μη-γραμμικός και μεικτός ακέραιος προγραμματισμός. Μοντελοποίηση διακριτών επιλογών σε προβλήματα σχεδιασμού και σύνθεσης διεργασιών με χρήση δυαδικών μεταβλητών. Μεθοδολογία μετατροπής λογικών εκφράσεων σε ισοδύναμες αλγεβρικές αναπαραστάσεις. Βασικές αρχές και αλγόριθμοι επίλυσης προβλημάτων μεικτού-ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού. Σύνθεση και Σχεδιασμός Δικτύων Εναλλακτών Θερμότητας για μέγιστη εξοικονόμηση Ενέργειας. Ελαχιστοποίηση κόστους βοηθητικών παροχών. Ελαχιστοποίηση συνδυασμών θερμών-ψυχρών ρευμάτων. Τεχνικές διάσπασης για επίλυση προβλημάτων σύνθεσης δικτύων εναλλακτών θερμότητας. Αυτόματη ανάπτυξη βέλτιστων δικτύων εναλλακτών θερμότητας με χρήση τεχνικών βελτιστοποίησης. Προηγμένη σύνθεση διεργασιών διαχωρισμού: Σύνθεση και βέλτιστη ακολουθία ενεργειακά ολο-κληρωμένων αποστακτικών στηλών. Μοντελοποίηση της υπερδομής με τεχνικές μεικτού ακέραιου προγραμματισμού. Εισαγωγή στο εργαλείο GAMS για την βελτιστοποίηση συστημάτων διεργασιών (εργαστήριο). Δομή του εργαλείου, σύνταξη προβλημάτων βελτιστοποίησης, βασικές εντολές και δυνατότητες. Ασκήσεις προβλημάτων σχεδιασμού και σύνθεσης με χρήση του εργαλείου GAMS: • Σύνθεση ενός δικτύου εναλλακτών θερμότητας μέγιστη εξοικονόμηση ενέργειας . • Βέλτιστη σύνθεση και σχεδιασμός ενός πολύπλοκου δικτύου παραγωγής χημικών προϊό-ντων. • Βέλτιστη σύνθεση και σχεδιασμός μια μονάδας παραγωγής ενέργειας με πολλές ενεργειακές πρώτες ύλες. • Προσδιορισμός βέλτιστου δίσκου τροφοδοσίας αποστακτικής στήλης διυλιστηρίου. • Βέλτιστος χρονοπρογραμματισμός διεργασιών ανάμιξης διυλιστηρίου.
Λέξεις Κλειδιά
Βελτιστοποίηση Διεργασιών. Δίκτυα Εναλλακτών θερμότητας. Βελτιστοποίηση Εφοδιαστικών Αλυσίδων. Σύνθεση και Σχεδιασμός Διεργασιών.
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Διαφάνειες
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις
Εκπόνηση μελέτης (project)
Σύνολο
Αξιολόγηση Φοιτητών
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική)
  • Προφορική Εξέταση (Διαμορφωτική)
  • Έκθεση / Αναφορά (Διαμορφωτική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Ι. ΚΟΥΚΟΣ, Α.Α. ΚΟΥΤΙΝΑΣ. ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Με εφαρμογές στο MATLAB και στο GAMS. Εκδόσεις Τζιόλα, ISBN: 978-960-418-415-6
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
• Lorenz T. Biegler, Ignacio E. Grossmann and Arthur W. Westerberg (1996). Systematic Methods of Chemical Process Design. Prentice Hall. ISBN: 0-13-272337-9. • C.A. Floudas (1995). Non-Linear and Mixed-Integer Optimiarion. Fundamendals and Applications. Oxford University Press. ISBN-10: 0195100565.
Τελευταία Επικαιροποίηση
21-06-2018