吳婷

摘要：信息技術(shù)的發(fā)展，帶動了無數(shù)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)與信息技術(shù)、智能化的結(jié)合?；ぎa(chǎn)業(yè)的設計與生產(chǎn)過程需要進行大量復雜的計算、設計和驗證，對于傳統(tǒng)化工行業(yè)來說能夠通過信息技術(shù)或人工智能技術(shù)來優(yōu)化產(chǎn)業(yè)設計或生產(chǎn)流程，能夠大大提升未來化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。研究針對化工智能生產(chǎn)與計算機、人工智能技術(shù)的結(jié)合進行了分析，對化工生產(chǎn)、控制、運營的環(huán)節(jié)的智能化應用方法進行了討論;介紹了化工行業(yè)未來的數(shù)字化移交方式;展望了化工行業(yè)與人工智能技術(shù)結(jié)合過程中的障礙和發(fā)展局限性;最后分析了該行業(yè)未來與信息技術(shù)結(jié)合的發(fā)展前景。

關鍵詞：人工智能;化工;智能化生產(chǎn);應用分析

中圖分類號：TM914.4;TQ056 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）10-0184-03

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等信息技術(shù)的發(fā)展，全球經(jīng)濟、社會各領域的生產(chǎn)和生活正逐漸被引發(fā)鏈式突破，向智能化躍進。國內(nèi)外的制造行業(yè)，從數(shù)碼產(chǎn)品加工、汽車制造到基建產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)，人工智能正以飛快的速度實現(xiàn)與制造類產(chǎn)業(yè)的融合。然而對于流程工業(yè)領域來說，人工智能與之結(jié)合的程度還比較低尚存在較大發(fā)展空間。

以化工產(chǎn)業(yè)為例，流程工業(yè)領域的各類型產(chǎn)業(yè)通常要面臨一些相似的難題，如單一項目投資成本高、投資及生產(chǎn)面臨較大風險以及容易在開采或生產(chǎn)過程中造成污染等問題。同時對于該類型產(chǎn)業(yè)來說，往往要面對比一般制造類產(chǎn)業(yè)更加冗長和復雜的設計工藝及加工流程，產(chǎn)品的運營更容易受到市場大環(huán)境或國家及地方政府的政策影響。因此，文章分析了化工類產(chǎn)業(yè)中開展人工智能與生產(chǎn)、設計的融合的可能性，為化工產(chǎn)業(yè)與人工智能的結(jié)合提供了一些思路，以供同行業(yè)研究人員參考借鑒。

1人工智能在各行業(yè)中的使用

如果人工智能應用于化學工廠，整體的結(jié)構(gòu)應該分為3個級別，如圖1所示。

實施工程項目的企業(yè)慢慢改變了工作方式，這些企業(yè)將智能化引入到工作的各個環(huán)節(jié)，尤其是策劃工作方面。項目全部完成所需要的平均時間開始慢慢變長，隨著工廠實現(xiàn)了辦公、管理和生產(chǎn)的自動化，項目的策劃、實行到投^使用已經(jīng)能夠—起進行。通過對當前現(xiàn)狀的研究，人工智能在化學領域的使用發(fā)展分為4個方面。

1.1智能化策劃

在工程項目中最基本一個環(huán)節(jié)就是設想策劃，這是工廠實現(xiàn)全自動化的重中之重。智能化的策劃工作指的是擺脫企業(yè)人員的參與，直接由機器負責，即人類盡量不參與此類工作，完全交由機器。最終的成果直接網(wǎng)上發(fā)出去，不用面對面匯報工作，這種現(xiàn)代化的工作方式有2方面。

1.1.1智能化的技術(shù)策劃

技術(shù)是化學領域策劃的開端，在通常情況下，人們利用相關的電腦程序以假設的形式得出策劃技術(shù)和策劃過程。但是如果這些實現(xiàn)了智能化，那么最終獲得的結(jié)果就是多樣的，我們的選擇余地就不再那么局限。

1.1.2工程的分析與策劃

工程分析與策劃的實質(zhì)是根據(jù)固定的準測，并按照實際要求，畫出或者寫出整個即將進行的工程項目。人工智能模式下，我們可以將工程分析與策劃的固定準測植人到智能化系統(tǒng)中，智能化系統(tǒng)也可以根據(jù)固定準則，和工作人員一起合作，把整個工程清晰的呈現(xiàn)出來，然后由專業(yè)人士認真核實決定出最后的結(jié)果。這樣一來，整個工程分析與策劃的品質(zhì)就得到提升，耗時上也縮短了不少。

1.2智能化的管控

通常情況下，化學工廠內(nèi)部的產(chǎn)品生產(chǎn)是非常繁雜的，在這一過程中大部分產(chǎn)品容易燃燒和爆炸，也極容易對環(huán)境造成污染，所以必須有一套完善的操控系統(tǒng)，時刻對整個生產(chǎn)過程精準地實施觀察與掌控，避免出現(xiàn)意外。

化學領域的智能化掌控系統(tǒng)基本不需要工作人員參與其中，僅僅使用計算機，自行整合數(shù)據(jù)資源對生產(chǎn)過程實施觀察與掌控，以確保工廠的正常運營。

1.3智能化的生產(chǎn)過程

化學工廠的整個生產(chǎn)過程是十分繁瑣的，智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)按照一定的限制準則和客戶的下單時間，在盡可能低成本和低消耗又不耽誤生產(chǎn)和發(fā)貨的情況下合理確定整個生產(chǎn)流程，這樣就可以最大限度地節(jié)省人力、物力，為工廠爭取到最大利潤的空間。智能化處理系統(tǒng)將智能化管控和智能化運作聯(lián)系在一起，保證了化學工廠生產(chǎn)的順利進行。

1.4智能化運作

化學領域的市場變化莫測，這都直接影響到了化學工廠的正常運作，例如原料的稀缺和產(chǎn)品價錢的高低變動等要素?，F(xiàn)如今工廠的經(jīng)營形式已經(jīng)發(fā)生了相應的變化，在市場的不斷沖擊下，工廠做出一些改革是很有必要的。當然，化學工廠的運營無法完全跟得上市場的變動，這也是情有可原的，比如工廠管理層工作中存在問題。

智能化的經(jīng)營系統(tǒng)功能繁多，包含了工廠運作的各個方面，一應俱全，它能夠讓工廠及時應對市場的變化，并制定出正確的處理方法。這就使工廠在低原料和低成本的前提下獲得更高的利潤，促進了化學領域的發(fā)展。

2數(shù)據(jù)輸出

將化學工廠打造為人工智能型的運作系統(tǒng)的根本是把化學工廠內(nèi)部一些復雜多變的工作轉(zhuǎn)化為可以度量的數(shù)據(jù)，尤其是策劃結(jié)果可以以數(shù)字的形式輸出。因為在傳統(tǒng)模式下，工程策劃的結(jié)果都是給出一張圖紙。但是在人工智能模式下，結(jié)果的呈現(xiàn)都是數(shù)字，不僅方便快捷，而且大大的節(jié)約了成本，減少了不必要的浪費，更重要的是后期便于隨時查找和使用。這種數(shù)字型的模式能夠?qū)φ麄€工程策劃進行有效的監(jiān)管處理，最終客戶可以拿到一份數(shù)據(jù)型的文檔。這些數(shù)字型文件會在系統(tǒng)中不斷傳導，對每一版進行有效管理，能夠解決數(shù)據(jù)多，誤差大的問題。這些數(shù)據(jù)還可以為構(gòu)建智能化工廠做儲備。當然，要實現(xiàn)這種數(shù)字型模式，必須把分析策劃的文件變成有效的數(shù)字系統(tǒng)，這就需要運用相關程序來保證數(shù)字化模式的正常運行。

3化工智能化發(fā)展的限制因素

3.1產(chǎn)業(yè)特點

化學工廠的工作過程細密而繁雜，整個工程不是一成不變的，是一個龐大的體系，與多種技術(shù)和領域都存在一定的聯(lián)系，而且分析策劃與生產(chǎn)過程并不是那么簡單。所有環(huán)節(jié)的數(shù)字信息都起著至關重要的作用。當前，智能化的化學工業(yè)還沒有得到有效的普及與發(fā)展，而且存在一些影響因素。

3.1.1數(shù)據(jù)型分析策劃的差異性

化工行業(yè)的項目策劃發(fā)展緩慢，部分電腦程序雖然具備數(shù)據(jù)化功能，但是技術(shù)相對還是不夠高端。另外，電腦程序的功效和升級空間不大，無法適時進行調(diào)度。這種情況非但沒有減輕企業(yè)負擔，還為項目策劃增加了很多難題，另業(yè)界十分頭疼。

3.1.2工廠設備的操控方法

通常情況下，化學工廠內(nèi)部裝備設施的操控方法都是由其廠家依據(jù)機器的實際狀況來給出的，完全不參考生產(chǎn)技術(shù)，更嚴重的是有時候兩者還存在一定的排斥性，再加上部分文件資源缺失，導致工作無法正常進行。另外，生產(chǎn)技術(shù)有其專利，工程公司是無法隨意進行調(diào)整的，這樣也就無法利用智能化模式進行統(tǒng)一的控制，進而也無法制定出適合工廠自身實際情況的方案。

3.1.3人工智能技能與應用動機

化學工業(yè)在發(fā)達國家已經(jīng)開始走向了衰落。在發(fā)展中國家，該項產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也并不是那么順利，智能化化工并沒有得到各企業(yè)的青睞，大家并不愿意對其進行大量的投入?，F(xiàn)階段，一些商家只是簡單的介紹了智能化工廠，并不全面和正規(guī)，社會上各界人士也并沒有對智能化工廠進行專業(yè)的系統(tǒng)論述，也沒有成文的規(guī)定，構(gòu)建起來更是困難重重。有的企業(yè)只是使用簡單的電腦程序進行操作，對人工智能沒有深刻的認識，對于工廠運作和發(fā)展沒有任何有效的作用，而且當前根本不存在一款完全適合化工領域使用的智能化電腦程序。

3.2投入所獲得的收益

項目投資存在收益，那么該項目才會得到更進一步的發(fā)展。比如建設智能化工廠，前期的投資肯定是巨大的，而在短時間內(nèi)根本無法獲得可觀的收益。其主要原因包括：①建設智能化工廠沒有完善的理論和體系支持，也沒有相關的現(xiàn)代化技術(shù);②化學工業(yè)領域的生產(chǎn)存在一定的風險性，發(fā)展也不穩(wěn)定，所以建設智能化工廠對設備的要求是相當嚴格的，不是任何一種計算機程序就能拿來使用，需要一套完善的先進的數(shù)字化系統(tǒng)。

4結(jié)語

對于化工行業(yè)及各大企業(yè)來說，設計及生產(chǎn)工藝的好壞直接決定了企業(yè)在該行業(yè)中的地位及企業(yè)未來的發(fā)展前景。設計及生產(chǎn)工藝流程與人工智能的融合能夠幫助化工企業(yè)安全、長久、高效地獲得經(jīng)濟效益。文章針對化工產(chǎn)業(yè)設計、控制、生產(chǎn)、運營等領域與人工智能的結(jié)合進行了深入分析，得出相應結(jié)論?；ぎa(chǎn)業(yè)與人工智能的結(jié)合能夠促使化工企業(yè)跳出傳統(tǒng)制造行業(yè)的范疇，使化工企業(yè)能夠在一定的體系中，完成對化工原材料、能源或其他形勢自然資源的利用，真正實現(xiàn)精細化生產(chǎn)和運營。保證企業(yè)在面對市場變化、材料性質(zhì)變化等問題時不影響自身企業(yè)的經(jīng)濟效益。