Gastles 4: Batch plant design

Question 1

Wat zijn de drie stages om een product te maken bij het batch process?

Answer 1

Stage 1: Blending tank
Stage 2: Reactor
Stage 3: Dryer
-> afgewerkt product

Question 2

Wat zijn de twee productomgevingen die kunnen worden onderscheiden?

Answer 2

• Multiproduct plant: alle producten hebben dezelfde stappen en volgorde (Flowshop)
• Multipurpose plant: Verschillende producten nemen verschillende routes

Question 3

Hoe ziet het optimalisatieprobleem van de batch plant eruit? Welke assumpties worden hier gemaakt?

Answer 3

Doelfunctie: Minimaliseren van de kapitaalkost

Beperkingen: 
- design 
- horizon 
- voldoen aan de vraag
=> Mixed-integer lineair programming model

Assumpties: 
- Produceren producten i over j stages
- ongelimiteerde toegang tot ruwe materialen
- Aantel producten gekend: 
=> hoeveelheid van elk product i (Qi), 
=> Productie horizon (H), 
=> Processing time (tij)
=> Size factor (Sij) 
- Mode of operation: single product campaigns 
=> vraag van producten in volgorde
- Zero-wait policy tussen batch stages
- Parallel equipment mogelijk per stage (Nj)
=> Out-of-phase
- Cycle time v/e product
=> Langste stage cycle over alle stages

Question 4

Schrijf het basismodel uit op papier! met lineariseren!

Answer 4

check cursus

Question 5

Wat is het probleem met het toevoegen van parallele lijnen?

Answer 5

Bij parallel lijnen zijn er twee types beslissingsvariabelen

• aantal lijnen (geheel)
• Het design (geheel)
• Verdeling van de producten over de verschillende lijn (continu)

De gehele variabele kunnen met exacte oplossingtechniek worden bepaald, voor de continu gebruiken we metaheuristiek => dit leidt tot de combinatie; matheuristiek

Question 6

Hoe beinvloed het toevoegen van parallele lijnen de kost?

Answer 6

De kost kan worden opgeplitst in drie delen:

• kapitaal kost: reduceert door kleinere equipment
• Startup kost reduceert (door minder equipment)
• Contaminatiekost kan worden vermeden door verschillende lijnen te gebruiken.

Question 7

Hoe kan het probleem met de Matheuristiek worden geoptimaliseert?

Answer 7

1. Probleem splitsen in drie subproblemen (Aantal grote beslissingen
   - We starten met 1 lijn en gaan incrementeel verhogen
   - Bij het design probleem gaan we ervanuit dat de toewijziging v/d producten aan de lijn gekend is
   - Bij het assign probleem gaan we ervanuit dat het design vastligt
   - iteratief het design en assign probleem oplossen
2. Op het vastgestelde aantal lijnen starten we met het maximum aantal equipment en de maximale grootte
3. We zoeken naar het optimale punt via de move strategy
4. om te voorkomen dat we in een lokaal optimum komen zullen we een perturbatie doen waar een % v/d stages terug op de max wordt gezet.
5. Dit doen we tot we op het voorop vastgestelde aantal perturbaties zonder verbetering zitten.

Question 8

Wat is de link met het SCOR model?

Answer 8

focus op

• Kost effectiveness
• Asset efficiency

Toekomstig onderzoek wil ook focussen op

• Reliability
• Responsiveness