基于人工智能技术在化工智能化生产中的应用分析

吴婷

摘要：信息技术的发展，带动了无数产业、行业与信息技术、智能化的结合。化工产业的设计与生产过程需要进行大量复杂的计算、设计和验证，对于传统化工行业来说能够通过信息技术或人工智能技术来优化产业设计或生产流程，能够大大提升未来化工产业的生产效率。研究针对化工智能生产与计算机、人工智能技术的结合进行了分析，对化工生产、控制、运营的环节的智能化应用方法进行了讨论;介绍了化工行业未来的数字化移交方式;展望了化工行业与人工智能技术结合过程中的障碍和发展局限性;最后分析了该行业未来与信息技术结合的发展前景。

关键词：人工智能;化工;智能化生产;应用分析

中图分类号：TM914.4;TQ056 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）10-0184-03

随着大数据、人工智能、云计算等信息技术的发展，全球经济、社会各领域的生产和生活正逐渐被引发链式突破，向智能化跃进。国内外的制造行业，从数码产品加工、汽车制造到基建产业、国防工业，人工智能正以飞快的速度实现与制造类产业的融合。然而对于流程工业领域来说，人工智能与之结合的程度还比较低尚存在较大发展空间。

以化工产业为例，流程工业领域的各类型产业通常要面临一些相似的难题，如单一项目投资成本高、投资及生产面临较大风险以及容易在开采或生产过程中造成污染等问题。同时对于该类型产业来说，往往要面对比一般制造类产业更加冗长和复杂的设计工艺及加工流程，产品的运营更容易受到市场大环境或国家及地方政府的政策影响。因此，文章分析了化工类产业中开展人工智能与生产、设计的融合的可能性，为化工产业与人工智能的结合提供了一些思路，以供同行业研究人员参考借鉴。

1人工智能在各行业中的使用

如果人工智能应用于化学工厂，整体的结构应该分为3个级别，如图1所示。

实施工程项目的企业慢慢改变了工作方式，这些企业将智能化引入到工作的各个环节，尤其是策划工作方面。项目全部完成所需要的平均时间开始慢慢变长，随着工厂实现了办公、管理和生产的自动化，项目的策划、实行到投^使用已经能够—起进行。通过对当前现状的研究，人工智能在化学领域的使用发展分为4个方面。

1.1智能化策划

在工程项目中最基本一个环节就是设想策划，这是工厂实现全自动化的重中之重。智能化的策划工作指的是摆脱企业人员的参与，直接由机器负责，即人类尽量不参与此类工作，完全交由机器。最终的成果直接网上发出去，不用面对面汇报工作，这种现代化的工作方式有2方面。

1.1.1智能化的技术策划

技术是化学领域策划的开端，在通常情况下，人们利用相关的电脑程序以假设的形式得出策划技术和策划过程。但是如果这些实现了智能化，那么最终获得的结果就是多样的，我们的选择余地就不再那么局限。

1.1.2工程的分析与策划

工程分析与策划的实质是根据固定的准测，并按照实际要求，画出或者写出整个即将进行的工程项目。人工智能模式下，我们可以将工程分析与策划的固定准测植人到智能化系统中，智能化系统也可以根据固定准则，和工作人员一起合作，把整个工程清晰的呈现出来，然后由专业人士认真核实决定出最后的结果。这样一来，整个工程分析与策划的品质就得到提升，耗时上也缩短了不少。

1.2智能化的管控

通常情况下，化学工厂内部的产品生产是非常繁杂的，在这一过程中大部分产品容易燃烧和爆炸，也极容易对环境造成污染，所以必须有一套完善的操控系统，时刻对整个生产过程精准地实施观察与掌控，避免出现意外。

化学领域的智能化掌控系统基本不需要工作人员参与其中，仅仅使用计算机，自行整合数据资源对生产过程实施观察与掌控，以确保工厂的正常运营。

1.3智能化的生产过程

化学工厂的整个生产过程是十分繁琐的，智能化的生产系统按照一定的限制准则和客户的下单时间，在尽可能低成本和低消耗又不耽误生产和发货的情况下合理确定整个生产流程，这样就可以最大限度地节省人力、物力，为工厂争取到最大利润的空间。智能化处理系统将智能化管控和智能化运作联系在一起，保证了化学工厂生产的顺利进行。

1.4智能化运作

化学领域的市场变化莫测，这都直接影响到了化学工厂的正常运作，例如原料的稀缺和产品价钱的高低变动等要素。现如今工厂的经营形式已经发生了相应的变化，在市场的不断冲击下，工厂做出一些改革是很有必要的。当然，化学工厂的运营无法完全跟得上市场的变动，这也是情有可原的，比如工厂管理层工作中存在问题。

智能化的经营系统功能繁多，包含了工厂运作的各个方面，一应俱全，它能够让工厂及时应对市场的变化，并制定出正确的处理方法。这就使工厂在低原料和低成本的前提下获得更高的利润，促进了化学领域的发展。

2数据输出

将化学工厂打造为人工智能型的运作系统的根本是把化学工厂内部一些复杂多变的工作转化为可以度量的数据，尤其是策划结果可以以数字的形式输出。因为在传统模式下，工程策划的结果都是给出一张图纸。但是在人工智能模式下，结果的呈现都是数字，不仅方便快捷，而且大大的节约了成本，减少了不必要的浪费，更重要的是后期便于随时查找和使用。这种数字型的模式能够对整个工程策划进行有效的监管处理，最终客户可以拿到一份数据型的文档。这些数字型文件会在系统中不断传导，对每一版进行有效管理，能够解决数据多，误差大的问题。这些数据还可以为构建智能化工厂做储备。当然，要实现这种数字型模式，必须把分析策划的文件变成有效的数字系统，这就需要运用相关程序来保证数字化模式的正常运行。

3化工智能化发展的限制因素

3.1产业特点

化学工厂的工作过程细密而繁杂，整个工程不是一成不变的，是一个庞大的体系，與多种技术和领域都存在一定的联系，而且分析策划与生产过程并不是那么简单。所有环节的数字信息都起着至关重要的作用。当前，智能化的化学工业还没有得到有效的普及与发展，而且存在一些影响因素。

3.1.1数据型分析策划的差异性

化工行业的项目策划发展缓慢，部分电脑程序虽然具备数据化功能，但是技术相对还是不够高端。另外，电脑程序的功效和升级空间不大，无法适时进行调度。这种情况非但没有减轻企业负担，还为项目策划增加了很多难题，另业界十分头疼。

3.1.2工厂设备的操控方法

通常情况下，化学工厂内部装备设施的操控方法都是由其厂家依据机器的实际状况来给出的，完全不参考生产技术，更严重的是有时候两者还存在一定的排斥性，再加上部分文件资源缺失，导致工作无法正常进行。另外，生产技术有其专利，工程公司是无法随意进行调整的，这样也就无法利用智能化模式进行统一的控制，进而也无法制定出适合工厂自身实际情况的方案。

3.1.3人工智能技能与应用动机

化学工业在发达国家已经开始走向了衰落。在发展中国家，该项产业的发展也并不是那么顺利，智能化化工并没有得到各企业的青睐，大家并不愿意对其进行大量的投入。现阶段，一些商家只是简单的介绍了智能化工厂，并不全面和正规，社会上各界人士也并没有对智能化工厂进行专业的系统论述，也没有成文的规定，构建起来更是困难重重。有的企业只是使用简单的电脑程序进行操作，对人工智能没有深刻的认识，对于工厂运作和发展没有任何有效的作用，而且当前根本不存在一款完全适合化工领域使用的智能化电脑程序。

3.2投入所获得的收益

项目投资存在收益，那么该项目才会得到更进一步的发展。比如建设智能化工厂，前期的投资肯定是巨大的，而在短时间内根本无法获得可观的收益。其主要原因包括：①建设智能化工厂没有完善的理论和体系支持，也没有相关的现代化技术;②化学工业领域的生产存在一定的风险性，发展也不稳定，所以建设智能化工厂对设备的要求是相当严格的，不是任何一种计算机程序就能拿来使用，需要一套完善的先进的数字化系统。

4结语

对于化工行业及各大企业来说，设计及生产工艺的好坏直接决定了企业在该行业中的地位及企业未来的发展前景。设计及生产工艺流程与人工智能的融合能够帮助化工企业安全、长久、高效地获得经济效益。文章针对化工产业设计、控制、生产、运营等领域与人工智能的结合进行了深入分析，得出相应结论。化工产业与人工智能的结合能够促使化工企业跳出传统制造行业的范畴，使化工企业能够在一定的体系中，完成对化工原材料、能源或其他形势自然资源的利用，真正实现精细化生产和运营。保證企业在面对市场变化、材料性质变化等问题时不影响自身企业的经济效益。