<p>Svojim sastavom plevica predstavlja veoma<br />atraktivnu sirovinu za proizvodnju enzima. Sa druge<br />strane, dosada&scaron;nja upotreba ovog nusproizvoda<br />prerade žita je bila samo kao hrana za stoku. Stoga<br />se postavlja pitanje mogućnosti dobijanja veće<br />ekonomske i ekolo&scaron;ke dobiti primenom date<br />sirovine za proizvodnju nekog visoko vrednog<br />proizvoda, kao &scaron;to su enzimi, uz valorizaciju ostalih<br />izlaznih tokova procesa sa ciljem postizanja<br />koncepta čistije proizvodnje, ondosno koncepta<br />nulte emisije. Upravo simulacioni modeli<br />postrojenja predstavljaju pomoćnu alatku za<br />izvođenje ekonomske analize i drugih proračuna<br />vezanih za bioproces, a bitnih za projektovanje. Za<br />potrebe generisanja ovakvih modela, a kasnije i<br />kontrolu samog bioprocesa, nužno je poznavati<br />matematičke modele i njihove parametre vezane za<br />dati proces. Utvrđivanje ovih matematičkih<br />jednačina ima smisla samo kada se bioproces izvodi<br />pod optimalnim uslovima. Da bi se proces<br />optimizovao neophodno je detaljno proučavanje<br />proizvodnje enzima kultivacijom nusproizvoda<br />preradežita pri različitim procesnim parametrima</p> / <p>With its composition wheat chaff represents a very<br />attractive raw material for the production of<br />enzymes. On the other hand, the previous use of<br />this by-product of wheat processing was just like<br />cattle food. Therefore, the question arises of the<br />possibility of obtaining greater economic and<br />environmental profit by using the raw material for<br />the production of high-value products, such as<br />enzymes, with the valorization of other process<br />outputs in order to achieve the cleaner production<br />concept, i.e. the zero-emission concept. Simulation<br />models of the plant are an auxiliary tool for<br />conducting economic analysis and other<br />bioprocessing budgets, which are important for<br />designing. For the purposes of generating such<br />models, and later controlling the bioprocess itself,<br />it is necessary to know the mathematical models<br />and their parameters related to the given process.<br />Determining these mathematical equations makes<br />sense only when the bioprocess is performed<br />under optimal conditions. In order to optimize the<br />process it is necessary to study the enzyme<br />production in detail by cultivating by-products of<br />grain processing in different process parameters.</p>

<p>Istraživanja iz okvira ove doktorske disertacije obuhvatila su optimizaciju, kinetičko modelovanje i simulaciju dobijanja etanola fermentacijom izluženih repinih rezanaca ili ekstrakcionog, retkog i gustog soka primenom metode odzivne povr&scaron;ine, različitih kinetičkih modela i programa SuperPro Designer, redosledom.<br />Optimizacijom bioprocea doprineto je razumevanju različitih operativnih uslova, kao i međusobnih interakcija ispitanih varijabli na predtretman, hirolizu i fermentaciju date biomase. Izvođenjem procesa pod optimalnim uslovima definisana kinetika proizvodnog procesa, a dobijeni kinetički modeli su omogućili projektovanje čitavog bioprocesa kroz simulaciju. Krajnji model bioprocesa može olak&scaron;ati definisanje materijalnih i energetskih bilansa, dimenzionisanje opreme, pravljenje plana proizvodnje, analizu produktivnosti i uklanjanje &bdquo;uskih grla&ldquo;, analizu tro&scaron;kova, ekonomske isplativosti i kapaciteta proizvodnje, sprečavanje zagađenja i njenu kontrolu, itd.<br />Na osnovu toga se mogu dobiti konkretni podaci koji olak&scaron;avaju dono&scaron;enje odluka o ulaganju, odnosno realizaciji projekta datog bioprocesa.</p> / <p>Research from this framework of this study included optimization, kinetic modeling and simulation of obtaining ethanol by fermentation of spent sugar beet pulp or raw, thin and thick juice by using RSM (Response Sruface Methodology), different kinetic equations and software SuperPro Designer, respctively.<br />Bioprocess optimization contrbuted to better understanding of different operating conditions, as well as the interactions of examined parameters on pretreatment, hydrolysis and fermentation of lignocellulosic feedstock. Running the process under optimal conditions made it possible to define the kinetics of the production process, and tha obtained kinetic models were used to design the entire process through simulations. The obtained final model of the bioprocess can faciliatate defining the material and energy balances, equipment sizing, production planing, productivity analysis, debottlenecking, cost analysis, economic feasibility and production capacity, pollution prevention and control, etc.<br />Based on that, concrete data could be obtained which facilitate decision making about investing, i.e. this bioproces project realisation.</p>

<p>У дисертацији је постављен проблем одређивања трајања пројекта у случају мрежног дијаграма у којем су идентификоване две критичне путање: критична и субкритична, који је решен на основу суперпозиције. На тај начин је узет у обзир утицај субкритичне путање на трајање пројекта. Испитиван је феномен суперпозиције и његове методе: аналитичка, заснована на Кларковим једначинама и нумеричка, Монте Карло симулација. Ова испитивања су била од значаја за развој модела за одређивање трајања пројекта. Њему је допринело и емпиријско истраживање, чији је резултат база полазних планова реализованих пројеката. Модел је имплементиран је у једном од софтвера за управљање пројектима и тако је омогућена његова широка примена без потребног предзнања о теоријским поставкама модела.</p> / <p>U disertaciji je postavljen problem određivanja trajanja projekta u slučaju mrežnog dijagrama u kojem su identifikovane dve kritične putanje: kritična i subkritična, koji je rešen na osnovu superpozicije. Na taj način je uzet u obzir uticaj subkritične putanje na trajanje projekta. Ispitivan je fenomen superpozicije i njegove metode: analitička, zasnovana na Klarkovim jednačinama i numerička, Monte Karlo simulacija. Ova ispitivanja su bila od značaja za razvoj modela za određivanje trajanja projekta. NJemu je doprinelo i empirijsko istraživanje, čiji je rezultat baza polaznih planova realizovanih projekata. Model je implementiran je u jednom od softvera za upravljanje projektima i tako je omogućena njegova široka primena bez potrebnog predznanja o teorijskim postavkama modela.</p>

<p>Dat je pregled i analiza performansi lakih vojnih terenskih točka&scaron;kih vozila (LVTTV), lakih komercijalnih terenskih točka&scaron;kih vozila (LKTTV) u Pik-ap verziji i postojećih sistema naoružanja pogodnih za primenu na LKTTV Pik-ap verzija.<br />Posebno je razmotrena problematika elastično-prigu&scaron;nog oslanjanja naoružanja pri njegovom jediničnom dejstvu.<br />Definisana je metodologija i projektovana je i realizovana oprema za simulaciju impulsne sile u cilju statičkih i dinamičkih ispitivanja sistema vozilo-platforma-naoružanje u laboratorijskim uslovima.<br />Prikazan je postupak ispitivanja pri statičkom opterećenju sistema i dinamičkih ispitivanja sistema vozilo-platforma-naoružanje u uslovima kontinuirane impulsne sile u cilju odredjivanja pomeranja &scaron;asije u zonama točkova i napona u &scaron;asiji vozila i osloncima platforme za prihvat naoružanja.<br />Postavljen je matematički model sistema vozilo-platforma-naoružanje i data teorijska pomeranja &scaron;asije vozila u zonama točkova pri jediničnoj impulsnoj sili odnosno impulsu.</p> / <p>The review and analysis of the performances of military ground wheeled vehicles (LVTTV), light commercial wheeled ground vehicles (LKTTV) of Pick-up version and current systems of armament convenient for the application on LKTTV Pick-up versions, were given.<br />The issues of elastic-absorbtion suspension of armament during its single shooting function was analised in detail.<br />The methodology was defined, the equipment for the simulation of impulse force was designed and realised with purpose of static and dynamic tests of the vehicle-platform-armament system in the laboratory conditions.<br />The test procedure of static and dynamic loads of system vehicle-platform-armament in conditions of continual impulse force was presented. The aim of these tests was the determination of motion of vehicle chassis in the stress of vehicle chassis and platform supports for the armament.<br />The mathematical model of vehicle-platform-armamaent system was defined and theoretical motions of vehicle chassis in the wheels zones under the single impulse force, were given.</p>

<p>Kontinualno livenje se razlikuje od drugih procese očvršćavanja po svom<br />prirodnom stabilnom stanju, u odnosu na spoljnog posmatrača u<br />laboratorijskim referentnim uslovima. Rastopljeni metal očvršćuje prema<br />zidovima kalupa, dok se istovremeno povlači sa dna kalupa brzinom koja<br />održava čvrsto/tečno na konstantnom položaju tokom vremena. Proces<br />funkcioniše najbolje kada svi njegovi aspekti rade u ovakvom stabilnom<br />stanju. Vertikalne mašine se koriste za kontinuirani proces livenja. Ovaj rad<br />istražuje uticaj brzina protoka liva u kontinuiranom procesu livenja . U ovom<br />istraživanju , su prikazani rezultati kontinuiranog livenja bronze. Na osnovu<br />raspodele temperature na površini uzorka, tokom ispitivanja zatezne<br />čvrstoće, vrši se detekcija pukotina. Ova ispitivanja, koristeći metode<br />mehanike loma, su primenjena zbog sigurnosti procene metalnih konstrukcija.<br />Numerička simulacija distribucije napona, je takođe predstavljena. Rezultati<br />su pokazali, da je termografija pogodan metod za praćenje i predviđanje<br />prslina i njihovog rasta, kao i za određivanje kritičkog napona u toku<br />deformacija. Na kraju ovih istraživanja, može se zaključiti, da je ovaj rad<br />doprineo razvoju i usavršavanju tehnologije za vertikalno livenje na dole u<br />značajnoj meri, kako u naučnoj tako i u komercijalnoj sferi.</p> / <p>Continuous casting is distinguished from other solidification processes by its steady<br />state nature, relative to an outside observer in laboratory frame of reference. The<br />molten metal solidifies against the mold walls, while it is simultaneously withdrawn from<br />the bottom of the mold at rate which maintains the solid/liquid interface at a constant<br />position in time. The process works best when all of its aspects operate in this steadystate<br />manner. Vertical machines are used for continuous casting process. This work<br />investigates the effect of mold flow velocities in continuous casting process. In this<br />research, are the results of continuous casting study of bronze. Based on the<br />distribution of temperature on the surface of the sample, during the tensile test, crack<br />tip are determined. The tests, using the methods of fracture mechanics, were applied<br />due to the safety assessment of metal structures. The numerical simulation of stress<br />distributions, on the same model under the same condition, is presented, too. The<br />results have showed, that thermography is a suitable method for monitoring and<br />prediction of crack initiation and growth, as well as, critical stress in deformations. At the<br />end of these studies, we can conclude that this work has contributed to the<br />development and improvement of technologies for vertical casting to down to a<br />considerable extent, both in science and in the commercial sphere.</p>

<p>Koordinatne merne mašine (KMM) su dominantni merni instrumenti u<br />dimenzionalnoj metrologiji. NJihovom upotrebom se može izmeriti<br />bilo koja makro tolerancija označena na tehničkoj dokumentaciji.<br />Tolerancija ravnosti je često prisutna u cilju izvršenja zahtevanih<br />funkcionalnih zahteva radnog predmeta. Istraživanja sprovedena u<br />ovom radu se bave problemom procene greške ravnosti merene na KMM<br />zasnovane na metodi minimalne zone i procene merne nesigurnosti za<br />ovaj merni zadakat. Aksenat je stavljen na primeni Monte Karlo<br />metode kao simulacionog alata za procenu merne nesigurnosti.<br />Razvijena je nova metodologija za procenu greške ravnosti kao i<br />simulacioni model za procenu merne nesigurnosti za ovaj merni<br />zadatak.</p> / <p>Coordinate measuring machines (CMMs) are dominant measuring<br />instruments in dimensional metrology. These machines can measure any<br />macro-tolerance indicated in the technical documentation. Flatness tolerance<br />is often present with the aim of completing the needed functional<br />requirements of a workpiece. The investigation conducted in this paper<br />considers the problem of assessing the flatness error measured on a CMM<br />based on the minimum zone method and on the method of evaluating<br />measurement uncertainty for this measuring task. The emphasis is on the<br />use of Monte Carlo method as a simulation tool for evaluating measurement<br />uncertainty. A new methodology for assessing the flatness error has been<br />developed, as well as a simulation model for evaluating measurement<br />uncertainty for this measuring task.</p>

<p>Predmet istraživanja prikazanih u okviru doktorske diseracije su samopobudne vibracije pri obradi glodanjem. Na osnovu detaljne analize zakonitosti nastanka samopobudnih vibracija uspostavljena je određena paralela između glodanja i mikrogkodanja, za slučajeve kada je dubina rezanja veća od radijusa rezne ivice alata. Za tako usvojene pretpostavke, razvijeni su modeli unapređene numeričke simulacije procesa glodanja i mikroglodanja. Razvijeni modeli su svestrano verifikovani, s jedne strane, u segmentima gde postoje podaci u literaturi; poređenjem sa rezultatima drugih autora, a sa druge strane poređenjem sa sopstvenim eksperimentalnim ispitivanjima. Za eksperimentalno definisanje granične dubine rezanja pri glodanju predložena je inovativna metoda tangenti, a pri mikroglodanju, imajući u vidu raspoloživu mernu opremu, metoda hrapavosti obrađene površine. Matematički modeli i eksperimentalne metode su verifikovani pri obradi tri karakteristične vrste materijala i na dva obradna sistema pri glodanju, odnosno jednom materijalu i jednom obradnom sistemu pri mikroglodanju. Rezultati istraživanja su prezentovani kroz dvanaest poglavlja čiji sadržaj se navodi u nastavku.</p><p>U prvom, uvodnom poglavlju, ukazano je na značaj istraživanja samopobudnih vibracija pri makro i mikroglodanju. Prikazana je i aktuelnost istraživanja analizom broja naučnih radova koji se bave problematikom samopobudnih vibracija u periodu od poslednjih dvadeset pet godina.<br />Kroz drugo poglavlje detaljno su prikazana dosadašnja istraživanja samopobudnih vibracija pri makroglodanju, dok su u trećem poglavlju prikazana istraživanja samopobudnih vibracija pri mikroglodanju. Izvršena je analiza uticajnih parametri na graničnu dubinu rezanja, koja predstavlja osnovni pokazatelj dinamičke stabilnosti kako makro, tako i mikroobradnih sistema.<br />Na osnovu saznanja prikazanih u okviru drugog i trećeg poglavlja u četvrtom poglavlju su definisani ciljevi i hipoteze istraživanja.<br />Matematičke metode za definisanje karte stabilnosti obradnog sistema, prikazane su u petom poglavlju. Prikazana su dva matematička modela za definisanje karte stabilnosti pri makroglodanju, model srednjeg ugla kontakta alata u zahvatu i model Furijeovih redova. Prezentovana je numerička simulacija procesa obrade glodanjem, namenjena prvenstveno za simulaciju sila rezanja. Polazeći od prethodno prikazane ideje u okviru ovog poglavlja je razvijena nova matematička metoda predikcije granične dubine rezanja - unapređena numerička simulacija procesa glodanja.<br />U okviru šestog poglavlja prikazane su eksperimentalne metode identifikacije vibracija mašina alatki, odnosno eksperimentalno određivanje modalnih parametara obradnih sistema kao i metode detekcije samopobudnih vibracija pri glodanju. U cilju definisanja granične dubine rezanja, prikazana je metoda frekventne analize vibracija pri glodanju, kao metoda koja se često koristi u savremenim eksperimentalnim istraživanjima. Međutim, i matematičke i eksperimentalne metode analize vibracija pri glodanju imaju određena ograničenja. Polazeći od prethodnog, razvijena je inovativna metoda tangenti, bazirana na ranije korišćenoj metodi u okviru Laboratorije za mašine alatke Instituta za proizvodno mašinstvo FTN u Novom Sadu, i primeni savremenih mernih sistema. Pored toga, u ovom poglavlju je eksperimentalno potvrđen uticaj samopobudnih vibracija na kvalitet obrađene površine i geometrijsku tačnost obratka.<br />Metodologija sprezanja matematički i eksperimentalno definisanih funkcija frekventnog odziva elemenata mašine alatke prikazana je u sedmom poglavlju. Prezentovane su jednačine sprezanja pomerajnih odziva matematmički definisanih funkcija frekventnog odziva alata i držača alata, bazirane na Ojlerovoj teoriji grede, sa eksperimentalno definisanom funkcijom frekventnog odziva sklopa glavnog vretena mašine alatke.<br />U okviru osmog poglavlja razvijen je matematički model sila rezanja pri mikroglodanju. Predloženi model sila rezanja, koji uzima u obzir silu trenja između leđne površine alata i obrađene površine, implementiran je u unapređenu numeričku simulaciju glodanja čime je omogućena njena primena za definisanje graničnih dubina rezanja pri mikroglodanju.</p><p>Verifikacija razvijenih numeričkih i eksperimentalnih metoda za ispitivanje vibracija pri makroglodanju je prikazana u devetom poglavlju. Sproveden je niz eksperimentalnih ispitivanja, pri kojima su određivane granične dubine glodanja pri obradi tri različita materijala obratka (Al7075, 42CrMo4 i Ti-6Al-4V) na dva obradna sistema. Na osnovu ovih ispitivanjima izvršena je verifikacija unapređene numeričke simulacije glodanja i inovativne metode tangenti.<br />U desetom poglavlju prikazana je verifikacija metoda analize samopobudnih vibracija pri mikroglodanju. Primenom metodologije sprezanja pomerajnih odziva, definisani su modalni parametri obradnog sistema za mikroobradu, potrebni za definisanje graničnih dubina rezanja, tj. karte stabilnosti, unapređenom numeričkom simulacijom mikroglodanja. Karta stabilnosti definisana razvijenom unapređenom numeričkom simulacijom, verifikovana je eksperimentalno i poređenjem sa literaturnim izvorima.<br />U jedanaestom poglavlju data su zaključna razmatranja, kritički osvrt na ostvarene rezultate, i pravci budućih istraživanja.<br />Dvanaesto poglavlje prikazuje pregled korišćene literature, koju čini 218 referenci većim delom citirane u samom radu, a u zasebnom poglavlju dati su prilozi.</p> / <p>The subject of research presented in the doctoral dissertation are self-excited vibrations in milling. Based on a detailed analysis of the self-excited vibrations occurrence, a certain parallel has been established between macro and micromilling, for cases when the depth of cut is greater than the cutting edge radius of the tool. For such adopted assumptions, models of advanced numerical simulation of macro and micromilling processes were developed. The developed models were comprehensively verified, on the one hand, by comparison with the results of other authors, and on the other hand by comparison with own experimental results. An innovative tangent method has been proposed for the experimental definition of the cutting depth limit in milling, and the method of machined surface roughness has been proposed for micromilling, having in mind the available measuring equipment. Mathematical models and experimental methods were verified by machining three characteristic types of materials on two machining systems in macromilling, and one material on one machining system in micromilling. The results of the research are presented through twelve chapters, the content of which is listed below.</p><p>In the first, introductory chapter, the importance of the research of self - excited vibrations in macro and micromilling is pointed out. The topicality of the research is also presented by analyzing the number of scientific papers dealing with the issue of self - excited vibrations in the period of the last twenty - five years.<br />The second chapter presents in detail the previous research on self-excited vibrations during macromilling, while the third chapter presents research on self-excited vibrations during micromilling. An analysis of the influential parameters on the cutting depth limit was performed, which is a basic indicator of the dynamic stability of both macro and micromachining systems.<br />Based on the findings presented in the second and third chapters, the fourth chapter defines the goals and hypotheses of the research.<br />Mathematical methods for defining the stability lobe diagram of the machining system are presented in the fifth chapter. Two mathematical models for defining the stability lobe diagram for macromachining are presented, the model of the tool&rsquo;s mean contact angle and the model of Fourier series. Numerical simulation of the milling process is presented, intended primarily for the simulation of cutting forces. Starting from the previously presented idea, a new mathematical method for predicting the cutting depth limit has been developed within this chapter - an improved numerical simulation of the milling process.<br />In the sixth chapter, experimental methods of machine tools vibration identification are presented, ie experimental determination of machining systems modal parameters as well as methods of self - excited vibrations detection during milling. In order to define the cutting depth limit, the method of vibrations frequency analysis during milling is presented, as a method that is often used in modern experimental research. However, both mathematical and experimental methods of milling vibration analysis have certain limitations. Starting from the previous one, an innovative tangent method was developed, based on the previously developed method, used within the Laboratory for Machine Tools, Institute of Production Engineering Facultz of Technical Sciences in Novi Sad, and the application of modern measuring systems. In addition, in this chapter, the influence of self - excited vibrations on the machined surface quality and the geometric accuracy of the workpiece is experimentally confirmed.<br />The methodology of machine tool elements mathematically and experimentally defined frequency response functions coupling is presented in the seventh chapter. The displacement responses coupling equations of mathematically defined tools and tool holders FRF&#39;s (based on Euler &#39;s beam theory) with the experimentally defined FRF of the machine tool main spindle assembly are presented.<br />Within the eighth chapter, a mathematical model of cutting forces in micromilling was developed. The proposed cutting forces model, which takes into account the friction force between the reliefe tool surface and the machined surface, is implemented in an advanced numerical micromilling simulation, which enables its application to define cutting depth limit in micromilling.</p><p>Verification of the developed numerical and experimental methods for vibrations analysis during macromachining is presented in the ninth chapter. A series of experimental tests were performed, during which the cutting depth limits were determined during the milling of three different workpiece materials (Al7075, 42CrMo4 and Ti-6Al-4V) on two machining systems.<br />In the tenth chapter, the verification of the methods of analysis of self-excited vibrations during micromilling is presented. Using the methodology of coupling displacement responses, the modal parameters of the machining system for micromachining are defined, needed to define the cutting depth limits, ie. stability lobe diagram, by advanced numerical micromilling simulation The stability lobe diagram, defined by the developed advanced numerical simulation, was verified experimentally and by comparison with literature sources.<br />The eleventh chapter provides concluding remarks, a critical review of the achieved results, and directions for future research.<br />The twelfth chapter presents an overview of the used literature, which consists of 218 references, mostly cited in the paper itself.</p>

<p>Све обимнија индустријализација која је одговор на захтеве потрошачког друштва, велики је експлоататор ресурса и генератор, поред жељеног производа и великих количина отпадних токова. У највећем број случајева индустријски ефлуенти бивају испуштени у природне реципијенте јер већ њихова примарна обрада изискује додатна улагања. Развојем технике и технологије омогућена је примена биопроцеса у ову сврху, али само искоришћење отпадних вода као сировине за биотехнолошку производњу обећава симултану заштиту животне средине и економску добит, односно представља решење проблема које је одрживо.<br />У оквиру истраживања која су обухваћена овом докторском дисертацијом доказана је могућности примене отпадних вода прехрамбене индустрије као основе култивационог медијума у биотехнолошкој производњи биополимера ксантана. Полазни корак за индустријализацију предложеног поступка је развој симулационог модела који у највећој мери треба да опише реалну ситуацију у материјалном, енергетском, еколошком и економском смислу. Реализација оваквог циља захтева познавање узрочно-последичне везе између метаболичке активности примењеног биокатализатора и процесних услова међу којима је веома значајан састав култивационог медијума.<br />У ту сврху извршена је карактеризација 18 отпадних вода које припадају различитим гранама преграмбене индустрије и потврђена могућност њихове примене као основе култивационог медијума за биотехнолошку производњу ксантана. Експериментално је потврђена могућност производње ксантана на овим ефлуентима применом производног микроорганизма Xanthomonas campestris ATCC 13951, извођењем биопроцеса у биореактору стандардних геометријских односа, запремине 2 l. Оптимизација састава култивационог медијума са отпадним водама одабраних грана прехрамбене индустрије, у погледу најзначајнијих нутријената и са циљем добијања што већег садржаја жељеног производа, изведена је применом методе жељене функције. У наставку истраживања, дефинисана је кинетика биосинтезе ксантана у биореактору запремине 7 l, а добијени кинетички модели за умножавање биомасе (логистичка једначина), настајање производа (Luedeking-Piret-ова једначина) и потрошњу извора угљеника (модификована Luedeking-Piret-ова једначина)) су искоришћени за развој симулационог модела биопроцеса производње ксантана применом ефлуената прехрамбене индустрије.<br />Генерисаним симулационим моделом производње ксантана применом отпадних ефлуената различитих грана прехрамбене индустрије су предвиђени првенствено процесни, а потом и економски показатељи овог биотехнолошког процеса. Са технолошког аспекта, резултати ових истраживања представљају поуздан извор информација за дефинисање идејног решења предложеног биопроцеса који је основа за израду главног технолошког пројекта.</p> / <p>Sve obimnija industrijalizacija koja je odgovor na zahteve potrošačkog društva, veliki je eksploatator resursa i generator, pored željenog proizvoda i velikih količina otpadnih tokova. U najvećem broj slučajeva industrijski efluenti bivaju ispušteni u prirodne recipijente jer već njihova primarna obrada iziskuje dodatna ulaganja. Razvojem tehnike i tehnologije omogućena je primena bioprocesa u ovu svrhu, ali samo iskorišćenje otpadnih voda kao sirovine za biotehnološku proizvodnju obećava simultanu zaštitu životne sredine i ekonomsku dobit, odnosno predstavlja rešenje problema koje je održivo.<br />U okviru istraživanja koja su obuhvaćena ovom doktorskom disertacijom dokazana je mogućnosti primene otpadnih voda prehrambene industrije kao osnove kultivacionog medijuma u biotehnološkoj proizvodnji biopolimera ksantana. Polazni korak za industrijalizaciju predloženog postupka je razvoj simulacionog modela koji u najvećoj meri treba da opiše realnu situaciju u materijalnom, energetskom, ekološkom i ekonomskom smislu. Realizacija ovakvog cilja zahteva poznavanje uzročno-posledične veze između metaboličke aktivnosti primenjenog biokatalizatora i procesnih uslova među kojima je veoma značajan sastav kultivacionog medijuma.<br />U tu svrhu izvršena je karakterizacija 18 otpadnih voda koje pripadaju različitim granama pregrambene industrije i potvrđena mogućnost njihove primene kao osnove kultivacionog medijuma za biotehnološku proizvodnju ksantana. Eksperimentalno je potvrđena mogućnost proizvodnje ksantana na ovim efluentima primenom proizvodnog mikroorganizma Xanthomonas campestris ATCC 13951, izvođenjem bioprocesa u bioreaktoru standardnih geometrijskih odnosa, zapremine 2 l. Optimizacija sastava kultivacionog medijuma sa otpadnim vodama odabranih grana prehrambene industrije, u pogledu najznačajnijih nutrijenata i sa ciljem dobijanja što većeg sadržaja željenog proizvoda, izvedena je primenom metode željene funkcije. U nastavku istraživanja, definisana je kinetika biosinteze ksantana u bioreaktoru zapremine 7 l, a dobijeni kinetički modeli za umnožavanje biomase (logistička jednačina), nastajanje proizvoda (Luedeking-Piret-ova jednačina) i potrošnju izvora ugljenika (modifikovana Luedeking-Piret-ova jednačina)) su iskorišćeni za razvoj simulacionog modela bioprocesa proizvodnje ksantana primenom efluenata prehrambene industrije.<br />Generisanim simulacionim modelom proizvodnje ksantana primenom otpadnih efluenata različitih grana prehrambene industrije su predviđeni prvenstveno procesni, a potom i ekonomski pokazatelji ovog biotehnološkog procesa. Sa tehnološkog aspekta, rezultati ovih istraživanja predstavljaju pouzdan izvor informacija za definisanje idejnog rešenja predloženog bioprocesa koji je osnova za izradu glavnog tehnološkog projekta.</p> / <p>Increasing industrialization as a response to the demands of the consumer society greatly exploits resources and generates large amounts of waste effluents in addition to the desired product. In most cases industrial effluents are discharged into the natural environment because even their primary processing requires additional investments. The development of biotechnology has enabled bioprocesses to be used for this purpose, and using wastewaters as raw materials for biotechnological production simultaneously provides preservation of the environment and economic benefits which is a sustainable solution to the problem.<br />Within the research covered in this doctoral thesis it was proven it is possible to use food and beverage industry wastewaters as a basis for the cultivation media in the biotechnological production of xanthan. The starting step in industrializing the suggested process is to develop a simulation model which best represents the realistic situation and its material, energy, environmental and economic aspects. Realizing this goal requires the author/researcher to be familiar with the causal link between the metabolic activity of the used biocatalyst and process conditions among which the composition of the cultivation media is very significant.<br />In order to accomplish this goal, 18 wastewaters from different branches of the food and beverage industry were characterized and were confirmed to have the capability to be used as a cultivation media for the biotechnological production of xanthan. Experiments confirmed the possibility of producing xanthan on these effluents using the production microorganism Xanthomonas campestris ATCC 13951 in a 2 liter bioreactor of standard geometric characteristics. Composition of the cultivation media based on the wastewaters of the selected food and beverage industry branches was optimized using the desirability function method, focusing on the most significant nutrients and with the goal of obtaining the maximum amount of the desired product. In further research, the kinetics of xanthan biosynthesis in a 7 liter bioreactor were defined, and the obtained kinetic models for biomass multiplication (logistic equation), product formation (Luedeking-Piret equation) and carbon source consumption (modified Luedeking-Piret equation) were used to develop a simulation model of the xanthan production bioprocess using food and beverage processing industry effluents.<br />The generated simulation model of xanthan production using waste effluents of different branches of the food and beverage industry predicts primarily the process but also the economic indicators of this biotechnological process. From a technological perspective, the results of this research represent a reliable source of information for defining a general design of the suggested bioprocess as a basis for the creation of a major biotechnological project.</p>

<p>U mnogim granama tehnike javljaju se problemi<br />merenja protoka fluida. Merne blende, zbog svojih<br />mnogih prednosti predstavljaju najzastupljeniji<br />instrument za merenje protoka fluida kroz cevovode. Sa<br />druge strane njihova upotreba povećava tro&scaron;kove rada<br />industrijskih postrojenja. Jedan od ciljeva ove<br />doktorske disertacije bio je ispitivanje novih oblika<br />mernih blendi u cilju u&scaron;tede energije pri njihovom radu.<br />U ovoj doktorskoj disertaciji predložen je algoritam<br />ispitivanja novih oblika mernih blendi. Takođe je<br />konstruisana i izrađena laboratorijska aparatura za<br />njihovo ispitivanje kao i diferncijalni &quot;U&quot; manometar<br />za merenje malih razlika pritisaka. U okviru ove<br />doktorske disertacije dizajnirana su i ispitana tri nova<br />oblika mernih blendi. U&scaron;teda energije je postignuta<br />dizajnom koji smanjuje otpor merne blende kao<br />elementa cevovoda. Novi oblici mernih blendi, kao i<br />jedna standardnog oblika koja je poslužila kao<br />referentna, ispitani su prema predloženom algoritmu. U<br />prvom koraku merne blende su dizajnirane u<br />programskom paketu Solid Works. Zatim su, prema<br />predloženom algoritmu, ispitane pomoću računarske simulacije u programskom paketu COMSOL Multiphysics. Po dobijanju zadovoljavajućih rezultata računarske simulacije, merne blende su izrađene na 3D &scaron;tampaču, FDM postupkom i ispitane na laboratorijskoj aparaturi. Rezultati laboratorijskih ispitivanja su upoređeni sa rezultatima računarske simulacije. Upoređeni rezultati računarske simulacije i laboratorijskih ispitivanja su pokazali da je računarska simulacija dobro opisivala situaciju. Rezultati laboratorijskog ispitivanja su pokazali znatan efekat u&scaron;tede energije. Takođe je utvrđeno da se pomoću računarske simulacije mogu dobiti podaci na osnovu kojih se može doneti odluka da li novi oblik merne blende treba korigovati ili ima smisla pristupiti laboratorijskom ispitivanju. Algoritam ispitivanja koji je predložen u ovoj doktorskoj disertaciji se pokazao efikasnim.</p><p>&nbsp;</p> / <p>In many domains of technology, there are problems<br />with the measurement of fluid flow. Orifice plates,<br />because of their many advantages, represent the most<br />common instrument for measuring fluid flow through<br />pipelines. On the other hand, their use increases the<br />operating cost of industrial plants. One of the goals of<br />this doctoral dissertation was to test new forms of<br />orifice plates for a reason to save energy during their<br />work. An algorithm for testing new forms of orifice<br />plates is proposed. Also, the laboratory equipment for<br />testing them was designed and made, as well as a<br />differential &quot;U&quot; manometer for measuring small<br />pressure differences. As part of this doctoral<br />dissertation are designed and tested three new forms of<br />orifice plates. Energy-saving was achieved by a design<br />that reduces the resistance of the orifice plate as an<br />element of the pipeline. New forms of orifice plates, as well as a standard shape, which served as a reference, were tested according to the present algorithm. In the first step, orifice plates are designed in the Solid Works software package. Then, according to the proposed algorithm, they were tested using computer simulation in COMSOL Multiphysics software package. After achieving satisfactory results of computer simulation, orifice plates are made on a 3D printer, using the FDM process and tested in the laboratory apparatus. The results of laboratory tests were compared with the results of computer simulations. Compared results of computer simulation and laboratory testing showed that computer simulation described the situation well. The results of the laboratory test showed a significant energy-saving effect. It was also found that computer simulation can obtain data that can decide whether a new form of orifice plate must be corrected or it makes sense to access laboratory testing. The algorithm proposed in this doctoral dissertation has proven effective.</p>

<p>U okviru disertacije se ispituje uticaj akumulacije troškova u vremenu na izbor odgovarajućih mera za unapređenje i povećanje efikasnosti proizvodnih procesa. Ovaj uticaj je stavljen u kontekst lin proizvodnje i procesa mapiranja toka vrednosti, ali je ispitivan i uticaj izbora pravila raspoređivanja radnih naloga, odnosno terminskog planiranja na vremensko-troškovno ulaganje. Kao rezultat istraživanja i originalan naučni doprinos ove disertacije predloženi su koeficijenti ulaganja i efikasnosti mera unapređenja koji se koriste, na prvom mestu za izbor odgovarajuće mere unapređenja, a zatim i za definisanje prioriteta sprovođenja mera.</p> / <p>This dissertation examines the impact of the cost accumulation over the time on the selection of appropriate measures to improve and increase the efficiency of production processes. This effect has been put into the context of lean production and value stream mapping, but there is also examines the impact of job shop schenduling on cost-time investment. As a result of research and original scientific contribution of this thesis two coefficients are proposed: coefficient of investment and coefficient of measure efficiency that can be used in the first place for the selection of appropriate measure for the improvement, and then to define the priorities for implementing the improvement measures.</p>