我国新材料与化工行业正站在数字化转型的十字路口。工业和信息化部等九部门联合印发的《原材料工业数字化转型工作方案(2024-2026年)》为行业发展指明了清晰路径,方案将“提升流程模拟、工艺仿真等工业软件普及程度” 明确列为强化智能化基础的核心任务。
这一政策背景揭示了行业的双重挑战与机遇:一方面,原材料工业具有资源能源密集、过程机理复杂的突出特点;另一方面,行业正面临建模仿真难度高、复合型人才紧缺等发展瓶颈。
在此背景下,传统化工教育模式与产业前沿需求间的断层日益凸显。如何安全、高效地培养出既懂复杂工艺原理,又具备现代工程实践与安全管控能力的“数字工匠”,成为横亘在院校与企业面前的共同难题。北京欧倍尔,正是以自主研发的新材料化工仿真软件为利刃,精准切入这一痛点,提供了一套集教学、实训、研发于一体的创新解决方案。
一、核心功能解析:构建沉浸式、全流程的数字化实训平台
北京欧倍尔的新材料化工仿真软件并非简单的操作模拟,而是一个深度融合了数字孪生、虚拟现实(VR)和人工智能等先进技术,覆盖“认知-操作-决策”全链条的综合性平台。其核心功能设计直指新材料化工教学与研发的核心需求。
1. 基于数字孪生的高精度工艺复现
软件的核心优势在于对真实工业场景的1:1数字化复现。以与河北化工医药职业技术学院联合打造的“布洛芬原料药虚拟仿真双擎平台”为例,软件基于真实产线数据,100%还原了耐腐反应釜、氢化釜等核心设备,并能动态模拟从催化剂投料到加氢还原等关键工序。
学员可通过独特的 “双视角操作”系统,自由切换鸟瞰全局的工艺流程图与透视设备内部的剖面结构图,从而直观理解温度梯度控制、压力连锁保护等复杂的工艺逻辑,实现从分子层面的理论知识到吨级工业化生产的认知跃迁。
2. 智能交互与安全应急演练
软件通过VR沉浸交互系统,将学员置于高度仿真的三维操作环境中。学员可借助手势识别技术,完成离心机进料阀开度调节、蒸馏塔回流比优化等精细操作任务。
更重要的是,平台内置强大的安全实训模块。系统可随机触发如原料断供、电机过载、氢化釜泄漏等多种异常工况。面对突发“险情”,学员需要在限定时间内,通过分析分散控制系统(DCS)趋势图、热成像图等多达16类数据源,交叉定位故障根源,并执行标准应急程序。这一过程将“安全基因”深植于技能训练之中,有效锻造学员的风险预判与应急处置能力。
3. 数据驱动的工艺优化与决策训练
平台集成了AI辅助分析与工艺优化引擎。它不仅能模拟常规生产,更能构建极端工况,如公用工程波动导致的多釜联锁失效等,并利用工业级预测算法,对处置措施进行评价。
软件还创新性地引入了 “故障处置决策树” 沙盘推演系统。学员需要扮演工艺工程师或安全负责人的角色,在复杂故障情境下,依据实时数据,完成从故障诊断、方案制定到指令下达的三级决策任务,从而系统性锤炼其工程决策与指挥调度能力。这种训练模式,正是对《原材料工业数字化转型工作方案》中提出的“运营管理最优决策”目标的直接回应。
二、应用价值与未来展望:赋能教育,对接产业
北京欧倍尔新材料化工仿真软件的价值,已在多个层面得到验证,并展现出广阔的发展前景。
对于高等院校与职业院校而言,该软件是破解高危、高成本实训困境的钥匙。它使学生在接触真实高危装置前,已在虚拟世界中将标准操作流程与安全规范化为“肌肉记忆”。近期,湖南化工职业技术学院在“化工智能微缩装置和化工过程模拟系统建设”项目中,便选择了北京欧倍尔作为中标供应商,这充分体现了教育市场对其解决方案的高度认可。
对于化工新材料企业,这类软件是理想的员工岗前培训、技能考核与工艺预研平台。它能以极低的成本和零风险的方式,快速提升员工队伍的专业素养,缩短新工艺、新装置从研发到安全投产的周期,助力企业实现《方案》中提出的打造“数字化转型标杆工厂”的目标。
展望未来,随着北京市原子级制造创新发展行动计划等前沿政策的推进,材料研发与制造正向更微观、更精准的尺度迈进。这要求仿真软件的功能从宏观流程模拟,向原子/分子尺度的材料设计、性能预测与工艺仿真深度延伸。北京欧倍尔等国内领先的软件提供商,正迎来以自主创新技术,支撑国家新材料产业高端化、智能化发展的历史性机遇。
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