A Számítógépes Optimalizálás Tanszék ipari projektjei

Egy piacvezető magyar építőipari cég megbízásából megvizsgáltuk azt, hogy a különböző profilú, (18 méter) hosszú fémrudakból hogyan kell az előre adott hosszúságú és darabszámú félkész termékeket levágni úgy, hogy minimális veszteség képződjön. Feladat volt a képződő maradék darabszámának csökkentése is (raktározási gondok miatt). A kidolgozott új algoritmus több mint 1%-al jobbnak bizonyult, mint a korábban alkalmazott. Tekintettel a miliárdos éves ilyen anyagköltségre, a két fő néhány hónapnyi munkája komoly hasznot hoz. A javasolt algoritmus bekerült a cég gyártásvezérlő rendszerébe, és tudtunkkal azóta is használják, és árulják az ezt megvalósított programot.
A világ két legnagyobb repülőgépgyártója egyike azt vizsgálta, hogy milyen szöggel kell összeragasztani a repülőgépfal rétegeit úgy, hogy rögzített merevség és töréssel szembeni ellenállás mellett minimális súlya, illetve minimális költsége legyen négyzetméterenként. A feladat egy 5-10 dimenziós nagyon összetett nemlineáris optimalizálási problémára vezetett, amelynek korlátozó feltételei is bonyolult nemlineáris jellegűek voltak. A lehetséges megoldások halmaza lehetett nem egyszeresen összefüggő: előfordulhatott benne lyuk is stb. Az igazi gondot azonban az jelentette, hogy a szokásos közelítő eljárásokkal kapott megoldások minél jobb célfüggvényértéket adtak, annál nagyobb volt az esélye annak, hogy a gyártás során nem egészen pontosan megvalósított javasolt szerkezet megsértette valamelyik feltételt, és így a biztonsági kockázat nőtt.

A feladat megoldására több emberévnyi munkával kidolgoztuk a toleranciával való optimalizálás módszertanát. Ezzel valós feladatokat tudtunk megoldani percek alatt, az 1990-es évek standard személyi számítógépein úgy, hogy a javasolt megoldás megvalósítási pontosságát a megbízó megadhatta, az elfogadható szuboptimalitási szinttel együtt. A repülőgépgyártó cég kérésére 6 hónap türelmi idő után publikáltuk az elért új tudományos eredményeket.
Az Európai Űrügynökség megbízásából osztrák partnerekkel vizsgáljuk a bizonytalan információk kezelésének egy új fogalma (cloud) alkalmazhatóságát űrutazási tervezési feladatok megoldásában. A cél a tapasztalati adatok olyan hatékony összegzése, amely alapján a különféle küldetések előírás szerinti teljesülése valószínűségét javítani lehet. A kulcs a ritkán bekövetkező események előfordulási gyakoriságnak jobb becslése.
Egy állami alapkutatási pályázat támogatásával egy nagyméretű projekt végrehajtásában veszünk részt (más egyetem mellett, egy nagy hazai vagyonkezelő céggel együtt) kritikus szállítmányok ütemezési és vezérlési feladatai megoldásában. A készülő online algoritmus képes lesz műholdas kapcsolat, vonalkódos és rádiós azonosító eszközök segítségével a szállítmány olyan útvonalának megadására dinamikusan változó körülmények között is, amely biztonságos célbajuttatást tesz lehetővé.
A korábban említett toleranciával való optimalizálás módszertanát alkalmazzuk statikai feladatok megoldására a talajviszonyok bizonytalanságát figyelembevevő, ezért a különben szokásos túlbiztosítást nem igénylő alapozás tervezéshez. A nagyszámú és bonyolult nemlineáris korlátozó feltétel megbízható módon való figyelembevétele komoly megtakarítást eredményezhet a biztonság terén való kompromisszumok nélkül.
A dinamikus rendszerek megbízható vizsgálata terén szerzett tapasztalatainkat gyakorlati feladatok megoldására is használjuk. Ennek keretében vegyipari gyártósorok tervezéséhez a végbemenő reakciók fixpontjai és separatrixai verifikált meghatározásával lehetőség nyílik olyan berendezések tervezésére, amelyek a kémiai folyamatoknak a fentieken alapuló optimális vezérlését kihasználva a korábbiaknál jobb költség-hatékonysággal működtethetők - megbízhatóan.
Távközlési cégek számára alapvetően fontos piaci részesedésük növelése. E miatt vonzó kínálatot kívánnak mutatni a leendő ügyfelek számára, másrészt az szeretnék, hogy a bevételük elérje a törvényben meghatározott lehetséges mértéket. Egyes előfizetői csomagokat lehet úgy optimalizálni, hogy mindkét cél érvényesüljön. A tarifaoptimalizálásban komoly tapasztalatot szereztünk - mélyebb matematikai eszközöket is felhasználva.
A vállalatok egyes szegmensei optimális működtetéséhez fontos a rendelkezésre álló emberi erőforrások teljeshez közelítő kihasználtsága. A munkaszervezés többcélú optimalizálási problémákat vet fel, gyakran olyant, amelyek megoldására nincs kész elméleti recept. A felmerült konkrét feladatokat az ütemezés, a logisztika és a kiszolgálási feladatok elméletének felhasználásával sikerrel oldottuk meg egy tavközlési cég megbízásából.
Egy belga cég azzal a feladattal keresett meg bennünket, hogy adjunk meg neki egy olyan táblázatot, amely az euro-raklap méretéhez megadja, hogy arra milyen méretű vödörből fér el n darab. A problémát az motiválja, hogy a nyomtatási festékeket forgalmazó cég nem pontosan rakodott raklapjai a kamionra pakolás közben a raklapról kilógó festékes vödröket úgy nyomták meg, hogy azok fedele levált, és a drága termék kárt okozott, ráadásul hiányosan érkezett a megrendelőhöz. Közelítő megoldásokat adtunk a szóbajöhető darabszámokra.
Egy multinacionális gumitermékeket gyártó cég számára két megvalósítási tanulmányt írtunk a teljes gyártás szimulációjáról, illetve a gyártmánycsaládok gyártósorokra való lehetséges javított ütemezéséről - a valós feltételek figyelembevétele mellett.