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Χωροθέτηση μονάδας επεξεργασίας ΑΣΑ σε συνδιασμό με τον απαραίτητο ΧΥΤΥ, με μικτό ακέραιο γραμμικό προγραμματισμό, για τη βελτιστοποίηση των ακολουθούμενων διαδρομών των απορριμματοφόρων προς την μονάδα επεξεργασίας και απο την μονάδα προς τον ΧΥΤΥ.Εγινε με εφαρμογή GIS στη Μεσσηνία. / The current thesis is about optimum siting of a MSW treatment plant combined with a landfill for residues based on mixed integer linear programming (MILP) and GIS methodology.

Nous considérons dans ce travail, des problèmes d’optimisation dans des graphes de flot multi-agent. Trois types d’agents sont considérés : les agents producteurs, transporteurs et usagers et différentes variétés de topologies de réseaux sont abordées. Chaque agent transporteur contrôle la capacité d’un ensemble de routes élémentaires (arcs), ayant chacun une capacité qui peut être augmenté jusqu’à une valeur maximale moyennant un coût fixe. Les autres agents (i.e., usagers/producteurs) sont intéressés par la maximisation du flot qu’ils reçoivent. Dans ce but, ces derniers offrent une récompense aux agents transporteurs, cette récompense est proportionnelle à la valeur du flot reçu. Ce contexte multi-agent particulier est appelé jeu expansion de réseau multi-agent. La stratégie d’un agent transporteur consiste à décider de la capacité de ses arcs sachant qu’un coût supplémentaire est encouru pour toute expansion unitaire de capacité. Il reçoit en contrepartie une part de la récompense. Il est intéressé par la maximisation de son profit et se comporte en conséquence. En outre, la stratégie d’un agent producteur/usager consiste à décider de la politique de partage de sa récompense afin de maximiser le flot qu’il reçoit. Le flot total réalisé dépend finalement des stratégies de tous les agents. Dans ces jeux d’expansion de réseau multi-agent, nous nous intéressons à caractériser des stratégies stables (i.e., Equilibre de Nash) selon diverses hypothèses. En se basant sur cette caractérisation, différents cas sont définis et étudiés. L’analyse de la complexité de quelques problèmes de décision est présentée dans ce manuscrit. Nous nous intéressons particulièrement au problème de recherche d’un équilibre de Nash qui maximise la valeur du flot total circulant dans le réseau. Nous montrons que ce problème est NP-difficile au sens fort et nous montrons comment une telle stratégie peut être caractérisée par des chemins spécifiques dans des graphes résiduels. Nous proposons également un programme linéaire à variables mixtes (PLM) qui résout le problème dans le cas d’un seul agent producteur/usager et un ensemble d’agents transporteurs. Des résultats expérimentaux sont fournis pour prouver l’efficacité de notre approche. / In this work, multi-agent network flow problems are addressed. Three types of agentsare considered, namely the producer, transportation and customer agents and various network topologies are tackled. Every transportation agent controls the capacities of a set of elementary routes (arcs), each one having a capacity that can be increased up to a certain point at a given cost. The other agents (i.e., customers/producers) are interesting in maximizing their flow of products. For that aim, we assume that they offer to the transportation agents a reward that is proportional to the realized flow value. This particular multi-agent framework is referred to as a multi-agent network expansion game. The transportation agent’s strategy consists in deciding upon the capacity of its arcs, an extra-cost being incurred for any capacity expansion. It receives in return a part of the total reward. It is interested in the maximization of its profit and behaves accordingly. Beside that, the producers/customers’ strategies consist in deciding the sharing policy for their reward for maximizing their own flow of products. The total network flow value eventually depends on all agents’ strategies. We take interest in characterizing and finding particular stable strategies (i.e., Nash Equilibria) that are of interest for this game under various assumptions. Based on this characterization, several cases are defined and studied. The analysis of the complexity of some decision problems is made. We particularly focus on the problem of finding a Nash Equilibrium that maximizes the value of the total flow. We prove that this problem is NP-hard in the strong sense and show how such a strategy can be characterized considering paths in specific reduced agent-networks. We also provide a mixed integer linear programming (MILP) formulation that solves the problem in the case of a single producer/customer agent and a set of transportation agents. Computational experiments are provided to prove the effectiveness of our approach

[EN] Since its birth in the fifties, the maritime container has revolutionised freight international transport providing support to a global production system, marked by the industry offshoring looking for competitive advantages and the configuration of increasingly complex and global supply chains. Within this context, the container has gained a great importance becoming a basic logistic element in supply chains where it plays the role of a transport, production and distribution unit. The success of container is evident if we analyse the evolution of container port traffic, which has been growing at a pace of over 10 % surpassing 600 million TEU of traffic since 2012. The container is, therefore, a key element in global supply chains and container logistics is a field of work and study of enormous interest due to its impact in the efficiency of these supply chains, due to the cost incurred for the operating account of shipping companies and operators (cost which is transferred to the final user and has an impact in the price of the goods being transported), and due to the social and environmental cost associated to the externalities of transport derived from the management of the container fleet. Container logistics has to do with the efficient management of the container fleet, minimising the transport, warehousing and maintenance costs, and maximising the use of the equipment. In container logistics it is possible to categorise, generally, two different categories or levels depending on the geographical scope and the transport modes involved: The international level and the local or regional level. This thesis addresses container logistics at a local or regional level, insofar as in relation to the management of stock, transport and internal movements, trying to react and identify solutions to some of the problems currently facing the port-logistics sector. The research result allows, firstly, knowing in an integral and structured manner the complexity of maritime container logistics. Secondly, specific real problems are identified and addressed for its modelling and analysis that allows for contributing to the improvement of the current logistics system. The following specific problems are addressed: -Modal choice problems for the configuration of internal logistics corridors or chains for maritime container transport. -Problems locating networks of nodal infrastructures facilitating the logistics needs of maritime containers. -Problems related to the movements and management of empty maritime containers. The interest and the academic contribution of this thesis lies as much in the definition and modelling of the specific problems with a significant theoretical discussion, as the empirical application to a real environment and real situations. This has been possible due to the direct contact of the author with the port-logistics sector and the participation in many consultancy and research projects in the cluster of the port of Valencia and also at European and international level. The thesis is outlined as a collection of six scientific articles. The articles have been presented in the thesis in such a way as to follow a logical sequence and not in relation with the chronological order of their publication. / [ES] Desde su aparición en los años 50, el contenedor marítimo ha revoluciona-do el transporte internacional de mercancías dando soporte a un sistema global de producción, marcado por la multilocalización de las industrias en busca de ventajas competitivas y la configuración de cadenas de suministro cada vez más complejas y globales. En este contexto, el contenedor ha adquirido un gran protagonismo convirtiéndose en un elemento logístico básico en las cadenas de suministro en las que actúa como unidad de transporte, producción y distribución. El éxito del contenedor queda puesto de manifiesto al analizar la evolución del tráfico portuario de contenedores, que ha estado creciendo a ritmos superiores al 10 %, superando los 600 millones TEU desde 2012. El contenedor es, por tanto, un elemento clave de las cadenas de suministro globales y la logística del contenedor es un área de estudio y trabajo de enorme interés por el impacto que tiene en la eficiencia de dichas cadenas, por el coste que supone a navieras y operadores en sus cuentas de explotación (coste que se traslada al usuario final y repercute en el precio de las mercancías transportadas) y por el coste social y ambiental asociado a las externalidades del transporte derivadas de esta gestión de la flota de contenedores. La logística del contenedor tiene que ver con la gestión eficiente del parque de contenedores, minimizando los costes de transporte, almacenamiento y mantenimiento, y maximizando la utilización del equipo. En la logística del contenedor se pueden identificar, por lo general, dos categorías o niveles diferenciados en función del ámbito geográfico y de los modos de transporte implicados: El nivel internacional y el nivel local o regional. Este trabajo aborda la logística del contenedor a nivel regional o local, es decir, en lo relativo a la gestión del stock, transporte y movimientos interiores, tratando de dar respuesta y plantear soluciones a algunos de los problemas con los que se encuentra el sector logístico-portuario en la actualidad. El resultado de la investigación permite, en primer lugar, conocer de una forma integral y estructurada la complejidad de la logística del contenedor marítimo. En segundo lugar, se identifican y abordan problemas específicos reales para su modelización y análisis, que permiten contribuir a la mejora del sistema logístico actual. En concreto se abordan los siguientes problemas: -Problemas de elección modal en la configuración de las cadenas o corredores logísticos interiores en el transporte de contenedores marítimos. -Problemas de localización o vertebración de una red de infraestructuras nodales para atender las necesidades logísticas de los contenedores marítimos. -Problemas asociados a los movimientos en vacío y gestión de contenedores marítimos. El interés y contribución académica de este trabajo reside tanto en la definición y modelización de los problemas específicos con una profunda discusión teórica, como en la aplicación empírica a situaciones y entornos reales, cosa que ha sido posible gracias al contacto directo del autor con el sector logístico-portuario y su participación en numerosos proyectos de consulto-ría e investigación tanto en el clúster del Puerto de Valencia como a nivel europeo e internacional. El trabajo se plantea como una colección de seis artículos científicos. El orden en que están situados los artículos en la tesis permite mantener una secuencia lógica construida a posteriori y no según el orden cronológico en el que fueron publicados. / [CAT] Des del seu naixement als anys 50, el contenidor marítim ha revolucionat el transport internacional de mercaderies donant suport a un sistema global de producció, marcat per la multilocalització de les indústries en busca d'avantatges competitives i la configuració de cadenes de subministrament cada vegada més complexes i globals. En aquest context, el contenidor ha adquirit un gran protagonisme convertintse en un element logístic bàsic en les cadenes de subministrament en les quals actua com a unitat de transport, producció i distribució. L'èxit del contenidor s'evidencia en analitzar l'evolució del tràfic portuari de contenidors, que ha estat creixent a ritmes superiors al 10 % superant els 600 milions TEU des de 2012. El contenidor és, per tant, un element clau de les cadenes subministrament globals i la logística del contenidor és un àrea d'estudi i treball d'enorme interès per l'impacte que té en l'eficiència d'aquestes cadenes, pel cost que suposa a navilieres i operadors en els seus comptes d'explotació (cost que es trasllada a l'usuari final i repercuteix en el preu de les mercaderies transportades) i pel cost social i ambiental associat a les externalitats del transport derivades d'aquesta gestió de la flota de contenidors. La logística del contenidor té a veure amb la gestió eficient del parc de contenidors, minimitzant els costos de transport, emmagatzematge i manteniment, i maximitzant la utilització de l'equip. En la logística del contenidor es poden identificar, en general, dues categories o nivells diferenciats en funció de l'àmbit geogràfic i de les modalitats de transport implicats: el nivell internacional i el nivell local o regional. Aquest treball aborda la logística del contenidor a nivell regional o local, és a dir, quant a la gestió de l'estoc, transport i moviments interiors, tractant de donar resposta i plantejar solucions a alguns dels problemes amb els quals es troba el sector logístic-portuari en l'actualitat. El resultat de la recerca permet, en primer lloc, conèixer d'una forma integral i estructurada la complexitat de la logística del contenidor marítim. En segon lloc, s'identifiquen i aborden problemes específics reals per a la seua modelització i anàlisi, que permeten contribuir a la millora del sistema logístic actual. En concret s'aborden els següents problemes: -Problemes d'elecció modal en la configuració de les cadenes o corredors logístics interiors en el transport de contenidors marítims. -Problemes de localització o vertebració d'una xarxa d'infraestructures nodals per a atendre les necessitats logístiques dels contenidors marítims. -Problemes associats als moviments en buit i gestió de contenidors marítims. L'interès i contribució acadèmica d'aquest treball resideix tant en la definició i modelització dels problemes específics amb una profunda discussió teòrica, com en l'aplicació empírica a situacions i entorns reals, cosa que ha sigut possible gràcies al contacte directe de l'autor amb el sector logístic-portuari i la seua participació en nombrosos projectes de consultoria i recerca tant en el clúster del Port de València com a nivell europeu i internacional. El treball es planteja com una col·lecció de sis articles científics. L'ordre en què estan situats els articles en la tesi permet mantenir una seqüència lògica construïda a posteriori i no segons l'ordre cronològic en el qual van ser publicats. / Furió Pruñonosa, S. (2016). Modelos y métodos avanzados para la logística del contenedor. Aplicación al Puerto de Valencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63248 / TESIS

Ce travail porte sur l’optimisation robuste des lignes de production au stade de la conception. La conception de telles lignes peut être interprétée comme un problème d’optimisation consistant à rechercher une configuration optimisant des objectifs individuels et à respecter les contraintes technologiques et économiques. Nous considérons deux types de lignes de production : l’assemblage et le transfert. Le premier peut être représenté comme un ensemble de stations ordonnées linéairement où les tâches sont exécutées de manière séquentielle. Le second type de ligne est constitué de machines de transfert comprenant plusieurs têtes multibroches. Toutes les tâches d’une même tête sont exécutées simultanément, tandis que les outils d’une machine fonctionnent en mode séquentiel. Nous décrivons différentes approches permettant de modéliser l’incertitude des données dans les problèmes d’équilibrage de ligne. Notre objectif est d’identifier les approches les mieux adaptées au contexte de la conception. En particulier, l’attention se concentre sur l’approche robuste. Nous proposons un nouveau critère d’optimisation basé sur le rayon de stabilité d’une solution réalisable. Ensuite, des formulations robustes sont présentées pour la conception des lignes d’assemblage et de transfert lorsque le temps de traitement des tâches est sujet à des incertitudes. Nous développons également des méthodes heuristiques dont les résultats sont utilisés pour renforcer les modèles mathématiques. Enfin, une nouvelle méthode de résolution hybride est élaborée pour résoudre différentes variantes des problèmes de maximisation du rayon de stabilité. / This work deals with a robust optimisation of production lines at the design stage. The design of such lines can be interpreted as an optimisation problem that consists in finding a configuration optimising individual objectives and respecting technological and economic constraints. We conside rtwo types of production lines: assembly and transfer lines. The first one can be represented as a set of linearly ordered stations where the tasks are executed sequentially. The second one is composed of transfer machines, including several multispindle heads. All tasks within a single head are executed simultaneously, while tools on a machine work in a sequential mode. We describe different approaches for modelling the uncertainty of data in line balancing problems. Our objective is to identify the approaches that best fit the context of the design. In particular, the attention concentrates on the robust approach. We propose a new optimisation criterion based on the stability radius of a feasible solution. Then, robust formulations are presented for the design of the assembly and transfer lines under variations of task processing times. We also develop heuristic methods whose results are used to improve mathematical models. Finally, a new hybrid resolution method is elaborated to solve different variants of the stability radius maximisation.

La conception des procédés industriels doit s'adapter à la raréfaction des ressources naturelles à bas prix et au durcissement des réglementations visant à limiter leur impact environnemental. Ainsi, pour améliorer leur rentabilité économique et leur soutenabilité, leurs effluents doivent être considérés comme des ressources potentielles de matière et d'énergie qui peuvent être valorisées localement ou à un plus grande échelle en les partageant avec d'autres industries voisines en formant un écoparc industriel.Cette thèse présente une nouvelle approche systémique et systématique pour concevoir des réseaux de valorisation d'énergie et de matière optimisés simultanément. Trois modèles linéaires de complexité croissante ont été développés pour concevoir ces réseaux à l'échelle locale. Le premier modèle (M1) détermine la consommation minimale nécessaire de ressources fraîches. Le second modèle (M2) introduit une nouvelle superstructure permettant l'optimisation simultanée des besoins énergétiques et matière pour atteindre le minimum de coûts de fonctionnement. Le troisième modèle (M3) conçoit les réseaux optimaux d'allocation de matière et d'échangeurs de chaleur simultanément. Sa fonction objective est le coût total annualisé incluant les coûts d'investissement et de fonctionnement.L'utilisation des unités de régénération est rendu possible dans la structure des trois modèles précédents. Tous les types d'unités peuvent être représentés par un modèle simple avec des paramètres génériques utilisant des objets déjà définis dans la formulation du modèle M3.Finalement, l'application du modèle M3 est étendue à la conception d'écoparcs industriels grâce à de nouvelles notions (sites, clusters, réseaux intermédiaires de matière et de chaleur), obtenant ainsi un nouveau modèle M4. Ce modèle inclut dans sa fonction objective les coûts d'investissements des réseaux liés à leur topologie.Des cas d'études issus de la littérature sont utilisés pour valider la pertinence et les performances des modèles présentés. / The design of industrial processes needs to be adapted as cheap natural resources are scarcer and environmental standards are more stringent to limit their environmental footprints. In order to improve their cost-effectiveness as well as their sustainability, industrial effluents must considered as potential heat and mass resources whether they are recycled locally or at a larger scale by sharing them with other industrial companies; thus forming an eco-industrial park (EIP).This thesis presents a new systemic and systematic approach to design optimal mass allocation and heat exchanger networks simultaneously. Three linear models of incremental complexity have been developed to design optimal recovery networks at a local scale. The first linear model (M1) looks for the necessary minimum fresh resource consumption. The second linear model (M2) presents a new superstructure that allows optimizing mass and heat requirements simultaneously, targeting the minimum annual operating costs. The third linear model (M3) allows designing optimal mass allocation and heat exchanger networks simultaneously. Its objective function is the total annualized cost considering operating and capital costs.The opportunity to use regeneration units is added to the structure of the three previous models. Any type of these units can be represented by a simple model with the generic parameters based on objects already existing in the previous models formulations.Finally, a M3 model applicability is extended to the design of collaborative eco-industrial parks with additional concepts (sites, clusters, indirect heat and mass networks) to obtain a new M4 model. In this model, the capital costs related to the topology of the networks are taken into account in the objective function.The relevance and performances of the proposed models are validated with several case studies taken from the literature.

Demand-Side Management concepts have the potential to positively impact the financial as well as the environmental aspects of energy-intensive industries. More specifically, they allow reducing the energy cost for the industrial plants by dealing with energy-availability fluctuations. In this context, efficient frameworks for scheduling with energy awareness have been studied and showed potential to reduce the overall energy bill for energy-intensive industries, for instance stainless steel and paper plants. Those frameworks usually combine scheduling and energy optimization into one monolithic system. This work investigates the possibility of integrating the two systems by specific exchange of signals, while keeping the scheduling model separated from the energy-cost optimization model. Such integration means that the pre-existent schedulers and energy optimizers could be easily modified and reused without re-implementing the whole new system. Two industrial problems with different scheduling approaches are studied. The first problem is about pulp and paper production which uses the Resource Task Network (RTN) scheduling approach. The second one is about stainless steel production which is based on a bi-level heuristic implementation of an improved energy-aware scheduler. This work presents the decomposition methods that are available in literature and their application to the two industrial problems. Besides an improvement in the RTN approach for handling storages, this thesis describes a prototype implementation of the energy-aware RTN scheduler for paper and pulp production. Furthermore, this work investigates the performance of the application of different decomposition methods on different problem instances. The numerical case studies show that even though the decomposition decreases the solution quality compared to the monolithic system, it still gives good solutions within an acceptable duration with the advantage of having two separate pre-existent systems which are simply exchanging signals.

Le placement de production (UC pour unit commitment) est une famille de problèmes d'optimisation qui déterminent l’état et la puissance de consigne des groupes de production pour satisfaire la demande électrique à moindre coût. Traditionnellement, une contrainte de sûreté détermine un certain volume de capacité raccordée disponible, appelé la réserve, destinée à gérer l'incertitude. Néanmoins, dans les petits systèmes la contrainte de réserve fixe peut entraîner dans certains cas une violation du critère N-1 bien que le volume de réserve minimale soit respecté. Plus récemment, la part croissante de production variable à partir de sources renouvelables (ENR) peut conduire à des programmes d’appel qui ne garantissent plus la sûreté même dans les grands systèmes.Pour y faire face, différentes techniques d'atténuation des impacts ont été proposées telle que la révision des modèles de placement de la production pour inclure une meilleure représentation de la dynamique du système. Cette sous-famille des problèmes UC est formellement définie dans ces travaux comme le problème FCUC (frequency constrained unit commitment). Elle vise à maintenir la fréquence au-dessus d'un certain seuil, et éviter ainsi le délestage par sous-fréquence (DSF).La première partie de ces travaux identifie les défis dans la formulation du problème FCUC. D’une part, la contrainte de fréquence est fortement non-linéaire par rapport aux variables de décision du problème UC. D’autre part, elle est difficile à approcher par des fonctions analytiques. La simulation séquentielle d'un modèle UC classique et d’un modèle de réponse primaire de la fréquence est alors proposée. L’intérêt d’une formulation plus fidèle de la contrainte de sûreté est donc révélé. La deuxième partie de ces travaux étudie l'impact des ENR sur la réponse primaire de la fréquence. Le besoin de formuler des modèles de FCUC plus précis est mis en avant.La troisième partie des travaux examine le coût, les bénéfices et les limitations des modèles FCUC, basés sur des contraintes indirectes sur certains paramètres dynamiques des unités de production. Il est montré que, bien que l'application de contraintes de sécurité indirectes assure la sûreté dans certains pas horaires, l'effet inverse peut apparaître à un autre instant. Ainsi, l’efficacité des leviers dépend fortement du point de fonctionnement du système. Il en est de même pour le coût de la solution. Cette étude met en évidence la nécessité de nouvelles méthodes pour traiter correctement la contrainte sur le creux de fréquence afin d'assurer l'optimalité et efficacité de la solution.Finalement, la quatrième partie des travaux offre une nouvelle formulation du problème FCUC suivant une approche de décomposition de Bender. La décomposition de Bender sépare un problème d'optimisation avec une certaine structure en deux parties : le problème maître et le problème esclave. Dans le cas du FCUC, le problème maître propose des plans de production candidats (états des groupes) et le problème esclave assure le respect des contraintes de fréquence par le biais d'un modèle de plans sécants. Les résultats de simulation montrent que la représentation plus précise du creux de fréquence au niveau du problème esclave réduit le risque de DSF et le coût de la sécurité par rapport à d'autres modèles de FCUC. / The Unit Commitment problem (UC) is a family of optimisation models for determining the optimal short-term generation schedule to supply electric power demand with a defined risk level. The UC objective function is given by the operational costs over the optimisation horizon. The constraints include, among others, technical, operational and security limits. Traditionally, the security constraints are given by the requirement of a certain volume of on-line spare capacity, which is called the reserve and is meant to handle uncertainty, while preventing the interruption of power supply. It is commonly specified following a static reliability criterion, such as the N-1 rule.Nevertheless, in small systems the fixed, and a priori defined, reserve constraint could entail a violation of the N-1 criterion, although the reserve constraint was met. More recently, the increasing share of variable generation from renewable sources (V-RES), such as wind and solar, may lead to UC solutions that no longer ensure system security. Therefore, different impact mitigation techniques have been proposed in literature, which include the revision of UC models to provide a better representation of the system dynamics. This subfamily of UC models is formally defined in this work as the frequency constrained UC problem (FCUC), and aims to keep the frequency above a certain threshold, following pre-defined contingencies, by adding enhanced security constraints. In this work this topic is addressed in four parts.The first part identifies the main challenge of formulating the FCUC problem. Indeed, the frequency minimum, also called the frequency nadir, constraint is strongly non-linear on the decision variables of the UC model. Moreover, the behaviour of the frequency nadir regarding the binary decision variables is hard to approximate by analytical functions. Thus, a sequential simulation approach is proposed, based on a classic UC model and a reduced order model of the primary frequency response. The potential benefits of a smarter allocation of the primary reserve is revealed.The second part of this work investigates the impact of V-RES sources on the primary frequency response. The underlying processes that lead to the increase of the Under-Frequency Load Shedding (UFLS) risk are thoroughly discussed. The need of formulating more accurate FCUC models is highlighted.The third part of this work examines the cost/benefit and limitation of FCUC models based on indirect constraints over certain dynamic parameters of the generating units. A methodology is proposed that assesses the effectiveness and optimality of some existing V-RES impact mitigation techniques, such as the increase of the primary reserve requirement, the prescription of an inertia requirement, the authorisation of V-RES dispatch-down or the consideration of fast non-synchronous providers of frequency regulation services. This study showed the need for new methods to properly handle the frequency nadir constraint in order to ensure optimality, without compromising the optimisation problem’s tractability.The fourth part of this work offers a new formulation of the FCUC problem following a Bender’s decomposition approach. This method is based on the decomposition of an optimisation problem into two stages: the master and the slave problems. Here, the master problem deals with the generating unit states and the slave problem handles the frequency nadir constraints through a cutting plane model. Simulation results showed that the more accurate representation of the frequency nadir in the slave problem reduces the risk of UFLS and the security cost, with respect to other FCUC models, such as those based on inertia constraints. In addition, the optimality of the global solution is guaranteed; although the convergence of the master problem is slow, due to the well-known tailing off effect of cutting plane methods.

Studien genomfördes på industriföretaget Gränges Finspång AB som är en producent av valsade aluminiumprodukter för värmeväxlare vilka används som komponenter främst inom bilindustrin och värme, ventilation och luftkonditionering. Aluminium är en miljöeffektiv råvara tack vare materialets naturliga egenskaper samt dess återanvändbarhet vilket har lett till att allt fler företag vill ta vara på dessa egenskaper vid tillverkning av klimatsmarta produkter. För Gränges Finspång AB har materialets aktualitet på marknaden inneburit en ökad efterfrågan på företagets produkter vilket i sin tur har satt ökad press på företagets produktionseffektivitet. Den produktionsprocess som studerades på företaget var en uppsättning maskiner – även kallade kallvalsverk – vilka kan liknas med en funktionell verkstad. Syftet med studien var att, med hjälp av optimeringsmetoder, ta fram en modell som kan användas som beslutsunderlag för sekvensering av produkter i företagets kallvalsverk. Utifrån intervjuer, granskning av interna dokument och en kvantitativ dataanalys genomfördes en kartläggning av Gränges Finspång AB:s hela produktionsflöde såväl som de processer unika för kallvalsprocessen. För sekvensering av företagets produkter tillämpades en linjär heltalsmodell vilken anger optimum för maximalt 14 produkter. Studien bekräftar att företagets kallvalsning är ett komplext produktionssystem ur ett schemaläggningsperspektiv. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

Is battery energy storage a feasible solution for lowering the operational costs of electric vehicle fast charging and reducing its impact on local grids? The thesis project aims at answering this question for the Swedish scenario. The proposed solution (fast charging station coupled with storage) is modelled in MATLAB, and its performance is tested in the framework provided by Swedish regulation and electricity tariff structure. The analysis is centred on the economic performance of the system. Its cost-effectiveness is assessed by means of an optimisation algorithm, designed for delivering the optimal control strategy and the required equipment sizing. A mixed-integer linear programming (MILP) formulation is utilised. The configuration and operative costs of conventional fast charging stations are used as a benchmark for the output of the optimisation. Sensitivity analysis is conducted on most relevant parameters: charging load, battery price and tariff structure. The modelling of the charging demand is based on statistics from currently implemented 50 kW DC chargers in Sweden. Overall, results show that with current figures the system may be an economically viable solution for both reducing costs and lowering the impact on the local distribution grid, at least during peak-period pricing. However, sensitivity analysis illustrates how system design and performance are highly dependent on input parameters. Among these, electricity tariff was identified as the most important. Consequently, detailed discussion on the influence of this parameter is conducted. Finally, the study shows how the system is in line with most recent directives proposed by the European Commission.