Zero-Wait(ZW) 방안의 다품종 회분식 조업에 있어서 장치의 크기와 조업순서를 동시에 결정하면서, 설계비용을 최소로 하는 새로운 MINLP 모델식을 제안하였다. 설계식은 Birewar와 Grossmann[1]이 제안한 모델을 이용하였고, scheduling의 제약식은 ZW 방안에서 makespan을 최소화하는데 효과적인 결과를 보인 Moon 등[10]의 모델식을 이용하였다. 기존의 발표된 모델에서는 정수(integer) 변수 처리를 위해 어림법(round off) 방식을 이용한 반면, 본 논문에서는 이진표현법을 이용해서 정확한 정수해를 구했다. 제안한 새로운 MINLP 모델식의 결과와 비교하기 위해 Birewar와 Grossmann의 모델도 이진표현법을 이용해서 재구성하였다. 또한 모델식의 효용성을 증명하기 위해 Birewar와 Grossmann[1]이 적용했던 동일한 예제의 단독생산방식과 혼합생산방식에 적용·비교해 보았다. 그 결과 보다 이전의 해법에서는 feasible solution 조차 찾지 못하고 근사치의 결과만 얻을 수 있는 반면, 본 논문에서 제시된 모델식으로 계산된 결과는 보다 최적의 비용을 갖는 새로운 설계 및 scheduling의 해를 얻을 수 있었다. 또한 계산 시간도 기존의 모델식보다 더 적게 걸렸다.

This paper addresses a new MINLP model for determining the batch size incorporating batch sequences in multiproduct batch processes. The ZW scheduling model is added to the design equation proposed by Birewar and Grossman. While they used the RO(Round Off) method to handle integer variable leading to an infeasible solution, we make the problem solvable by the BR(Binary Representation) of the integer variable and reformulate the Birewar's model for comparison. The model was applied to the same examples illustrated by Birewar with SPC(Single Product Campaign) and MPC(Multiple Product Campaign). The new model resulted in a new design and scheduling with a lower investment cost in much shorter computation time than the Birewar's model.

Sizing and Scheduling Multiproduct Scheduling ZW scheduling

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