Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2003, Page 260

viðhaldsþörf og endingartími. En er hægt að tengja þessi skilyrði við líkanið þannig að
jaðarskilyrðin séu sjálfkrafa uppfyllt og matsskilyrðin bestuð? Til að takast á við það
þurfum við að kanna hvernig hægt er að leysa verkefnið með því að tengja saman bestun
á ólíkum sviðum, eins og fyrir aflkerfið, streymið, burðarstyrkinn, stýringamar og kostnaðinn.
A undanförnum árum hafa fræðimenn rannsakað hönnunarverkefni sem takast á við
bestun hönnunar með tilliti til ólíkra sviða. Bestun hönnunar með tilliti til ólíkra sviða eða
MDO-aðferðarfræði sem er notuð við hönnun og greiningu á flóknum samsettum verk-
fræðilegum kerfum. Kerfin eru flokkuð niður í hlutkerfi sem hafa innbyrðis tengingu og
samverkandi áhrif bæði á hönnunarbreytur og markfall. Þekktar aðferðir sem á undan-
förnum árum hafa verið þróaðar til að leysa vandamál sem tengjast bestun hönnunar
m.t.t. ólíkra sviða eru, A-i-O eða (e. All-in-Oné), IDF (e. lndividual Discipline Feasible
Method), CSSO (e. Concurrent Subspace Optimization), CO (e. Collaborative Optimization),
BLISS (e. Bilevel Integrated System Synthesis) og TC (e. Target Cascading). Til glöggvunar er
hér sett fram einföld lýsing á aðferðunum en til frekari skýringar er vísað í heimildir.
A-i-O-aðferðin [3] er hefðbundin nálgun á bestun margþátta hönnunar. Þetta er aðferð
sem virkar vel á afmörkuð kerfi, en hún hefur þann ókost að vera reiknifrek þar sem í
hverju skrefi í bestunarferlinu þarf að framkvæma greiningu á öllum þáttum í öllum
hlutkerfum sem hafa áhrif á lausnina. IDF-aðferðin [3] er afbrigði af A-i-O þar sem tengi-
breytur eru notaðar til að flytja upplýsingar á milli kerfa í stað þess að greina öll hlutkerfin
í hverju skrefi. Síðan eru tengibreyturnar bestaðar víðvært samhliða hönnunarbreytunum.
CSSO-aðferðin [13] framkvæmir einangraða bestun í hverju hlutkerfi ásamt því að stuðla
samtímis að kerfislausn sem uppfyllir allar hönnunarkröfurnar. Innan hlutkerfanna er
stuðst við víðværa næmnijöfnu til að tengja lausnina við markfall og skorður fyrir kerfið
í heild. Aðferðin er í samræmi við almennt verklag þar sem byrjað er á því að besta hlut-
kerfin og síðan er kerfislausnin aðlöguð að víðværri lausn.
CO-aðferðin [2] hefur tveggja þrepa skipulag þar sem efra þrepið sér um kerfisbestun
fyrir margþátta hönnunarbreytur ásamt því að uppfylla skorður sem skilgreindar eru með
annars stigs mun á markgildum og útkomum úr hlutkerfum. Neðra þrepið í aðferðinni
sér um að besta hlutkerfin með markfalli sem er skilgreint eins og skorður í efsta þrepi.
Aðferðin hentar vel þar sem fjöldi innri breyta hlutkerfa er meiri en fjöldi tengdra breyta.
BLISS-aðferðin [16] er sambland af A-i-O og CO með þeirri nýbreytni að í stað beinnar
tengingar á milli kerfisbreyta og hönnunarbreyta í hlutkerfum er notuð næmni eða
afleiða kerfisbreyta með tilliti til hönnunarbreyta. Jafnframt eru Lagrange margfaldarar
notaðir til að tryggja að skorður séu uppfylltar á öllum stigum hönnunar.
Loks má nefna nýja aðferð sem sett hefur verið fram
til að leysa bestunarvandamál sem tengjast ólíkum
sviðum, svokallaða TC-aðferð [11]. Með henni er
byrjað á því að skilgreina víðvær stefnumarkmið
hönnunar sem síðan eru notuð til þess að setja fram
stefnumið (e. target) fyrir heildarkerfið, hlutakerfin
og allar einingar kerfisins. Hver hluti kerfisins er
hannaður út frá þessum stefnumiðum og
markgildið síðan athugað víðvært.
Mynd 3 sýnir yfirlit yfir aðferðina sem sett er fram í
þessari grein en hún felst í tengingu á milli
aðgerðarstuddrar hönnunar, bestunar fyrir ólík svið
og líkanstuddrar hönnunar. Fyrir bestun á milli
sviða er hægt að nota framangreindar aðferðir en
hér er eingöngu stuðst við TC aðferðina þar sem
stefnumörkin eru skilgreind sem bestu gildin sem
fást með þekkingu innan sviðsins.
2 5 6 I Arbók VFl/TFl 2003