Υποστήριξη Διδακτορικής Διατριβής - ΧΡΗΣΤΟΣ ΠΑΤΗΛΑΣ

Στο προκαταρτικό στάδιο του σχεδιασμού μιας αυθαίρετης διεργασίας, ο μηχανικός διεργασιών θα πρέπει να είναι σε θέση να μελετήσει την δυναμική συμπεριφορά του συστήματος κάνοντας χρήση γενικών μαθηματικών προτύπων. Με αυτό τον τρόπο, δύναται να κατανοήσει πλήρως την λειτουργία τέτοιων συστημάτων κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες ενώ ταυτόχρονα στοχεύει στην διατήρηση της διεργασίας στις βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας. Βάσει αυτών, η έρευνα τα τελευταία χρόνια έχει στραφεί προς την ανάπτυξη μεθοδολογιών και τεχνικών με σκοπό την αντιμετώπιση του συνδυασμένου προβλήματος σχεδιασμού και ρύθμισης διεργασιών. Οι μεθοδολογίες αυτές κάνουν χρήση διαφόρων τεχνικών βελτιστοποίησης καθώς επίσης και ευριστικών μεθόδων και μπορούν να χωριστούν σε δύο βασικές κατηγορίες ανάλογα με το πρόβλημα που δύναται να επιλύσουν: (α) Προβλήματος Διαδοχικού Σχεδιασμού και Ρύθμισης διεργασιών και (β) Προβλήματος Ταυτόχρονου Σχεδιασμού και Ρύθμισης διεργασιών. Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή παρουσιάζονται μεθοδολογίες που επιλύουν και τις δύο κατηγορίες προβλημάτων οι οποίες βασίζονται στην μεθοδολογία back-off.

Η μεθοδολογία back-off αναπτύσσεται και βελτιώνεται συνεχώς τα τελευταία 30 έτη. Πιο συγκεκριμένα, έχουν αναπτυχθεί τρείς διατυπώσεις του προβλήματος αυτού που βασίζονται στα πρότυπα Μικτού Ακέραιου Γραμμικού, Μη-Γραμμικού και Τετραγωνικού Προγραμματισμού. Η μελέτη της πιο πρόσφατης διατύπωσης του Τετραγωνικού Προγραμματισμού αποτελεί αντικείμενο μελέτης της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής μιας και εμφανίζει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι της παλαιότερης που βασίστηκε στο Γραμμικό Προγραμματισμό. Συμπερασματικά λοιπόν, η μεθοδολογία back-off μπορεί να αντιμετωπίσει το διαδοχικό πρόβλημα εύρεσης δομών ρύθμισης με συστηματικό και αποτελεσματικό τρόπο έχοντας μια πληθώρα ικανών διατυπώσεων και έχοντας δοκιμαστεί σε πολλές διεργασίας ευρείας κλίμακας.

Η σπουδαιότητα της επίλυσης του Προβλήματος Ταυτόχρονου Σχεδιασμού και Ρύθμισης διεργασιών στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού έχει αναγνωριστεί από πολλούς ερευνητές ανά τα χρόνια ενώ σημαντική προσπάθεια έχει γίνει για την ανάπτυξη αυτού το τομέα. Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή παρουσιάζεται μία πρωτότυπη μεθοδολογία για την επίλυση του Προβλήματος Ταυτόχρονου Σχεδιασμού και Ρύθμισης διεργασιών. Πιο συγκεκριμένα, η προτεινόμενη μεθοδολογία βασίζεται στην μεθοδολογία back-off για την αποφυγή επίλυσης πολύπλοκων προβλημάτων δυναμικής βελτιστοποίησης. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην επίλυση ενός στατικού προβλήματος βελτιστοποίησης, όπου όλες οι πληροφορίες σχετικές με την δυναμική της εκάστοτε διεργασίας έχουν αποτυπωθεί στην υποχώρηση από τους περιορισμούς με σκοπό την διατήρηση της διεργασίας στην εφικτή περιοχή λειτουργίας. Επιπροσθέτως, στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή, παρουσιάζεται μια νέα αλγοριθμική προσέγγιση της παραπάνω μεθοδολογίας με σκοπό την βελτίωση της σε προβλήματα μεγάλης κλίμακας. Η τελευταία δίνει επίσης την δυνατότητα εφαρμογής της σε εργοστασιακής κλίμακας προβλήματα. Η πρακτική εφαρμογή και η αποτελεσματικότητα των μεθοδολογιών αυτών εξετάζετε μέσω διαφόρων εφαρμογών.