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摘要：化工企业对国家建设、社会发展产生了较大影响，推动化工企业实现可持续健康发展，有助于为中华民族的伟大复兴提供强大动力。鉴于化工企业设计过程繁琐、生产流程较长等现状，积极的推动化工企业实现信息化、智能化发展尤为重要。因此，本文将针对我国化工企业的智能化应用、探索进行简要分析。
关键词：化工企业；智能化；应用；探索
引言：智能化建设、发展已经成为了目前全世界各行业发展的主流趋势，通过引进数字化、智能化技术进行应用，有助于企业提高生产效率、增加经济收益、优化产业结构、实现可持续健康发展等。所以，化工企业要结合自身特征、现状，做好化工企业智能化发展议题的深刻研究。
（一）化工企业对智能化的运用
1、智能设计方面
企业的发展，依托各种先进技术。而企业项目工程的建设，需要有一个良好的设计基础，才能保证企业智能化建设的顺利开展。所以，推广智能设计，把设计规则变成机器规则，通过专家系统解析，降低人为干预影响，才能设计出最佳方案。用户可借助数据载体获得设计成品，而化工企业工程设计中人工智能具体运用内容如下：
一是，智能工艺设计。企业化工设计的核心即工艺，化工企业过往工艺专业采取项目设计基础、流程软件模拟完成工艺设计及流程模拟计算，从而获得化工企业产品加工的物料及热量平衡结果图形、表格等数据，方便后续生产。引入智能技术后，便可结合项目条件，拟定多份流程方案，且各流程实际操作条件、投资回报、经济效益等均存在差异。比如，在管道仪表流程图（Ｐ＆ＩＤ）设计中，可依托智能技术设定设计规格，然后在Ｐ＆ＩＤ中将物流、设备等信息通过规则注入；通过在Ｐ＆ＩＤ中引入智能化技术，将实现编制智能化，完成各专业条件的生成、发送自动化，杜绝了人员互传信息造成的失误，使数据真实性、自动互提条件、设计规则的制定、根据流程模拟的结果提出限制条件等工作获得了保障，更提高了工程量、设计周期的预估准确性。[1]
二是，工程设计。所谓工程设计，即根据客户要求、化工企业有关设计标准与规范，通过图纸与文字描述，完成相关项目工程，保证运行工厂建设效果。化工企业引入智能化技术后，能把项目工程设计标准及规范内容变成制约条件，从而分解项目，完成设计流程制定。这样不仅可以完成元素与步骤设计，还能使设计人员在对各环节操作、启动时得到提醒。但有一个必要前提，即把设计规则变成机器规则，完成规则库构建，通过智能化技术完成设计组件的编排、构建，通过专家系统完成分析，得到最优设计方案、进度表，在严格的检查与规范的执行下，完成修改与审核，从而使设计质量、效率、周期得到保障。通常智能设计以版次设计为主，通过输入设计条件、成熟状况，将下游设计条件及本岗位设计文件分版次提交，按部就班展开设计工作，分阶段、版次出图，使工作负荷、误差、重复现象尽可能减少。
2、智能控制
化工企业的生产过程十分繁琐，生产时存在大量中间产品，产品特点以高压高温、易燃易爆等为主，所以要严格监督、测量、管控生产过程。一般PCS是智能控制在化工企业实现的基础，PCS由定制、预测、选择、辨识、提/降量、随动、前馈等方式的自动控制系统，然后以DCS/PLC与现场总线等技术为主，完成智能控制台搭建，实现过程自动化，从而完成化工企业智能化操作控制层构建。另外，要将生产过程内存在的设备状态、安全环保等的监控、操作问题在PCS层彻底解决，其子系统由压缩机组与泵组控制系统、化学品罐区罐表系统及烟气在线监测系统等组成。所以，当前存在的数据获取及控制方式是化工企业智能系统操作控制的基础，要通过计算机学习算法解析过程数据，采取深度学习与决策的智能控制，确保在外界干预较少的条件下，为生产过程运行的安全性、稳定性提供保障。[2]
3、智能生产
一是，有效控制化工生产。化工生产十分复杂，在控制化工企业产品生产流程时，要合理运用智能化生产技术，提高各环节的连续性。确保缩减化工产品生产周期的基础上，将提高化工产品质量的目标变成现实。由于化工企业生产过程会出现大量毒害气体或引发火灾等现象，通过运用智能化生产技术后，便可以控制安全事故影响因素，降低事故概率，提高化工企业生产安全性。
二是，科学管理化工企业生产经营工作。由于化工企业生产流程、工艺繁琐，所以要科学管理经营工作。通过经营管理，有助于遏制化工生产乱象，保证了生产工作的连续性。将智能化生产技术引入化工企业后，能提高经营管理水平。同时，可借助经营管理模式监管企业生产工作，完成培训化工企业生产员工、提高全员化工生产技术运用水平、保证一线生产人员生产操作行为符合相关规定等目标。另一方面，化工企业需要注入大量资金启动化工产品生产工作，若有充足的资金，便可保证化工生产工作的顺利开展。但在经营管理中引入智能化生产技术运用后，不仅可以对生产流程资金消耗状况进行控制，还能提高生产工作的经济效益。
三是，保证化工企业生产系统运行的稳定性。化工生产对企业化工生产系统产生了较大影响，只有引入智能化生产技术进行运用，才能使化工企业生产系统运行稳定性得到保障，才能发挥化工生产在化工生产系统中的积极作用。同时，要在化工生产系统操作管理中合理运用智能化技术，具体如下：①在化工生产时还涉及一系列协调区域，这种协调区域作为化工生产运营管理的重点，对相应协调区域实施运营管理，能够实现化工生产水平提升的目标。②化工厂在开展相应工作时会出现一些问题。而运营管理还能够有效解决化工厂中存在的问题，进一步对化工厂中各项工作项目实施调度处理。[3]③部分特殊因素会影响化工生产过程，因此，为了使企业内外运营工作保持相互协调状态，就必须做好智能化生产技术的科学应用。
4、智能运营分析
市场因素对化工企业运营产生了较大影响，如化工企业的生产、运营均受市场原材料供应状况、材料价格波动等影响。当前，化工企业运营模式基于物料、财务、信息、人力等资源管理视角，通过EPR软件完成现代化资源管理平台的构建，不过只有不断完善，才能更好的适应市场变化。化工企业运营模式无法应对市场变化的诱因较多，但经营部门执行能力、管理水平才是最大影响因素，而智能化运营刚好可以完成这些问题的处理。
当市场变化时，要想保证化工企业能够做出适当的、灵活的、准确的反应，为生产运营制定科学方案，就必须完成涵盖电子商务、企业原料管理、产品库存、智能工厂综合门户、订单管理等业务的智能运营系统建设，赋予智能运营系统生产调度跟踪、配送物料、进出场物流等功能，保证化工企业能够适应市场变化做好生产/经营管理、调度指挥等工作，确保企业获得预期的经济及社会效益，保证原材料供应的充足。
（二）化工企业数字化交付分析
化工企业智能化运行、维护依托化工企业信息数字化，通过设计成品数字化交付方式，使建设阶段产品设计效率得到提高、图纸交付及使用成本得到减少、让使用与查看更加便利、提高了管理检索及调用的便利性，给建设数字化企业、企业智能化运营系统奠定了扎实基础。因此，为了实现项目数字化交付，就必须做好平台的设计工作。
在设计平台时，化工企业可引入基于配管与工艺为主线的设计软件进行应用，或通过Excel与CAD为工程设计提供辅助，但自动化程度相对欠佳。而数字化设计平台能采取信息化管理方式管理项目设计过程，采取多专业协同设计方式，为用户提供数字化成品文件。基于工艺专业数据充当设计条件，通过配管专业充当模型主体完成工程设计，并利用平台内部渠道传递专业数据，将工程数据版次控制变成现实，防止了数据冗余或不一致现象，降低了误差、改善了设计效率。在数据交付中，必须把文档转变成数据，因此要通过软件设计才可以保证数据完整性、一致性，才能将三维模型、二维图纸数据化变成现实。[4]
（三）化工企业智能化发展局限性分析
1、行业特征
化工企业在产品生产中，所使用的操作流程十分繁琐，当原材料及产品变化时，工况也随之改变；同时，还涉及大量化工、热工、水处理等工艺技术，并和设备、土建、电气、消防、仪表、配管、安全等诸多专业存在关联，且设计、施工十分繁琐，存在多工种较差现象，所以系统工程具有典型的复杂性。在运行维护中，设计、施工、积累的运行数据都对相关工作产生了重大影响。而且，国内化工企业智能化发展刚刚起步、尚在探索，其主要体现为以下几点：
一是，数字化设计落后。国内化工企业工程设计尚在计算机辅助设计与三维配管阶段，水平有限。目前使用的软件无法满足数字化交付设计平台需求，和预期的设计模式差异较大，无法省时省力，并给设计工作造成了大量负面影响。同时，设计软件缺乏良好的基本功能及可扩展性，相关专业无法结合实际完成调整，使工作量陡增、效率下降。
二是，未能充分结合工艺流程及分包设备需求制定控制策略。化工设备供应商往往决定了化工企业关键设备供应质量，且化工企业未能结合自身工作衣流程、采购所需的压缩机组等关键设备，而且控制设备的方案往往和内部工艺流程不符，加之设计工作缺乏原材料支持，最终影响了企业的发展。由于专利商还会制约化工企业工艺流程整体控制方案的设计，最终导致化工企业智能化发展困难重重。
三是，化工企业缺乏建设智能功能的动力及技术。研究发现，发达国家化工工厂已步入夕阳产业行业，现阶段正在转移到发展中国家当中。而发展中国家的化工企业刚步入初级生产及积累资本与技术的阶段，且工厂智能化建设兴趣及建设资金相对匮乏。同时，国际领域并未确定化工企业智能化工厂理论、定义、建设要求，主要流传的是供应商携带偏见的宣传信息。这导致大量化工企业在未充分考虑企业智能化发展的前提下，购买了功能简单、重叠的软件及设备，严重影响了化工企业智能化发展及智能化技术产品的应用效果。[5]
2、投资效益分析
企业智能化发展需要以利益为助推点，研究发现，化工企业智能化建设需要消耗大量资金，在短时间内无法获得较高的经济以效益。一是，国内化工企业历程工业智能化工厂建设、发展的目标、工具、路径、方法、行为比较模糊，国内缺乏健全的、可靠的智能化软件及集成系统；二是，国内尚未研发出可供人工智能化工厂建设、运维、管理的数据模型；三是，可运用于化工企业发展的智能化技术及设备尚处于探索研发阶段。面对化工企业存在的高危险性、多变化性，致使化工企业在智能化发展中畏手畏脚。
（四）化工企业智能化发展的探索展望
化工企业发展的核心以生产工艺为主，化工企业通过推动数字化、自动化、智能化生产过程的实施，有助于为生产工艺提供良好服务，可以保证生产工艺操作的安全性、稳定性、长期性，并得到预期经济效益。不过实际的经济效益却受市场及原材料、需求变化等影响，所以可以引入智能化技术处理问题，确保经济效益。此时，化工企业不受加工状态约束，通过系统自动化运行手段，在确保装置安全、产品品质的条件下，能最大限度的有效运用原料、资源等，实现了多类产品精细化生产及柔性生产目标，使市场变化及订单需求得到了满足。[6]
基于技术发展视角分析，化工企业要做好先进声音、图像处理及识别技术的运用，才能保证企业智能化水平得到有效提升。比如，维护设备、检测炉膛火焰、检测罐区泄漏状况时，在检测模型中引入传统振动、温度及结合了声音、电流、图像的信号加以利用，借助对不同特征型号的有效解析，全面监控化工企业生产状态。同时，可利用信号处理算法与高级模式识别技术比较信号现象同故障类型，完成故障在线智能诊断，保证化工企业一线工厂平稳运行。
结束语：综上所述，化工企业在未来的发展过程中，要想实现智能化发展，就必须结合自身状况，做好智能化核心理念下数字化、模型化、集成化、可视化、自动化的发展建设工作，才有助于提高化工企业生产力、制造力、产品质量并降低成本、获取更高的社会及经济效益。
参考文献：
[1]人工智能设计的风险及其规避[J].闫坤如.理论探索.2018（05）：22-26
[2]人工智能助力装备制造智能化[J].刘海滨.军民两用技术与产品.2018（19）：14-22
[3]北元化工分公司追求自动化、智能化发展[J].聚氯乙烯.2019（10）：48
[4]石油化工行业的智能化转型趋势研究[J].王晨光，邵万钦.中国管理信息化.2019（17）：74-76
[5]化工项目数字化、智能化建设模式探讨[J].王俊杰.化工自动化及仪表.2019（05）：348-350
[6]上海市工经联调研化工行业设备智能化管理工作[J].杨盛平.上海化工.2020（03）：102