{"id":261,"date":"2016-11-10T15:42:51","date_gmt":"2016-11-10T15:42:51","guid":{"rendered":"https:\/\/oceanwp.org\/architect\/?page_id=261"},"modified":"2020-05-19T11:38:48","modified_gmt":"2020-05-19T11:38:48","slug":"work","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/work\/","title":{"rendered":"O projektu"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Predstavitev projekta<\/h1>

Kljub \u0161tevilnim izjemnim dose\u017ekom na podro\u010dju procesne sistemske tehnike\u00a0 (PST) ni na voljo profesionalnih orodij, ki bi bila specializirana za inovativno re\u0161evanje teh zelo kompleksnih problemov, in tudi akademskih orodij skorajda ni. Na osnovi izku\u0161enj, pridobljenih pri razvoju v svetovnem merilu edinstvenega ra\u010dunalni\u0161kega procesnega sintetizatorja MIPSYN , je glavni cilj projektnega predloga razvoj ra\u010dunalni\u0161kega kro\u017enega sinteznega okolja, namenjenega ustvarjanju inovativnih, trajnostnih re\u0161itev za kro\u017eno gospodarstvo na osnovi obnovljivih virov, vklju\u010dno s predelavo kmetijskih ostankov in odpadkov iz prehranske oskrbovalnih verig v zelene produkte.<\/p>

Razvoj naprednega programskega paketa –\u00a0 MIPSYN-GLOBAL –\u00a0 bo omogo\u010dal kro\u017eno sintezo in rekonstrukcijo visoko inovativnih in trajnostnih procesov s hkratnim obravnavanjem celotnih (bio)kemijskih oskrbovalnih verig. Za dosego tega cilja bomo razvijali napredno ve\u010dnivojsko modeliranje in metode re\u0161evanja, kakor tudi strategije za u\u010dinkovito optimizacijo kombinatorno zahtevnih diskretno-zveznih problemov. Za robustno optimizacijo zelo kompleksnih velikih problemov bomo integrirali MIPSYN-Global z drugimi orodji PST in razvijali ustrezne trajnostne in kro\u017ene kriterije optimizacije. Predvidevamo, da bomo tako dosegli najbolj trajnostne re\u0161itve obravnavanih problemov PST. Glavne aktivnosti pri razvoju naprednega programskega paketa MIPSYN-Global zajemajo \u0161tiri osnovne naloge PST:\u00a0<\/p>

  • razvoj naprednih sinteznih konceptov, algoritmov in strategij;<\/span><\/li>
  • modeliranje;<\/span><\/li>
  • razvoj orodij sintetizatorja in <\/span><\/li>
  • razvoj \u0161tevilnih aplikacij,<\/span><\/li><\/ul>
    \u00a0<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Osnovni podatki o raziskovalnem projektu<\/h1>
    Naslov:<\/strong> Kro\u017ena sinteza trajnostnih (bio)kemijskih procesov na osnovi obnovljivih virov<\/div>
    \u0160ifra:<\/strong> J7-1816
    Vodja projekta:<\/strong> Zdravko Kravanja
    Tip:<\/strong>\u00a0J Temeljni
    Obdobje financiranja:<\/strong> 07. 2019 – 06. 2022<\/div>
    Nosilna raziskovalna organizacija:<\/strong><\/div>
    552 Univerza v Mariboru<\/div>
    794 Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo<\/div>
    Raziskovalne organizacije-soizvajalke:<\/strong>
    103 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
    104 Kemijski in\u0161titut
    3634 INOVA INOVATIVNE TEHNOLOGIJE dru\u017eba za razvoj, svetovanje, izobra\u017eevanje in programsko opremo d.o.o.<\/div>
    Raziskovalno podro\u010dje po \u0161ifrantu ARRS:<\/strong> 2 Tehnika; 2.02 Kemijsko in\u017eenirstvo; 2.02.03 Procesno sistemsko in\u017eenirstvo<\/div>
    Dru\u017ebeno ekonomski cilji:<\/strong> 06. Industrijska proizvodnja in tehnologija<\/div>
    Raziskovalno podro\u010dje po \u0161ifrantu FORD:<\/strong> 2 Tehni\u0161ke in tehnolo\u0161ke vede; 2.04 Kemijsko in\u017eenirstvo<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Cilji projekta<\/h1>

    Napredni sintezni koncepti, algoritmi in strategije<\/strong><\/p>

    1. Implementacija in nadaljnji razvoj najnaprednej\u0161ih algoritmov in strategij, ki temeljijo na logiki, za doseganje globalnih ali re\u0161itev blizu globalnega optimuma. <\/u><\/em>Glavne naloge so implementacija in testiranje ve\u010d sodobnih postopkov in strategij re\u0161evanja.<\/li>
    2. Implementacija naprednih re\u0161itvenih strategij,<\/u><\/em> s katerimi bom lahko re\u0161evali \u0161irok spekter problemov. Te vklju\u010dujejo: i) na LCA osnovane algoritme za ve\u010dkriterijsko optimizacijo (VKO) in sintezo (VKS) za identifikacijo trajnostnih re\u0161itev; ii) procedure za obravnavanje sistemov diferencialnih in algebrskih ena\u010db (DAE), ki bodo omogo\u010dale optimizacijo reakcijskih omre\u017eij in kemijske kinetike; iii) formulacijo ve\u010dperiodnih problemov MINLP za trajnostno sintezo procesov preko celotne \u017eivljenjske dobe; iv) ve\u010dnivojski pristop MINLP z dinami\u010dnim razvojem superstrukture za re\u0161evanje problemov kemijske oskrbovalne verige na razli\u010dnih strukturnih in modelirnih detajlih; v) hibridno reprezentacijo modelov z uporabo zunanjih ra\u010dunskih rutin za obravnavanje kompleksnej\u0161ih rigoroznih modelov in vi) izzive operabilnosti, kot so fleksibilnost, zanesljivost in varnost, za sintezo inherentno operabilnej\u0161e sisteme.\u00a0\u00a0\u00a0<\/li><\/ol>

      Modeliranje in razvoj orodij sintetizatorja<\/strong><\/p>

      1. Razvoj novega optimizacijskega programa in lupine MIPSYN-Global.<\/u><\/em> Temelje\u010d na dosedanjih izku\u0161njah, predlagamo razvoj u\u010dinkovitega globalnega optimizerja in njegovo implementacijo v trenutni verziji MIPSYNa. MIPSYN-Global bomo razvijali kot splo\u0161ni globalni MINLP re\u0161evalnik in\/ali kot lupino (ang. shell) za razli\u010dne aplikacije.<\/li>
      2. Razvoj integriranega ra\u010dunalni\u0161kega sistema MIPSYN-Global<\/u><\/em> za sintezo ali rekonstrukcijo razli\u010dnih industrijskih problemov in problemov oskrbovalnih mre\u017e npr. regionalnih \u010dezmejnih oskrbovalnih mre\u017e biomase za proizvodnjo energije in hrane. Integriran sistem MIPSYN-Global bomo razvili z integracijo razli\u010dnih orodij PST: i) povezave s procesnim simulatorjem (npr. Aspen Plus) in orodjem za usklajevanje podatkov (ang. data reconciliation), ki je nujno za validacijo industrijskih podatkov; ii) grafi\u010dnega uporabni\u0161kega vmesnika (GUI); iii) ve\u010d baz podatkov (npr. lastnosti \u010distih komponent, investicijske korelacije, eco-cost koeficienti in druge okoljske podatkovne baze); iv) ve\u010dnivojskega modeliranja procesnih enot in vozli\u0161\u010d za zgodnje na\u010drtovanje, kakor tudi za kasnej\u0161o podrobnej\u0161o stopnjo procesne integracije.\u00a0<\/li>
      3. Napovedovanje kemijske kinetike za sintezo kemijskih oskrbovalnih verig<\/u><\/em>. Napovedovanje konstant reakcijskih hitrosti z ra\u010dunalni\u0161kimi metodami je potrebno, da bi lahko v superstrukturo kemijske oskrbovalne verige vklju\u010dili kemijske reakcije, za katere eksperimentalni kineti\u010dni podatki niso znani. Osnovna ideja je, da izra\u010dunamo aktivacijsko prosto energijo, ki je neposredno povezana s konstanto reakcijske hitrosti, kot razliko Gibbsovih prostih energij prehodnega stanja in reaktantov. Tak\u0161en pristop \u0161e ni bil uporabljen pri sintezi kemijskih oskrbovalnih verig. V povezavi s predhodnim presejalnim pregledom kemijskih komponent na osnovi napovedovanja lastnosti bo ta pristop izjemno u\u010dinkovit za doseganje novih inovativnih re\u0161itev.<\/li><\/ol>

        Uporaba lupine MIPSYN-Global za primere proizvodnje zelenih produktov iz kmetijskih ostankov in odpadkov iz prehranske oskrbovalne verige<\/strong><\/p>

        1. Procesni MINLP sintetizator.<\/u><\/em> Lupino MIPSYN-Global bomo aplicirali na probleme sinteze procesnih shem, s \u010dimer bomo identificirali trajnostne re\u0161itve danih problemov.<\/li>
        2. Bio-procesni MINLP procesni sintetizator<\/u><\/em>. Lupino bomo nadgradili za sintezo bio-osnovanih procesov za namene pretvorbe agrikulturnih in prehrambnih odpadkov.<\/li>
        3. MINLP mikro-procesni sintetizator<\/u><\/em>. Lupino bomo nadgradili za izvedbo sintez mikro-procesov, kar bo omogo\u010dalo sintezo mo\u010dno intenzificiranih in varnej\u0161ih procesov, kakor tudi hitrej\u0161i razvoj procesov, omogo\u010dalo kontinuirano obratovanje, zni\u017ealo oglji\u010dni odtis in proizvodnjo odpadkov.<\/li>
        4. Sintetizator oskrbovalnih verig agrikulturnih obnovljivih virov energije in hrane<\/u><\/em>. Sintetizator bo zasnovan na \u0161tiriplastni superstrukturi (\u017eetev oz. pobiranje, predobdelava, biorafinerija in uporaba) za sintezo regionalnih oskrbovalnih verig za proizvodnjo energije in bioproduktov , raz\u0161irjeni za mo\u017enosti razli\u010dnih obnovljivih virov in v sklopu projekta nadgrajeni za oskrbo z razli\u010dnimi prehrambnimi produkti z namenom maksimiranja samooskrbe s hrano in energijo.\u00a0<\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
          \n\t\t\t\t\t\t
          \n\t\t\t\t\t
          \n\t\t\t
          \n\t\t\t\t\t\t
          \n\t\t\t\t
          \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

          \u010casovna razporeditev nalog<\/b><\/h1>

          Leto 1<\/strong><\/p>

          • Splo\u0161ni koncepti algoritmov, temelje\u010dih na logiki, za globalne ali skoraj-globalne re\u0161itve, in za napredne algoritme re\u0161evanja (vekriterijska optimizacija na osnovi LCA, diferencialno-algebrske ena\u010dbe, ve\u010dperiodna in ve\u010dnivojska optimizacija, varnost, fleksibilnost).<\/li>
          • Postavitev splo\u0161nega koncepta za nov optimizer in lupino MIPSYN-Global, osnovno strukturo ra\u010dunalni\u0161kega integriranega sistema MIPSYN-Global, njegove gradnike in razvoj grafi\u010dnega uporabni\u0161kega vmesnika za operacijski sistem Windows.<\/li>
          • Splo\u0161ni koncepti za napovedovanje kemijske kinetike in predhodno presejevanje kemikalij z ra\u010dunalni\u0161kimi metodami.<\/li>
          • Pregled stanja na podro\u010dju matemati\u010dnih modelov za specifi\u010dne aplikacije (trajnostni procesi, bioprocesi, mikroprocesi, kmetijske oskrbovalne verige). Razvoj za\u010detnih specifi\u010dnih modelov za nekatere aplikacije v predlaganem projektu. \u0160tudije mehanizmov, katalizatorjev, procesov in integracija posameznih modelov.<\/li><\/ul>

            Leto 2<\/strong><\/p>

            • Nadaljnji razvoj algoritmov na osnovi logike in naprednih algoritmov za re\u0161evanje.<\/li>
            • Razvoj novega optimizerja in lupine MIPSYN-Global. Vzpostavitev za\u010detnih povezav med MIPSYN-Global in drugimi ra\u010dunalni\u0161kimi programi in podatkovnimi bazami. Razvoj grafi\u010dnega uporabni\u0161kega vmesnika za operacijska sistema macOS in Linux (Unix)<\/span> in testiranje.<\/span><\/li>
            • Razvoj simulacijskih modelov za napovedovanje kemijske kinetike v obravnavanih oskrbovalnih mre\u017eah.<\/li>
            • Zbiranje podatkov, nadaljnji razvoj izbolj\u0161anih in inovativnih modelov za specifi\u010dne aplikacije v projektu. \u0160tudije obetavnih tehnologij pretvorb za optimizacije katalizatorjev in reaktorjev.<\/li><\/ul>

              Leto 3<\/strong><\/p>

              • Testiranje in validacija logi\u010dnih in naprednih re\u0161evalnih algoritmov. Izdelava ilustracijskih primerov za potencialne uporabnike (\u0161tudenti, in\u017eenirji v industriji).<\/span><\/li>
              • Testiranje optimizerja in lupine MIPSYN-Global in integracija z drugimi ra\u010dunalni\u0161kimi programi in podatkovnimi bazami. Testiranje in izbolj\u0161evanje grafi\u010dnega uporabni\u0161kega vmesnika.<\/li>
              • Validacija napovedane kemijske kinetike in vklju\u010ditev v ilustracijske primere.<\/li>
              • Testiranje in validacija izbolj\u0161anih inovativnih modelov za specifi\u010dne aplikacije v projektu. Priprava ilustracijskih primerov za potencialne uporabnike. Ocenjevanje optimizacije katalizatorjev in reaktorjev z ve\u010dnivojskimi modeli v primerjavi z obstoje\u010dimi.<\/li><\/ul>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                Predstavitev projekta Kljub \u0161tevilnim izjemnim dose\u017ekom na podro\u010dju procesne sistemske tehnike\u00a0 (PST) ni na voljo profesionalnih orodij, ki bi bila specializirana za inovativno re\u0161evanje teh zelo kompleksnih problemov, in tudi akademskih orodij skorajda ni. Na osnovi izku\u0161enj, pridobljenih pri razvoju v svetovnem merilu edinstvenega ra\u010dunalni\u0161kega procesnega sintetizatorja MIPSYN , je glavni cilj projektnega predloga razvoj […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"ocean_post_layout":"full-width","ocean_both_sidebars_style":"","ocean_both_sidebars_content_width":0,"ocean_both_sidebars_sidebars_width":0,"ocean_sidebar":"0","ocean_second_sidebar":"0","ocean_disable_margins":"enable","ocean_add_body_class":"","ocean_shortcode_before_top_bar":"","ocean_shortcode_after_top_bar":"","ocean_shortcode_before_header":"","ocean_shortcode_after_header":"","ocean_has_shortcode":"","ocean_shortcode_after_title":"","ocean_shortcode_before_footer_widgets":"","ocean_shortcode_after_footer_widgets":"","ocean_shortcode_before_footer_bottom":"","ocean_shortcode_after_footer_bottom":"","ocean_display_top_bar":"default","ocean_display_header":"default","ocean_header_style":"","ocean_center_header_left_menu":"0","ocean_custom_header_template":"0","ocean_custom_logo":0,"ocean_custom_retina_logo":0,"ocean_custom_logo_max_width":0,"ocean_custom_logo_tablet_max_width":0,"ocean_custom_logo_mobile_max_width":0,"ocean_custom_logo_max_height":0,"ocean_custom_logo_tablet_max_height":0,"ocean_custom_logo_mobile_max_height":0,"ocean_header_custom_menu":"0","ocean_menu_typo_font_family":"0","ocean_menu_typo_font_subset":"","ocean_menu_typo_font_size":0,"ocean_menu_typo_font_size_tablet":0,"ocean_menu_typo_font_size_mobile":0,"ocean_menu_typo_font_size_unit":"px","ocean_menu_typo_font_weight":"","ocean_menu_typo_font_weight_tablet":"","ocean_menu_typo_font_weight_mobile":"","ocean_menu_typo_transform":"","ocean_menu_typo_transform_tablet":"","ocean_menu_typo_transform_mobile":"","ocean_menu_typo_line_height":0,"ocean_menu_typo_line_height_tablet":0,"ocean_menu_typo_line_height_mobile":0,"ocean_menu_typo_line_height_unit":"","ocean_menu_typo_spacing":0,"ocean_menu_typo_spacing_tablet":0,"ocean_menu_typo_spacing_mobile":0,"ocean_menu_typo_spacing_unit":"","ocean_menu_link_color":"","ocean_menu_link_color_hover":"","ocean_menu_link_color_active":"","ocean_menu_link_background":"","ocean_menu_link_hover_background":"","ocean_menu_link_active_background":"","ocean_menu_social_links_bg":"","ocean_menu_social_hover_links_bg":"","ocean_menu_social_links_color":"","ocean_menu_social_hover_links_color":"","ocean_disable_title":"default","ocean_disable_heading":"default","ocean_post_title":"","ocean_post_subheading":"","ocean_post_title_style":"","ocean_post_title_background_color":"","ocean_post_title_background":0,"ocean_post_title_bg_image_position":"","ocean_post_title_bg_image_attachment":"","ocean_post_title_bg_image_repeat":"","ocean_post_title_bg_image_size":"","ocean_post_title_height":0,"ocean_post_title_bg_overlay":0.5,"ocean_post_title_bg_overlay_color":"","ocean_disable_breadcrumbs":"default","ocean_breadcrumbs_color":"","ocean_breadcrumbs_separator_color":"","ocean_breadcrumbs_links_color":"","ocean_breadcrumbs_links_hover_color":"","ocean_display_footer_widgets":"default","ocean_display_footer_bottom":"default","ocean_custom_footer_template":"0","footnotes":""},"class_list":["post-261","page","type-page","status-publish","hentry","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/261","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=261"}],"version-history":[{"count":21,"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/261\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":460,"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/261\/revisions\/460"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mipsyn-global.fkkt.um.si\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=261"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}