关于过程装备与控制工程和过程工程的研究

关于过程装备与控制工程和过程工程的研究

李思容、储昭新

安徽瑞祥安全环保咨询有限公司   安徽省安庆市    246000

摘要："过程装备与控制工程"是教育部设立的本科教育专业，其知识体系源自化学工程。本文深入探讨该专业以及过程工程的基本概念和独特属性，同时揭示过程工程学科与过程装备及控制工程学科之间的紧密联系和相互作用。目的是为推动过程装备与控制工程相关领域的进步提供一定的见解和支持。

关键词：过程装备；控制工程；过程工程

引言："过程装备与控制工程"是一门综合性的学术领域，如今已在各大教育机构中普遍实施。源于化学工程的化工设备和机械学科，旨在满足现代社会进步和特定专业人才需求的演变。全球众多学者对这一新兴专业进行深入的探索和研究，构建独特的课程体系以涵盖该学科的知识框架。本文将着力剖析过程装备与控制工程的本质，以及与过程工程之间的互动关系，展开全面的讨论。

1过程装备与控制工程和过程工程的概述

1.1过程工程

传统的工程学科多源于特定产业需求，如化学工程对应化学工业，能源工程对应能源转化。然而，随着科技的演进，人们开始认识到这种学科构建方式的局限性和潜在问题。同时，对不同工业过程中物质转化的关注日益增强，催生一种新的趋势——建立基于这些转化过程的过程工程学。这一思想被学术界广泛接受并逐渐成为研究的核心，推动化学工程向过程工程学的转型和发展。过程工程学的兴起旨在挖掘各种工业中的共性，提炼出普适性的科学原理，从而对广泛的工业挑战提供整体性的指导和解决方案。作为化学工程的核心理念和技术在过程工业领域的延伸，可以看作是化学工程的拓展，同时针对行业特性进行适应性提升。两者的学科基石相同，都以物理学和化学为主。过程工程学主要探究的是物质、能量及信息的传递和转化过程[1]。

1.2 过程装备与控制工程领域

过程装备与控制工程这一学科主要针对的过程工业，涵盖机械、土木、能源及材料信息等多个领域的交叉融合，源于各学科的相互渗透，形成一个紧密结合实际生产经验的工程学科延伸。该专业归属于工程学大类和机械学科门类。其教育目标是培养具备化学、能源和机械等多方面专业知识的人才，能在过程工业相关的部门进行工程策划和技术研发。过程装备与控制工程是机械科学的关键分支，既是机械领域的一部分，也服务于过程工业，其发展离不开机电控制技术的应用。过程工业指的是通过化学或物理变化改变物质属性的制造业，其处理的是流程性材料，从原材料到最终产品需经过一系列复杂工艺，因此整个过程由多个具有特定功能的步骤组成。每个步骤都需要相应的设备来执行，这些设备的集成就构成过程装备。

2过程装备与控制工程与过程工程的关联及特性探究

2.1 过程装备与控制工程与过程工程的相互关系

尽管过程装备与控制工程和过程工程都聚焦于工业进程，但它们各自具有独特的学术深度和整体视角。过程装备与控制工程侧重于工艺设备的设计与管理控制，而过程工程则核心在于物质、能量流动及其信息转化的优化。前者融合多元学科特性与技术，旨在通过过程工程的全程指导，借助机械与材料科学的力量支撑装备构建，同时借助先进的控制技术和设备确保流程的有效管理。在工业化生产、工程实施和运营管理中，过程装备与控制工程发挥着至关重要的集成角色，不仅是物质转化的关键驱动力，更是推动过程类工业发展不可或缺的基石，尤其在整合与集成层面提供强大支持。

2.2过程装备与控制工程的研究特点

在过程装备与控制工程的探索领域，其核心在于将基础单元设备，如管道连通的机泵系统，整合为一个高效的材料制造流水线。这里的机电集成技术赋予工程强大的监控整合能力，承载并协调着众多复杂体系的交互作用。该工程在运作过程中，强调过程装备与工艺流程的无缝融合，依赖于创新的过程单元设计，以优化工程技术的实践应用。相较于传统的机械设备制造，过程装备与控制工程独具特色，不仅关注机械设备的生产，更侧重于通过精确的控制工程来实时监控设备运行的状态和性能，提供动态的监测与调控服务，从而确保生产过程的稳定性和连续性。其特性使得过程装备与控制工程在工业领域的地位日益凸显，成为推动制造业进步的关键驱动力。在过程装备与控制工程的实践中，其可靠性特质显著，主要归功于控制工程的监控功能，确保工艺流程的稳定性和设备操作的可靠性，从而有效地提高工程的使用效率。该工程集成机械、电气和仪表技术，展现出鲜明的综合性，各组件间存在互连互通的需求，并且彼此之间存在相互影响的关系。任何单个模块的故障都可能波及整个系统的运行，体现出其内在的关联性研究特性。其特性强调在过程装备与控制工程的运行中，需要依据关联性来规范操作流程，重视工程的安全性建设，无论是处理易燃易爆物质，还是在高温高压环境下作业，都要保障工程的安全和可靠性。当前，随着专业的发展成熟，高等教育机构培养大量的专业人才，提升工程的生产效能，研究范围也不断拓展至多个领域，推动多样性和自动化的发展。

3建构与优化过程装备与控制工程及过程工程的策略

3.1 确定精确的人才培养目标

 为顺应行业整体演进趋势，过程装备与控制工程和过程工程学科需确立明确且有针对性的人才培养目标。在构建和提升过程中，关键在于深入理解两门学科的核心教育愿景。在中国现有的产业结构中，诸如钢铁、能源化工和自然资源开发等领域，迫切需要两种专业知识的强有力支持。因此，教学计划应立足于实际行业需求，摒弃传统的培养框架，以灵活的方式定位教育导向，并推动教学模式的创新升级。例如，在汽车船舶制造业中，应紧密结合市场的技术革新趋势，如自动化和智能化，精心策划课程内容，确保学生掌握前沿的技术操作和理论知识，以匹配行业的未来发展[2]。

3.2 推动行业教育模式的革新转型

目前的行业人才培养模式难以孕育出全面且多元化的专才，因此亟需对教育方式进行革新和提升，以便人才能深入理解和掌握知识。例如，在实施过程装备与控制工程及过程工程两门专业的教学时，应立足实践，改革教学手段，为人才创造更广阔的成长空间和独立思考的条件。以过程装备与控制工程为例，该领域主要涉及机械设备等实体，应提供更多亲手操作的实践机会，使人才能够有效掌控具体技术，从而促进其全面发展。

结语：过程工业在整体国家经济中占据着核心地位，其应用领域极其多样。推进过程工业发展的两大关键学科是过程工程和过程装备与控制工程，两者相辅相成，共同促进该领域的演进。过程装备与控制工程学科构成过程工业的实体基础，是其实力的核心支柱；而过程装备与控制工程专业则肩负着培养过程工业专门人才的使命，是其行业的基石。

   参考文献：[1] 宋鹏云,胡明辅,姚建国. 过程装备与控制工程和过程工程[J]. 化工高等教育,

[2] 田雨. 过程装备与控制工程的研究特点和发展趋势[J]. 魅力中国,2017(29):263.