數(shù)字賦能，破解精細(xì)化工高質(zhì)量發(fā)展難題

文｜朱彥軍

只有經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益雙豐收才稱得上是真正的高端化發(fā)展，而數(shù)字技術(shù)恰好能在促進(jìn)工藝進(jìn)步、優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低環(huán)境影響等方面發(fā)揮重要作用，幫助精細(xì)化工行業(yè)快速提高自身的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益

伴隨著人們對于化工產(chǎn)品的要求不斷提高，精細(xì)化工應(yīng)運(yùn)而生，帶來了化工合成技術(shù)的發(fā)展與突破，催生出許多新興化工材料和工藝，推動化工產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展。然而，化工產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展除了需要先進(jìn)的化工合成技術(shù)作為支撐，還需要可靠的檢測技術(shù)和驗(yàn)證手段來確保化工產(chǎn)品的本質(zhì)安全與性能有效。近年來，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展為各行業(yè)帶來了巨大變革，也為精細(xì)化工提高檢測與驗(yàn)證質(zhì)量帶來了新機(jī)遇，檢測技術(shù)與驗(yàn)證技術(shù)將同化工合成技術(shù)一起推動精細(xì)化工高質(zhì)量發(fā)展。

把握機(jī)遇，數(shù)字賦能

面對當(dāng)前存在的諸多發(fā)展短板以及競爭日趨激烈的發(fā)展環(huán)境，我國精細(xì)化工行業(yè)必須采取有效措施或手段，盡快補(bǔ)齊發(fā)展短板，才能在新的發(fā)展階段把握住時代機(jī)遇，確保行業(yè)年產(chǎn)值繼續(xù)增長，行業(yè)國際地位穩(wěn)步提升。在我國精細(xì)化工行業(yè)向高端化發(fā)展的過程中，數(shù)字技術(shù)將發(fā)揮出不可替代的作用。

在產(chǎn)品研發(fā)方面，數(shù)字技術(shù)為精細(xì)化工合成技術(shù)和合成工藝的創(chuàng)新提供了新的可能性。精細(xì)化工企業(yè)通過建立數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)仿真和虛擬實(shí)驗(yàn)等手段，能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行各種試驗(yàn)，有效降低產(chǎn)品研發(fā)、試驗(yàn)所需要消耗的資金成本和時間成本，從而加速新產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新，最終推動精細(xì)化工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與工藝進(jìn)步。

在優(yōu)化生產(chǎn)方面，數(shù)字技術(shù)可以幫助精細(xì)化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化與自動化。比如，利用傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，精細(xì)化工企業(yè)可以實(shí)時監(jiān)測、收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括溫度、壓力、流量的參數(shù)，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，精細(xì)化工企業(yè)能夠準(zhǔn)確找出當(dāng)前生產(chǎn)過程中存在的問題，進(jìn)而采取有效措施進(jìn)行解決，既提高了精細(xì)化工企業(yè)對于產(chǎn)品生產(chǎn)過程的控制能力，又保障了精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

在保障產(chǎn)品質(zhì)量方面，數(shù)字技術(shù)可以為精細(xì)化工企業(yè)提供更加準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)分析和反饋。精細(xì)化工企業(yè)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、虛擬仿真、圖像處理技術(shù)等數(shù)字化工具，及時掌握產(chǎn)品生產(chǎn)過程中呈現(xiàn)的異常和變化，并快速采取對應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整和糾正，保障產(chǎn)品的一致性和優(yōu)質(zhì)性。此外，精細(xì)化工企業(yè)還可以利用數(shù)字技術(shù)開發(fā)出更加高效、精確的檢測技術(shù)與驗(yàn)證技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量檢測與產(chǎn)品性能驗(yàn)證的效率及質(zhì)量，確保產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的安全性與有效性。

在綠色環(huán)保方面，數(shù)字技術(shù)可以幫助精細(xì)化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。精細(xì)化工企業(yè)通過數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測，可以找出產(chǎn)品從研發(fā)到銷售這一全生命周期存在的資源、能源、材料消耗情況，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況制定改進(jìn)方案，提高資源利用率、減少廢棄物排放。同時，數(shù)字技術(shù)還可以支撐綠色化工產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，幫助精細(xì)化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型生產(chǎn)，進(jìn)一步減少精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)對于環(huán)境的影響，推動自身的可持續(xù)發(fā)展。

事實(shí)上，只有經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益雙豐收才稱得上是真正的高端化發(fā)展，而數(shù)字技術(shù)恰好能在促進(jìn)工藝進(jìn)步、優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低環(huán)境影響等方面發(fā)揮重要作用，幫助精細(xì)化工行業(yè)快速提高自身的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。因此，精細(xì)化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展必須把握數(shù)字變革機(jī)遇，積極應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢。

近年來，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展為各行業(yè)帶來了巨大變革，也為精細(xì)化工提高檢測與驗(yàn)證質(zhì)量帶來了新機(jī)遇，檢測技術(shù)與驗(yàn)證技術(shù)將同化工合成技術(shù)一起推動精細(xì)化工高質(zhì)量發(fā)展。

多維應(yīng)用，精密管理

精細(xì)化工產(chǎn)品通常采用分批生產(chǎn)模式。這一生產(chǎn)模式具有過程復(fù)雜、層級繁多的特點(diǎn)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏或錯誤，就會對產(chǎn)品的質(zhì)量及功效造成巨大影響，而產(chǎn)品的質(zhì)量和功效又會對人們的使用安全及使用體驗(yàn)產(chǎn)生影響。就拿化妝品來說，化妝品是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛＝佑|的精細(xì)化工產(chǎn)品之一，人們在挑選化妝品時最關(guān)注的便是其安全性與功效性，一旦化妝品出現(xiàn)質(zhì)量問題，輕則出現(xiàn)無效使用的情況，重則導(dǎo)致紅斑紅疹、過敏發(fā)癢，甚至器官衰竭，嚴(yán)重危害人們的身體健康。因此，精細(xì)化工產(chǎn)品在研發(fā)后和上市前都需要經(jīng)過嚴(yán)格縝密的產(chǎn)品質(zhì)量檢測以及產(chǎn)品功效驗(yàn)證，而這對精細(xì)化工產(chǎn)品檢測與驗(yàn)證提出了更高的技術(shù)要求。為此，不少精細(xì)化工企業(yè)開始利用數(shù)字技術(shù)提升檢測與驗(yàn)證的效率及質(zhì)量，保障其所研發(fā)的精細(xì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量，提升自身在市場中的競爭力與占有率。

依舊以化妝品的質(zhì)量檢測及功效驗(yàn)證為例。在質(zhì)量檢測方面，數(shù)字技術(shù)可以用于化妝品的化學(xué)成分分析、微生物檢測、理化檢測及外部無損檢測，企業(yè)利用光譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、化學(xué)數(shù)據(jù)庫及化學(xué)模型，可以快速準(zhǔn)確地分析出化妝品中的成分，確保其符合法規(guī)和安全的要求；企業(yè)還可以利用基因測序技術(shù)和分析生物學(xué)方法準(zhǔn)確識別和鑒定化妝品中的細(xì)菌、真菌等微生物污染，確?；瘖y品的微生物安全性；此外，企業(yè)也可以利用圖像處理算法和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)技術(shù)，在不破壞產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對化妝品的外觀缺陷、顏色一致性等進(jìn)行自動檢測和評估，確?；瘖y品的一致性。在功效驗(yàn)證方面，企業(yè)可以利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建細(xì)胞和組織模型，通過模型模擬人體皮膚和其他相關(guān)組織的生理環(huán)境，例如利用細(xì)胞培養(yǎng)和3D打印等技術(shù)建立起更加真實(shí)的皮膚模型，并在該模型上進(jìn)行化妝品功效驗(yàn)證試驗(yàn)，有效減少對動物試驗(yàn)的依賴性，提高試驗(yàn)的效率和可靠性；企業(yè)還可以利用分子模擬和計(jì)算化學(xué)方法預(yù)測化妝品成分之間的相互作用，從而評估不同成分組合對特定功效的影響，幫助企業(yè)選擇最佳成分組合，以提高產(chǎn)品功效。

檢測與驗(yàn)證是并列于研發(fā)生產(chǎn)的重要組成部分，也是化工領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。數(shù)字技術(shù)是當(dāng)今科技發(fā)展的基礎(chǔ)，因此，積極利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化精細(xì)化工的生產(chǎn)研發(fā)、檢測與驗(yàn)證，對于推動精細(xì)化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。