Μαθήματα

Μελέτη και Σχεδιασμός Βιομηχανικών Τροφίμων

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Ενότητα 1: Σχεδιασμός νέων βιομηχανικών μονάδων

  • Διαγράμματα ροής και συμβολισμοί. Συνεχείς και ασυνεχείς διεργασίες. Σύνθεση διαγράμματος ροής. Κριτήρια αξιολόγησης.
  • Φάσεις και πορεία σχεδιασμού. Προκαταρκτική μελέτη σκοπιμότητας. Λεπτομερής τεχνικός και οικονομικός σχεδιασμός. Κατασκευαστική μελέτη.

Ενότητα 2: Προσομοίωση ως εργαλείο σχεδιασμού

  • Μοντελοποίηση διεργασιών. Ισοζύγια μάζας και ενέργειας. Διαστασιολόγηση συσκευών.
  • Κατάστρωση και επίλυση σχεδιαστικών εξισώσεων. Ανάλυση βαθμών ελευθερίας. Διεργασίες με ανακύκλωση. Μέθοδοι επίλυσης εξισώσεων.
  • Υπολογιστικά εργαλεία προσομοίωσης. Κατάστρωση μοντέλου προσομοίωσης στο λογισμικό SuperPro Designer: καταγραφή συστατικών, διεργασιών, παραμέτρων λειτουργίας. Επίλυση μοντέλου.

Ενότητα 3: Περιβαλλοντική Ανάλυση

  • Υπολογισμός παραγόμενων αποβλήτων (στερεά, υγρά και αέρια) από παραγωγική διαδικασία. Εφαρμογή βέλτιστων πρακτικών για την ελαχιστοποίηση αποβλήτων με ανακύκλωση, επαναχρησιμοποίηση και αξιοποίηση όλων των δευτερογενών παραπροϊόντων.
  • Εκτίμηση ποσότητας και ποιότητας υγρών αποβλήτων. Προκαταρκτικός σχεδιασμός εγκατάστασης επεξεργασίας υγρών αποβλήτων.

Ενότητα 4: Οικονομική Ανάλυση

  • Υπολογισμός κόστους μηχανολογικού εξοπλισμού και συνολικής επένδυσης. Εφαρμογή δεικτών Marshall&Swift για χρονική αναγωγή κόστους.
  • Εκτίμηση ετήσιων λειτουργικών δαπανών. Αξιολόγηση βιωσιμότητας μονάδας με εφαρμογή οικονομικών δεικτών (POT, ROI, εσωτερικό επιτόκιο).

Ενότητα 5: Σύνταξη Τεχνικών Εκθέσεων

  • Σκοποί και στόχοι μιας τεχνικής έκθεσης. Γενικά στοιχεία για τη δομή.
  • Πρώτο μέρος τεχνικών εκθέσεων: Αρχικές σελίδες, τίτλοι, ομάδα μελέτης, συνοδευτική επιστολή, προοίμιο και κατάλογος περιεχομένων. Κατάλογος ακρωνυμίων-συντμήσεων. Αρίθμηση σελίδων και κεφαλαίων.
  • Δεύτερο μέρος τεχνικών εκθέσεων: Εισαγωγή, κύριο μέρος, ανάλυση επιμέρους κεφαλαίων.
  • Παρουσίαση σχημάτων. Παρουσίαση πινάκων. Παρουσίαση εξισώσεων. Χρήση βιβλιογραφικών αναφορών. Κατάλογος αναφορών-πηγές εύρεσης αναφορών. Παραρτήματα. Διαφορές τεχνικής έκθεσης, επιστημονικού άρθρου, πτυχιακής εργασίας.

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα καλύπτει θέματα που αφορούν στο σχεδιασμό και στη λειτουργία μιας ολοκληρωμένης βιομηχανικής μονάδας και την πρακτική αντιμετώπισή τους, μέσα από την εκπόνηση μιας πρωτότυπης τεχνο-οικονομικής σχεδιαστικής μελέτης για επιλεγμένη μονάδα παραγωγής τροφίμων. Το μάθημα αποσκοπεί στην:

  • Δημιουργική σύνθεση γνώσεων και δεξιοτήτων που έχουν αποκτηθεί από προηγούμενα μαθήματα, στην επίλυση ενός ‘πραγματικού’ προβλήματος.
  • Την αναγνώριση, κατανόηση και ερμηνεία των φυσικών φαινομένων που αξιοποιούν οι διεργασίες αυτές και την ικανότητα μαθηματικής περιγραφής τους.
  • Στην απόκτηση πρακτικής εμπειρίας στην χρήση λογισμικών σχεδιασμού και προσομοίωσης ολοκληρωμένων μονάδων όπως το SuperPro Designer.
  • Την απόκτηση εμπειρίας εφαρμογής των παραπάνω γνώσεων και αναλυτικών ικανοτήτων στον σχεδιασμό βιομηχανικής κλίμακας διεργασιών και στην ολοκληρωμένη μελέτη τους με τεχνολογικά, οικονομικά και περιβαλλοντικά κριτήρια.
  • Στην ενημέρωση στις πρακτικές που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη μιας τεχνικής έκθεσης, ενός εγχειριδίου, μιας μελέτης και μιας παρουσίασης.
  • Στην αναγνώριση των βασικών ενοτήτων που καλύπτουν μια τεχνική έκθεση.
  • Στην εξάσκηση στην συγγραφή τεχνικών εκθέσεων, αλλά και στους τρόπους αξιολόγησης του κειμένου για βέλτιστη παρουσίαση.

Γενικές Ικανότητες

  • Ανάλυση, ερμηνεία και σύνθεση πληροφοριών που συλλέγονται από την βιβλιογραφία με τη χρήση των τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας.
  • Σχεδιασμός και σύνθεση καινοτόμων λύσεων.
  • Συγκριτική και πολυ-κριτηριακή ανάλυση προτεινόμενων λύσεων.
  • Χρήση και επεξεργασία ημιτελών ή αντιφατικών πληροφοριών.
  • Σύνταξη τεχνικών εκθέσεων και προφορικής υποστήριξής τους.
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Ομαδική εργασία.
  • Λήψη αποφάσεων.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο:

  • Διαλέξεις (θεωρία και ασκήσεις) στην αίθουσα.
  • Εργαστήρια Η/Υ (διδασκαλία λογισμικού, ηλεκτρονική βιβλιογραφική έρευνα, σύνταξη εκθέσεων).

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

  • Διαλέξεις σε διαφάνειες  PowerPoint με χρήση Η/Υ και προβολέα.
  • Σημειώσεις και βιβλιογραφικό υλικό σε ηλεκτρονική μορφή.
  • Ανάρτηση υλικού μαθήματος και επικοινωνία με φοιτητές στην ηλεκτρονική διαδικτυακή πλατφόρμα Moodle.
  • Χρήση επιστημονικού λογισμικού

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις45
Εργαστήρια15
Σύνταξη τεχνο-οικονομικής μελέτης180
Προετοιμασία για προφορικές παρουσίασες και εξέταση60
Σύνολο300

Αξιολόγηση Φοιτητών

Μέθοδοι αξιολόγησης:

  • Γραπτή ομαδική εργασία (τεχνο-οικονομική μελέτη) [50% του βαθμού].
  • Προφορική εξέταση στην εργασία [50% του βαθμού].
  • Υποχρεωτική προφορική παρουσίαση της εργασίας σε ενδιάμεσα στάδια της εκπόνησής της.

Τα κριτήρια αξιολόγησης παρουσιάζονται και αναλύονται στους φοιτητές κατά την έναρξη του εξαμήνου και είναι διαθέσιμα με το υπόλοιπο υλικό στον ιστότοπο του μαθήματος στο Moodle.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. Peter M.S., Timmerhaus K.D., Plant Design and Economics for Chemical Engineers, McGraw-Hill, 1990.
  2. McCabe W., Smith J., Harriott P., Βασικές Φυσικές Διεργασίες Μηχανικής, 6η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2003.
  3. Maroulis Z., Saravacos G., Food Process Design, Marcel Dekker, NY, 2003.
  4. Himmelblau D.M., Riggs J.B., Βασικές Αρχές και Υπολογισμοί στη Χημική Μηχανική, 7η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2006.
  5. Douglas J., Conceptual Design of Chemical Processes, McGraw-Hill, 1988.
  6. Tchobanoglous G., Leverenz Η., A GUIDEBOOK ON THE PREPARATION OF TECHNICAL REPORTS, PAPERS, AND PRESENTATIONS, NY, 2010.