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过 程 系 统 工 程 研 究 进 展 * 钱 宇 ( 华 南 理 工 大 学 化 学 工 程 研 究 所， 510640，广 州 ) 提 要： 本 文 讨 论 了 过 程 系 统 工 程 中 值 得 引 起 注 意 的 两 个 前 沿 研 究 领 域 的 发 展 动 态 ： ( 1 ) 计 算 机 集 成 过 程 系 统 (CIPS )； (2 ) 智 能 过 程 工 程。 化 学 工 程 研 究 的 不 断 深 入， 形 成 了 化 工 系 统 工 程 子 学 科 领 域 。 而 新 兴 产 业 的 兴 起， 工 业 行 业 界 限 的 拓 宽， 学 科 领 域 的 交 叉 和 扩 展， 促 使 了 过 程 系 统 工 程 的 诞 生。二 十 世 纪 下 半 叶 以 来，控 制 论、 信 息 论、 系 统 论 的 思 想 和 方 法 渗 入 工 程 技 术 领 域 ，工 程 研 究 向 宏 观、 微 观 、多 向 性、 多 层 次、 多 元 化 方 向 发 展。 在 化 学 工 程、 系 统 工 程、 运 筹 学、 电 子 信 息 技 术、 计 算 机 技 术 等 学 科 充 分 发 展 的 基 础 上 萌 生 出 一 门 新 兴 边 缘 学 科 —— 过 程 系 统 工 程 1，2。 过 程 工 业 ( 主 要 有 化 工、 石 油 化 工、 炼 油 、 制 浆 造 纸、 冶 金 等 行 业 ) 日 趋 大 型 化 、 集 中 化 和 连 续 化 ，对 生 产 过 程 的 优 质、 高 产 、 低 消 耗 ，以 及 环 境 等 方 面 提 出 了 更 高 的 要 求。 特 别 是 在 当 前 能 源 紧 张、 自 然 资 源 短 缺 的 情 况 下， 如 何 实 现 生 产 过 程 的 最 优 化 ， 最 大 限 度 地 提 高 生 产 效 率，是 工 业 界 迫 切 需 要 解 决 的 问 题。由 于 现 代 的 研 究 和 开 发 工 作 投 资 大、 周 期 短、 风 险 大 、竞 争 激 烈， 传 统 的 研 究 方 法 面 临 着 严 峻 的 考 验 和 挑 战。 工 程 界 对 各 单 元 过 程 已 积 累 了 丰 富 的 知 识 和 经 验， 由 信 息 网 络 和 计 算 机 数 据 采 集 系 统 直 接 获 得 工 业 过 程 的 大 批 量 信 息 已 成 为 现 实， 因 而 有 可 能 简 化 某 些 基 础 研 究 步 骤， 而 尽 早 进 入 过 程 评 价、 系 统 优 化 的 阶 段。 如 由 大 学 教 授、 工 程 咨 询 和 研 究 公 司、 大 企 业 的 研 究 开 发 机 构 通 过 信 息 网 络 联 系 和 合 作 更 为 密 切， 注 重 于 从 宏 观 的 系 统 的 角 度 来 分 析 和 解 决 问 题。其 着 眼 点 在 于： 如 何 更 快、 更 好 地 将 研 究 成 果 转 化 为 先 进 实 用 的 工 程 设 计 和 工 业 运 行 方 法， 提 高 企 业 和 产 品 在 世 界 市 场 上 的 竞 争 力。 本 文 着 重 讨 论 过 程 系 统 工 程 研 究 的 两 个 前 沿 方 向， 即 计 算 机 集 成 过 程 系 统 (CIPS )， 以 及 人 工 智 能 在 过 程 系 统 工 程 研 究 中 的 应 用 和 发 展 。 一、 计 算 机 集 成 过 程 系 统 (Computer Integrated Process System ) 80 年 代 自 动 化 管 理 系 统 的 最 新 发 展 是 采 用 了 计 算 机 局 域 网 络 技 术， 而 计 算 机 控 制 领 域 新 成 就， 则 是 集 散 控 制 系 统 (D C S ) 技 术 的 广 泛 应 用 。这 两 种 技 术 的 综 合 运 用 称 为 管 控 一 体 化 。 其 进 一 步 的 发 展 和 扩 充， 即 计 算 机 集 成 制 造 系 统 (Computer Integrated Manufacture System，CIMS) 。 过 程 工 业 大 多 属 于 连 续 式 物 料 反 应 和 加 工 过 程， 由 此 过 程 工 业 C I M S 也 称 为 集 成 过 程 系 统 Computer Integrated Process System， 即 CIPS。 它 的 基 本 思 想 是： 从 整 个 流 程 工 厂 的 总 目 标 出 发， 在 管 理 调 度、 操 作 控 制 等 方 面 综 合 考 虑 ，实 现 总 体 目 标 的 最 优 化。 它