从传统到智能：化工精馏实训装置升级，赋能实训室高效教学与生产

在化工教育与产业人才培养领域，精馏作为化工分离的核心单元操作，其实训教学一直占据着至关重要的地位。然而，传统化工精馏实训装置长期面临着高能耗、高安全风险、教学效率低下以及与现代化工生产脱节等诸多挑战。随着工业4.0与“双碳”目标的深入推进，化工实训装置正经历一场从传统到智能的深刻变革。北京欧倍尔通过绿色远程化工精馏实训装置与智慧黑屏工厂的系统化建设，为高校与企业实训室的高效教学与生产赋能，开启了化工人才培养的新范式。

一、传统化工精馏实训装置：

精馏操作实训单元主要技术指标和功能：

（1）装置能够完成22项精馏过程岗位操作技能训练，包括精馏岗位操作技能训练、原料液体输送岗位操作技能训练、再沸器加热岗位操作技能训练等技能训练，工艺文件准备技能训练，开车前的动、静设备检查技能训练等。

（2）装置能够使学员了解回流比、温度计、流量计、液位计、压力计的结构、测量原理和操作方法。

（3）装置能够使学员了解精馏塔工作原理、性能参数、能够正确使用、维护保养精馏塔。

（4）装置能够使学员了解精馏过程其他所需的设备如（冷凝器、真空泵、再沸器、加热器等）的结构、工作原理及其使用方法。

（5）装置能够实现手动和自动无扰切换操作，并安装安全联锁保护和自动报警装置，保证设备正常运行不出现安全事故。

（6）装置具有故障设置功能，通过无线遥控器隐蔽发出故障干扰信号，能使正常运行装置出现真实异常现象，培训学员发现、分析、排除工业生产过程故障的技能。

（7）装置提供数字通讯信号使DCS控制室的计算机对现场数据进行采集、监控。

（8）装置使学员掌握精馏方面的理论知识（精馏基本概念和精馏的基本计算等）完成精馏过程的性能测定。

二、绿色远程化工精馏实训装置：

智慧远程精馏装置搭载工业级APC先进过程控制系统，能实时优化精馏工艺参数。

（1）碳排放核算模块

装置内置碳排放核算模块，选手在APC系统调控下优化能耗的同时，可同步计算单位产品碳排放量，直观理解“节能即减碳”逻辑，自然培养绿色生产意识，完美契合职业素养评分要求；其复刻化工企业真实精馏生产线，以“产品质量达标、能耗最低、产量最优”为训练目标，让选手掌握的控制技能可直接对接企业生产需求，充分呼应应用价值 标准。

（2）生产管理系统（MES）

装置同时搭配生产管理系统（MES），完美复刻企业生产全流程管理逻辑。选手可在系统中完成生产计划制定、工单派发、物料追溯、质量管控等全环节操作，例如根据模拟订单制定排产方案，通过MES系统实时监控生产进度并调整资源分配——过程中需由计划制定、生产执行、质量检测等不同角色分工协作，既夯实技能水平又高效锻炼团队合作能力。

三、智慧黑屏工厂：构建全景智联的系统化实训生态

绿色远程装置是单元突破，而智慧黑屏工厂（远程智慧精馏实训工厂）则代表了从单一设备到整体系统化建设的飞跃。北京欧倍尔与海康威视等企业合作，构建了一个集“智能控制、生产管理、安全运维、数字孪生”于一体的全景智联实训生态系统。

九大核心功能模块重塑实训范式：

1、APC先进过程控制：实现精馏装置全流程一键启停与无人值守“黑屏模式”，训练学生通过数据反向推演智能控制逻辑。

2、智慧生产管理系统（MES）：复刻“生产计划制定→工单派发→报工管理→物料追溯”的完整企业生产管理流程，融入碳排放实时计算，培养学员精益管理与绿色生产意识。

人员定位与AR实景监控：实时掌握厂区人员动态，基于AI算法与AR技术实现全景监控与违规行为智能识别，提升安全管理水平。

3、智慧巡检系统：引导学生进行标准化、流程化巡检，分析数据、发现问题，培养设备维护与预测性诊断能力。

4、设备管理系统与预测性维护：模拟多种故障场景，学生通过分析振动频谱、温度热力图制定维护方案，掌握工业4.0时代的设备智能管理技能。

数字孪生系统：构建物理实体的数字模型，实现对人员、设备、工艺数据的实时监控、预测分析与优化。

5、AI助教系统：基于大模型提供24小时智能答疑，并根据学生操作数据生成个性化学习路径，实现因材施教。

6、HAZOP安全分析与3D事故推演：通过虚拟仿真进行危害与可操作性分析，在3D场景中沉浸式演练泄漏、超压等事故的应急处置，将安全意识内化为本能。

7、全景智联硬件升级：集成声振温检测仪、热成像相机、720°VR全景相机，实现对设备状态、温度分布、生产现场的全方位、无死角智能感知与预警。

四、应用成效：从课堂到世界舞台的验证

北京欧倍尔的智慧实训解决方案已在全国超过500所院校及企业落地应用，并取得了显著成效。

大赛赋能，成绩斐然：该方案已成为“全国职业院校技能大赛”及“一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛”的指定设备。2025年，搭载该系统的枣庄职业学院代表队在世界职业院校技能大赛中荣获总决赛亚军，创造了山东省在该项赛事中的历史最佳成绩。系统精准对接大赛对操作技能、职业素养、绿色理念和团队协作的综合考核要求，成为名副其实的“冠军教练”。

从传统手动操作的精馏塔，到绿色、远程、智能的单元实训装置，再到集成九大功能的智慧黑屏工厂，北京欧倍尔完成了一场化工实训的范式革命。这不仅是设备的升级，更是教学理念从“教师演示学生看”到“学生远程控真机”，从“纸上谈兵”到“黑屏工厂实战”，从“单一技能训练”到“安全+智能+绿色综合素养培育”的根本性转变。