过程模拟使用报告
调查受访者表示，操作人员培训是过程模拟软件最重要的用途。这反映了不断变化的日常运营现实。
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虽然基于计算机的模拟可以有多种形式，但在工业领域，最常见的一种是工艺模拟，其中计算机取代了实际运行的工艺工厂。为了找出谁在使用这种类型的软件，以及他们是如何使用的，控制工程今年1月发起了一项收集信息的调查。这项产品研究调查于2月份结束，收到了137份回复。
当被问到“你们公司为什么投资模拟软件?”都集中在与培训相关的问题上:
在现有基础设施内培训新营办员(52.6%);
学习新的、不熟悉的操作(44.5%);而且
通过训练有素的操作员来保护资产(41.6%)。
当考虑后续问题时，“模拟是否被用于其他目的?”到目前为止，得分最高的答案(61.3%)是“通过实验提高工艺性能/可靠性”。拥有一种工具来探索工艺改进而不冒设备或生产风险的概念是非常引人注目的。第二高的回答是“不知道或没有”(32.1%)，因此，创造力似乎很快就会枯竭。近四分之一的受访者(22.6%)报告了其他用途，包括“确定性分析、需求管理、容量规划等”。
一个更有趣的回答是关于仿真软件的来源——有趣的部分是没有一个供应商代表了所提到的公司的10%。排名前四位的供应商加起来只占总量的25.6%。(见图表)。在对“其他”选项的回复进行排序后，至少有40个来源被命名。此外，许多公司报告说他们编写了自己的过程模拟软件;当结合在一起时，这些变化使“内部创建”成为模拟软件的第二大来源。
在“为什么选择这家供应商而不是其他供应商”的问题上，“特色”(49.6%)高居榜首。其他动机包括“成本”(34.3%)和“过去工作或大学经历的熟悉程度”(28.5%)。
专有工艺培训
鉴于其培训操作人员和探索过程改进的双重目的，重要的是，模拟尽可能提供真实控制系统和过程的真实再现。当被问及“你们的模拟环境是否包含了专有的工艺设备或热力学模型?”62.0%的人回答是。此外，51.8%的受访者表示，他们的仿真系统使用实际的DCS/SCADA系统图形用户界面，而不是通用界面。
调查还询问了模拟器中包含哪些任务和操作。这是一个书面答复，有很多变化，但一个经常出现的想法是，所有的元素都包括在内。有这样的评论，“DCS中的一切都是模拟的。”“操作员完成的所有任务都可以测试。“系统应该能覆盖90%的控制室操作。”
一位用户评论说:“模拟器模拟了工厂操作板，具有实际工厂本身的外观和感觉。由于我们处理的是活性化学品，我们可以与操作人员举行培训课程，以体验非常异常的情况，以及防止或减少不良后果所需的纠正措施。核电站的可靠性接近99%，50%的操作员只有5年或更短的经验水平，因此必须经常使用模拟器，使他们获得否则无法获得的经验。这一应用程序加快了所需的学习速度，并让新的操作人员有信心度过难关——在适当的时间做出正确的决定和行动。”
传统的用户
大多数仿真系统用于“重型”过程工业，石油、天然气、石化和化工厂占用户的54.7%。紧随其后的是食品饮料和制药行业，分别为5.8%和2.9%。这就留下了36.5%的“其他”群体。
仿真价值
当被问到“您从流程模拟软件中得到了什么价值?”受访者在包括培训和测试在内的各种观察中写道:
执行过程的行为为操作者提供了了解、理解和欣赏他/她在情境中的角色的能力，其方式远远超出了简单的课堂教学所能容纳的范围。
新操作员可以在不影响生产单元的情况下获得丰富的DCS实践经验。
一直是新操作员培训的重要组成部分(去年我们雇用了15名新操作员来弥补退休)。今年将推广并用于常绿培训。
训练有素的操作员，特别是那些由于高层退休而不得不迅速晋升的操作员。
新的操作员能更快地学会如何操作核电站。他们还学习植物中的相互作用和他们行为的后果。有经验的操作员随时更新。
由于操作员在紧急情况下进行培训，降低了流程中断的严重程度/持续时间。
控制系统配置/逻辑测试。能够在不同场景下运行操作系统，并评估设计是否符合操作系统的预期。
减少了新的DCS和SIS系统的调试时间。
DCS组态开发和校验。
控制策略的开发和评估。
维护问题
任何应该反映实际系统的软件都必须进行维护以保持其最新。当被问及模拟器是否定期维护时，用户的回答有很多，从不断更新到“五年没有变化”。另一些报告说，它是根据具体项目或控制系统改进而更新的。一些人列举了具体的限制和机遇:
在此阶段为当前项目维护。将寻求用于持续的资金和项目支持，并可能维护全工厂过程模拟器。控制模拟器可能只在项目期间使用。
考虑将其用于操作员培训，但我们可能在我们最大的项目中错过了这个机会。
由于资源限制，模拟不定期进行维护。它只在项目期间更新。
当工程师还在为控制系统编程时，它就经常更新。当工厂投入运营时，它被保留下来，仍然用于定期的操作员培训。
重视仿真的客户组织将维护他们的模拟器。在目前的经济环境下，那些不愿意购买这些产品的人甚至不会尝试购买这些产品。
在某些修改和模拟器之间总是有滞后时间。对于任何重大更改，模拟器升级都是项目的一部分。
来自亲历者的建议
最后最有说服力的问题是，“关于你使用过程模拟软件的经验，你还会告诉同事什么?”它是否值得投资?”
答案有很多有趣的方向:
我不会在没有模拟测试的情况下设计任何控制策略。对于任何新工厂的DCS检查和操作人员培训都是非常宝贵的。对于测试批处理过程控制配置几乎是必不可少的。
与所有实控件供应商合作以帮助模拟器供应商进行开发是一个非常主要的问题，因为每个供应商都希望向您出售整个系统中其独特部分的模拟器。投资回报应根据具体情况进行分析。
一次停机节省了几倍的投资。
总的感觉是，除非化学反应中存在一些严重的多元关系，否则我们的实验室和小规模的中试设备提供了足够的数据，可以扩大到生产设备。
控制好你的期望。模拟软件的学习曲线非常陡峭。
它使开发控制应用程序的成本增加了25%，但在调试和启动方面节省了大量时间。
由于我们产品的高成本，模拟软件是一种降低风险的廉价方法。
流程模拟器必须得到主要涉众的支持，以投入资源来使用、支持和维护模拟器，否则它们很快就会过时。
对于我们的小型工厂来说，商业软件太昂贵，配置时间太长。
投资一个系统是值得的，但你的管理层必须允许必要的时间来学习和充分利用系统的潜力，否则它将不会给你任何回报。
如果一个组织在使用模拟时没有明确的目标，那么他们使用产品的体验将是混合的。在购买之前有明确的目标可以确保所需要的努力不会被误导。
过程模拟器是值得投资的，特别是当你雇佣了许多新的操作员，你的经验开始走出大门，要么退休，要么新工作。它在培训新工程师方面也很有用。他们必须学习过程动力学，而不仅仅是理解过程流程图。当你考虑过程动力学而不仅仅是稳态条件时，有一个巨大的学习需求，特别是对于反应性化学过程。
与许多工具一样，如果您在项目中进行研究，模拟软件可以提供主要的好处。否则，垃圾进，垃圾出。有了明确的目标、适当的资源和所有相关人员的支持，它可以在正确的过程上下文中提供主要优势。
| 作者信息 |
| 彼得·韦兰德是过程工业编辑。联络他的地址是PWelander@cfemedia.com． |
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