自動(dòng)化與智能化技術(shù)在鈦白粉產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用

［摘 要］鈦白作為全球主要化學(xué)原料，應(yīng)用非常廣泛。當(dāng)前，我國(guó)鈦白行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型的階段，其中自動(dòng)控制與智能控制至關(guān)重要。文章介紹了鈦白粉產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，分析了自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)在鈦白粉產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用，為相關(guān)人員提供參考。

［關(guān)鍵詞］鈦白粉產(chǎn)業(yè)；自動(dòng)化技術(shù)；智能化

［中圖分類號(hào)］U664 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）07–0121–03

1 鈦白粉產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

鈦白作為一種優(yōu)異的白色色素，在涂料、塑料和造紙中具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前鈦白市場(chǎng)供需雙旺，建筑、汽車、塑料、個(gè)人護(hù)理用品等下游產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展也大幅刺激了對(duì)鈦白的需求。但高速發(fā)展的同時(shí)，也遭遇到諸多的問(wèn)題。例如，越來(lái)越嚴(yán)厲的環(huán)保政策促使鈦白企業(yè)使用更加環(huán)保的生產(chǎn)方法降低有毒氣體的排放量，這給企業(yè)帶來(lái)了很大困難。而原料價(jià)格的大幅波動(dòng)使得企業(yè)在進(jìn)行成本管理時(shí)存在較大的不確定性，尤其是鈦精礦的價(jià)格上漲給產(chǎn)品成本帶來(lái)了一定的影響。另外，隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)于品質(zhì)的需求也在不斷提高，因此鈦白企業(yè)必須對(duì)制程進(jìn)行改進(jìn)，提高質(zhì)量，增加附加價(jià)值。

同時(shí)數(shù)字化和智能化技術(shù)也給鈦白工業(yè)帶來(lái)了更新和變革的新發(fā)展契機(jī)。企業(yè)通過(guò)引進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)線，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析與人工智能的方法可以顯著提高生產(chǎn)率，優(yōu)化資源配置，減少能源消耗，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。然而企業(yè)在推進(jìn)自動(dòng)化與智能轉(zhuǎn)型過(guò)程中卻面臨技術(shù)更新成本高昂、人才缺乏、信息安全性較低等困境。

2 自動(dòng)化技術(shù)在鈦白粉產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用

2.1 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化

2.1.1 原料處理自動(dòng)化

鈦白行業(yè)中，原料前處理問(wèn)題是影響產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國(guó)原材料加工工藝因自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用而獲得顯著升級(jí)和轉(zhuǎn)型。通過(guò)精密操作原料配比、運(yùn)輸、預(yù)處理等工序，大幅提高了加工準(zhǔn)確度與生產(chǎn)效率。如采用先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)手段可實(shí)現(xiàn)物料水分、粒度分布及其他品質(zhì)指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)，按照事先制訂好的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化加工過(guò)程，確保物料均一性和穩(wěn)定性。另外，自動(dòng)裝卸設(shè)備可有效地減少人工作業(yè)，避免交叉感染，并可大幅降低作業(yè)人員的身體負(fù)荷。而原料處理自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)給料和連續(xù)給料系統(tǒng)使得材料加工連續(xù)性和自動(dòng)化程度大幅提高，還能減少材料在加工過(guò)程中的損耗，取得了良好效果。

2.1.2 化學(xué)反應(yīng)控制自動(dòng)化

鈦白生產(chǎn)工藝中，化學(xué)反應(yīng)控制的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定程度會(huì)影響成品質(zhì)量。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用使生產(chǎn)效率得到根本提升。例如，利用高精度智能控制結(jié)合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、pH 等環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)。為確保化學(xué)反應(yīng)一致、完整，以此為基礎(chǔ)，可通過(guò)預(yù)設(shè)計(jì)算規(guī)則自動(dòng)調(diào)整各工藝條件，最大限度地高效低副產(chǎn)物生成，從而達(dá)到提高產(chǎn)量和質(zhì)量、減少能耗、減少原材料浪費(fèi)的目的。同時(shí)在預(yù)設(shè)安全參數(shù)的基礎(chǔ)上，可依據(jù)預(yù)設(shè)安全參數(shù)實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)品應(yīng)急停車或調(diào)整反應(yīng)工況，以實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控。

2.1.3 產(chǎn)品分離與提純自動(dòng)化

產(chǎn)品分離及提純環(huán)節(jié)對(duì)純度及品質(zhì)有著直接的影響。隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步運(yùn)用，這一環(huán)節(jié)已達(dá)到自動(dòng)化程度高、精準(zhǔn)控制。例如，離心機(jī)、過(guò)濾器及膜分離技術(shù)等自動(dòng)化分離設(shè)備可在嚴(yán)格控制條件下使產(chǎn)品及副產(chǎn)品高效分離，顯著提高分離純度及效率。而自動(dòng)控制系統(tǒng)具備根據(jù)實(shí)時(shí)收集的數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)調(diào)整分離參數(shù)的能力，如轉(zhuǎn)速、壓力和溫度，以滿足各種生產(chǎn)需求和原料屬性。提純過(guò)程的自動(dòng)化控制也包括準(zhǔn)確的溫度控制、pH 調(diào)節(jié)等，它們是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。通過(guò)采用自動(dòng)化技術(shù)，既可提高分離與提純的效率及精度，又可降低能耗及原材料浪費(fèi)，而且減少了環(huán)境影響。自動(dòng)化產(chǎn)品分離及提純技術(shù)的應(yīng)用使鈦白粉企業(yè)在確保產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)前提下，可使生產(chǎn)過(guò)程綠色化和高效化，從而為其可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 設(shè)備自動(dòng)化管理

2.2.1 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控自動(dòng)化

鈦白粉產(chǎn)業(yè)在自動(dòng)化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控自動(dòng)化，是提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。通過(guò)集成先進(jìn)的傳感器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，可達(dá)到全面監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的。這些高級(jí)自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)捕捉設(shè)備溫度、壓力、流量及速度等關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且將其通過(guò)中央控制系統(tǒng)進(jìn)行瞬間分析處理，從而保證設(shè)備一直保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。此外，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)還能夠預(yù)警設(shè)備可能發(fā)生的故障和性能下降，使得維修工作能夠提前規(guī)劃和實(shí)施，減少了設(shè)備偶然停機(jī)的時(shí)間，提高了生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控在支持遠(yuǎn)程操作的前提下，使得管理人員即便出門也能實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)狀況，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和維護(hù)策略。

2.2.2 故障診斷與維護(hù)自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于鈦白行業(yè)故障診斷與維修，可大幅提高生產(chǎn)設(shè)備可靠性。例如，采用智能傳感、機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的手段，可深入研究設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到設(shè)備故障早期診斷與預(yù)警的目的。該預(yù)測(cè)維修方法建立在設(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控與歷史數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)設(shè)備可能發(fā)生故障的種類與時(shí)間，使企業(yè)能夠在出現(xiàn)故障之前及時(shí)修復(fù)或者更換設(shè)備，從而避免生產(chǎn)停工及可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，集成了智能分析與遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)的設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)備實(shí)際工作狀態(tài)自動(dòng)對(duì)維修方案進(jìn)行調(diào)整，從而提高了維修精度與效率。采用智能分析與遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)有助于維修人員快速查找故障原因、縮短維修周期、提高維修工作效率。

2.3 物流自動(dòng)化

2.3.1 原料運(yùn)輸自動(dòng)化

在鈦白粉產(chǎn)業(yè)中，原材料流通是連接各環(huán)節(jié)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我國(guó)由于物流系統(tǒng)不斷地完善，使整個(gè)物流系統(tǒng)的產(chǎn)量有了較大的改善。自動(dòng)化物流體系結(jié)合了自動(dòng)化搬運(yùn)車、無(wú)人搬運(yùn)車（AGV）等物流工具和智能物流管理軟件，確保原材料能夠及時(shí)且高效地被運(yùn)輸。其能夠自動(dòng)優(yōu)化物料配送路線，實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制物料配送情況，減少物料延遲和損耗。通過(guò)智能化分析原料需求，達(dá)到預(yù)測(cè)原料需求的目的，做到原料的合理配置，確保流水線的正常作業(yè)。

2.3.2 成品包裝與儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化

鈦白粉行業(yè)中產(chǎn)品包裝及存儲(chǔ)過(guò)程，都經(jīng)歷著自動(dòng)化的重大變革。例如，自動(dòng)包裝生產(chǎn)線集高速包裝機(jī)、自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)、封口機(jī)和托盤堆垛機(jī)器人于一體，實(shí)現(xiàn)了成品計(jì)量，包裝至堆垛全過(guò)程自動(dòng)化，使得包裝的速率及精度大幅提高，同時(shí)降低了人工費(fèi)用及人工誤差。而智能包裝系統(tǒng)能夠針對(duì)不同商品和客戶需求自動(dòng)調(diào)整包裝規(guī)格、樣式、以提高企業(yè)柔性及應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的能力。倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸時(shí)自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)與物流管理軟件的使用，使得產(chǎn)品可以高效存儲(chǔ)和快速出庫(kù)。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)不僅提升了倉(cāng)庫(kù)使用效率，還能確保貨物快速流通和準(zhǔn)確配送。

3 智能化技術(shù)在鈦白粉產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用

3.1 人工智能在質(zhì)量控制中的應(yīng)用

3.1.1 在線監(jiān)測(cè)與分析

鈦白粉生產(chǎn)中AI 技術(shù)起著十分關(guān)鍵的影響，尤其在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和監(jiān)視的方面。AI 能夠通過(guò)深入分析大量數(shù)據(jù)，找出制造過(guò)程存在問(wèn)題以便快速修改。而利用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程和品質(zhì)的動(dòng)態(tài)認(rèn)知和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，可確保生產(chǎn)穩(wěn)定可靠，減少?gòu)U舊、重加工現(xiàn)象，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)能。在制造產(chǎn)品的過(guò)程中融入AI 技術(shù)，不僅可以提升產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以增強(qiáng)客戶的滿意度，從而提高公司在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.1.2 智能預(yù)測(cè)與決策支持

將人工智能應(yīng)用于鈦合金工業(yè)領(lǐng)域中的智能預(yù)測(cè)和輔助決策，可改善質(zhì)量控制效果和效能。例如，其能根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)預(yù)測(cè)生產(chǎn)中存在的質(zhì)量隱患，有助于企業(yè)提前制訂策略，盡可能地降低意外事故發(fā)生率，以節(jié)省其生產(chǎn)成本。同時(shí)，也有助于管理者在企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等方面做出更好的決策。人工智能能夠通過(guò)全面分析多類型生產(chǎn)數(shù)據(jù)及市場(chǎng)，找到制造工藝最優(yōu)機(jī)遇及最大風(fēng)險(xiǎn)，借此輔助企業(yè)制訂生產(chǎn)規(guī)劃、存貨管理、響應(yīng)市場(chǎng)需求等決策。

3.2 智能化物流與供應(yīng)鏈管理

3.2.1 智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)

智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)鈦白業(yè)物流與供應(yīng)鏈智能化發(fā)展至關(guān)重要。系統(tǒng)集成自動(dòng)存儲(chǔ)裝置、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)全程自動(dòng)化和智能化。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中像AGV、無(wú)人叉車這樣的自動(dòng)化物流設(shè)備可以高效完成對(duì)物品的進(jìn)倉(cāng)、揀選與搬運(yùn)工作，從而顯著提升了儲(chǔ)存的效率與精度。此外，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行貨物追溯及庫(kù)存監(jiān)控，能夠確保庫(kù)存數(shù)據(jù)準(zhǔn)確透明，減少庫(kù)存差錯(cuò)及不足。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)不僅能提高儲(chǔ)存效率，還能隨市場(chǎng)變化進(jìn)行庫(kù)存調(diào)整，增強(qiáng)企業(yè)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)能力。

3.2.2 供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化

鈦白行業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)優(yōu)化，就是借助智能科技，讓整條供應(yīng)鏈上每個(gè)節(jié)點(diǎn)高效協(xié)作、資源共享，以提高整條供應(yīng)鏈運(yùn)行效率與柔性。結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息科技，形成以網(wǎng)絡(luò)為核心的供應(yīng)鏈協(xié)作優(yōu)化體系，由此達(dá)到各環(huán)節(jié)信息實(shí)時(shí)共享，透明化。通過(guò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)流動(dòng)與共享，增強(qiáng)成員間的交流與合作，使供應(yīng)鏈整體管理更加細(xì)致、更具動(dòng)態(tài)性。比如，通過(guò)市場(chǎng)實(shí)時(shí)共享需求信息使得上游原料供應(yīng)商能夠在合適時(shí)機(jī)對(duì)生產(chǎn)及供應(yīng)方案進(jìn)行調(diào)整，下游生產(chǎn)公司能夠結(jié)合實(shí)際供應(yīng)情況對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃及物流安排進(jìn)行優(yōu)化，以降低庫(kù)存積壓并改善生產(chǎn)柔性。

4 結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)，鈦白粉行業(yè)發(fā)展更多取決于自動(dòng)化、智能化技術(shù)應(yīng)用的程度，它們既能提高生產(chǎn)效率、降低成本，又能提升產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。隨著科技的進(jìn)步，鈦白工業(yè)不斷向著綠色、智能、高效方向發(fā)展。展望未來(lái)，鈦白工業(yè)將以科技創(chuàng)新為動(dòng)力，不斷拓展新市場(chǎng)，為行業(yè)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 洪為標(biāo). 自動(dòng)化與智能化技術(shù)在船舶輪機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 船舶物資與市場(chǎng)，2024，32（3）：116-118.

[2] 張克乾. 智能化水處理過(guò)程中的自動(dòng)化控制策略優(yōu)化與探討[J]. 智能建筑與智慧城市，2024（3）：171-173.

[3] 郭宏斌. 智能化制造中心自動(dòng)化技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 模具制造，2024，24（3）：167-169.

[4] 尚博文，胡金根，羅仁康. 食品級(jí)鈦白粉的工藝創(chuàng)新研究[J]. 化工管理，2024（5）：144-146，164.