مدلسازی، شبیه سازی و کنترل فرآیندها

مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیندها 

در عصر تحولات سریع صنعتی، صنایع شیمیایی با چالش‌های جدیدی روبرو است: رقابت فزاینده، نیاز به تولید محصولات با کیفیت‌تر و سازگار با محیط زیست و لزوم بهینه‌سازی مداوم فرآیندها، گرایش "مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیندها" در مهندسی شیمی را، تبدیل به کلید حل این چالش‌ کرده است. این گرایش، با تلفیق دانش مهندسی، ریاضیات پیشرفته و قدرت محاسباتی کامپیوترها، به متخصصان امکان می‌دهد تا فرآیندهای شیمیایی را با دقتی بی‌نظیر، درک، پیش‌بینی و هدایت کنند.

چرا مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل؟

این گرایش به مهندسان اجازه می‌دهد تا به جای اتکا به روش‌های پرهزینه و زمانبر آزمون و خطا، در محیطی مجازی، فرآیندها را موشکافی کنند. اما مزایای این گرایش چیست؟

• دید عمیق: با مدل‌سازی، می‌توان رفتار پیچیده‌ی فرآیندها را در سطوح مولکولی و ماکروسکوپی درک کرد.
• پیش‌بینی دقیق: با شبیه‌سازی، می‌توان عملکرد فرآیند را در شرایط مختلف (دما، فشار، ترکیب مواد) پیش‌بینی کرد و از بروز مشکلات جلوگیری نمود.
• بهینه‌سازی هوشمند: با الگوریتم‌های بهینه‌سازی، می‌توان بهترین شرایط عملیاتی را برای دستیابی به اهداف تولید (بیشترین بازده، کمترین ضایعات و غیره) یافت.
• کنترل خودکار: با طراحی سیستم‌های کنترلی پیشرفته، می‌توان فرآیندها را به صورت خودکار و بدون دخالت انسان، در بهترین حالت نگه داشت.
• ریسک کمتر تولید: توسعه محصول جدید و تولید در مقیاس صنعتی ریسک های زیادی دارد اما با شبیه سازی می توان ریسک را کاهش داد.

بازار کار و فرصت‌های شغلی مهندس مدل‌سازی، شبیه سازی و کنترل فرآیندها:

مهندسان شیمی با گرایش مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیندها (MS&C) در صنایع مختلفی که نیاز به بهینه‌سازی، کنترل دقیق و پیش‌بینی رفتار سیستم‌های پیچیده دارند، دارای بازار کار و فرصت‌های شغلی گسترده‌ای هستند. این گرایش، مهندسان را قادر می‌سازد تا با استفاده از ابزارهای پیشرفته مدل‌سازی و شبیه‌سازی، فرآیندهای شیمیایی را تحلیل کرده، عملکرد آن‌ها را بهبود بخشیده و سیستم‌های کنترلی کارآمد طراحی کنند.

صنایع مرتبط:

• نفت، گاز و پتروشیمی: بهینه‌سازی فرآیندهای پالایش، تولید مواد پتروشیمیایی، و کنترل فرآیندهای پیچیده در واحدهای فرآیندی.
• داروسازی: مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیندهای تولید دارو، کنترل کیفیت و بهینه‌سازی تولید.
• صنایع غذایی: طراحی سیستم‌های کنترل برای حفظ کیفیت و ایمنی مواد غذایی، بهینه‌سازی فرآیندهای تولید.
• صنایع شیمیایی: توسعه مدل‌های ریاضی برای فرآیندهای شیمیایی، بهینه‌سازی تولید مواد شیمیایی و کاهش ضایعات.
• انرژی: مدل‌سازی و بهینه‌سازی سیستم‌های تولید انرژی، کنترل و مدیریت شبکه‌های انرژی.

فرصت‌های شغلی:

• مهندس مدل‌سازی و شبیه‌سازی: توسعه مدل‌های ریاضی و شبیه‌سازی فرآیندهای شیمیایی، تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی رفتار سیستم‌ها.
• مهندس کنترل: طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترل پیشرفته برای فرآیندهای شیمیایی، بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های کنترلی.
• مهندس بهینه‌سازی فرآیند: استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی برای بهبود عملکرد فرآیندهای شیمیایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری.
• مهندس تحقیق و توسعه (R&D): توسعه مدل‌های جدید برای فرآیندهای پیچیده، همکاری در پروژه‌های تحقیقاتی برای بهبود فرآیندها.
• مهندس تحلیل داده: تحلیل داده‌های فرآیندی برای شناسایی الگوها و روندها، ارائه راهکارهای بهبود عملکرد فرآیندها.
• مشاور: ارائه خدمات مشاوره به شرکت‌ها در زمینه مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیندها، بهینه‌سازی سیستم‌های تولید.

مهارت‌ها و دوره‌های آموزشی موردنیاز برای گرایش مدلسازی، شبیه سازی و کنترل فرآیندها:

برخی از آموزش‌هایی که شما به عنوان یک مهندس مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیند باید به دنبال آن باشید عبارتند از:

• آموزش شبکه عصبی در متلب
• آموزش اوپن فوم مقدماتی
• آموزش نرم افزار پترل
• آموزش یادگیری عمیق 
• آموزش پایتون مقدماتی 
• آموزش مش بندی با انسیس

این دوره‌های آموزشی مهندسی شیمی شما را به عنوان یک مهندس شیمی در بازار کار متمایز خواهد کرد. گروه آموزشی پارس پژوهان با برگزاری و ارائه مدرک معتبر مسیر را برای پیدا کردن بهترین فرصت‌های شغلی صنعتی هموار خواهد کرد.

اما فراموش نکنید یک مهندس مدل‌سازی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیند، بیش از هر چیز، یک تحلیلگر قهار است؛ کسی که می‌تواند از دل داده‌های خام و به ‌ظاهر بی‌ معنی، اطلاعات ارزشمندی استخراج کند. یعنی توانایی درک ارتباطات پیچیده بین اجزای مختلف یک فرآیند و تأثیر متقابل آن‌ها بر یکدیگر را دارد. این مهندس، خلاقیت را چاشنی کار خود می‌کند تا در مواجهه با چالش‌های غیرمنتظره، راه‌حل‌های نوآورانه بیابد و البته، بر زبان فنی مهندسی شیمی مسلط است تا بتواند ایده‌ها و یافته‌های خود را به روشنی به دیگران منتقل کند.

متخصصان این گرایش، معماران فرآیندهای هوشمند در صنایع شیمیایی به شمار می‌روند. آن‌ها با خلق مدل‌های ریاضی، رفتار فرآیندها را در قالب معادلات توصیف می‌کنند. سپس، با شبیه‌سازی سناریوهای مختلف، عملکرد فرآیند را در شرایط گوناگون به دقت بررسی کرده و رفتار آن را پیش‌بینی می‌کنند. طراحی کنترل‌کننده‌های پیشرفته، بخش دیگری از کار آن‌هاست؛ انتخاب و تنظیم دقیق کنترل‌کننده‌ها برای حفظ پایداری و بهینگی فرآیند، حیاتی است.