过程工程

程序工程（）是工业流程中设计、运行、控制等程序的优化与强化，涉及大量的工业领域，如化学、石化、农业、冶金、先进材料、食品、制药、软件开发、生物技术工业等。通过建模（modeling），仿真（simulation）和优化（optimization），基于電腦的系统方法应用称为“程序系统工程”（process systems engineering）。

 简介 

过程工程把客户的需求转化为生产设施处理原材料，产生增值的成份；这些成分运送到供应链的下一阶段。 

过程工程在设计时，使用塊圖表示原材料与期望的变换（单元处理），然后使用过程流程图（PFD）表示路径、存储设备（如罐、箱、料仓等），变换（如蒸餾塔、进料罐、出料罐、混合、分离、泵等）、，以及所有的管线、传送、内容物、材料属性如密度、黏度、粒度分布、流速、压力、温度、管线材质、单元操作等。

根据过程流程图，设计出（P&ID），包括管线、传送器的尺寸信息以满足期望的流速、过程工作（如罐体液位指示、物料流仪表、称重设备、引擎速度控制、温度压力指示/控制等）。P&ID是“系统操作指南”与功能说明书。 

根据P&ID，可以制出过程的建议布局（总体安排）。其他工程领域如土木工程的场地平整、基础设计、混凝土结构设计、钢结构设计、项目成本估算、工程进度安排、采购、制造、安装、试车、启动、投产。   

重要技能

过程系统工程包含的重要技术领域：Research Challenges in Process Systems Engineering  by Ignacio E. Grossmann and Arthur W. Westerberg, Department of Chemical Engineering at Carnegie Mellon University in Pittsburgh, PA

过程设计：网的综合、蒸馏系统（共沸）综合、反应器网络综合、层次分解流程图、上层结构优化、 optimization, 多产品批产厂设计。 
过程控制: 预测模型控制、可控制性测量、鲁棒控制、非线性控制、统计过程控制、过程监控、基于热力学控制
单元过程: 调度过程网络（scheduling process networks）、 多阶段规划与优化（multiperiod planning and optimization）、数据协调（data reconciliation）、实时优化、灵活措施（flexibility measures）、故障诊断
支持工具: 序贯模块仿真（sequential modular simulation）、基于方程的（equation-based process simulation）、 人工智能/专家系统、大规模非线性规划(NLP)、代数微分方程优化 (DAEs)、混合整数非线性规划(MINLP)、全局优化

过程系统工程历史
过程系统工程(PSE)是化学工程中一个年轻领域。1961年美國化學工程學會会刊出的一卷特刊，首次使用了这个术语。1982年在日本京都召开了首次过程系统工程国际学术会议，PSE才开始被广泛使用。 

该领域第一本教科书是Strategy of Process Engineering，作者与Charles C. Watson（Wiley, 1968）。美國化學工程學會第10领域，于1977年组建了Computing and Systems Technology (CAST) Division，包含四个子领域：
Process Design
Process Control
Process Operations
Applied Mathematics

该领域第一本专业期刊是Computers and Chemical Engineering，1977年创刊。

1980年在亨尼克 (新罕布什爾州)召开的Foundations of Computer-Aided Process Design (FOCAPD) conference是该领域第一个定期会议。 

参见



 工业工程学

 材料科学




 系统工程

参考文献

外部链接
 Advanced Process Engineering at Cranfield University (Cranfield, UK) https://www.cranfield.ac.uk/courses/taught/advanced-process-engineering 
 Centre for Process Systems Engineering (Imperial) http://www3.imperial.ac.uk/centreforprocesssystemsengineering 
 Process Systems Engineering at Cornell University (Ithaca, New York)  http://you.cbe.cornell.edu/
 Department of Process Engineering at Stellenbosch University http://processengineering.sun.ac.za/ 
 Process Research and Intelligent Systems Modeling (PRISM) group at BYU http://apm.byu.edu/prism/ 
 Process Systems Engineering at CMU https://www.cmu.edu/cheme/research/process-systems-engineering/index.html 
 Process Systems Engineering Laboratory at RWTH Aachen http://www.avt.rwth-aachen.de/cms/AVT/Forschung/Forschungsschwerpunkte-der-AVT/~ioaf/Systemverfahrenstechnik/lidx/1/ 
 The Process Systems Engineering Laboratory (MIT) http://yoric.mit.edu/ 
 Research Challenges in Process Systems Engineering by Ignacio E. Grossmann and Arthur W. Westerberg http://egon.cheme.cmu.edu/Papers/GrossmannWestChall.pdf 



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