Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Student który zaliczył moduł zdaje sobie sprawę ze znaczenia bezpieczeństwa procesowego, umie je zdefiniować i opisać matematycznie, a także zaprojektować aparat lub proces w taki sposób aby był on bezpieczny zgodnie z przyjętymi normami. Dodatkowo, student zna podstawy optymalizacji matematycznej, i umie je zastosować do sformułowania i rozwiązania problemu nie tylko z zakresu bezpieczeństwa procesowego.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł jest realizowany w drugim semestrze drugiego stopnia studiów. Obejmuje on 30 godzin wykładu i 30 godzin projektu. Moduł kończy się zaliczeniem. Na zajęciach prezentowane są wiadomości z zakresu optymalizacji, bezpieczeństwa procesowego, metod jego oceny i sposobów matematycznego opisu niezbędnego do projektowania optymalnych aparatów i procesów przemysłowych.

Materiały dydaktyczne: Książki "Analiza ryzyka w przemyśle chemicznym, podręcznik dla studentów", "Optymalizacja w inżynierii procesowej" oraz "Optimization of chemical processes" są dostępne u prowadzącego przedmiot.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Piotr Tomasz Mitkowski	Analiza ryzyka w przemyśle chemicznym, podręcznik dla studentów	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, ISBN: 978‐83‐7775‐202‐9.	2012
2	Aleksander Pabiś	Bezpieczeństwo procesowe cz.1. Bezpieczeństwo chemiczne	Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej.	2018
3	J. Jeżowski, A. Jeżowska	Wprowadzenie do optymalizacji matematycznej w inżynierii chemicznej i procesowej	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2011
4	J. Jeżowski, A. Jeżowska	Optymalizacja procesów i aparatów. Wybrane problemy z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2011
5	R. Krupiczka, H. Merta	Optymalizacja Procesowa	Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice .	1998

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Piotr Tomasz Mitkowski	Analiza ryzyka w przemyśle chemicznym, podręcznik dla studentów	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, ISBN: 978‐83‐7775‐202‐9.	2012
2	T.F. Edgar, D.M. Himmelblau, L. Lasdon	Optimization of chemical processes	McGraw-Hill.	2001

Literatura do samodzielnego studiowania

1

J. Jeżowski, A. Jeżowska

Optymalizacja systemów procesowych

Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.

2011

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Przyjęcie na drugi semestr studiów II stopnia

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: znajomość: procesów inżynierii chemicznej, procesów mechanicznych i aparatury, pojęcia i zastosowania pochodnej funkcji

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: obsługa komputera na poziomie podstawowym, umiejętność posługiwania się programem MS Excel

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: umiejętność rozwiązywania problemów samodzielnie i w grupie

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Student zna podstawowe pojęcia i metody analizy z zakresu bezpieczeństwa procesowego.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W05+ K_U09++ K_K01+	P7S_KK P7S_UO P7S_UW P7S_WG
02	Student potrafi przeanalizować problem i znaleźć potencjalną przyczynę awarii.	wykład problemowy, dyskusja dydaktyczna, realizacja zleconego zadania	sprawozdanie z projektu	K_U09++ K_K01+	P7S_KK P7S_UO P7S_UW
03	Student potrafi w sposób ilościowy opisać problem i zagrożenia wynikające z awarii.	wykład, wykład problemowy, projekt zespołowy	prezentacja projektu	K_W02+ K_U09+	P7S_UO P7S_UW P7S_WG
04	Student potrafi ocenić ryzyko i skutki wystąpienia awarii różnych typów.	wykład, wykład problemowy, projekt zespołowy	zaliczenie cz. pisemna, sprawozdanie z projektu	K_W05+ K_W12+ K_K01+	P7S_KK P7S_WG
05	Student zna podstawowe pojęcia z zakresu optymalizacji matematycznej.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W02+++ K_W12++ K_K01+	P7S_KK P7S_WG
06	Student potrafi zrozumieć problem, znaleźć dane i ograniczenia oraz wybrać właściwą metodę jego rozwiązania.	laboratorium problemowe, projekt indywidualny lub zespołowy	sprawozdanie z projektu, obserwacja wykonawstwa, referat ustny	K_W02+ K_U09+++	P7S_UO P7S_UW P7S_WG
07	Student potrafi sformułować problem optymalizacyjny w postaci matematycznej, zapiać go w programie komputerowym i rozwiązać.	laboratorium problemowe	obserwacja wykonawstwa	K_W02++ K_U07+++	P7S_UW P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Kryteria optymalności	W01, W02, P01-P24	MEK05 MEK07
2	TK02	Formułowanie zadań optymalizacji matematycznej dla zagadnień przemysłowych. Modele matematyczne procesów, aparatów i procesów logistycznych, identyfikacja parametrów modeli.	W03-W06, P03-P10	MEK06 MEK07
2	TK03	Podstawy matematyczne optymalizacji funkcji wielu zmiennych bez ograniczeń. Metody numeryczne optymalizacji funkcji jednej zmiennej bez ograniczeń.	W04, W05, P01-P04	MEK05 MEK06 MEK07
2	TK04	Podstawy matematyczne optymalizacji funkcji wielu zmiennych przy ograniczeniach równościowych i nierównościowych.	W05, W06, P03-P08	MEK05 MEK07
2	TK05	Opcje i ustawienia metod optymalizacji matematycznej.	W07, W08	MEK07
2	TK06	Wybrane zagadnienia programowania nieliniowego.	W03, W09-W12, P04, P10-P14	MEK05 MEK06
2	TK07	Programowanie liniowe.	W04, W13, P01-P08	MEK05 MEK06 MEK07
2	TK08	Podstawy programowania matematycznego ze zmiennymi binarnymi, całkowitoliczbowymi i dyskretnymi.	W05, W13-W15, P05, P10-P16	MEK05 MEK07
2	TK09	Wybrane stochastyczne metody optymalizacji matematycznej.	W09-W11	MEK05 MEK07
2	TK10	Przykłady formułowania modeli optymalizacji matematycznej.	W01-W28, P01-P24	MEK06 MEK07
2	TK11	Podstawowa terminologia i obowiązujące prawo z zakresu bezpieczeństwa procesowego	W16-W18	MEK01
2	TK12	Wpływ szkodliwych substancji na organizm człowieka i środowisko.	W19-W20	MEK03 MEK04
2	TK13	Matematyczny opis wybranych typów awarii	W21-W24, P09-P18	MEK03
2	TK14	Modele rozpraszania substancji	W24-W27, P19-P22	MEK01 MEK03 MEK04
2	TK15	Metody analizy ryzyka awarii	W27-W30,P23-P24	MEK02 MEK04
2	TK16	Formułowanie, rozwiązywanie, analiza wyników i sporządzenie raportu projektu zaliczeniowego.	P25-P30	MEK03 MEK04 MEK06 MEK07

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 14.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 7.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 7.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 2)	Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 7.00 godz./sem. Inne: 3.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 7.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 2.00 godz./sem. Inne: 3.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 3.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 3.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Pisemny sprawdzian - OW
Projekt/Seminarium	Sformułowanie i analiza problemu projektowego, rozwiązanie go i przedstawienie wyników w formie sprawozdania i ustnego opisu - OP
Ocena końcowa	Ocena końcowa (OK): OK=0,4w*OW+0,6w*OP w - współczynnik uwzględniający termin zaliczenia lub egzaminu, w = 1,0 pierwszy termin, w = 0,9 drugi termin, w = 0,8 trzeci termin. Przy zaokrąglaniu średnich stosuje się następujące zasady: do 3,30 – dst (3,0), 3,31 do 3,75 – +dst (3,5), od 3,76 do 4,25 – db (4,0), od 4,26 do 4,70 – +db (4,5), od 4,71 – bdb (5,0).

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1

D. Foo; G. Poplewski

An extended corner point method for the synthesis of flexible water network

2021