授業科目名 : プロセスシステム工学

科目コード 70710
配当学年 3年
開講年度・開講期 平成29年度・後期
曜時限 木曜・2時限
講義室 W301
単位数 2
履修者制限
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員    所属・職名・氏名 工学研究科・教授・長谷部伸治,工学研究科・助教・殿村修

授業の概要・目的

種々の単位操作の結合系であるプロセスシステムの、最適合成、最適設計、生産管理の問題を中心に、その考え方を講述する。またそのために必要な数理的手法について解説する。

成績評価の方法・観点及び達成度

期末試験70点,レポート30点で評価する。

到達目標

化学プロセスの設計・運転問題に対する,システマティックなモデル化法を理解する.またその解法として,熱交換器群の最適合成法,線形計画法,分枝限定法を理解し,実際に使える力を身につける.

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
プロセスシステム工学とは 1 合成の学問と言われるプロセスシステム工学の内容について紹介すると共に、システマティックに考えることとはどういうことかを、例題を用いて解説する。
プロセスのモデリング(物理モデル) 1 プロセスの設計、操作に関する問題に使われる物理モデルの作成法とその特徴について講述する。
プロセスのモデリング(統計モデル) 1 最小二乗法を用いてデータからモデルを作成する手法について解説する。
プロセス設計の手順 1 プロセス設計の手順、および入出力モデルを用いた解法について説明する。
シミュレーションを用いた設計法 1 プロセスシミュレータで広く利用されているSequential Modular Approachに基づくプロセス設計法について講述する。
プロセス合成 1 利用する単位操作およびその結合関係を求める最適合成問題について、組合せ論的解法と経験から導かれた多段階解法について説明する。
熱交換システムの最適合成 2 省エネルギー化の重要な対象であり、かつシステマティックな合成手法が確立している、熱交換器群の最適合成手法について講述する。
プロセスの生産管理 1 サプライチェーン全体を考えた生産管理の考え方について講述する。
線形計画法を用いた求解 2 プロセスの生産計画問題の定式化と線形計画法を用いた解法について説明する。
スケジューリング問題とその解法 各製品の生産順序と生産時期を求める問題(スケジューリング問題)に関する基礎を講述するとともに、その解法である分枝限定法と、数理計画問題としての定式化について説明する。
様々なスケジューリング問題 1 化学プロセスで生じる様々なスケジューリング問題について説明し、その定式化と解法について解説する。
学習到達度の確認 期間中に出した宿題を教材として、全体の復習と誤りやすい点に対する理解度を上げるための解説を行う.

教科書

教員が作成したプリントを利用する。

参考書等

履修要件

単位操作等の化学工学の基礎知識、および線形代数学や微分積分学の基礎を修得していることを前提とする。

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

その他(オフィスアワー等)