化工信息化技术概论

第1章 化学工业企业信息化综述

1.1 信息化的基本概念

1.1.1 信息

1.1.2 信息技术

1.1.3 信息化

1.2 企业信息化

1.2.1 企业信息化的概念

1.2.2 企业信息化背景

1.2.3 企业竞争力与信息化的关系

1.2.4 企业的信息活动与信息基础架构

1.2.5 企业信息化中的关键集成技术

1.3 云计算

1.3.1 云计算的基本概念

1.3.2 基于云计算架构的企业信息化发展

1.3.3 云计算驱动企业信息化模式的变革

1.4 化学工业企业信息化

1.4.1 化学工业信息化的发展阶段

1.4.2 我国化学工业的信息化

1.4.3 化学工业的信息化特点

1.5 化工企业信息化的专业技术基础

1.6 信息化对全球化学工业发展的影响

1.7 化学工业信息化目标定位

本章具体要求

思考题

第2章 化工过程系统设计与制造的信息化

2.1 化学工艺及工程设计信息化

2.1.1 计算机辅助设计（CAD）

2.1.2 计算机辅助工程分析（CAE）

2.1.3 计算机辅助制造（CAM）

2.1.4 计算机辅助工艺设计（CAPP）

2.1.5 计算机辅助过程运行（CAPO）

2.1.6 实例：一种轻型高效精馏塔的计算机辅助设计

2.2 化学工业基于信息化的先进制造模式

2.2.1 准时制生产（JIT）

2.2.2 精益生产（Lean Manufacturing）

2.2.3 敏捷制造（Agile Manufacturing）

2.2.4 柔性制造（Flexible Manufacturing System）

2.3 化工过程故障诊断技术

2.3.1 系统故障诊断的过程与实质

2.3.2 故障诊断的主要方法

2.3.3 化工过程故障诊断发展趋势

2.3.4 实例：大型PET生产过程中基于知识的故障检测和诊断系统

2.4 计算机控制技术

2.4.1 化工过程控制的特点、发展历史及现状

2.4.2 DCS/FCS/CIPS的体系结构

2.4.3 计算机控制技术的特点

2.4.4 化工过程系统计算机控制技术的发展趋势

2.4.5 实例：DCS在纯碱工业应用的实例

2.5 制造执行系统

2.5.1 MES的概念

2.5.2 MES的功能

2.5.3 化学工业的MES体系结构

2.5.4 化学工业MES的关键技术

2.6 人工智能（AI）与专家系统（ES）

2.6.1 人工智能与专家系统的概念

2.6.2 专家系统的应用分类与基本结构

2.6.3 专家系统在化学工业中的应用

2.6.4 实例：工业聚酯装置开停车过程辅助专家系统

2.6.5 基于专家系统的精馏塔智能化控制模型

2.7 实时数据库系统——大数据技术应用

2.7.1 实时数据库系统功能

2.7.2 实时数据库系统结构

2.7.3 实时数据库的数据采集

2.7.4 化工企业实时数据库的重要技术环节

2.7.5 基于实时数据库的大数据技术

本章具体要求

思考题

第3章 企业管理信息化

3.1 企业管理信息化系统的发展

3.2 管理信息系统（MIS）

3.2.1 管理信息系统的构成

3.2.2 管理信息系统的主要任务

3.3 制造资源计划（MRPⅡ）/企业资源计划（ERP）

3.3.1 制造资源计划（MRPⅡ）

3.3.2 企业资源计划（ERP）

3.4 产品数据管理（PDM）

3.4.1 PDM的概念与应用

3.4.2 PDM在化工企业中的地位

3.4.3 PDM软件的基本功能

3.5 人力资源管理（HR）

3.5.1 人力资源管理系统基本功能

3.5.2 人力资源管理的发展新趋势

3.6 客户关系管理（CRM）

3.7 全面质量管理（TQM）

3.7.1 全面质量管理概述

3.7.2 全面质量管理和ISO9000质量标准

3.7.3 计算机集成质量系统

3.8 决策支持系统（DSS）

3.8.1 决策的分类

3.8.2 决策支持系统

3.8.3 智能决策支持系统

3.8.4 实例1：化工企业再生产投资的决策支持系统

3.8.5 实例2：化工生产管理决策支持系统

3.9 知识管理（KM）

3.9.1 知识管理概念与知识管理三要素

3.9.2 知识管理的目标和层次结构

3.9.3 化学工业企业的知识内涵

3.9.4 化学工业企业的知识模型表达

3.9.5 化工企业的知识模型结构

3.9.6 知识学习

3.9.7 知识发布

3.10 现代集成制造系统（CIMS）

3.10.1 CIMS的应用目标及构成

3.10.2 计算机集成过程系统（CIPS）

3.10.3 CIPS的主要功能

3.10.4 CIPS的关键技术

3.10.5 建设CIPS的基本步骤

3.11 办公自动化系统（OA）

3.11.1 办公自动化的定义

3.11.2 OA的基本功能和支撑技术

3.11.3 实例：一套典型的化学工业企业办公自动化系统

3.12 电子商务（EC）

3.12.1 电子商务的定义

3.12.2 电子商务的发展历程

3.12.3 八种电子商务模型

3.12.4 电子商务平台功能

3.12.5 化工行业电子商务主要应用模式

本章具体要求

思考题

第4章 企业资源计划系统

4.1 企业资源计划（ERP）理论的形成

4.1.1 供应链

4.1.2 ERP概念

4.1.3 ERP的管理思想

4.2 化学工业企业ERP系统结构

4.2.1 化工企业基本业务划分

4.2.2 化工企业的ERP核心技术

4.2.3 化工企业的ERP系统基本结构

4.3 ERP计划层次

4.3.1 经营规划

4.3.2 销售与运作规划

4.3.3 主生产计划

4.3.4 能力需求计划

4.3.5 物料需求计划

4.3.6 生产作业控制

4.4 销售管理

4.5 采购管理

4.6 库存管理

4.7 设备管理

4.7.1 设备管理模式

4.7.2 基于知识的集成化设备管理系统模型

4.7.3 主要的功能及子系统描述

4.8 财务管理

4.9 成本管理

4.10 案例分析

本章具体要求

思考题

第5章 化工过程信息化的数字化基础——流程模拟

5.1 化工过程系统模拟进展

5.1.1 分子模拟

5.1.2 单元操作过程模拟

5.1.3 流程模拟

5.1.4 计算机技术进步的影响

5.2 流程模拟软件的用途

5.3 流程模拟的几种方法

5.3.1 序贯模块法

5.3.2 联立方程法

5.3.3 联立模块法

5.4 流程模拟软件的组成

5.4.1 输入和输出模块

5.4.2 主控模块

5.4.3 物性数据库

5.4.4 算法子程序、成本估算和经济评价

5.4.5 单元操作模块库

5.5 基于流程模拟的优化技术及应用

5.5.1 生产装置在线模拟优化技术

5.5.2 在线模拟优化计算

5.5.3 在线模拟优化控制系统

5.5.4 在线模拟优化的优越性

5.5.5 在线模拟优化技术的应用范围

5.5.6 在线模拟优化技术的发展

5.6 以AspenPlus软件模拟合成氨装置的甲醇洗流程

5.6.1 流程分析

5.6.2 流程模拟

5.6.3 模拟结果

5.7 流程模拟技术在石油化工中的应用案例分析

5.7.1 两种模型的功能及特点差异

5.7.2 在线模型的开发技术

5.7.3 模型应用

本章具体要求

思考题

第6章 数据库技术基础

6.1 数据库技术概述

6.1.1 数据库系统应用示例

6.1.2 数据库系统的作用

6.1.3 常见的数据库系统

6.1.4 数据库应用程序的开发过程

6.1.5 数据库系统架构

6.1.6 数据库技术发展趋势

6.2 库建模——ER图

6.2.1 ER图的基本概念

6.2.2 联系集和联系集中的属性

6.2.3 绘制ER图

6.3 关系模型

6.4 从ER图到关系模型再到数据库设计的转换

6.4.1 ER图转换为关系模式

6.4.2 从关系模型转换为数据库结构

本章具体要求

思考题

第7章 化工常用流程模拟及设计计算软件

7.1 AspenPlus

7.1.1 AspenPlus软件的主要功能和特点

7.1.2 AspenPlus模拟求解步骤

7.1.3 软件实例应用举例

7.1.4 推荐书目及网站

7.2 PRO/Ⅱ

7.2.1 PRO/Ⅱ软件特点

7.2.2 PRO/Ⅱ软件工作模块

7.2.3 PRO/Ⅱ使用步骤

7.2.4 推荐书目及网站

7.3 HYSYS

7.3.1 Hysys的功能特点

7.3.2 Hysys软件功能

7.3.3 Hysys软件的应用

7.3.4 推荐书目及网站

7.4 ChemCAD

7.4.1 ChemCAD的主要特点

7.4.2 ChemCAD主要模块

7.4.3 ChemCAD应用实例

7.4.4 推荐书目及网站

7.5 PDMS

7.5.1 PDMS软件的主要特点

7.5.2 推荐书目及网站

7.6 PDS

7.6.1 PDS软件主要功能

7.6.2 PDS软件在配管设计中的应用

7.6.3 PDS使用的简要步骤

7.6.4 推荐书目及网站

7.7 FLUENT

7.7.1 FLUENT软件的主要特点

7.7.2 FLUENT软件的求解步骤

7.7.3 FLUENT软件实例应用举例

7.7.4 推荐书目及网站

7.8 ORIGIN

7.8.1 Origin软件的主要功能和特点

7.8.2 Origin典型的数据分析过程

7.8.3 软件实例应用举例（Origin8.0）

7.8.4 推荐书目及网站

7.9 AutoCAD

7.9.1 AutoCAD基本功能

7.9.2 AutoCAD三维模型实例

7.9.3 推荐书目及网站

本章具体要求

附录 英文缩略词中英文对照表

参考文献

《化工信息化技术概论/教育部高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材》立足于新经济时代背景，结合化学工业科学研究、设计以及生产经营过程的普遍性特点，系统地介绍了化学工业信息化的基础理论、系统架构、应用范围、计算机支撑环境等。并结合实例分析化学工业在工程设计、人工智能、故障诊断、先进制造技术、过程模拟、经营管理信息化等信息技术的应用。有助于读者系统、准确地理解化学工业信息化的基本概念，掌握化工信息化基本知识，认识到信息技术对推动化学工业发展的重要作用，以构筑合理的知识结构。
　　《化工信息化技术概论/教育部高等学校化工类专业教学指导委员会推荐教材》可作为化学工程与工艺、生物、制药、冶金、过程装备与控制、高分子材料、纺织等专业本科生及研究生教材，也可作为化工企业管理人员、工程技术人员、信息系统管理员的参考书。

第一本全面讲述化工信息化技术的本科教材。
　　系统介绍了化工行业信息化的基础理论、系统架构、应用范围和计算机支撑环境等。
　　了解掌握化学工业信息化技术的入门必读。