仿真模擬技術在化工機械制造過程當中的應用

王愛民

摘 要 隨著時代的進步以及科學技術手段的逐漸發展，越來越多的新興技術出現在人們的生活以及生產工作過程當中，尤其是近些年來的計算機軟件技術更是帶動了各行各業的發展，在計算機軟件技術領域，仿真模擬技術由于其本身的特殊性以及功能性，更是在同類型的技術當中脫穎而出，成為了當下汽車設計、軟件設計的主流應用技術，為我國的相關行業發展打下了良好的技術基礎，基于此，本文采用逐步分析法，對仿真模擬技術在化工機械制造過程當中的應用進行研究分析，首先對仿真模擬技術的概念理論進行介紹，然后具體將其在化工機械制造當中的應用展開論述，以期通過本次研究，對該技術更好的應用起到相應的參考幫助作用。

【關鍵詞】仿真模擬 化工機械 機械制造

對于石油化工行業而言，化工機械具有十分重要的作用，無論是對石油化工企業的生產，還是對石油化工企業的經濟效益都擁有一定影響作用，擁有著良好性能的化工機械，能夠大幅度的提升化工生產的生產效率，優化化工生產品的質量，進而帶動化工生產企業的整體經濟發展。目前，針對于化工機械制造領域方面的研究有很多，大多數都是從機械零件制造方面的開始入手，逐漸的深入到整個機械的制造，并且將仿真模擬技術融入到化工機械的生產過程當中已經成為了一個不爭的事實，其能夠更加精密的完成化工機械從設計到模擬驗證的整個流程，成為了當下化工機械制造領域生產設計應用技術的不二之選。

1 仿真模擬技術概述

仿真模擬技術是一種建立在現代科學技術基礎之上形成的智能化計算模型，該模型的構建目的在于借助專業的計算方式明細不同機械制造過程的多種影響因素，從而找到其內在的變化規律。

該技術起始于上世紀五十年代，首先是在工業代表過英國出現。英國的K·D Tocher開始借助仿真技術對現代對鋼鐵廠的運行狀態進行分析研究，以此來挖掘出該技術在不同制造系統中的實際應用效果，他認為只要深入的挖掘出仿真系統的內在邏輯，并在不同的系統設計過程中采用相同或相似的設計方式就可以完成對整個制造過程的精密控制。在此基礎之上，Tocher創造了一套都有的仿真語言，即G.S.P語言，這種語言是當時應用在制造領域最為高級的計算機編程語言，是在普通計算機語言的基礎之上研發出的一種具有多階組合功能的計算機編程語言。在此基礎之上，FORTRAN借助此編寫出了具有實際操作性的C.S.L語言。現階段，仿真技術被廣泛在機械制造領域獲得了深層次的應用，并在傳統制造模式的基礎之上形成了一套更加科學的模式，FMS系統，即柔性制造系統。

2 仿真模擬技術在化工機械制造過程中的應用

FMS即柔性制造系統，是在傳統制造技術基礎之上，借鑒電子計算機技術研發出的一種新型制造技術，該種技術適合應用于不同類型、不同規模以及不同制造方式的化工機械制造模式，其實質是一種自動化制造系統，將傳統的機械制造模式帶入了機電一體化階段。FMS系統雖然具有傳統機械制造系統所不具備的優勢，但在上世紀七十年代的廣泛應用階段，其并沒有達到預期效果，這是因為該系統的運行需要有一套完整的管理模式與之配合，而與之相配套的管理模式并沒有形成。此外，FMS系統是一種基于多種制造系統而形成的一種綜合性機械制造技術，該系統不僅僅關注簡單的制造結果，其涉及整個制造過程的方方面面，包括原材料的選擇、輸送、監測、制造方式調整、內部信息處理方式等，因此，該設計系統并不能針對設計內容的一個方面來制定最優的參數值，這就決定了其在運行過程中必須配置與之相應配套的運行管理模式。與此同時，FMS系統在設計之初就借助了多個理論知識作為其設計基礎，這就決定FMS系統表現出非常明顯的復雜性、高效性以及高風險性等特點，對整個系統的設計應該考量其不同組成要素的相對參數達到最佳配合狀態，并在此基礎之上設置與之相適應的管理控制措施，從而保證整個系統的可靠運行。

FMS系統在設計與運行階段，首要要確定該系統所要應用的制造領域，根據不同的產量需求以及不同對象的基本要求，設計與之對應的零件產量，之后借助CAD、GT技術等完成對整個系統的設計與就構造。FMS系統在設計與實際構造過程中應該考量實際生產場地的具體情況，選擇最優的工程制造方案就，以此來實現對機械制造工作的精密、合理與科學的安排，保證整個生產模式的有序運行。FMS系統在實際運行過程中還會出現與預計不一樣的運行結果，如操作人員的熟練程度以及不同操作人員的實際操作是否符合系統運行的標準等，這就要求FMS系統在運行過程中應該不斷調整其運行模式，以此來適應不同運行環境。

相比較傳統的制造系統，仿真模擬系統在實際操作與運行過程中主要采用的控制模式以智能計算機模擬為主，而脫離了人工控制方式，雖然該種在設計與操作的過程中相比較而言都比較復雜，但具有傳統制造模式所不能比擬的確定性，仿真制造的精度更加精確，且所設計的系統也更加科學?，F階段，仿真模擬制造系統主要分為兩種類型，一種為通用型仿真語言制造系統、另一種則為專用仿真語言制造系統。前者以CSL為典型的制造系統，此類系統在設計階段就采用了多功能程序進行撰寫，每一個設定的句子都可以被用于調制一個單個的系統執行內容，且所使用的語言既可以是高級語言也可是通用的計算機編寫語言。后者以KUT制造系統為典型代表，是一種在上世紀七十年代被廣泛應用的新式仿真模擬制造技術系統，其使用方式相對簡便，控制時只需要輸入關鍵數據就可，因此，專用仿真語言制造系統也被稱之為“數據驅動仿真器”，其核心是在現代計算機系統的基礎之上將FMS系統深入應用。

3 結語

綜上所述，伴隨著對仿真模擬技術的不斷研究與開發，越來越多更為新型的仿真模擬技術功能將會得到驗證和應用，以此來推動國家化工機械制造產業現代化的前進步伐。

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作者單位

遼寧石化職業技術學院 遼寧省錦州市 121001