【关键词】电子化工;机械;智能化升级;发展趋势
引言
长期以来,电子化工设备主要依靠人工操作和传统的控制手段,普遍存在生产效率低、品质稳定性差和能耗高等问题。在此背景下,近年来,人工智能、物联网、大数据等新兴技术的兴起,为企业实现智能化转型提供了技术基础[1]。目前一些企业已经开始了智能化的探索,在设备自动化控制、远程监控和诊断等领域取得了一些成绩。但是,整个行业还处于智能化的初级阶段,存在着技术集成度不高、标准不统一、人才匮乏的问题。为了加快电子化工机械的智能化升级,重新塑造其产业结构,优化智能化升级策略极为关键。
一、当前电子化工机械智能化升级面临的挑战
(一)技术集成难题
电子化工设备的智能化升级涉及多个学科和多个领域的技术融合。目前,不同技术间存在着兼容性和协同性问题,难以实现技术集成:如一些传感器不符合物联网的通信协议,会影响数据传输的稳定性;部分人工智能算法不能很好地适应复杂的工业环境,不能精确地实现生产过程的最优控制[2]。因此如何实现多种技术间的无缝融合,构建稳定、高效的智能系统,是目前所面临的重要技术挑战。
(二)数据安全风险
随着智能水平的不断提高,电子、化工设备产生和传输的数据急剧增加,数据安全性问题也越来越突出。生产数据中蕴含着核心技术和商业秘密等重要信息,一旦泄露,将给企业造成重大损失。与此同时,智能系统极易遭受恶意软件入侵和数据篡改等网络攻击,造成设备失效和生产中断。如何建立一套完整的数据安全保护系统,保证数据的隐私性、完整性和可用性,是电子化工机械实现智能化升级所面临的一个重要课题。
二、智能化升级及其对电子化工机械行业的影响
(一)提高生产效率
电子化工设备的智能化实现了生产过程的自动化和连续化,全自动流水线、智能机器人以及自动送料设备等大大减少了人工操作的环节,减少了时间的浪费,实现了24小时的连续生产[3]。以电子电路板制造为例,智能化贴装设备可以将电子元器件快速、精确地贴装于电路板上,生产效率比手工作业提高了好几倍。同时,利用智能控制系统对生产流程进行优化调度,可实现各个生产环节之间的密切联系,降低设备闲置时间,进一步提升整体生产效率。
(二)保证产品质量
电子化工设备采用智能制造模式,可以精确地控制生产过程。智能控制系统通过传感器对生产过程进行实时监控,当参数超出预设范围时,系统会立即进行调整,保证产品品质的稳定性。以化工产品的合成过程为例,通过精确控制反应温度、压力和物料比例,可以确保产品组分的一致性,提高产品质量的稳定性。基于人工智能技术的质检系统可以全方位、高精度地检测产品,及时发现和剔除次品,与传统的人工检测相比,检测的准确性大大提高,能有效地保证产品的质量,提高公司的品牌形象。
(三)优化能源利用
智能化升级可帮助电子化工设备更有效地利用能源,通过对设备运行数据的分析,可以优化设备的运行方式,达到节能降耗的目的。例如,在化工泵、压缩机等设备的操作过程中,根据实际生产需要,对设备的转速进行智能调整,使设备不处于高负荷低效率状态,从而达到节能降耗的目的。在此基础上,通过大数据分析,挖掘企业能耗数据,发现能耗环节,制定有针对性的节能措施,促进企业的绿色低碳发展。
三、电子化工机械智能化升级的路径
(一)集成物联网技术实现设备互联与远程监控
物联网是一种通过传感器、控制器、通信网络等手段连接电子、化工设备中的各个设备,实现设备间的数据交互与信息共享的网络,这样的互联使得远程监测成为可能。运营商可以利用云平台实时了解设备的运行状况,及时发现异常情况,做出相应的调整。物联网技术的应用可以有效提升装备的运行效率、可靠性、降低维修费用,提高生产灵活性与响应能力[4]。
在具体实施过程中,为了实现物联网与电子化工设备的集成,需要将高性能的传感器(如温度、压力、流量等)安装到设备中,以保证对设备运行过程中的关键数据进行全面采集。传感器的选择要考虑设备的具体工作条件及精度要求,可参考表1。
