在全球智能化、科技高速化发展的今天，化工行业与国家碳达峰、碳中和战略布局密切相关，对专业人才的需求与质量要求也逐渐提高。教育部高等学校化工类专业教学指导委员会制定了化工类专业教学质量国家标准，明确了培养目标、规格和质量保障体系等，以提高化工人才培养质量。
但目前，化工教学方面始终存在着理论知识与实践知识不匹配，无法进行自主性创新实验，就业后无法满足于企业或研究院的需求等问题。
化工数字孪生智慧工厂逐渐被各大高校应用，在课程中，通过创建物理实体的数字副本来模拟、分析和预测其运行状态和性能，同时在计算机虚拟环境中对整个化工生产过程进行仿真评估和优化，还可以通过利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务。在课堂中，便可以模拟整个化工工厂生产的运行情况。
这种技术具备可视化、可交互、可追溯的特点，并在技术培训领域具有广泛的应用前景。广泛应用于化工虚拟仿真、航空航天维修检测、智慧城市人文规划、环境保护以及健康医疗等方面。本文主要介绍化工数字孪生智慧工厂在化工虚拟仿真中的应用。
化工数字孪生智慧工厂在化工教学中的关键应用和优势：
生产操作培训：化工过程仿真技术可以用于建立虚拟的人工操作环境，通过计算机运行数学模型代替实际生产装置，模拟操作界面，实现逼真的操作技能训练。
工艺参数设计与仿真：数字孪生技术可以建立装置全流程模型，通过智能化拟合技术，结合实时数据库和现场数据，实现机理模型的在线自动校正，提升模型的准确性，优化生产过程。
设备故障诊断与远程运维：数字孪生系统可以基于设备故障诊断模型和维修策略模型，捕获和评估生产装置的工艺和设备运行状况，自动生成处置方案和故障诊断报告，提高企业决策水平。
安全培训与演练：运用化工过程动态模型技术和虚拟现实技术，构建仿真平台，模拟危险化学品的生产和储运过程中的各种状态和安全事故，进行应急预案演练，提供逼真的三维场景和人机交互体验。
虚拟调试：作为数字化工厂建设的一部分，虚拟调试技术允许在计算机上模拟整个生产过程，包括机器人、自动化设备等，进行早期错误检测和“零缺陷”工程质量管理
化工数字孪生智慧工厂可以用于建立虚拟的人工操作环境，通过计算机运行数学模型代替实际生产装置，模拟操作界面，实现逼真的操作技能训练。这在化工专业的课程以及企业培训中发挥着难以替代的作用。首先，该技术能够建立全流程模型，能够使学生认知及自主优化生产流程；其次，可以模拟化工事故的预言和防范过程，依托不同的硬件设施，更加身临其境，实现逃生及挽救模拟；再次，软件拥有完成的评分和考核机制，进一步提高了教学评价的智能化和自动化。
化工数字孪生智慧工厂是北京欧倍尔化工虚拟仿真的一个模块，该系列还包括化工AR、化工MR等高纬虚拟仿真软件，也包括桌面工厂等应用专业知识与数字运算技术进行虚实结合的新型智能实体产物。不仅为化工教育领域提供了重要的参考，还促进了化工实践教学的创新和优化，推动了化工专业人才的培养和成长。
