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27.03.2014 | Ausgabe 3/2016

Journal of Intelligent Manufacturing 3/2016

Process analytics formalism for decision guidance in sustainable manufacturing

Zeitschrift:
Journal of Intelligent Manufacturing > Ausgabe 3/2016
Autoren:
Alexander Brodsky, Guodong Shao, Frank Riddick
Wichtige Hinweise
Disclaimer: No approval or endorsement of any commercial product by the National Institute of Standards and Technology is intended or implied. Certain commercial software systems are identified in this paper to facilitate understanding. Such identification does not imply that these software systems are necessarily the best available for the purpose.

Abstract

This paper introduces National Institute of Standards and Technology (NIST)’s Sustainable Process Analytics Formalism (SPAF) to facilitate the use of simulation and optimization technologies for decision support in sustainable manufacturing. SPAF allows formal modeling of modular, extensible, and reusable process components and enables sustainability performance prediction, what-if analysis, and decision optimization based on mathematical programming. SPAF models describe (1) process structure and resource flow, (2) process data, (3) control variables, and (4) computation of sustainability metrics, constraints, and objectives. This paper presents the SPAF syntax and formal semantics, provides a sound and complete algorithm to translate SPAF models into formal mathematical programming models, and illustrates the use of SPAF through a manufacturing process example.

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