劉二暢

摘 要：進入二十一世紀以來，人工智能（AI）進入高速發(fā)展階段，并逐步滲透到了各個領(lǐng)域，對人類的生活產(chǎn)生了巨大的影響和沖擊。AI在化工行業(yè)的應(yīng)用也在發(fā)生日新月異的變化，本文從工藝研發(fā)，工業(yè)生產(chǎn)，安全環(huán)保的角度來簡要概述AI在化工行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：AI;工藝研發(fā);工業(yè)生產(chǎn);安全環(huán)保

1 AI在化工工藝研發(fā)中的應(yīng)用

化工工藝的研發(fā)在整個工藝生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，特別是一些復(fù)雜工藝的優(yōu)化。傳統(tǒng)模式是靠人力去不斷的進行試驗，結(jié)果分析，調(diào)整參數(shù)，最終達到優(yōu)化的目的。這種模式不僅費時耗力，而且成本很高，特別是新產(chǎn)品的開發(fā)，往往一個產(chǎn)品要經(jīng)歷幾年甚至幾十年的實驗研究才能得以問世。隨著時代的發(fā)展，科技的進步，人們的生活水平不斷提高，對新的物質(zhì)需求越來越迫切?；ぷ鳛榕c人類生活衣，食，住，行密切關(guān)聯(lián)的行業(yè)，急待快速發(fā)展。AI在化工研發(fā)中的應(yīng)用正是適應(yīng)了這一需求，近年來，3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，正是人工智能在多個領(lǐng)域應(yīng)用的實例。通過3D打印技術(shù)的應(yīng)用，人們希望能在藥物分子的合成研發(fā)中有重大突破。對于一些臨床急需驗證而人類在短期內(nèi)靠實驗研究無法合成的藥物分子，有望通過3D打印的手段得以實現(xiàn)，并盡早的用到臨床實踐和疾病的治療當中。同時，一些與實驗參數(shù)設(shè)計有關(guān)的AI軟件的使用，使藥物研發(fā)階段的參數(shù)優(yōu)化變得更加快捷和高效，能在很短的時間內(nèi)找到最適合的工藝參數(shù)，這無疑是節(jié)省了大量的人力和物力。未來時間里，AI在化工工藝研發(fā)中必定會發(fā)揮越來越重要的作用。

2 AI在化工工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

近年來，AI在化工工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更顯突出，化工生產(chǎn)行業(yè)是最早采用自動化控制的工業(yè)之一，AI的影響也是最先觸及的。最明顯的變化是大量的現(xiàn)場操作工人被AI控制的自動化設(shè)備所替代！相比于二十年前的情況，同樣的裝置規(guī)模，現(xiàn)在用工數(shù)量相比減少50%以上。實際上，隨著設(shè)備自動化程度的不斷提高，化工企業(yè)的操作工人還將持續(xù)減少。隨之而來的不僅是人力成本的大幅降低，而且，由于自動化程度高，物料測量更精準，工藝參數(shù)的控制更精確，使得化工產(chǎn)品質(zhì)量上也有大幅度提高。這些都是AI在化工生產(chǎn)中帶來的革命性的進步。目前已經(jīng)在用的先進控制（Advanced Process Control，簡稱“APC”）系統(tǒng)，該技術(shù)采用先進的控制理論和控制方法，以工藝過程分析和數(shù)學(xué)模型計算為核心，以工廠控制網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)為信息載體，使生產(chǎn)過程控制由原來的常規(guī)PID控制過渡到多變量模型預(yù)測控制，承擔大多數(shù)常規(guī)操作任務(wù)，而且這個系統(tǒng)還在不斷深化發(fā)展，結(jié)合裝置DCS采集的大數(shù)據(jù)，配以更多變量的模型，這樣的控制系統(tǒng)將越來越先進，控制精準度越來越高。可以設(shè)想，將來智能化系統(tǒng)通過自主學(xué)習(xí)，可以使裝置始終處于最優(yōu)運行狀態(tài)，甚至可以開發(fā)出新的技術(shù)工藝。未來的發(fā)展趨勢是人工智能時代，每個化工廠都是一個高科技公司，生產(chǎn)產(chǎn)品僅僅是一項副業(yè)，其主業(yè)是不斷優(yōu)化技術(shù)，不斷研究開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，一個產(chǎn)品生命周期會很短，很快就會被更好的產(chǎn)品所取代。速度和效率，更深層次的智能化將成為行業(yè)內(nèi)競爭的關(guān)鍵因素，而隨著科技技術(shù)的不斷提高，未來對人才的需求也將發(fā)生根本性的變化。純?nèi)斯げ僮鞯墓ぷ鲘徫粚⒉粡?fù)存在，企業(yè)需要的是懂知識，懂技術(shù)的高科技人才。

3 AI在化工行業(yè)安全環(huán)保中的應(yīng)用

對于化工行業(yè)來說，安全環(huán)保任務(wù)艱巨，重于泰山。特別是不斷持續(xù)發(fā)生的化工安全事故，給人們的生命和財產(chǎn)帶來了巨額損失。AI以其獨特的優(yōu)勢，逐漸在安全環(huán)保中起到越來越重要的作用。日前，燕山石化成功研發(fā)火災(zāi)智能識別系統(tǒng)，傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)是通過前端增設(shè)傳感器，采集感應(yīng)到溫度、煙霧等信息后進行報警的，而且需要人工盯屏才能發(fā)現(xiàn)火情。而燕山石化火災(zāi)智能識別系統(tǒng)則基于原有工業(yè)視頻網(wǎng)絡(luò)，不用再添加前端傳感器。它利用計算機視覺，實時采集視頻攝像數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)分析，第一時間自動識別出火情。不僅為火災(zāi)應(yīng)急救援爭取了寶貴時間，還因為無需人工盯屏，而有效避免了傳統(tǒng)的工業(yè)視頻人工巡檢工作的疏漏和延遲應(yīng)急等問題。而另一方面，伴隨AI的發(fā)展而產(chǎn)生的工業(yè)機器人，正在發(fā)揮越來越重要的作用。利用機器人的優(yōu)勢，可以達到極高的效率、精度和一致性，同時有效降低人工操作及人為錯誤對檢測質(zhì)量和效率的影響。此外，在勞動強度大，環(huán)境惡劣的情況下，智能機器人的使用顯得尤為重要。例如在集裝箱檢驗檢疫熏蒸處理上，基于智能移動機器人平臺能夠取代人力完成溴甲烷、磷化氫、乙酸乙酯等熏蒸劑的投放、濃度檢測、環(huán)境殘留檢測等工作，把作業(yè)人員從有毒有害危險及惡劣的環(huán)境中解放出來。同時，技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級導(dǎo)致“機器”成本逐漸降低，“機器換人”已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)束語

未來已來，社會的飛速發(fā)展帶動著各行各業(yè)都在發(fā)生著翻天覆地的變化。無論我們接受與否，人工智能必將滲透到人們生活的方方面面。而在化工行業(yè)未來的發(fā)展中，人工智能將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為化工朝向更精尖，更高端，更先進的方向發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。同時，由于AI技術(shù)對工業(yè)發(fā)展所產(chǎn)生的革命性影響，社會對人才的需求也將發(fā)生改變。低端的純?nèi)斯げ僮鲘徫粚⒉粡?fù)存在，取而代之的將是AI操作系統(tǒng)。而需要人力操作的，將是有更高技術(shù)含量要求的工作崗位。

參考文獻：

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