Implementing value management as a decision-making tool in the design stages of design and build construction projects : a methodology for improved cost optimization

Value Management (VM) has been proven to provide a structured framework, together with other supporting tools and techniques, that facilitate effective decision-making in many types of projects, thus achieving ‘best value’ for clients. One of the major success factors of VM in achieving better project objectives for clients is through the provision of beneficial input by multi-disciplinary team members being involved in critical decision-making discussions during the early stage of construction projects. This paper describes a doctoral research proposal based on the application of VM in design and build construction projects, especially focusing on the design stage. The research aims to study the effects of implementing VM in design and build construction projects, in particular how well the methodology addresses issues related to cost overruns resulting from poor coordination and overlooking of critical constructability issues amongst team members in construction projects in Malaysia. It is proposed that through contractors’ early involvement during the design stage, combined with the use of the VM methodology, particularly as a decision-making tool, better optimization of construction cost can be achieved, thus promoting more efficient and effective constructability. The main methods used in this research involve a thorough literature study, semi-structured interviews, and a survey of major stakeholders, a detailed case study and a VM workshop and focus group discussions involving construction professionals in order to explore and possibly develop a framework and a specific methodology for the facilitating successful application of VM within design and build construction projects.

A cost optimization-based design of precast concrete floors using genetic algorithms

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fresnel-based modular solar fields for performance/cost optimization in solar thermal power plants: A comparison with parabolic trough collectors.

Linear Fresnel collectors are identified as a technology that should play a main role in order to reduce cost of Concentrating Solar Power. An optical and thermal analysis of the different blocks of the solar power plant is carried out, where Fresnel arrays are compared with the most extended linear technology: parabolic trough collectors. It is demonstrated that the optical performance of Fresnel array is very close to that of PTC, with similar values of maximum flux intensities. In addition, if the heat carrier fluid flows in series by the tubes of the receiver, relatively high thermal efficiencies are achieved. Thus, an annual solar to electricity efficiency of 19% is expected, which is similar to the state of the art in PTCs; this is done with a reduction of costs, thanks to lighter structures, that drives to an estimation of LCOE of around 6.5 c€/kWh.

Vehicle weight/cost optimization. Final report.

IIT Research Institute, Chicago, Ill.

Economic optimization of wind farms in function of the cost of energy produced

Esta tese apresenta um estudo sobre otimização económica de parques eólicos, com o objetivo de obter um algoritmo para otimização económica de parques eólicos através do custo da energia produzida. No estudo utilizou-se uma abordagem multidisciplinar. Inicialmente, apresentam-se as principais tecnologias e diferentes arquiteturas utilizadas nos parques eólicos. Bem como esquemas de funcionamento e gestão dos parques. São identificadas variáveis necessárias e apresenta-se um modelo dimensionamento para cálculo dos custos da energia produzida, tendo-se dado ênfase às instalações onshore e ligados a rede elétrica de distribuição. É feita uma análise rigorosa das características das topologias dos aerogeradores disponíveis no mercado, e simula-se o funcionamento de um parque eólico para testar a validade dos modelos desenvolvidos. Também é implementado um algoritmo para a obtenção de uma resposta otimizada para o ciclo de vida económico do parque eólico em estudo. A abordagem proposta envolve algoritmos para otimização do custo de produção com multiplas funções objetivas com base na descrição matemática da produção de eletricidade. Foram desenvolvidos modelos de otimização linear, que estabelece a ligação entre o custo económico e a produção de eletricidade, tendo em conta ainda as emissões de CO2 em instrumentos de política energética para energia eólica. São propostas expressões para o cálculo do custo de energia com variáveis não convencionais, nomeadamente, para a produção variável do parque eólico, fator de funcionamento e coeficiente de eficiência geral do sistema. Para as duas últimas, também é analisado o impacto da distribuição do vento predominante no sistema de conversão de energia eólica. Verifica-se que os resultados obtidos pelos algoritmos propostos são similares às obtidas por demais métodos numéricos já publicados na comunidade científica, e que o algoritmo de otimização económica sofre influência significativa dos valores obtidos dos coeficientes em questão. Finalmente, é demonstrado que o algoritmo proposto (LCOEwso) é útil para o dimensionamento e cálculo dos custos de capital e O&M dos parques eólicos com informação incompleta ou em fase de projeto. Nesse sentido, o contributo desta tese vem ser desenvolver uma ferramenta de apoio à tomada de decisão de um gestor, investidor ou ainda agente público em fomentar a implantação de um parque eólico.

Integrating Aircraft Cost Modelling into Conceptual Design

The article presents cost modeling results from the application of the Genetic-Causal cost modeling principle. Industrial results from redesign are also presented to verify the opportunity for early concept cost optimization by using Genetic-Causal cost drivers to guide the conceptual design process for structural assemblies. The acquisition cost is considered through the modeling of the recurring unit cost and non-recurring design cost. The operational cost is modeled relative to acquisition cost and fuel burn for predominately metal or composites designs. The main contribution of this study is the application of the Genetic-Causal principle to the modeling of cost, helping to understand how conceptual design parameters impact on cost, and linking that to customer requirements and life cycle cost.

Optimization analysis of dual-purpose systems

This paper aims to analyze dual-purpose systems focusing the total cost optimization; a superstructure is proposed to present cogeneration systems and desalination technologies alternatives for the synthesis process. The superstructure consists of excluding components, gas turbines or conventional steam generators with excluding alternatives of supplying fuel for each combustion system. Also, backpressure or condensing/extraction steam turbine for supplying process steam could be selected. Finally one desalination unit chosen between electrically-driven or steam-driven reverse osmosis. multi-effect and multistage flash should be included. The analysis herein performed is based on energy and mass conservation equations, as well as the technological limiting equation of equipment. The results for ten different commercial gas turbines revealed that electrically-driven reverse osmosis was always chosen together with both natural gas and gasified biomass gas turbines. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

OPTICAL FLOW ESTIMATION USING APPROXIMATE NEAREST NEIGHBOR FIELD FUSION

This paper proposes an optical flow algorithm by adapting Approximate Nearest Neighbor Fields (ANNF) to obtain a pixel level optical flow between image sequence. Patch similarity based coherency is performed to refine the ANNF maps. Further improvement in mapping between the two images are obtained by fusing bidirectional ANNF maps between pair of images. Thus a highly accurate pixel level flow is obtained between the pair of images. Using pyramidal cost optimization, the pixel level optical flow is further optimized to a sub-pixel level. The proposed approach is evaluated on the middlebury dataset and the performance obtained is comparable with the state of the art approaches. Furthermore, the proposed approach can be used to compute large displacement optical flow as evaluated using MPI Sintel dataset.

Gestão de resíduos para uma construção sustentável

Os resíduos sólidos (RS) têm vindo a aumentar em quantidade e diversidade nas últimas décadas em todo o mundo, em resultado da explosão demográfica, do crescimento económico e do aumento da construção, acentuando-se também a produção de resíduos perigosos. Por estas mesmas razões têm surgido limitações do espaço disponível para deposição final de RS. A prática atual no sector da construção pode ser alterada através da introdução de uma gestão eficiente, optimizadora de custos, com a produção de menos resíduos produzidos e também através da implementação de medidas preventivas de produção de resíduos nas obras. Pretende-se, no âmbito deste trabalho, abordar a problemática da gestão de resíduos de construção em obra e contribuir para alterar a situação descrita, apresentando e validando ferramentas a utilizar na gestão de RS. O principal objetivo do trabalho é avaliar os impactes ambientais associados à gestão dos resíduos produzidos na obra na fase de construção. Nas obras em estudo foi recolhida informação sobre os resíduos (quantidades e tipologia) e analisada, tratada com a finalidade de criar uma ferramenta indispensável na gestão de resíduos de construção e compilado o inventário dos resíduos. Após esta compilação, procedeu-se à avaliação dos impactes. A aplicação da ferramenta de avaliação de ciclo de vida permitem avaliar o impacte das decisões na sustentabilidade da construção, nomeadamente no que diz respeito à geração de resíduos.

Otimização de estruturas de destilação azeotrópica com recurso a planeamento experimental

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Konzeption eines generischen Vorgehensmodells zur strategieorientierten und partizipativen Einführung komplexer Softwaresysteme unter Berücksichtigung organisatorischer Gestaltungsprozesse

Die Dissertation befasst sich mit der Einführung komplexer Softwaresysteme, die, bestehend aus einer Kombination aus parametrisierter Standardsoftware gepaart mit Wettbewerbsvorteil sichernden Individualsoftwarekomponenten, keine Software-Engineering-Projekte im klassischen Sinn mehr darstellen, sondern einer strategieorientierten Gestaltung von Geschäftsprozessen und deren Implementierung in Softwaresystemen bedürfen. Die Problemstellung einer adäquaten Abwägung zwischen TCO-optimierender Einführung und einer gleichzeitigen vollständigen Unterstützung der kritischen Erfolgsfaktoren des Unternehmens ist hierbei von besonderer Bedeutung. Der Einsatz integrierter betriebswirtschaftlicher Standardsoftware, mit den Möglichkeiten einer TCO-Senkung, jedoch ebenfalls der Gefahr eines Verlustes von Alleinstellungsmerkmalen am Markt durch Vereinheitlichungstendenzen, stellt ein in Einführungsprojekten wesentliches zu lösendes Problem dar, um Suboptima zu vermeiden. Die Verwendung von Vorgehensmodellen, die sich oftmals an klassischen Softwareentwicklungsprojekten orientieren oder vereinfachte Phasenmodelle für das Projektmanagement darstellen, bedingt eine fehlende Situationsadäquanz in den Detailsituationen der Teilprojekte eines komplexen Einführungsprojektes. Das in dieser Arbeit entwickelte generische Vorgehensmodell zur strategieorientierten und partizipativen Einführung komplexer Softwaresysteme im betriebswirtschaftlichen Anwendungsbereich macht - aufgrund der besonders herausgearbeiteten Ansätze zu einer strategieorientierten Einführung, respektive Entwicklung derartiger Systeme sowie aufgrund der situationsadäquaten Vorgehensstrategien im Rahmen der Teilprojektorganisation � ein Softwareeinführungsprojekt zu einem Wettbewerbsfaktor stärkenden, strategischen Element im Unternehmen. Die in der Dissertation diskutierten Überlegungen lassen eine Vorgehensweise präferieren, die eine enge Verschmelzung des Projektes zur Organisationsoptimierung mit dem Softwareimplementierungsprozess impliziert. Eine Priorisierung der Geschäftsprozesse mit dem Ziel, zum einen bei Prozessen mit hoher wettbewerbsseitiger Priorität ein organisatorisches Suboptimum zu vermeiden und zum anderen trotzdem den organisatorischen Gestaltungs- und den Systemimplementierungsprozess schnell und ressourcenschonend durchzuführen, ist ein wesentliches Ergebnis der Ausarbeitungen. Zusätzlich führt die Ausgrenzung weiterer Prozesse vom Einführungsvorgang zunächst zu einem Produktivsystem, welches das Unternehmen in den wesentlichen Punkten abdeckt, das aber ebenso in späteren Projektschritten zu einem System erweitert werden kann, welches eine umfassende Funktionalität besitzt. Hieraus ergeben sich Möglichkeiten, strategischen Anforderungen an ein modernes Informationssystem, das die kritischen Erfolgsfaktoren eines Unternehmens konsequent unterstützen muss, gerecht zu werden und gleichzeitig ein so weit als möglich ressourcenschonendes, weil die Kostenreduktionsaspekte einer Standardlösung nutzend, Projekt durchzuführen. Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die situationsadäquate Modellinstanziierung, also die projektspezifische Anpassung des Vorgehensmodells sowie die situationsadäquate Wahl der Vorgehensweisen in Teilprojekten und dadurch Nutzung der Vorteile der verschiedenen Vorgehensstrategien beim konkreten Projektmanagement. Der Notwendigkeit der Entwicklung einer Projektorganisation für prototypingorientiertes Vorgehen wird in diesem Zusammenhang ebenfalls Rechnung getragen. Die Notwendigkeit der Unternehmen, sich einerseits mit starken Differenzierungspotenzialen am Markt hervorzuheben und andererseits bei ständig sinkenden Margen einer Kostenoptimierung nachzukommen, lässt auch in Zukunft das entwickelte Modell als erfolgreich erscheinen. Hinzu kommt die Tendenz zu Best-Of-Breed-Ansätzen und komponentenbasierten Systemen im Rahmen der Softwareauswahl, die eine ausgesprochen differenzierte Vorgehensweise in Projekten verstärkt notwendig machen wird. Durch die in das entwickelte Modell integrierten Prototyping-Ansätze wird der auch in Zukunft an Bedeutung gewinnenden Notwendigkeit der Anwenderintegration Rechnung getragen.

Gestão institucional no ensino superior apoiada pelo uso de tecnologia de informação

O objetivo principal desta pesquisa consiste em identificar os impactos do uso de Tecnologia de Informação (TI) e os possíveis benefícios dele decorrentes na gestão institucional no ensino superior. Verifica-se que o ensino superior, em âmbito mundial, vem passando por uma série de mudanças resultantes, principalmente, do processo de globalização, do avanço e da democratização de acesso à TI. Postula-se que o uso de TI em diferentes contextos organizacionais pode promover a percepção de certos benefícios, geralmente vinculados ao ganho de performance, à integração das informações e ao acesso a uma série de dados indispensáveis ao processo de gestão. Com o intuito de estabelecer uma maior compreensão acerca da gestão institucional no ensino superior, foram indicados os processos de gestão institucional, de gestão acadêmica e de gestão administrativa, tendo como base o modelo das dimensões e dos componentes da educação. Quanto à gestão institucional no ensino superior apoiada pelo uso de TI, foram identificados os níveis de uso de TI nas instituições que serviram de base para o desenvolvimento da pesquisa e os benefícios dele decorrentes. Ao final da tese, verifica-se que o uso de TI é fundamental para a integração da gestão acadêmica e da gestão administrativa e pode agregar certos benefícios à gestão institucional no ensino superior, tais como flexibilidade, inovação, qualidade, produtividade e otimização de custos.

Analysis of the performance of an extraction-condensation steam turbine on a cogeneration system of a Brazilian sugar-alcohol factory

In this work a detailed thermodynamic analysis for an extraction-condensation steam turbine capable to drive a 40 MVA electricity generator in a sugar-alcohol factory was carried out. The use of this turbine in the cogeneration system showed that its efficiency contributed to increase the power generation, although the condensation reduces the overall efficiency of the plant. Sensibility analyses were performed to evaluate the behavior of the overall energy efficiency of a plant with the extraction-condensation turbine in function of the boiler efficiency, the specific consumption of steam in the processes and the condensation rate in the turbine. It was observed that the plant efficiency is very sensible to the condensation rate variation and it increases when there is an increase in the demand of steam for processes.

Thermodynamic analysis of the cogeneration system expansion in a sugar-alcohol factory

In this work it was performed energetic and exergetic analyses of three thermal plants to assessment a cogeneration system in expansion of a sugar-alcohol factory. The initial configuration considered is constituted by a low pressure steam generator, single stage steam turbines for electricity generation and crusher, shredder and mills with mechanical driving. In the intermediary configuration, the low pressure steam generator was substituted by another which generates steam at higher pressure and higher temperature, the steam turbines for electricity generation were substituted by a multiple stages extraction-condensation turbine and the other steam turbines were maintained. The final configuration consists in the substitution of these last turbines by electrical motors. Thermodynamic analyses were performed to evaluate the equipment and the overall plants efficiencies to permit a comparison among the plants. Besides of this, some important parameters of the sugar-alcohol factories were calculated.