Rechnergestützte Optimierung der Layoutplanung von Chemieanlagen:
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Aachen
Shaker
2002
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
7
1.1
MOTIVATION
DIESER
ARBEIT
.
7
1.2
PROBLEMSTELLUNG
UND
LOESUNGSANSATZ
.
9
1.3
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
.
9
2
LAYOUTPLANUNG
VON
CHEMIEANLAGEN
11
2.1
RECHNERUNTERSTUETZTE
ANLAGENPLANUNG
.
11
2.2
RECHNERUNTERSTUETZTE
LAYOUTPLANUNG
.
14
2.3
AUFGABE
DER
LAYOUTPLANUNG
FUER
AUFSTELLUNGSENTWUERFE
.
18
2.4
THEORETISCHE
PROBLEMBESCHREIBUNG
DER
LAYOUTPLANUNG
.
24
2.5
ALGORITHMEN
UND
LOESUNGSSTRATEGIEN
FUER
DIE
LAYOUTPLANUNG
.
30
2.5.1
DIVIDE
AND
CONQUER
.
30
2.5.2
EXPERTENSYSTEME
.
31
2.5.3
LINEARE
UND
NICHTLINEARE
PROGRAMMIERUNG
.
32
2.5.4
SIMULATED
ANNEALING
.
33
2.5.5
EVOLUTIONAERE
ALGORITHMEN
.
33
2.5.6
TABU
SEARCH
.
34
2.6
VERGLEICH
DER
ALGORITHMEN
.
35
2.7
AUSRUESTUNGSPLATZIERUNG
MIT
SIMULATED
ANNEALING
.
37
2.7.1
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
DES
ALGORITHMUS
.
37
2.7.2
ANWENDUNGSBEISPIELE
FUER
SIMULATED
ANNEALING
.
41
2.7.3
MODELLIERUNG
DER
ZIELFUNKTION
MITTELS
FORCE
DIRECTED
PLACEMENT
.
42
3
DER
PLANT
CONCEPT
MODELLER
-
CAPD
47
3.1
AUTOEQM
-
RECHNERGESTUETZTES
EQUIPMENT
MODELLING
.
50
3.1.1
ZIELSETZUNG
UND
AUFGABE
.
50
3.1.2
FUNKTIONELLE
BESTANDTEILE
.
51
3.2
AUTOSTEEL
-
RECHNERGESTUETZTE
STAHLBAUKONSTRUKTION
.
55
3.2.1
ZIELSETZUNG
UND
AUFGABE
.
55
3.2.2
FUNKTIONELLE
BESTANDTEILE
.
57
3.3
AUTOPLACER
-
RECHNERGESTUETZTER
AUFSTELLUNGSENTWURF
.
58
3.3.1
ZIELSETZUNG
UND
AUFGABE
.
58
3.3.2
WISSENBASIS
.
58
3.3.3
PARSER
.
61
3.3.4
OPTIMIERUNGSALGORITHMUS
-
SIMULATED
ARMEALING
.
67
3.3.5
COOLING
SCHEDULE
.
70
3.4 AUTOROUTER
-
RECHNERGESTUETZTE
ROHRLEITUNGSVERLEGUNG
.
74
3.4.1
ZIELSETZUNG
UND
AUFGABE
.
74
3.4.2
FUNKTIONELLE
BESTANDTEILE
.
75
3.5 AUTOEVALUATION
-
RECHNERGESTUETZTE
BEWERTUNG
.
81
3.5.1
ZIELSETZUNG
UND
AUFGABE
.
81
3.5.2
BEWERTUNG
UND
ANALYSE
DES
AUFSTELLUNGSENTWURFS
.
82
3.5.3
BEWERTUNG
UND
ANALYSE
DER
ROHRLEITUNGSFUEHRUNG
.
85
4
ENTWICKLUNG
DES
ALGORITHMUS
93
4.1
PARAMETERSTUDIEN
UND
ERGEBNISSE
.
93
4.1.1
ZIELSETZUNG
.
93
4.1.2
BESCHREIBUNG
DER
TESTMODELLE
.
94
4.1.3
GEOMETRISCHER
SCHEDULE
.
97
4.1.4
PARAMETRISIERBARER
SCHEDULE
.
102
4.1.5
ADAPTIVER
SCHEDULE
.
105
4.1.6
KORRELATION
UND
REPRODUZIERBARKEIT
.
112
4.2
ERWEITERUNGEN
DES
AUTOPLACERS
.
113
5
PROJEKTERGEBNISSE
117
5.1
GRUNDMODELLOPTIMIERUNG
DURCH
VARIANTENBILDUNG
.
117
5.2
MODELLIERUNG
UND
OPTIMIERUNG
DES
GRUNDMODELLS
.
118
5.2.1
DARSTELLUNG
DER
VARIANTE
I
.
119
5.2.2
DARSTELLUNG
DER
VARIANTE
II
.
123
5.3
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
.
127
5.4
ARBEITSAUFWAND
DER
GRUNDMODELLOPTIMIERUNG
.
130
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
133
A
WISSENSBASIS
147
A.L
EQUIPMENTANFORDERUNGEN
.
147
A.2
LAGEANFORDERUNGEN
.
153
A.3
BETREIBERANFORDERUNGEN
.
159
B
PROJEKTERGEBNISSE
163
B.L
BAUFELD
.
163
B.2
AUSRUESTUNGSMODELLIERUNG
.
164
C
PROGRAMMSTRUKTUR
AUTOPLACER
169
D
TESTMODELLE
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