在国民经济的宏大版图中，流程工业占据着举足轻重的地位。石油、化工、钢铁、有色、建材等基础原材料行业，作为流程工业的核心构成，既是国民经济的支柱与根基，更是我国经济持续稳健增长的关键支撑力量。

     经过长达数十年的砥砺前行，我国流程工业取得了举世瞩目的成就。产业结构不断优化升级，犹如一棵大树在岁月的滋养下，枝丫愈发繁茂且布局合理；关键技术持续突破，攻克了一个又一个曾经看似难以逾越的技术壁垒，成功跻身世界流程工业制造大国之列，且规模位居全球首位。

      然而，我们也必须清醒地认识到，在流程工业生产制造的总体效能上，我国与国际先进水平之间仍存在着一定差距。资源和能源的利用效率亟待大幅提升，就像一辆燃油效率低下的汽车，在行驶过程中消耗了过多的能源，却未能输出与之匹配的动力；安全和环保问题日益突出，成为高悬在行业头顶的达摩克利斯之剑。在全球化制造的新形势下，流程工业既迎来了前所未有的发展机遇，也面临着诸多严峻挑战。如何有效利用现代信息技术，解决经营决策、生产运行、能效安环以及信息集成等层面存在的瓶颈问题，推动流程工业朝着高效化、绿色化和智能化制造的目标稳步迈进，实现全局生产、管理以及营销模式的深度变革，已然成为流程工业迈向高端制造的关键所在。

     在当下这个信息化与工业化加速融合的时代，为了实现 “新工业革命” 背景下制造业模式的创新与企业的转型升级，我国高瞻远瞩地提出了 “中国制造 2025” 战略，并倡导 “创新、协调、绿色、开放和共享发展” 的理念。流程工业要想突破资源、能源与环保的重重约束，提升生产制造水平和效能，就必须坚定不移地贯彻 “中国制造 2025” 发展战略，充分借助现代信息技术，以企业生产全局及经营全过程的高效化与绿色化为目标，从工艺流程的优化以及生产、管理和营销模式的变革入手，大力推进智能优化制造、绿色制造和高端制造。这对于促进中国制造业，尤其是流程工业的提质增效和转型发展，具有不可估量的重大意义。

     近年来，以石化、钢铁产业为代表的流程制造行业，迫切需要寻找产业转型发展的新动能。现有的制造模式暴露出一些亟待解决的难题，资金流、物质流、能量流和信息流的集成和高效调控成为关键症结所在，这些难题分别对应着信息感知、管理决策、生产运行、能效安环等实际运行层面。

     针对流程工业智能优化制造过程中存在的难点和问题，我们应当紧紧依托信息物理系统，从以下四个层面精准发力，全力解决和突破相关基础理论与关键技术。

     在信息感知层面，流程工业企业的生产过程优化调控和经营管理优化决策，犹如一座大厦需要稳固的基石，离不开大量实时信息的支撑。目前面临的难点在于，如何实现从原料供应、生产运行到产品销售全流程与全生命周期资源属性和特殊参量的快速获取与信息集成。因此，原材料与产品属性的快速检测、物流流通轨迹的监测以及部分关键过程参量的在线检测，就成为实现流程工业智能优化制造的前提和基础。只有准确掌握这些信息，企业才能在生产过程中做到心中有数，精准调控。

     管理决策层面的核心，是要解决如何深度融合市场和装置运行特性知识，从而实现管理模式的变革。企业生产计划面临着众多不确定因素，原料采购价格犹如六月的天气般变幻莫测，市场需求也瞬息万变，这给企业生产运行和经营管理的决策带来了极大的难题。同时，目前企业还存在原料采购与装置运行特性关联度不高、产品生产与市场需求脱节的问题。幸运的是，以大数据、知识型工作自动化为代表的现代信息技术，为制造过程计划和管理的优化决策带来了新的契机。通过对海量数据的分析和挖掘，企业能够更加准确地把握市场动态和装置运行情况，从而做出更加科学合理的决策。

     生产运行层面，流程工业制造过程通常采用由经济优化层、计划调度层、先进控制层、基础控制层等不同功能层组成的分层递阶结构。这种结构虽然在一定程度上解决了部分产销、管控衔接等关键技术难题，但现有分层模式进行操作优化的前提是 “稳态假设”。然而，实际生产过程是动态变化的，如何根据实际过程的动态实时运行情况，从全局出发协调系统各部分的操作，成为生产过程优化调控的核心。要解决这一问题，需要将物质转化机理与装置运行信息进行深度融合，建立过程价值链的表征关系，实现生产过程全流程的协同控制与优化。只有这样，才能确保生产过程的高效稳定运行，提高生产效率和产品质量。

     在能效安环层面，流程工业产生的大量化学污染物，以废水、废气、废渣甚至危化品等形式排放到环境中，给生态环境带来了巨大压力。目前，中国在危化品监管方面的措施落实不到位，导致危化品事故频发。其核心原因就是缺乏生产制造全生命周期安全环境足迹监控与风险控制的手段。鉴于此，如何通过传感、检测、控制以及溯源分析等新方法和新技术，突破流程工业安全环境足迹监控与溯源分析及控制的基础理论与关键技术，成为实现绿色制造的迫切需求。只有解决了这些问题，才能实现流程工业的可持续发展，保护好我们赖以生存的环境。

      流程工业智能优化制造的最终目标，是要在工程技术层面实现 “数字化、智能化、网络化和自动化”，在企业生产制造层面实现 “敏捷化、高效化、绿色化和安全化”。我们提出的流程工业智能优化制造的愿景目标是：在已有的物理制造系统基础上，充分融合人的知识，应用大数据、云计算、（移动）网络通讯和人机交互的知识型工作自动化以及虚拟制造等现代信息技术，从生产、管理以及营销全过程优化出发，推进以高效化、绿色化和智能化为目标的流程工业智能优化制造。不仅要实现制造过程的装备智能化，还要让制造流程、操作方式、管理模式也实现自适应智能优化，从而使企业经济效益和社会效益实现最大化。

      在未来的发展道路上，流程工业智能优化制造充满了无限的机遇与挑战。我们坚信，只要我们紧紧抓住现代信息技术带来的发展机遇，勇于创新，敢于突破，就一定能够实现流程工业的华丽转身，迈向高端制造的新征程，为我国经济的持续健康发展做出更大的贡献。