[摘 要]當前,數字經濟已成為經濟增長的核心要素和企業競爭的關鍵領域。國有企業作為引領帶動經濟高質量發展的中堅力量,亟須通過加快數字化轉型,更廣更深地融入全球供給體系,以推動我國產業邁向全球價值鏈中高端。中國石油化工集團有限公司面對集團全產業鏈資源優化、高效運營、風險防控、安全環保、營銷服務升級等諸多新挑戰,以價值創造為目的,以提升效率和效益為導向,應用數字技術驅動管理模式、運營模式和業務模式變革,通過繪制發展新藍圖、打造轉型新機制、搭建賦能新平臺、挖掘轉型新場景等舉措,構建起以業務變革為核心的數字化轉型升級模式,持續推進數字技術與實體經濟深度融合,走出了一條以數字化轉型助推企業高質量發展的新路。
[關鍵詞]業務變革;數字化轉型;高質量發展
一、公司簡介
中國石油化工集團有限公司(簡稱“中國石化”)是全球特大型的一體化能源化工集團之一,擁有完整的產業鏈和較強的綜合實力,業務范圍覆蓋油氣和新能源、煉油和銷售、化工和材料、資本和金融等領域,業務遍及全球70多個國家和地區。2022年,中國石化在《財富》世界500強排名中位居第五位。
二、實施背景
作為世界第一大煉油公司、第二大化工公司,中國石化用工總量90余萬人,業務橫跨油田、煉油、化工、銷售等上中下游所有產業。然而,與埃克森美孚、殼牌等國際一流能源化工公司相比,公司盈利水平、資產創效能力、勞動生產效率等指標還存在一定的差距,“大而不強、快而不優”等問題較為突出。
此外,公司還面臨新能源替代、降碳減排、安全環保等諸多挑戰,迫切需要通過數字化轉型,提升核心競爭力,加快高質量發展。
(一)落實國家重大戰略部署的必然選擇
數字經濟是經濟發展的高級形態,也是基于數字技術在生產、分配、流通、消費諸環節,對新產業、新業態和新模式重構的新發展基礎。未來,數字化將體現在生產和生活的各個方面,成為加快雙循環戰略實施、加速新發展格局形成、帶有全局性基礎性和根本性的新發展模式;也是推進中國式現代化的必由之路,將推動中國經濟和社會發展進入高能、高效、高質的新階段。
在經濟增長動力由要素驅動、投資驅動向創新驅動轉換的宏觀背景下,我國做出加快制造業數字化轉型的重大戰略部署,要求充分發揮新一代信息技術優勢,對傳統產業進行全方位、全角度、全鏈條的改造,推動產業高端化、高效化發展,提高全要素生產率,釋放數字對經濟發展的放大、疊加、倍增作用,實現發展方式轉變、經濟結構優化、增長動力轉換,有效應對當前國內外產業變革發展的機遇與挑戰,實現國民經濟的高質量發展。
2021年以來,黨中央、國務院相繼發布《“十四五”國家信息化規劃》《“十四五”數字經濟發展規劃》《“十四五”制造業高質量發展規劃》《數字中國建設整體布局規劃》,大力推進數字技術與經濟、政治、文化、社會、生態文明建設“五位一體”深度融合,加快建設制造強國、質量強國、網絡強國、科技強國、數字中國。
2021年底,工業和信息化部等八部委印發了《“十四五”智能制造發展規劃》,國家發展改革委、國務院國資委、國家能源局等部委先后就推進新型基礎設施建設、加快能源數字化智能化發展、實施國有企業數字化轉型行動計劃等做出專項部署,進一步強調大力推動制造業高端化、智能化、綠色化發展,加快推進新型工業化。
新時代新使命新任務,為國有企業加快轉型升級提出了新的更高的要求。中國石化必須乘勢而上,全方位加快數智化轉型,以數字化培育新動能、塑造新優勢、推動新發展,在新征程中展現新作為。
(二)石化行業數字化轉型的現實需要
新一代信息技術與先進制造業深度融合,正在推動世界石化產業格局發生深刻變化與調整。石化行業應深入推進數字化轉型,加速一體化整合、高效化管理、市場化運作、開放式創新,強化金融支持,發展智能制造、綠色制造、服務型制造等新模式、新業態,形成新的創新體系、生產方式和產業形態,提高應對變化的快速適應能力、互聯協作能力、高效運營能力,推動產業提質增效、轉型升級,實現高質量可持續發展。
當前,數字技術驅動著能源化工行業變革已成為廣泛共識。國內外各咨詢公司紛紛對能源化工行業的數字化轉型前景進行預測。
其中,埃森哲預測:2016年至2025年間,數字化戰略有望為整個油氣行業帶來1.58萬億美元的新增價值。
伍德·麥肯茲預測:信息和數字化技術每年可助力全球油氣上游行業節省750億美元。
麥肯錫預測:成功的數字化轉型可將工業制造企業利潤提升8~13個百分點。
能源科技革命是搶占科技發展制高點、確保能源可持續發展的戰略保障,也是當前擺脫路徑依賴,掌握能源安全主動權的重要抓手。發展工業互聯網,利用新技術、新應用對傳統產業進行全方位、全角度、全鏈條的改造,是石化行業數字化轉型的核心路徑。
(三)中國石化高質量發展的必由之路
面對前所未有的變革之勢,中國石化實施世界領先發展方略,圍繞“打造世界領先潔凈能源化工公司”的愿景目標,通過科技創新引領和結構轉型升級,優化存量,創新增量,加快全方位轉型發展。
作為全球企業核心競爭要素之一,以技術為先導的數字化轉型,能夠助力中國石化落實創新驅動戰略,培育一流能力,提升業務價值,提高企業素質和綜合效益,進而實現從速度型向效益型的戰略轉變。
中國石化生產經營遍布全國、輻射境外,點多面廣,集約化、精準化管控難度大。
一是需要統籌考慮原油、煉油、化工、物流、銷售,形成全國一盤棋,實現整體效益最大化。
二是需要提升集團整體協同優化、監測預警、調度指揮、統籌采購等能力。
三是生產經營類型多,服務貿易量大,需要提高集團資金管理、財務審計、風險防控、精準營銷、個性化服務等能力。
三、主要做法
中國石化通過加快數字化轉型,著力培育壯大數字生產力,打破層級化、職能化的生產關系,從供應鏈、產業鏈、價值鏈的角度,構建與數字生產力相適應的組織與運行機制,實現模式再造。
隨著轉型內容、范圍的不斷擴大,中國石化數字化轉型由局部優化漸至全局優化和全面變革,價值效益隨之逐步提升。其中,重新定義客戶價值,開拓了新思想、新模式、新機制、新能力和新技術,顛覆了固有的工作方式,實現了生產形態的變革,在國內同類型企業中,屬于獨創。
(一)構建轉型體系,繪制發展新藍圖
中國石化首創石油化工行業數字化轉型理論體系,明確數字化轉型的發展思路,基于公司戰略,聚焦企業核心能力的提升,圍繞全產業鏈重點開展多項轉型工作任務。以高質量發展為目標構建石化工業數字化轉型管理新體系,制定以業務變革為核心的數字化轉型戰略和組織機制。
1.研究能源化工行業數字化轉型定義和內涵
石化企業實施數字化轉型,實質是重構價值體系,聚合競爭優勢,以客戶為中心,改造優化供應鏈、生產、銷售、服務等價值創造和傳遞環節,提升客戶體驗,盤活存量價值。
同時,企業業務需要不斷沿價值鏈延伸,積極向為客戶提供高附加值的產品服務和解決方案,打造新模式、新業態,推動產業數字化向數字產業化、業務數字化向數字業務化轉變,不斷挖掘新的價值增長。
對于石化企業來說,數字化轉型的本質是以價值創造為目的,以提升效率和效益為導向,用數字技術驅動業務變革的過程。(如圖1所示)
2.制定以業務變革為核心的數字化轉型戰略
石化工業屬流程制造業,具有資源密集、資金密集、技術密集、多產業交叉協同及安全環保、綠色低碳要求高的特點。作為國有特大型骨干能源化工企業,中國石化立足自身發展需要,結合石化工業業務特點,圍繞打造世界領先潔凈能源化工公司的愿景目標,率先提出數字化轉型是以價值創造為目的,以提升效率和效益為導向,用數字技術驅動全產業鏈業務變革的過程,明確公司數字化轉型是一個復雜的巨系統工程,并提出數字化轉型的總體框架。(如圖2所示)
通過統一組織開展“2+6”數字化轉型研究與規劃(即2個整體規劃研究+6項專項子規劃),指導大型集團數字化轉型復雜系統工程的有序協同實施。
率先制定“十四五”信息化規劃和數字化轉型研究兩個整體規劃,全面指導大型集團有序協同。中國石化對標殼牌、埃克森美孚、巴斯夫等一流能源化工企業,結合自身發展需要,制定了“十四五”信息化規劃,主要內容包括:
(1)以“數據+平臺+應用”的新模式開展信息化建設;
(2)大力推進數據中心、物聯網、工業互聯網等新型基礎設施建設,夯實數字化轉型基礎;
(3)建成覆蓋全產業、支撐各領域業務創新的管理、生產、服務、金融“四朵云”,構建完善統一的數據治理與信息標準化、信息和數字化管控、網絡安全“三大體系”;
(4)打造敏捷高效、穩定可靠的信息技術支撐和數字化服務“兩大平臺”。
結合“十四五”信息化規劃,中國石化開展了數字化轉型戰略研究,提出未來十年的轉型路徑和總體目標。即:以石化智云工業互聯網平臺為支撐,聚焦集團一體化管控能力、板塊創新創效能力、專業化統籌管理能力和新經濟價值創造能力的提升,圍繞集團、生產和銷售等全產業鏈開展數字化轉型的十五項轉型任務。
研究制定兩個整體規劃,明確大型集團數字化轉型的建設目標、發展重點任務、關鍵技術領域突破、實現路徑、協同推進策略及保障措施。
系統謀劃信創工程、數據治理等6項專項子規劃,進一步明確數字化轉型重點領域關鍵技術攻關策略、實現路徑和工作要求。
在整體戰略規劃和研究的基礎上,在重點領域編制了信創工程、網絡安全、數據治理、應用架構等6項專項規劃,重點對國外IT軟硬件技術國產化替代、網絡和信息安全的自主可控、集團數字治理和價值挖掘以及應用、技術管理等頂層架構和設計等方面明確了任務和要求。
3.構建數字化轉型六步法
數字化轉型是一項長期的變革過程,應遵循科學合理的方法步驟,對企業數字化現狀進行精準診斷,確定差距不足,構建與業務戰略同頻共振的數字化轉型戰略,同時依托數據智能、無縫銜接的工業互聯網平臺打造數字化能力,通過動態評估、持續優化,最終實現全面提升企業運營的效率和效益、創造新的發展模式,全方位、全鏈條推進企業質量變革、效率變革、動力變革。
石化企業采用差異化的數字化轉型戰略,清晰地規劃轉型路徑。圍繞企業核心需求、管理特色和信息化現狀,進行評估診斷,開展需求調研,梳理業務模式、管理模式、業務流程,分析業務運行的堵點、斷點,對照標桿找差距,并定期回顧轉型成果,形成管理閉環。石化產業數字化轉型方法大致分為六步,即成熟度評估、戰略確立、場景識別、 目標確立、示范推廣以及評估改進。(如圖3所示)
數字化轉型注重頂層設計。基于企業中長期業務發展戰略制定數字化轉型戰略,通過ICT新技術驅動業務變革,明確各項業務能力提升方向,優化管理流程、運營模式,以數據為核心、以平臺為抓手,通過信息化發展戰略落實業務戰略和數字化轉型戰略。
(二)制定實施策略,探索轉型新模式
中國石化制定的數字化轉型實施策略,分階段、分步驟、穩步有序地推進數字化轉型,樹立應用典范,打造應用標兵,共享經驗和做法,不斷推進轉型深度和廣度,帶動行業數字化轉型水平持續提升。



一是以高效運營為發力點,打造集團一體化協同優化和風險管控新模式,打造數據和模型驅動的“石化智腦”,構建業財融合的戰略型、集約化財務管控體系,建立數據驅動在線風險管控和業審融合新模式。
二是以石化智造為著力點,打造全產業鏈智能生產營運和轉型升級新標桿,開展安全高效運營的智能油氣田建設,打造石化行業領先的煉化智能工廠,探索和實踐“材料基因組”智能研究院建設。
三是以專業化電商平臺為切入點,打造石化數字服貿新業態和工業品電商平臺 “易派客”,建成石化產品電商平臺“石化e貿”,構建綜合服務型的智能加能站。
1.提升集團一體化管控能力,打造協同優化和風險管控新模式
(1)打造數據和模型驅動的“石化智腦”
以支撐集團公司數字化轉型,全方位賦能業務發展為目標,打造了“反應快、識大局、善優化”的集團級智能運營中心和集團公司生產經營管理“石化智腦”,構建了上中下游全產業鏈一體化協同管控和以數據驅動的優化決策模式。
智能運營中心通過推動生產經營數據跨業務、跨板塊橫向貫通、海量數據的多級企業縱向穿透,實現上中下游全產業鏈一體化協同管控。智能運營中心集成25個業務部門的40套源系統,搭建原油產量、乙烯產量、成品油銷量等1848個數據模型,可提供656個數據服務,日數據量達40萬余條;全面監控集團公司上中下游106家企業的集團級重大風險源,構建中國石化重大危險源風險一張圖,實現集團級10類異常事件分級管理,應急情況下106家企業應急物資、應急救援隊伍、應急車輛、消防設施等應急資源的快速跟蹤與協調,有效支撐中國石化全產業鏈生產運行、精準決策,實現管理決策由“經驗判斷”向“數據模型支撐”轉變,業務運營由“計劃調度”向“實時調度”轉變,管理手段由電子化向數字化、網絡化、智能化轉變。
面向集團、板塊、區域全局資源優化,搭建一體化優化應用,以數據驅動的優化決策模式,強化市場預測、產銷銜接,覆蓋全集團的473種原油、146種原料、484種產品以及776套裝置,實現原油保本點、原油配置、加工路線、產品結構等優化應用和生產效益動態實時測算,切實由“單廠局部最優化”向“集團統籌最優化”轉變。
(2)構建業財融合的戰略型、集約化財務管控體系
堅持理念先行,突出價值引領,加快業財融合建設,明確提出把構建戰略型集約化財務管控體系作為建設世界一流財務的主攻方向,持之以恒深化財務轉型,推動傳統財務向戰略財務、數智財務轉型。
集團公司財務信息化建設歷經“業財一體化、財務標準集中化、數據集中化及應用智能化”4個階段。通過多年建設,已逐步構建起操作層、數據層、智能層“111”財務管理數智體系,搭建財務管理8個“一”的應用集群,實現了會計管理全集團“一本帳”、預算管理全集團“一個環”、資金管理全集團“一個池”、價格管理全集團“一雙眼”、稅務管理全集團“一把尺”、資產管理全集團“一條鏈”、不動產管理全集團“一幅圖”、財務風險管理全集團“一張網”。
總部層面,強化全面預算管理、現金流量管理、資產負債管理、全員成本管理、企業價值管理、財務風險管理,由核算財務向管理財務轉型,由傳統財務向戰略財務、經營財務轉型,夯實價值管理基礎。
板塊層面,聚焦產供銷全價值鏈和風險管控,支持各級決策,由決策執行向決策支持轉型,引領資源優化、價值創造,驅動從價值理念、價值規劃、價值量化、價值監控、價值引導到價值評價的完整價值管理閉環。
(3)建立數據驅動在線風險管控和業審融合新模式
建立了“大監督”信息平臺,形成數據驅動、高效智能的大監督體系。
利用機器學習、自然語言處理、自定義調查、自動化流程等手段,快速定位事件相關信息和文件集群,跟蹤數據流向,對被調查對象的所有文件進行信息比對、交叉印證等綜合預判,實現評審過程部分自動化,提高調查和決策效率;基于中國石化數據服務平臺,實現財務管理、物資供應管理、油品銷售、工程建設4個業務領域重要數據的采集、存儲和利用。
通過大監督、大數據審計平臺,實現內控、審計、監察等數據資源聯通共享,支撐在線監督和遠程審計。自2021年以來,集團審計項目全部采取“遠程在線+”的審計方式,現場參審人員減少了30%、審計時間縮短了52%。中國石化“大監督”和“大風險”平臺得到了中央紀委、國家審計署的表揚。
(4)深化ERP大集中系統推廣應用,持續提升企業標準化規范化管理水平
ERP大集中系統覆蓋經營管理層90%以上的核心業務,流程標準化率達到94%,支撐國家新政策、公司新決策快速落實;系統固化452個內部控制點,增強集團管控能力;與300余套系統穩定集成,實現業務集成與數據共享,優化供應鏈,支撐企業機構改革、管理變革和業務創新。
遵循信息化“六統一”原則,將原有企業分散部署系統中的80000多個應用程序整合優化減少到目前的300多個;共梳理規范1195個業務流程、994個業務場景,流程標準化率達到94%;與內控融合,ERP系統嵌入關鍵控制點共452個。
作為中國石化經營管理核心系統,與300個系統(4105個接口)實現業務整合、系統集成和數據共享,進一步規范了業務流程,支撐了總部管理新要求快速貫徹落實,增強了集團管控能力,促進了企業管理提升和業務創新。
(5)深化投資域融合應用,提升一體化投資優化與管控水平
完善提升一體化投資優化與管控平臺,支持戰略規劃(戰略協議)、項目可研、項目審查、投資計劃、執行監控、考核評價、綜合統計、合資合作等全生命周期8大類業務,實現投資統計應用全面推廣上線,并啟動投資、生產及財務三域協同融合課題研究。
同時,實現全集團戰略與決策管理域人員100%線上工作、投資項目100%在線管理、投資規模100%線上管控,滿足全集團投資業務穿透式管控、透明化運行。
2.構建板塊創新創效能力,樹立全產業鏈智能生產營運和轉型升級新標桿
(1)開展安全高效運營的智能油氣田建設
基于石化智云工業互聯網平臺,中國石化完成中原普光、江漢涪陵、勝利海洋3家智能油氣田建設,實現傳統油氣田向數字油氣田再到智能油氣田的轉變。建立數據資源中心,實現勘探智能決策云應用,多學科異地協同效率提升30%以上,巡檢時效從4小時縮短至30分鐘;利用氣藏動態實時監控信息和專家經驗,基于數模成果、油氣藏工程及大數據分析算法,在油藏動態跟蹤、在線對比分析的基礎上,構建適合碳酸鹽巖油藏和高含硫氣藏等油氣藏類型的指標巡檢、開發預測和異常診斷模型,突破傳統分析和決策模式,硫沉積預測準確率提高到90%以上,硫沉積解堵成功率近100%,氣井見水預測準確率提高到92%以上,出水時間平均延遲3個月以上,實現油氣藏異常的主動預警和閉環式持續優化,推動油氣藏、單井管理由主觀分析到超前控制轉變、由經驗決策向智能決策轉變。
針對油氣田生產集輸業務中的管線泄漏巡檢和現場安全施工監測,利用卷積神經網絡,對無人機管線巡線和安全施工監測視頻進行實時處理,及時發現風險點,推送安全警報;基于地理信息、視頻等信息,整合應急物資、應急隊伍等應急資源,構建生產運行、環境監測、應急響應、應急處置、應急指揮一體化生產應急指揮體系,事故響應時間降低50%以上,大幅提高應急處置效率。
(2)打造石化行業領先的煉化智能工廠
經過近10年的探索實踐,中國石化試點和推廣建設了16家智能工廠,國內規模最大,推廣數量最多。其中,茂名石化等5家企業被評選為國家智能制造試點示范,九江石化獲評2019年國家級智能制造標桿企業,鎮海煉化、天津石化被評為2021年國家智能制造示范工廠。同時,牽頭承擔國家工信部“石化行業智能制造標準體系”研制工作,已完成22冊智能工廠等行業核心標準,解決了“石化行業建設智能工廠到底需要哪些標準、有哪些標準、還要編制哪些標準”的問題;開展國務院國資委“中央企業工業互聯網平臺協同推進試點”、國家應急部和工信部“工業互聯網+安全生產”等試點示范項目。
公司還成功中標國家“5G新型基礎設施建設及應用”“人工智能基礎示范工程”等示范項目,實現5G和人工智能技術在石化行業形成典型的應用場景,推進國產化5G輕量化模組、人工智能計算平臺、邊緣側智能裝備等軟硬件技術研發和推廣應用。
實現局部優化向全局一體化優化轉變。從企業價值鏈表征和協同優化入手,建立企業一體化優化模型、全廠效益測算及優化模型實現企業全局計劃優化、全廠效益測算分析,實現全廠、板塊、運行部和裝置多級效益測算分析,提高原油原料、能源管理及公用工程、裝置能力等生產要素資源配置能力。
實現裝置經驗控制向智能控制轉變。以效益最大化為核心目標,聚焦重點裝置控制優化,通過流程模擬技術、機理模型的綜合應用,實現裝置操作和控制實時優化,以典型煉化裝置為例乙烯裝置年增效為2000萬元、常減壓、連續重整裝置年增效超過1000萬元。
實現人員密集型操作向“無人化”和“少人化”模式轉變。以提升作業效率、降低人員重復性勞動為目標,在罐區、管線、化驗室、倉庫、計量5個環節,通過工業機器人、智能視頻的融合應用實現罐區巡檢、變電站外操日常巡檢、化工成品庫倉儲與接卸、地磅計量、實驗室化驗等人機融合作業或現場無人作業,代替人實施某些單調、頻繁和重復的長時間作業和危險、惡劣環境下的作業。
實現安全管理從事后監管向事前預警轉變。強化本質安全為目標,從加強安全風險防控入手,提升風險預判,利用5G、人工智能、傳感器等技術,聚焦工藝報警及設備失效預警,從源頭杜絕安全風險、隱患管控,提高企業安全管理水平;以環保低碳為目標,從加強環境風險預警入手,聚焦廢氣、廢水、固廢環保設施,對異常工況進行分析和優化,提高企業環保節能管理水平。
實現設備管理由事后檢修向預知性維修轉變。以全面提升設備狀態感知為目標,從感知儀表、靜設備等設備狀態采集、分析及異常和故障診斷入手,結合5G、振動物聯傳感器、腐蝕探針、機器人等,對現有動靜電儀等主要設備狀態數據采集,利用大數據、故障征兆庫以及專家知識等多種方法,對大機組、機泵、靜設備腐蝕、電氣裝置、閥門儀表等設備異常狀況進行診斷分析,提高設備的安全穩定運行水平,實現預知性維修。
實現紙質交付向數字化交付和一體化運營轉變。新建煉廠全面開展數字化交付,通過三維模型、PID圖、設備主數據等設計資產向業務業主的移交,實現虛擬資產和實體資產同步移交。同時,基于數字化交付的成果,新建煉化企業開展設備主數據管理、安全管理和應急指揮等應用和開發,實現“設計+運營”一體化。
(3)構建綜合服務型的智能加能站
中國石化結合新零售商業理念,以“加油服務”為入口,以“互聯網+”為依托,突破傳統模式,對傳統站庫進行數字化升級,構建“人、車、生活”綜合型服務驛站,推動油品供應商向綜合服務商轉型。
建設站級一體化應用,實現油氣電一站式加能和站點收銀一體化、支付收單聯動化、發票開具簡潔化、業務操作一體化、班日結一鍵化、現金管理閉環化、風險管控可視化、站端部署輕量化。同時,創新管理手段,提升員工工作效率,防范經營風險;支持精準營銷,增強客戶體驗,促進企業轉型發展,提高企業核心競爭力,構建“人、車、生活”綜合型服務驛站,推動由油品供應商向綜合服務商轉型、由單一能源供應商向智慧清潔綜合能源供應商轉型。
推廣新加油卡系統、石化錢包。截至目前,新加油卡系統已在山東、河南等12個省推廣,支撐1.07億張加油卡業務辦理。石化錢包在全國3萬余座加油站應用,注冊用戶突破1.2億人,累積消費交易9億多筆,極大地滿足了客戶便捷服務和多種支付需求,填補了零售業務移動支付空白,豐富了業務場景,掃碼付、授權碼、一鍵加油、無感支付等新模式得到了廣泛應用。
在質量管理、零售等業務領域推廣RPA應用,全年節約運營成本400萬元;建設智慧油庫,打通與庫級生產自動化及安環自動化實時業務數據,實現數據互聯互通和融合應用。
同時,探索智能加油機器人應用。采用雙臂協同模式,“開關蓋+插拔槍”時間縮短至120秒,取得了設備防爆認證;啟動加油機器人與易捷加油App對接;完成北京悅實達加油站、湖南長沙濱江新城加油站2座試點站點改造工作。
(4)探索和實踐“材料基因組”智能研究院建設
以高分子材料“研發周期縮短一半、研發成本降低一半”為目標,中國石化采用高通量計算設計、高通量制備與表征和材料數據庫等三大協同創新平臺,融合大數據、機器學習等新技術,變革材料研發理念和模式,推進新材料研發由“經驗指導實驗”的傳統模式向“理論預測、實驗驗證”的新模式轉變,提高新材料的研發效率,增強在新材料領域的知識和技術儲備,提升應對高性能新材料需求的快速反應和生產能力。
中國石化已完成大連石油化工研究院、上海石油化工研究院等3家智能研究院建設,圍繞科研管理、科研創新、技術服務三條主線進行整體布局,打造科研智能化樣板工程,推動形成第四科研范式和新型科研生態。
優化科技項目管理流程,實現科研管理業務全過程在線管理,為科研人員“減負松綁”,進一步激發科技創新活力。其中,匯集實驗全周期數據,優選數據處理算法,深挖大數據內涵規律,實現實驗按需設計、要素關聯分析、圖譜智能識別等,全面提升科研創新能力;構建技術服務平臺,打造加氫裝置診斷、管道腐蝕預測等在線服務軟件,初步形成了全天候在線服務的新業態;實現9個計算軟件的網絡共享,有力支撐電力、節能、管道等7大領域的技術服務;利用人工智能輔助實驗結果的分析,開展催化劑電鏡圖像分析、X射線衍射譜圖識別等應用,單張電鏡圖像分析時間從30分鐘降低到20秒,X射線衍射譜圖識別準確率超90%,旋風分離器性能預測從3天縮短至2分鐘;創新服務模式,實現50余專家團隊在線遠程技術咨詢服務。
3.打造新經濟創造能力,構建石化數字服貿新模式新業態
(1)打造工業品電商平臺 “易派客”
中國石化基于“互聯網+供應鏈”模式,打造了歐盟認證的裝備制造業工業品電商平臺“易派客”,形成了具有較強國際影響力的互聯網+協同創新商業新生態。
平臺在線單品達600多萬種,品種覆蓋通用設備、原材料等57個工業大類,徹底改變了企業物資裝備部門僅僅保供的職責定位,把采購能力升級為標準服務,以“互聯網+”的形式與社會共享,為千行百業貢獻優質供應商資源、提供優良產品,采用專業的SC2B物資采購流程,提供全方位服務,以共享經濟的模式給社會創造價值。
平臺形成了易采購、易標準、易保理等“易”系列服務產品,對內服務中國石化,對外為社會企業提供采購、銷售、金融和綜合服務;推出國際業務平臺英語、俄語、西班牙語版,國際業務平臺商品達2萬余種,累計交易金額達736億美元,業務范圍涵蓋全球104個國家和地區;與“一帶一路”沿線59個國家共計169家供應商、156家采購商建立合作,實現“一帶一路”沿線企業間的工業品進出口貿易275億美元,占國際業務平臺貿易總量的37%。
(2)建成石化產品電商平臺“石化e貿”
石化e貿是以中國石化化工產品、煉油產品、潤滑油、燃料油等產品為主的銷售電子商務平臺,可促進上下游一體化、生產運營銷售一體化、物流資金流一體化,不斷提升企業的經營創效能力和市場影響力。
石化e貿通過“合約+現貨”“服務+產品”“線上+線下”“平臺+支撐”的化工品電商營銷模式,已發展成為集研發、生產、營銷、交易、支付、物流、服務于一體的石化產品垂直電商平臺。平臺通過整合中國石化上下游間的縱向產業鏈和內外部企業間互融互通的橫向供應鏈,實現工廠到客戶的供需高效對接,構建起石化行業電商生態圈,年交易量已達5000萬噸以上。突發公共衛生事件期間,中國石化通過石化e貿平臺投放了百余家企業生產的產品,涉及6大產品條線106大類產品2271個產品牌號,有效滿足了市場需求和應急物資供應。
平臺實現化工銷售全部統銷產品、生產企業自銷化工產品交易業務上平臺。平臺注冊用戶超2萬個,商品4500余種,累計成交數量2.5億噸,成交金額1.7萬億元。其中,競價交易累計成交240萬噸,實現溢價收益4.1億元。化工銷售累計成交2.3億噸,成交金額1.6萬億元,客戶自主開單比例達80%。通過統一對外集成網關,實現與上游供應商匯豐石化、齊翔騰達,下游客戶美的集團的深度集成,沉淀10個標準對外集成接口,實現訂單、交貨、預約提貨等業務全面整合,初步實現化工品產業鏈上下游企業協同,提升企業整體經營效率,助力“石化e貿”產業鏈核心地位的建設。
(三)夯實轉型基礎,搭建賦能新平臺
以數智網聯平臺為載體,打造國內領先的數字化轉型基礎設施新能力,打造云邊端協同的石化智云工業互聯網平臺,開展石化工業軟件“卡脖子”技術的研發和攻關,制定集團級全業務、全產業鏈的數據標準,逐步實現以業務變革為核心的數字化轉型。
1.打造云邊端協同的石化智云工業互聯網平臺
中國石化在國內最早研發了云邊端協同石化智云工業互聯網平臺,打造了服務集團、服務行業的“上云、用數、賦智”新能力。該平臺成為上中下游數字化轉型重要基礎設施,服務于石化行業和中小企業,入選國資委發布的第一批行業領域公有云項目清單和央企信息化應用優秀案例,并成為工信部的工業互聯網試點示范。
同時,形成了標準化的平臺服務能力、多樣化的支撐能力、流程化的管理能力,構建了ABCD工業互聯網平臺運營體系,為全面推進業務應用上云上平臺,推行“數據+平臺+應用”的信息化建設新模式和企業數字化轉型提供了基礎支撐,服務范圍覆蓋經營管理、生產制造、客戶服務、金融科技等各個領域。
面向集團內部,石化智云通過數據匯聚、工業知識和模型的承載,打造了“上云、用數、賦智”新能力。解析石化生產所需的70余種各類工業協議,沉淀400TB的數據資產,已承載400多個工業機理模型、20多個工業智能算法,形成了大數據、物聯網、工作流等11大類技術服務以及覆蓋計劃、調度、操作等全業務的業務組件,接入近90個系統、托管4000個API,實現與航天云網和物資供應商的平臺融通、系統直連。
面向外部能源化工市場,中國石化全力向能源化工行業賦能。基于石化智云技術體系,孵化工業互聯網平臺ProMACE,并研發千余種工業App和百余種面向各應用場景的行業解決方案,固化成功做法和實踐經驗,以工業“云邊端”協同的模式向煤化工、化纖、磷化工等細分行業進行推廣,已應用于國家管網、大連恒力、中煤榆林等國有及民營企業,在鎮海煉化二期基地已成功為園區28家中小企業提供了云平臺各類基礎賦能服務。
2.開展石化工業軟件“卡脖子”技術的研發和攻關
近年來,隨著美國對我國技術遏制的愈演愈烈,我國石化工業嚴重依賴國外工業軟件尤其是美國工業軟件的問題日益凸顯。一旦外方斷供或不授權使用,我國石化工業生產將面臨重大安全風險,石化成套技術研發和石化工程設計工作也將陷于停滯,進而嚴重影響產業發展。
中國石化勇擔國家石化工業軟件產業鏈“鏈主”責任,積極布局體系化石化工業軟件研發與攻關,保障產業鏈的安全。針對石化工業軟件卡脖子風險,中國石化積極布局,聯合高校、軟件開發商、石化企業等力量,自主研發DCS、MES、流程模擬、在線實時優化、先進過程控制、資源規劃優化等40余款煉化生產核心軟件,破解了部分關鍵工業軟件“卡脖子”風險。
中國石化以自主的復雜原料百萬噸級乙烯成套技術、石化智云工業互聯網平臺及乙烯工業生產裝置為基礎,整合工藝設計、工廠建設、軟件研發、裝備研發等各單位的力量,通過“成套技術成果的軟件化、工程建設交付的數字化、石化工廠運營的智能化”融合創新,打造石化領域首套數字孿生的智能乙烯工廠,并成為首批入選國家科技部十大人工智能示范應用場景之一;基于數字孿生開展實時監測、故障診斷、實時優化、決策支持等應用研發,首次實現乙烯裝置工藝、設備、操作、安全、環保全域智能運行;以工業互聯網平臺為基礎,融合復雜的工藝機理、關鍵的設備技術、先進的人工智能技術,研發自主可控的工業App,防范工業軟件“卡脖子”風險。
3.制定集團級全業務域、全產業鏈統一的數據標準
數字經濟時代,作為新的生產要素,數據的價值愈加凸顯。雖然目前國內外各行業都在開展數據治理相關工作,但尚未形成統一的認識,缺乏有效的方法論和標準指導,尤其對于集團型企業沒有可參考的成功案例。對于中國石化來說,由于業務涉及產業鏈上下游多個板塊,數據治理難度更大。
對此,中國石化成立了以集團黨組領導擔任主任、各業務域域長為成員的數據治理委員會,建立了數據治理責任人制度,組建了專家團隊,各方協同聯動、共同發力,營造企業全員數字化文化,推動數據治理工作全面開展。
其中,創新提出了石化行業數據治理“七步法”,編制并發布了數據治理白皮書、數據治理工作指南及工作模板,明確了中國石化數據治理戰略目標、總體框架、工作模式及能力體系,提供了一套符合中國石化實際情況的工作方法和工作模板,有效推動了各業務域數據治理工作的有序開展,在財務、物資、人力資源、金融、審計、煉化、油氣等業務域形成了一批數據標準,構建了覆蓋中國石化各業務領域的數據資源目錄。按照“采、聚、理、用、保、管”六方面能力設計,初步建成了中國石化數據服務平臺,在經營管理、客戶服務、金融科技等方面實現了初步應用。
中國石化數據服務平臺上線運行2年多時間,累計接入450多個各種類型的源系統、3萬多張數據表,開發API服務超過5100個,支持了總部、事業部及企業的160余套數據分析類應用,服務終端用戶3萬多個。同時,通過打造具有“采聚理用管保”六大核心能力的“多湖一中臺”技術支撐體系,實現數據一次采集、多點使用,為各業務域提供統一的數據治理、數據服務、數據安全等能力,對內促進經營管理、生產營運、客戶服務、金融資本等業務數字化轉型;對外支撐數據資產運營,實現數據價值變現,培育“共享共贏”的開放合作新生態。
(四)建立域長負責制,打造轉型新機制
建立域長負責制、信息化建設“ABCD”協同運營新機制等保障數字化轉型的落地實施,形成信息和數字化發展“業務主導、技術統籌、協同推進”長效化機制。以高質量發展為目標構建石化工業數字化轉型管理新體系,制定以業務變革為核心的數字化轉型戰略和組織機制。
1.建立業務域“域長負責制”新機制
為加快推進集團公司數字化轉型,統籌集團公司數字化轉型發展中長期戰略和重大事項,有效解決信息化建設與業務“兩張皮”問題,確保數字化轉型戰略在全業務域、全價值鏈、全產業鏈的落地,形成信息和數字化發展“業務主導、技術統籌、協同推進”長效化機制,中國石化成立了由集團董事長擔任組長,集團副總裁擔任副組長,由集團總部部門、事業部、專業公司等為成員的網絡安全和信息化委員會(簡稱“網信委”)。
在網信委的領導下,創新建立了“域長”負責制新體制,促進數字化轉型戰略落實落地。中國石化把全產業核心業務劃分為19個業務域,制定并發布了業務域“域長負責制”工作方案,明確了域長單位名單和工作職責,由集團公司業務部門、事業部和專業公司的“一把手”擔任各業務域“域長”,牽頭負責本域的數字化轉型研究、信息化應用頂層設計、業務流程標準化、數據治理和深化應用等工作。按月定期召開“域長”制工作例會,檢查和協調推動各業務域信息化建設、數字化轉型等工作,實現了從“要我數字化”到“我要數字化”的轉變。(如圖4所示)
2.形成信息化建設的“ABCD”協同運營新機制
為徹底改變原有“豎井式”信息化建設模式,中國石化以業務為核心,全面推進業務應用上云上平臺,確保信息化建設、實施和運營符合信息化發展規劃、平臺化發展理念,保障“數據+平臺+應用”的信息化建設新模式在流程制造業率先落地,創新建立了石化智云工業互聯網平臺ABCD四方協同運營新機制。
ABCD四方協同運營新機制的核心重點是打破傳統“科層制”組織管理模式,整合集聚集團內外各方技術優勢,打造3支服務團隊、4支質控團隊(A:管理方,B:平臺服務團隊,C:質量管控團隊,D:建設方),覆蓋了12個開發測試區和19個業務域,并通過基礎標準、服務標準2大類共29個相關標準規范,來規范基于石化智云的業務應用的研發過程,加強過程質量管控,實現持續運營。

ABCD四方協同運營新機制,保障了“數據+平臺+應用”信息化建設新模式在流程制造業率先落地。
通過統一構建數據湖/數據資源中心、石化智云工業互聯網平臺、App應用集群,推動各級信息和數字化建設與應用“上云上平臺”,有效管理了總部和企業的應用組合和數據集成,從根本上打通傳統壁壘和信息孤島,統籌解決碎片化供給和協同化需求的矛盾,提升系統縱向貫通性和業務覆蓋度,促進業務協同。
3.塑造數字化思維和意識的新文化
提高全員對于數字化轉型重要性的認識,培育良好的數字化轉型氛圍。將數字化轉型納入集團深化改革、對標一流發展工作,高效協同,形成合力。同時,統一思想,提高認識,自上而下加強宣貫數字化轉型的重要性和必要性,潛移默化根植數字化轉型思想和意識,持續營造數字化轉型文化氛圍,激活員工活力,形成數字化轉型的動力源泉。
加強數字化人才隊伍建設,發揮人才的引領和支撐作用。加強數字化人才與復合型人才培養,采取交叉培養、輪崗鍛煉等措施,實現數字人才專業化、專業人才數字化的融合發展。培育一批信息和數字化領域的領軍人才、專家人才和骨干人才,加強人才引進。同時,與先進企業打造聯合體,加強技術合作、聯合創新。
加強數字化轉型的組織管理,構建與數字化轉型相適應的體制機制。堅持“一把手”工程,建立健全集團、板塊、企業三級數字化轉型組織管理體系,明確轉型工作的責任分工,完善配套管理機制和激勵機制,形成跨部門、跨層級的數字化轉型協同推進模式。現階段,鼓勵各板塊、企業開展轉型探索,總結經驗、方法和模板,逐步形成一套具有板塊特點,可推廣、可復制的解決方案。應用兩化融合管理體系標準,加快建立數字化轉型閉環管理機制,打造敏捷組織,全面推動管理變革。
(五)加強技術應用,挖掘轉型新場景
基于高質量發展,以數字技術驅動創新,在勘探開發、煉油化工、油品銷售、科技研發及金融科技領域挖掘數字化轉型的典型場景,并為未來在石化石油領域全面鋪開,設計了切實可行的建設路線。
依托承擔的包括國家發展改革委、科技部、工信部、生態環境部、應急管理部、國務院國資委等多項試點示范項目,深入探索新一代信息技術在安全環保、新能源、新材料等領域的應用場景,不斷提升產業競爭力、創新引領力。
1.5G基礎設施建設及應用
落實國家新型基礎設施發展戰略部署要求,借助5G新技術及智能化設備,探索打造人、物、環境、過程全要素、全鏈接的“5G+”模式下的石化示范企業。
編制石化行業5G輕型化模組技術要求、5G虛擬專網等標準,聯合產學研用單位部署了6000余臺5G輕型化模組設備;探索5G+無人倉儲、機器人/無人機巡檢、AR眼鏡/面罩、設備故障診斷、泄露監測等場景。
同時,聚焦規范石化行業5G應用,實現萬物互聯、在4家試點企業建設,利用光譜攝像機、巡檢機器人、無人叉車、無人機、消防機器人等智能化硬件。
2.數字孿生的智能乙烯工廠
以中國石化自主的復雜原料百萬噸級乙烯成套技術、“石化智云”工業互聯網平臺及乙烯工業生產裝置為基礎,通過“成套技術成果的軟件化、工程建設交付的數字化、石化工廠運營的智能化”融合創新,打造石化領域首套自主的數字孿生智能乙烯工廠,實現乙烯裝置工藝、設備、操作、安全、環保全域智能運行。
通過打造數字孿生智能乙烯工廠,提升企業市場響應能力,在高效應對原材料多變、市場需求多變、加工方案多變等情況的同時,進一步提高經濟綜合效率、附加值產品收率和原料綜合利用率;降低非計劃停工時間,減少異常工況發生。
樹立石化行業標桿,成功打造世界首套數字孿生智能乙烯工廠,達到國際領先水平,引領行業高質量發展,在石化行業乃至流程行業起到示范作用,具有較強的推廣價值,帶動行業智能化發展。
3.人工智能基礎設施工程
中國石化應用國產計算芯片和框架平臺,推進人工智能與石油石化深度融合,打造新技術賦能的智能制造標桿企業。
建設基于國產技術的人工智能基礎設施,在關鍵業務領域落地37類應用場景,完成3項行業人工智能標準,形成面向行業產業鏈開放的服務體系,構建集經營管理風險智能識別、油氣資源高效勘探開發、核心煉化裝置優化運行和故障自動診斷、新材料智能研發、油品智能營銷為一體的新模式。
4.北斗基礎設施建設及技術應用
中國石化作為石油化工領域牽頭單位,加快北斗在石油化工領域的規模化應用與國產化替代,全面支撐人員定位、車船監控、物資物流管理、重要裝置監測等生產運行和安全管理,為保障國家能源安全、賦能數字化轉型提供有力支撐。
中國石化充分發揮新技術在石油石化行業的“倍增器”作用,以優化、預測為重點,利用人工智能技術,實現感知智能、數據智能和協同智能,大幅度提高效率和降低成本,基于5G搭建信息高速公路,夯實新型信息基礎設施,實現人、機、物全面互聯,降低危險作業環境對人的依賴,提高生產的遠程操作和可控性,重構石油化工生產體系,推動傳統生產向智慧生產轉型升級。
發揮國家重大專項示范帶動作用,深入探索采集設備北斗授時、智能化地震隊建設、鉆采數據傳輸、重要物資監控、管線智能巡檢、集輸裝置位移監測、油田車輛安全監控、油田應急管理等應用場景,攻克一批北斗應用關鍵技術,建成一批北斗基礎設施,打造一批典型應用場景。目前,北斗終端數量突破8萬臺套,覆蓋油氣勘探、煉油化工、油品銷售等上中下游全產業鏈,新增終端國產化率達到100%。
四、主要成效
(一)以智能制造為主攻方向,推進了產業提質升級
要成為世界領先企業,必須具備世界領先的資源配置力和運營管理力。
中國石化堅持“整體規劃,分步實施,以點帶面,統籌推進”策略,以煉油化工為切入點,以提升全面感知、協同優化、預測預警、科學決策等4項能力為著力點,穩步推進全產業智能制造。其中,鎮海煉化、茂名石化等5家企業被評選為國家智能制造試點示范,九江石化獲評2019年國家級智能制造標桿企業。
通過數字化改造、智能化升級,初步打造了“石化智云”工業互聯網平臺,推動了生產組織方式、運營管理模式創新,實現了資源配置優化、生產協同高效,促進了企業提質增效、綠色發展,走在了我國流程工業智能制造應用領域前列。
(二)以“互聯網+”新業態為發力點,打造了數字經濟增長極
要成為世界領先企業,必須具備世界領先的市場影響力和品牌服務力。
中國石化堅持以客戶為中心經營理念,以數字化網絡化服務平臺為橋梁,連通供需兩端,以需求牽引供給,以服務贏得市場,建成了統一的電子商務平臺,打造了具有較強市場影響力的“易派客、石化e貿、易捷”三大電商服務品牌,實現了線上線下渠道融通、一站式服務和精準營銷,形成了具有石化特色的“互聯網+”商業生態圈。其中,易派客平臺業務遍及104個國家和地區,形成了易采購、易物流、易支付、易保險、易保理、易招標、易商旅等“易”系列品牌服務。
自2016年平臺上線以來,累計交易金額突破1.36萬億元。突發公共衛生事件期間,中國石化三大電商平臺為各地企業采購防疫物資和醫用料保供保運發揮了重要作用,得到了社會各界的廣泛贊譽。
(三)以數據資產為切入點,筑建了價值創造新高地
要成為世界領先企業,必須具備世界領先的創新引領能力和價值創造能力。在數字經濟時代,數據成為驅動創新、引領升級的關鍵生產要素,是企業可持續發展的重要戰略資產。
中國石化高度重視數據資源挖掘與分析利用,建設了經營管理數據服務平臺,初步形成了數據治理和服務管理體系,建立了3萬多個數據資源模型,支持了財務、物資、營銷、金融等業務領域數據分析類應用。
在生產領域,通過開展異常工況識別、生產預警、設備故障診斷分析等工業大數據應用,實現設備運行狀態的在線評估和故障診斷預警;開發客戶畫像、客群分析、采購預測、營銷分析等10余項客戶大數據應用,并在易派客、石化e貿平臺和銷售企業上線應用,其中易派客大數據應用被評為國家“2020年大數據產業發展試點示范”。
(四)以工業互聯網平臺為融合點,構建了行業云新生態
發展工業互聯網是制造業升級的重要抓手,是“兩化”融合的升級版。
中國石化自主建設的“石化智云”工業互聯網平臺目前已承載400多個工業機理模型、20多個工業智能算法,連接75萬余臺工業設備,形成了大數據、物聯網等11大類技術服務,支撐了公司智能制造和商業新業態發展。
行業云平臺通過組合SaaS、平臺即服務(PaaS)和基礎設施即服務(IaaS)提供支持行業應用場景的行業模塊化能力。企業可以將行業云平臺的打包功能作為基礎模塊,組合成獨特、差異化的數字業務項目,在提高敏捷性、推動創新和縮短產品上市時間的同時避免單一廠商鎖定。
石化智云工業互聯網平臺基于對行業企業共性需求的理解,通過自身的生態、共享、協同發展能力,快速覆蓋整個行業用戶,從而帶動整個行業內企業大批量上云用云。
五、展望未來
全產業鏈的數字化轉型是一個循序漸進的過程,需要深入分析數字化基礎、戰略和管控要求及面臨的挑戰,以規劃設計為引領,統籌推進業務、組織、技術的協同優化,加速推進數字化轉型的落地實施和持續優化,構建科學完備的數字化創新能力體系。
當前,數字化已從社交媒體、移動化、大數據、云,開始步入5G、人工智能、混合現實等引領的時代,將會對石化領域產生深遠影響,深刻改變傳統的生產模式、管理方式和客戶交互方式,甚至帶來全新商業模式。
我國石油石化企業數字化轉型正面臨著千載難逢的發展機遇。中國石化的數字化轉型是以價值創造為目的,以提升效率和效益為導向,用數字技術驅動業務變革的過程。未來,中國石化將繼續堅持以業務為核心,通過數字技術驅動管理創新、業務創新和商業模式創新,加快數字化轉型,助推石化業務實現高質量發展。
編輯/王盈 統籌/簡單