工业互联网在化工行业的发展与应用
发布时间:2020-12-14 12:20
随着信息技术的不断发展,工业互联网平台为制造业的智能化发展提供了坚实的基础。对于典型非离散制造业的化工行业,其本身具有很强的多相性、非线性、非平衡、多尺度和多时空域等特性。这使得工业互联网平台在应用于化工行业时,必须考虑化工过程的复杂特性与多尺度下的互联机制。互联化工是工业互联网在化工行业应用中形成的全新的智能制造模式,它具有互联、综合、协同、智慧的特点,它充分利用信息化技术,提高化工企业的运营水平,保障化工过程全生命周期、多尺度耦合的安全生产。互联化工模式将进一步推动化工行业朝向更加高效、智慧、绿色、安全的发展。
【文章来源】:人民论坛·学术前沿. 2020年13期 北大核心CSSCI
【文章页数】:9 页
【部分图文】:
从数据到服务的工业互联网架构图
(2)化工生产过程有严格的过程控制,在控制参数中会将设备能力、原料属性及其热力学、动力学和传递等多种因素耦合在一起。但是,化工过程很复杂,许多现象及其背后的机理尚不能精准描述,比如,工业放大效应、机械应力变化、原材料质量状况,对此需要综合考虑经验与机理知识进行分析。因此,“只关心是什么,不关心为什么”的机器学习技术在化工领域有严重的局限性,基于机理的白箱模型和基于大数据的黑箱模型融合形成的混合模型是工业互联网技术在化工行业应用的重点。(3)工业互联网的目标是提高过程控制能力、提高决策科学性,生产过程智能化和无人化不是其唯一目标,更重要的是保证整个系统能在平稳、安全的最佳状态下运行,使原料、能源和资产的利用率达到最优。这涉及到了基于供应链协同优化和管控一体的先进控制需求。同时,化工行业应用工业互联网技术,还必须考虑多尺度下环境条件与安全边界的强约束性。
化工过程的互联、综合与协同是为了快速并精细化地处理各种问题,满足多目标、多准则下的优化要求,这离不开最新的信息技术成果的支持。许多化工企业正在进行智慧工厂建设,其最重要的目标就是要让具备智慧的机器替代人思考、决策与操作,人工智能技术可增强人们对于复杂体系的认识和控制能力,构成了互联化工的核心技术。[11]图4是互联化工的一种智慧单元结构,它结合了云计算与边缘计算,基于多种先进的信息技术可实现异常工况识别、安全评价、工艺优化与智能控制的一体化。互联化工的过程安全技术
【参考文献】:
期刊论文
[1]微流控法可控构建微尺度功能材料[J]. 汪伟,苏瑶瑶,刘壮,巨晓洁,谢锐,褚良银. 化工进展. 2019(01)
[2]石油和化工行业智能优化制造若干问题及挑战[J]. 钱锋,杜文莉,钟伟民,唐漾. 自动化学报. 2017(06)
[3]石化行业智能工厂应用体系研究[J]. 中国石油和化学工业联合会智能工厂应用体系研究课题组. 中国石油和化工经济分析. 2016(11)
[4]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[5]化学工业4.0新范式及其关键技术[J]. 吉旭,许娟娟,卫柯丞,唐盛伟. 高校化学工程学报. 2015(05)
[6]智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 周济. 中国机械工程. 2015(17)
[7]面向智能工厂的炼化企业生产运营信息化集成模式研究[J]. 覃伟中,冯玉仲,陈定江,朱兵,陈丙珍. 清华大学学报(自然科学版). 2015(04)
[8]智慧制造——面向未来互联网的人机物协同制造新模式[J]. 姚锡凡,练肇通,杨屹,张毅,金鸿. 计算机集成制造系统. 2014(06)
[9]化学工程的发展趋势——认识时空多尺度结构及其效应[J]. 孙宏伟. 化工进展. 2003(03)
本文编号:2916397
【文章来源】:人民论坛·学术前沿. 2020年13期 北大核心CSSCI
【文章页数】:9 页
【部分图文】:
从数据到服务的工业互联网架构图
(2)化工生产过程有严格的过程控制,在控制参数中会将设备能力、原料属性及其热力学、动力学和传递等多种因素耦合在一起。但是,化工过程很复杂,许多现象及其背后的机理尚不能精准描述,比如,工业放大效应、机械应力变化、原材料质量状况,对此需要综合考虑经验与机理知识进行分析。因此,“只关心是什么,不关心为什么”的机器学习技术在化工领域有严重的局限性,基于机理的白箱模型和基于大数据的黑箱模型融合形成的混合模型是工业互联网技术在化工行业应用的重点。(3)工业互联网的目标是提高过程控制能力、提高决策科学性,生产过程智能化和无人化不是其唯一目标,更重要的是保证整个系统能在平稳、安全的最佳状态下运行,使原料、能源和资产的利用率达到最优。这涉及到了基于供应链协同优化和管控一体的先进控制需求。同时,化工行业应用工业互联网技术,还必须考虑多尺度下环境条件与安全边界的强约束性。
化工过程的互联、综合与协同是为了快速并精细化地处理各种问题,满足多目标、多准则下的优化要求,这离不开最新的信息技术成果的支持。许多化工企业正在进行智慧工厂建设,其最重要的目标就是要让具备智慧的机器替代人思考、决策与操作,人工智能技术可增强人们对于复杂体系的认识和控制能力,构成了互联化工的核心技术。[11]图4是互联化工的一种智慧单元结构,它结合了云计算与边缘计算,基于多种先进的信息技术可实现异常工况识别、安全评价、工艺优化与智能控制的一体化。互联化工的过程安全技术
【参考文献】:
期刊论文
[1]微流控法可控构建微尺度功能材料[J]. 汪伟,苏瑶瑶,刘壮,巨晓洁,谢锐,褚良银. 化工进展. 2019(01)
[2]石油和化工行业智能优化制造若干问题及挑战[J]. 钱锋,杜文莉,钟伟民,唐漾. 自动化学报. 2017(06)
[3]石化行业智能工厂应用体系研究[J]. 中国石油和化学工业联合会智能工厂应用体系研究课题组. 中国石油和化工经济分析. 2016(11)
[4]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[5]化学工业4.0新范式及其关键技术[J]. 吉旭,许娟娟,卫柯丞,唐盛伟. 高校化学工程学报. 2015(05)
[6]智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 周济. 中国机械工程. 2015(17)
[7]面向智能工厂的炼化企业生产运营信息化集成模式研究[J]. 覃伟中,冯玉仲,陈定江,朱兵,陈丙珍. 清华大学学报(自然科学版). 2015(04)
[8]智慧制造——面向未来互联网的人机物协同制造新模式[J]. 姚锡凡,练肇通,杨屹,张毅,金鸿. 计算机集成制造系统. 2014(06)
[9]化学工程的发展趋势——认识时空多尺度结构及其效应[J]. 孙宏伟. 化工进展. 2003(03)
本文编号:2916397
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