原材料行業企業數字化轉型路徑研究

董豪 高欣東 付宇涵 許睿

[摘 ? ?要] 隨著信息技術的溢出效應由消費領域向工業領域快速滲透，數字化轉型為制造業跨越式發展提供了機遇。原材料行業企業有明顯的行業屬性特征，數字化轉型實踐也具有鮮明的特點，文章以江蘇省為例，總結石化、冶金、建材行業企業實施數字化轉型的做法及路徑，豐富了企業數字化轉型理論的內容并為我國企業實施數字化轉型策略提供了理論參考。

[關鍵詞] 原材料;數字化轉型;轉型路徑

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 19. 068

[中圖分類號] F49 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2020）19- 0157- 04

0 ? ? ?引 ? ?言

隨著物聯網、人工智能、云計算等新一代信息技術快速發展，互聯網經濟從消費領域快速向制造領域滲透，成為中國經濟轉型升級和實現高質量發展的新路徑。為了借助技術紅利提高競爭力，數字化轉型成為制造業企業實現換檔超車的捷徑，學術界也掀起了數字化轉型的研究熱潮。但是一方面因為企業自身特征千差萬別，試圖總結普適性的路徑、方法難度較大，所以目前的研究多集中在討論企業數字化轉型的背景、意義和難點等，關于企業實施數字化轉型的路徑研究不多，有個別研究數字化轉型路徑的文章也是單個企業的案例研究。文章基于兩化融合服務平臺江蘇省數據，從原材料行業切入，探索不同行業的企業實施數字化轉型的路徑，對企業的數字化轉型實踐提供理論參考。

1 ? ? ?企業數字化轉型與原材料行業信息化現狀

1.1 ? 企業數字化轉型

數字化轉型是重塑要素資源、企業主體、產業體系、商業模式、國際貿易和市場規則的全面變革。近年來政府、學術界和產業界均高度重視互聯網和實體經濟的融合，推動企業進行數字化轉型。習近平總書記在2018年院士大會上提出要推進互聯網、大數據、人工智能同實體經濟深度融合，以智能制造為主攻方向推動產業技術變革和優化升級，推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變，以“鼎新”帶動“革故”，以增量帶動存量，促進我國產業邁向全球價值鏈中高端。沈恒超認為數字化轉型也是我國制造業提高產品質量和生產管理效率的重要途徑。周劍在2019年數字化轉型之路研討會上提到不同行業數字化轉型的重點路徑非常不一樣。產業界以IBM、用友等為代表的解決方案提供商，以中國石油等為代表的工業企業都在努力踐行數字化轉型戰略。

1.2 ? ? ?原材料行業特點及信息化現狀

原材料工業是國民經濟的基礎和支柱產業，其發展水平直接影響著制造業發展的質量和效益。原材料行業的行業集中度較高，經過近幾年的去產能，逐漸淘汰了小型落后企業，大型原材料企業資金密集，技術較為先進，信息化水平也較高。原材料行業企業大多通過信息技術深度融入研發、設計、制造、采購、銷售、服務等環節，加速面向客戶需求的研發設計、工藝設計等迭代優化，驅動生產組織由推動式向拉動式轉變。作為江蘇省傳統重點行業，石化、建材、冶金等原材料行業正著力推動轉型升級，江蘇省在規范工業園區管理、推動企業進入園區、強化新技術、新產業新模式、新要素三個關鍵支撐，支持原材料行業整體轉型升級。

2 ? ? ?原材料行業數字化轉型路徑分析

2.1 ? 石化行業：建設智能化管控體系，提升互聯網化集成和創新水平

江蘇省正加快石化產業從沿江向沿海的戰略性布局，建設連云港徐圩世界級石化基地，打造以煉化一體化項目為龍頭，以合成材料、新材料為主導產品的沿?；ぎa業集群。在南通通州灣、鹽城濱海新區等沿海重要節點有序推進石化發展，形成多原料多產品的石化產業鏈。

從表1數據可以看出，江蘇省石化行業2017-2018年間，實現管控集成、產供銷集成和產業鏈協同的企業比例明顯提高，智能制造就緒率增長率達到46.94%。說明石化行業在數字化轉型實踐中以實現智能化管控體系，提升互聯網化集成和創新水平為重點。石化行業是典型的流程型行業，底層設備自動化水平較高，也經過長期的發展形成了現代化的生產經營管理模式，但隨著市場競爭壓力的不斷提升，企業需要不斷提升精細化生產管理水平，提升生產決策能力，降低原料成本消耗。在提高油氣采收率應用方面，通過數字技術對地震數據進行更高級的處理，可生成更加可靠、分辨率更高的儲層模型，更好地模擬地層流體的流動，對油氣井生產進行自動控制。例如，作業者能夠由此優化井距、水平井長度設計、壓裂過程中支撐劑的使用量，從而提高產量。在優化生產過程方面，除了提高油氣的采收率，數字化技術還能夠優化油氣生產過程。例如在油氣鉆井領域，擁有實時數據捕捉處理系統，在偏遠地區鉆井能夠實現鉆頭的自動導向，無需人工操作。

從煉化工廠分析，加強信息技術在生產工藝、生產過程控制中的應用，以生產過程控制系統為基礎，推廣在線計量、在線監控等系統，優化生產工藝和生產流程。其次，企業需要利用信息化推動管控一體化建設，形成“決策分析、經營管理和生產運行”三層架構。通過ERP與MES兩個核心系統的有效實施，建立生產經營分析平臺、生產運營監控平臺和運維支持平臺，實現了由效益分析，到計劃優化、全面預算、生產執行、運營監控、指標考核，再到財務分析的閉環應用模式，形成一是以MES為核心，從物料移動、生產調度到統計平衡的生產管理全過程信息化;二是以ERP為核心，從資金預算到財務報表的財務管理全過程信息化;三是以ERP、電子商務和物流跟蹤系統為平臺，從采購、配送到庫存分析的采購管理全過程信息化。

2.2 ? 冶金行業：以提升生產流程薄弱環節數字化率為重點實施數字化轉型

冶金產業是重要的基礎性產業，也是江蘇省重要的支柱性產業之一，具有資金、技術密集，市場化程度高，產業鏈條長等特點。江蘇冶金產業已形成良好的發展基礎，在生產規模、工藝裝備、企業管理、兩化融合等方面處于國內同行前列。2018年江蘇冶金行業生產保持平穩增長，合規產能得到發揮，全省3 002家規模以上冶金企業效益增長較快。全行業著力推進鋼鐵去產能、徹底取締“地條鋼”、鋼鐵企業規范管理等相關工作，有效緩解了供需矛盾、促進了效益提升和結構優化。《江蘇省冶金工業發展規劃（2016-2020年）》的出臺，也為推進江蘇冶金工業由冶金制造向材料服務轉變、由要素投入發展向創新驅動發展轉變指明了方向。

如表2所示，基于冶金行業特點，鋼鐵、有色等冶金行業企業推進數字化轉型分為以下幾步，覆蓋階段：逐步將信息化系統覆蓋到各個關鍵業務環節，避免體外循環，信息產業鏈上下游，逐步實現全面信息化;深化階段：基礎應用向縱深應用延伸。管控類應用向決策型、效率型和一體化發展，向自動化、智能化和精細化發展，深化信息化應用。集成階段：構建主數據平臺、流程集成，明確各個系統邊界，ERP、MES等各接口。增效階段：對管理體系提升與優化，進行落地優化和固化，通過移動、互聯網等“端”的應用，做到“觸手可及”，協同作業，提高效率。管控階段：基于完整的數據鏈，自上而下管理可視，實現基于大數據的實時管控與預警，強化過程風險控制。需進一步加強生產計劃、生產調度、生產現場操作等多層次生產業務的在線及時交互、協同優化和全過程閉環管理。

冶金行業數字化轉型的重點內容包括但不限于：一是快速采集和全面統籌市場需求、產能、裝置、物料等信息，高效形成全流程效益最佳的生產計劃。二是推動實現事前科學預測、事中動態改進、事后全面分析的高效調度指揮，全程監控和自動分析生產運行績效，輔助生產調度指揮決策，在線發布、調整、跟蹤和反饋生產調度指令，依托一體化平臺開展多套裝置的統一生產調度與協調運行，促進產能平衡和生產過程全面優化。三是自動采集和上傳生產現場裝置運行參數，對裝置運行參數進行智能優化，基于裝置運行情況的全面監測開展裝置運行情況的在線自動診斷和故障預警，提高裝置的穩定運行水平。例如鋼硅鋼智能制造車間作為“江蘇省示范智能車間”，主要以生產無取向硅鋼板卷為主，其裝備達到了國際先進水平，車間信息化水平已完成的應用系統基本形成了從基礎自動化、過程控制系統、制造執行系統、企業資源計劃到決策支持的功能相對齊全的信息系統。

2.3 ? 建材行業：以建設智能車間和數字工廠為依托，提高過程控制數字化水平

建材產業屬于國民經濟基礎原材料產業，也是江蘇省原材料行業的代表性產業。2018年全省建材行業平穩增長的態勢基本鞏固，主要經濟指標保持持續平穩運行態勢，但內生動力不足，發展不可持續的問題仍然存在。隨著蘇南現代化建設示范區、連云港國家東中西區域合作示范區等國家區域規劃的實施推進，建材行業的發展迎來顯著機遇。根據《江蘇省建材工業發展規劃（2016-2020年）》的規劃，將建成一批示范試點智能車間和數字化工廠，推動建材工業向“高端化、綠色化、智能化”方向發展。

如表3所示，建材行業是基礎性產業，其發展受房地產、交通等基礎設施建設的投資影響較大，屬于投資拉動型產業，建材企業與信息化轉型相關的特點有產品庫存周期性、生產過程連續性、生產過程控制嚴格、生產成本核算復雜等?；谝陨咸攸c，目前大多數建材企業的信息化水平主要是財務軟件、企業資源計劃系統（ERP）、供應鏈管理系統（SCM）、物流系統、客戶關系管理系統（CRM）、辦公系統（OA）以及電子商務系統應用較為普遍。但是總體上講，建材行業的數字化水平不高，基礎薄弱，規模小的企業偏多，有的自動化程度還不夠高，許多企業領導對數字化轉型的概念較為模糊，對數字化轉型的推進工作重視不夠。

基于兩化融合視角，建材行業目前采用先進適應的技術，例如計算機自動控制技術、自動化裝備、精度高、靈敏可靠的儀器儀表等，同時加強能源管理和檢測，利用自動控制技術、網絡技術和數字化計量儀表，對企業的能源系統進行全面和細致的集中監控和管理，從能源數據采集、能源信息管理、能源控制、能源協調、能源預測、能源平衡等實現生產過程節能降耗，達到綠色生產的目的。在質量管控方面，對原輔料質量、生產過程質量、產品質量等信息進行實時自動監測與分析，實現產品全生命周期的一體化質量管控、精確定位的全程質量追溯、以及基于控制和檢驗實績的產品質量持續優化。在安全管控方面，對生產現場進行遠程實時集中監控，對現場作業人員、設備、環境等潛在的安全風險因素進行統一集中管理，實現安全生產風險的自動分析、預警和應急處理。在環保管控方面，對廢水、廢氣、廢料等排放數據進行實時采集與監控，與環保要求進行自動對標和調整，加強環保管理，有效降低廢棄物排放。

3 ? ? ?原材料行業企業數字化轉型方法與路徑建議

石油石化企業的數字化轉型，就是通過利用云計算、物聯網等新興技術，以ICT技術為基礎，使企業信息化建設朝著集成化的方向發展，幫助企業在減少投資和操作成本的同時，提高經營效率和經濟收益。石化企業數字化轉型工作重點是著力推進智能工廠建設，以實現運營的自動化、數字化、可視化、模型化和集成化，實現過程控制持續優化，并著力提高節能減排水平。石化企業通過提升關鍵工序數控化水平、數字化生產設備聯網化水平等一系列數據自動采集和控制的關鍵技術，全面提升企業感知、預測、協同、分析、控制和優化能力，為石化行業的智能制造轉型奠定堅實基礎。

以冶金為代表的高耗能流程與混合行業需要積極開展能源精細化管控的探索。通過能源平衡和調度等對降低能源消耗的作用最為顯著，實現能源精細化管控是冶金行業綠色發展的重要條件，推進綠色發展，需要以清潔生產為基礎，重點抓好資源高效利用和節能減排，全面實現低成本、高質量鋼鐵產品制造、能源高效轉換和及時回收、大宗廢棄物處理、消納和再資源化等三個功能，具有低碳特點，能與其他行業和周邊社會實現生態化鏈接，從而實現綠色發展模式。

建材行業需堅持綠色發展，進一步提升節能減排和資源綜合利用水平，更加強調環境保護，大力推進綠色建材和生態治理材料發展，降低資源、能源消耗。

4 ? ? ?結 ? ?語

推進數字化轉型工作，認識是第一位的，沒有認識提高就不可能產生行動上的積極性，認識不足也體現為三個方面：一是企業沒有意識到數字化轉型會帶來什么樣的變革，仍然停留在傳統的經營管理模式中;二是不能用長遠眼光來看待數字化轉型工作，急功近利，初期對轉型的效果抱很高期望，一旦看到投資費用增多，而效益又未見明顯提升便喪失信心，不再持續推進;三是片面理解數字化轉型，認為數字化就是工具和手段，僅僅把信息系統當成節省時間、節約勞動成本的自動化工具，與企業戰略、經營管理、變革創新沒有關聯。

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