王小春

摘 要：化工生产行业相较于其他传统行业，具有弹性大、生产周期长等多个特点，因此其在生产过程中对计算机技术的要求也在逐年增高。针对其行业特点，计算机技术对其的影响具有很大的发展空间。智能化的科学技术深入到化工生产中的多个层面，诸如辅助制图、信息统计与处理等。文章通过对其发展现状和局限性的多角度分析，来得出其发展前景。并通过总结相关经验来提高计算机技术于化工智能化生产中的应用比率，促进行业发展，助力企业稳步提升。

关键词：计算机技术;化工智能化生产;数字化交付技术

中图分类号：TQ056;TP39   文献标识码：A      文章编号：1001-5922（2020）10-0112-04

Abstract：Compared with other traditional industries， the chemical production industry has many characteristics such as large flexibility and long production cycle. Therefore， the requirements for computer technology in the production process are also increasing year by year. According to the characteristics of its industry， the influence of computer technology on it has a lot of room for development. Intelligent science and technology have penetrated into many levels in chemical production， such as auxiliary mapping， information statistics and processing. This paper draws its development prospects through a multi-angle analysis of its development status and limitations. And by summing up relevant experience， the application rate of computer technology in the intelligent production of chemical industry is increased， promoting the development of the industry， and helping enterprises to steadily improve.

Key words：computer technology; chemical intelligent production; digital delivery technology

0 引 言

21世紀以来，移动物联网和云端大数据等计算机技术都得到了飞速的发展，多种智能化技术的整体推动也使得其在化工生产中占据了引导地位。化工行业作为我国的传统行业和支柱性产业，长久以来面临着资金投入过大、生产危险性高等多方面的挑战。同时还会受到环保监测、市场实际发展等外部因素的影响，因此对智能化生产的需求也在逐年增高。通过引入计算机技术，来确保其生产效率的提升，从而达到促进行业完美转型和稳步发展的最终目的。

1 智能化计算机技术于化工行业中的应用

1.1 智能化技术于化工行业的应用框架

智能化生产模式主要体现于3个层面，控制、生产和运营3个层面完成智能化转化有助于推动企业生产效率的提升，同时其在设计流程方面体现的优势也是不容忽视的。伴随着智能设计模式的渗透与深入，化工生产方面取得了实质的转变。智能化构架的具体流程如图1所示。

由此可见通过构建信息平台，来完善化工工厂的基础设施建设有助于提升生产速率。通过平台对已有的数据进行系统的分类和存储，后期使用时可有效缩短调用时间，这种信息的预处理方式有助于日常管理的有素开展。

1.2 计算机技术于化工设计中的应用

化工设计过程中离不开工程计算的支持，面对数据量庞大且运算过程极其复杂的化工计算，相较于传统的人力计算，应用计算机技术可以快速的提升运算速率。借助精准的设计力可以快速完成绘图或冗杂的计算，计算机技术的应用大大地减少了相关人员的工作压力，其中尤以辅助性绘图和模拟设计的应用最为明显。

1.2.1 于辅助性绘图中的应用

于化工生产中应用计算机技术，可以快速的分析出应用材质的理化特性，还可完成基本的实验分析和数据分析等流程。通过研究人员的努力，计算机辅助性绘图技术（CAD）得到了不断的完善和发展，其在化工生产方面的应用也推动了该行业的快速发展。借助CAD作为设计软件，可以将生产设备的二维图纸转化为更加直观的三维图纸。这种形式的转变可以更好的完成设计分布图和设备组成图的精准绘制，还可通过形象的演示过程来完成设备局部配件的动态运动模仿。这种干涉仿真模拟有助于发现设备零件使用过程中的缺陷型，方便加以优化和改正，以此来确保零件的设计更具可操作性和安全性。除了出现率较高的CAD软件，近年来新发明的PDS软件也得到了普遍的使用，涵盖信息丰富全面和便于操作应用都是其显著的优点。

1.2.2 于化工模型设计中的应用

持续冗杂是化工过程的基本特点，如果仅以手工计算来完成，需要投入大量的人力和时间，还无法确定其准确性，计算机技术的应用则可以很好的解决这一问题。通过借助智能机器的精准运算力，可以很大程度上的精简运算工作量，还可通过内设系统完成对化工过程的科学分析。伴随着几十年的不懈努力和不断完善，Aspen Plus、HYSYS、DESIG2等设计软件被开发了出来，并广泛的应用到了化工模型设计之中。极大地数据集成能力和所涵盖的热力学函数，可以完成数据分析和仿真运行等多个设计环节，使生产效益得到了最大限度的保障。而近年来得以应用的Lab VIEW软件则因较好的参数整合能力，直观性的参数对比有助于化工模型设计的改良。

1.3 于化工生产中的应用

近年来计算机技术于化工生产中的应用越发普遍，通过运用先进的科学技术将生产过程与日常经营相融合，化工产业的自动化水平得到了稳定提高。产研一体和管优结合的生产模式更加符合当代社会经济的发展现状。计算机技术的普及及应用，建立了新的供销关系，企业与市场之间的密切联系创发除了新的功效方案，并通过高效率的经营模式来获取最大化的经济利益。同时计算机技术也于仪器测试方面发挥着巨大的作用，借助计算机技术设定相应程序后，精密仪器可自行运转无需人员看管。这一技术的实施可以很大程度上解放人力，并为化工生产提供适当的技术支持及保障。当然计算机技术最终的体现还是在生产方面。鉴于化工类企业的生产特性，其安全问题一直是备受关注的。计算机技术的投入可科学性的检测出化工原料中的毒素成分，确保生产过程时刻处于可控范围内，具有安全性和稳定性的优势，举例来讲实际生产过程中可运用DCS软件来对生产流程进行分级把控，有助于提升效率。

1.4 于化工科研和技术教学中的应用

1.4.1数据整合及处理

在化工生产过程中，模拟实验和数据计算是不可或缺的流程。但是复杂冗长的原始数据认为处理起来十分的麻烦，而且鉴于化学反应的特性，其数据较容易受到诸多外部的影响，这种不确定性致使无法获取精准的参数数据，只能在一定范围内进行比对和测试。而计算机技术因其较强的准确性可以有效减少实验数据偏差，精简实验次数并缩小参数范围。以Origin软件举例，它是一款结合数据处理、虚拟测试等多种功能于一体的智能化软件。通过输入已有的参数数据，可自动生成所需的图纸样稿，这种精简的设计方式对化工技术人员有辅助作用，可助力其快速完成既定的工作目标，减轻工作负担减缓工作压力。

1.4.2 化工仿真技术

通过在真实的化工环境下运用模具进行虚拟演示和分析即为化工仿真技术。这种新型计算机技术可将具体的实验过程以动画的形式展现在屏幕上，更加直观的观感体验有助于理解。以Chem Lab举例，通过在软件中构建虚拟的实验环境进行相应的实验流程。通过形象化的动画演示有助于工作人员对生产过程的深入性理解，从而进一步提升工作能力。还可通过显示化工生产过程中容易出现的安全问题来提升工人的安全意识。可在虚拟演示过程中增加互动缓解，来提升观看人员的参与感，使其更具学习积极性。化工仿真技术应用在化工生产中可以使其更具优化性，并提升已有资源的利用率。

2 数字化交付技术的具体分析

2.1 设计平台的构建

目前我国大部分的化工行业在生产过程中应用的是CAD或Excel等辅助软件，具有一定的科技性和智能性。企业通过构建数字化平台，可对生产过程进行信息化管理，并通过多层次的协同互助来提升化工生产的效率。具体的设计平台框架如图2所示：

通过上述图表我们可以得知该设计平台可以将储存的文档转变为基础数据，同步化的数据还可将三维立体模型和设计图纸转化为数字数据进行体现。

2.2   具体应用案例分析

以化工生产中经常出现的合成氨项目为具体例子，将数值设定为2.05kt/d.应用AVEVA Plant设计平台来完成数据的提交和生产过程中的信息化管理，并通过图纸和数据相结合的成品样本来完成文件的交接。处于同一数据平台的生产流程在资料互通时可降低失误率，设计品质和互通效率都得到了极大的提升。在平台内完成生产所需的设计工作后，就可以进入到数据交互阶段，通过向出资者提供设计成品的样图，并对其数据参数、立体模型和数据文档的全面讲解来帮助投资者更好的理解设计理念。虽然数字化交付技术目前于化工生产中的应用十分普遍，但是现有受计算机技术发展的限制其运行并不是十分的完善。相较于传统的纸质交流方式虽然更加具有科技感，但仍需要不断改进技术来促进化工生产智能化的形成。

3 发展局限性分析

3.1   数字化设计发展程度的差距

现有计算机数字化设计的发展水平较低，在化工生产生产过程中起到的只是辅助作用。现有的Auto CAD和PDS等智能软件虽然可以加快化工生产智能化的发展，但与实际的行业发展需求和社会实际需要还存有一定的差距。虽然减少了人力物力和资金的投入，提升了生产速率，但相对不完善的计算机技术应用过程中容易产生故障，漫长的检测和维修时间都为化工生产的正常运行造成了阻碍。化工生产的过程复杂还需要极强的精准度和安全性，一个环节出现纰漏或各个流程衔接不断都会影响生产效率。数字化设计发展程度与实际需求的不相符一定程度上的限制了化工生产的发展[1]。

3.2    制作工艺流程缺乏控制策略

在化工厂的日常生产过程中，加压炉和压缩机组长时间处于工作状态，这些主要设备的控制策略很少是由后期运用计算机技术设定而成的，多数是出厂前就由生产厂家完成了设定。在实际生产过程中，既定的控制策略不能很好地贴合生产工艺流程的需求，极少数的主要设备甚至还会与生产流程发生冲突。技术性资料的欠缺也容易使关键设备停滞在原始工作状态，鉴于控制策略受到生产厂家和专利供应商的限制过多，计算机技术很难在后期添加到工生产常用的设备当中。这种固态的控制策略不利于推动化工生产朝着智能化的发展，也很难将生产设备调制最优状态[2]。

3.3   缺乏建设动力和先进技术的支持

鉴于我国化工行业的发展速度，相较于西方发达国家，还处于生产技术和资金的初步累积阶段，在生产过程中缺乏建设动力和先进计算机技术的支持。国内很多的化工企业在生产中仅依靠单一的计算机技术，物理累积的方式使生产的产品品质单一在国际市场上竞争力较弱。单一规格的產品提供的数据参数有限，无法为今后的生产提供数据参考和沟通交流。没有先进的技术加以支持无法完成传统生产模式向智能化生产模式的过度。

4 计算机技术于智能化工厂生产中的应用展望

4.1 于化工设计中的应用展望

化工行业作为我国的朝阳产业，其发展前景是十分广阔的，伴随着社会经济的发展和计算机技术的全面提升，今后的化工设计也不会仅仅限制于三维立体图形的呈现方式。计算机技术的应用有助于提供更精准的设计方案，产品质量的提升和产品更新换代都得以保障。這种生产产品品质的全面提升，可提升企业的核心竞争力，有助于企业在相互较量中占据更大的市场份额。同时在计算机技术的不断发展和优化过程中，可配备大容量数据库来储存参数数据，将化工设计的模拟系统趋于智能化发展。在实际设计过程中，还可将以往总结的丰富经验作为辅助力量进行应用，动静兼具的虚拟流程有助于设计出性能更加优异的智能化软件。

4.2 于化工生产中的应用展望

相较于传统的化工生产模式，未来的发展方向会以智能化、自动化的方向为主要目标。举例来讲，众所周知化工企业的生产过程中存在着一定的危险性，安全事故频发对从业人员的身体健康和企业经济都有很大的影响。可以借助先进的计算机技术来研发智能机器人，将熟悉化工生产流程的机器人安排在生产线工作，代替工作人员从事危险性较高的工作，及保障人身及财产的安全，也有助智能化生产流程的构建。计算机技术以其超高的应用型和精准性，是化工生产过程中不可或缺的辅助软件。它的应用不仅是化工行业和社会发展的实际需要，也是国家软实力以及经济实力提升的有效助力[3]。

4.3 于化工调研中的应用展望

作为兼具综合性和智能性的实用工具，以计算机技术为依托发展而成的数据处理软件，可以将前人经过不断探索和反复改良的经验融入到今后的化工生产过程之中。通过二者的相互融合，促进应用软件朝着更加智能化的方向发展。应用于化学调研之中，可使原本枯燥无味的实验模拟过程，更具直观性和紧密型，生动形象的虚拟展示有助于我们更好的理解生产操作过程。具有精准比对和纠错功能的仿真系统有着良好的发展前景和广阔的发展空间，其在智能化化工生产中的应用也会更加普遍。

5   结语

鉴于科技的迅猛发展，计算机技术在我们日常生活生产中的应用也变得越发广泛。我国的化工企业也应顺应社会发展的潮流，将先进科技与生产流程相结合，完成其由传统固有模式向先进智能化模式的转变。例如数字化交付技术的应用就很好的实现了数据之间跨专业和平台的交互。这不仅对推动化工科技的深入普及有助力作用，也有助于提升生产效率，加强企业核心竞争力，助力我国化工企业和社会经济的繁荣发展。

参考文献

[1]高尚杰.浅谈计算机技术的发展趋势[J].中国新通信，2018（22） ：149-150.

[2]张婧.我国计算机技术发展趋势探究[J].电脑知识与技术，2018（20） ：246-247+251.

[3]程家谊.数字与信息化时代下的计算机技术发展[J].信息记录材料，2018（03） ：44-45.