校际携手育英才！河北工业大学学子赴天津渤海职业技术学院数智化实训基地开启实训新程

    在能源化工产业加速向数字化、智能化转型的时代背景下，高校间的资源共享与协同育人成为培养高素质化工人才的重要路径。

    9月8日，河北工业大学组织应用化学、化学工程与工艺等专业的百余名学生，奔赴天津渤海职业技术学院煤制烯烃数智化实训基地，开展为期两天的专项实训。本次实训聚焦煤制烯烃仿真软件、AI 先进生产辅助决策系统、MR混合现实教学系统、智能制造系统四大核心模块，覆盖化工企业多岗位综合操作，既为学子搭建了 “理论联系实际” 的优质实践平台，更奏响了两校携手服务化工产业升级、共育数智化化工人才的新篇章。

关键词：仿真、数字孪生、AI、智能制造、化工企业多岗位综合实训系统

    天津渤海职业技术学院煤制烯烃数智化实训基地凭借与天津地区化工产业生产无缝衔接的实训资源体系，成为国内化工类职业教育领域的标杆平台。

    此次实训中，河北工业大学学子深度沉浸三大核心资源，全方位解锁数智化化工操作技能：

    基地配备的煤制甲醇全流程仿真软件与工业级 MTO（甲醇制烯烃）仿真软件，以国内头部煤制烯烃企业真实生产数据为基础，1:1 还原从原料预处理、气化、净化、甲醇合成，到甲醇转化为烯烃、产品分离的全链条生产过程。软件涵盖正常工况、异常波动、突发故障等多种工业场景，学子们可通过软件自主调节反应温度、压力、催化剂用量等关键参数，实时观察产品收率、能耗变化等结果。

    在煤制甲醇全流程仿真装置的实操学习中，学子们围绕 “气化工艺参数优化” 展开专项训练，通过该装置模拟调整气化炉温度（从 1300℃微调至 1350℃），同步依托装置自带的数据分析模块，生成实时能耗曲线与产物组分分析图。借助直观的数据对比，学子们清晰掌握了温度变化对甲醇产量（提升 2.3%）与煤耗成本（同步增加）的双向影响，进而深入理解 “化工工艺优化需兼顾生产效率与成本控制” 的核心工业逻辑。河北工业大学2022级化学工程与工艺专业张同学表示：“仿真装置将抽象的参数影响转化为可视化数据，让我们对课本上‘工艺平衡’的理论知识有了实打实的认知。”

    而在工业级MTO仿真装置的实训中，学子们以 “市场需求导向的生产调度” 为目标开展学习。通过该装置模拟 “不同市场乙烯、丙烯需求占比变化” 的场景，学子们练习调整反应停留时间、再生温度等关键参数，实现两种烯烃产物产出比例的灵活切换。整个过程中，仿真装置会实时反馈产物纯度、能耗消耗等指标，帮助学子们掌握 “如何根据市场动态优化生产方案” 的技能，提前具备企业生产中 “柔性化调度” 的核心能力，为未来对接化工企业的生产运营岗位奠定基础。

    基地搭建的智能制造系统矩阵，包含先进生产辅助决策系统、先进控制（APC）系统及智能联锁（SIS）教学系统，完美复刻现代化工企业的核心管控架构。在实训中，学子们以 “生产管理者” 与 “工艺操作员” 双重身份，深度参与系统实操：

    通过先进生产辅助决策系统，了解原料价格、市场需求等基础数据，系统即可自动生成最优生产方案，学子们需分析方案中的能耗指标、成本构成，提出优化建议；

    在先进控制（APC）系统实操中，针对反应再生工段的 “反应温度波动” 问题，学子们学习通过系统搭建多变量预测模型，实现温度、压力、流量等参数的自动协同调控，将温度波动范围从±5℃压缩至±1℃，达到工业级精准控制标准；

    智能联锁（SIS）教学系统则模拟了3种工业级典型事故场景，如 “有毒气体泄漏”“设备超压” 等，学子们通过触发联锁信号，观察系统自动切断进料、启动泄压装置的全过程，掌握化工生产 “安全红线” 的数字化管控逻辑。天津渤海职业技术学院实训导师表示：“这些系统与中石化、万华化学等企业现役设备同源，学生实训结束后，只需简单适应企业界面，即可快速上手岗位工作。”

    基地引入的混合现实（MR）实训系统，通过 “虚实叠加” 技术，聚焦设备认知、原理拆装、日常巡检与应急处置全流程，让抽象知识与复杂实操直观化：

（1）MR 设备原理拆装：拆解核心构造

    针对传统拆装难察细节的问题，MR系统构建离心泵、换热器、精馏塔、气化炉设备三维模型。学子佩戴MR眼镜，可手势交互逐层拆解设备，各部件的位置、作用及装配顺序同步以文字、原理动画呈现；

    2022级王同学称：“MR 让设备原理从课本图变成‘可动手装的实物’，一下就懂了。

（2）MR巡检：覆盖动静设备全维度检查

    参照企业真实流程，MR打造“静态 + 动态”一体化巡检模块：静态设备检查时，眼镜标记点位，提示外观、参数核对要点，数据异常实时预警；动态设备检查则模拟 “听、看、摸、测”，通过声音、振动值等数据助学子判断设备状态。实训中，李同学便借助该模块精准发现离心泵振动超标问题，并提出有效解决方案，完美复现企业巡检全流程。

    模块还还原了“安全检查、数据记录”等细节，搭配依据企业生产情况设计的多种题库，操作完成后成绩同步展示，助力学子实训后快速适配岗位 。

（3）MR应急处置：筑牢安全防线

    通过构建 “离心泵出口法兰泄露火灾” 应急处理模拟场景，学子需沉浸式完成全流程处置：先通过 MR 虚拟与真实设备的虚实融合界面，快速定位管道的泄露故障点；按规范完成安全防护装备穿戴并同步上报险情；若处置及时，需立即采取关阀、堵漏等措施控制泄露；若模拟 “处理不及时” 的递进场景，当泄露引发火灾后，需根据MR系统提示的火势类型，正确选用灭火器材完成灭火操作，全程在安全且可重复的模拟环境中，强化应急决策与实操能力。

    此次实训合作，是河北工业大学与天津渤海职业技术学院立足 “理论优势 + 实践资源” 互补，探索化工人才数智化培养的重要突破。河北工业大学凭借深厚的化工理论教学积淀，为实训提供扎实的知识支撑；天津渤海职业技术学院则以贴近产业的数智化实训资源，助力学子将理论转化为实战能力。

    此次跨校实训不仅让学子们收获了直击产业需求的数智化技能，更让两校探索出一条 “校际协同、资源互补、产教融合” 的化工人才培养新路径。未来，随着双方合作的持续深化，必将为能源化工产业输送更多 “懂理论、善实操、能创新” 的数智化生力军，为产业高质量发展注入强劲动力！