原材料行业企业数字化转型路径研究

董豪 高欣东 付宇涵 许睿

[摘    要] 随着信息技术的溢出效应由消费领域向工业领域快速渗透，数字化转型为制造业跨越式发展提供了机遇。原材料行业企业有明显的行业属性特征，数字化转型实践也具有鲜明的特点，文章以江苏省为例，总结石化、冶金、建材行业企业实施数字化转型的做法及路径，丰富了企业数字化转型理论的内容并为我国企业实施数字化转型策略提供了理论参考。

[关键词] 原材料;数字化转型;转型路径

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

[中图分类号] F49    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2020）19- 0157- 04

0      引    言

随着物联网、人工智能、云计算等新一代信息技术快速发展，互联网经济从消费领域快速向制造领域渗透，成为中国经济转型升级和实现高质量发展的新路径。为了借助技术红利提高竞争力，数字化转型成为制造业企业实现换档超车的捷径，学术界也掀起了数字化转型的研究热潮。但是一方面因为企业自身特征千差万别，试图总结普适性的路径、方法难度较大，所以目前的研究多集中在讨论企业数字化转型的背景、意义和难点等，关于企业实施数字化转型的路径研究不多，有个别研究数字化转型路径的文章也是单个企业的案例研究。文章基于两化融合服务平台江苏省数据，从原材料行业切入，探索不同行业的企业实施数字化转型的路径，对企业的数字化转型实践提供理论参考。

1      企业数字化转型与原材料行业信息化现状

1.1   企业数字化转型

数字化转型是重塑要素资源、企业主体、产业体系、商业模式、国际贸易和市场规则的全面变革。近年来政府、学术界和产业界均高度重视互联网和实体经济的融合，推动企业进行数字化转型。习近平总书记在2018年院士大会上提出要推进互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合，以智能制造为主攻方向推动产业技术变革和优化升级，推动制造业产业模式和企业形态根本性转变，以“鼎新”带动“革故”，以增量带动存量，促进我国产业迈向全球价值链中高端。沈恒超认为数字化转型也是我国制造业提高产品质量和生产管理效率的重要途径。周剑在2019年数字化转型之路研讨会上提到不同行业数字化转型的重点路径非常不一样。产业界以IBM、用友等为代表的解决方案提供商，以中国石油等为代表的工业企业都在努力践行数字化转型战略。

1.2      原材料行业特点及信息化现状

原材料工业是国民经济的基础和支柱产业，其发展水平直接影响着制造业发展的质量和效益。原材料行业的行业集中度较高，经过近几年的去产能，逐渐淘汰了小型落后企业，大型原材料企业资金密集，技术较为先进，信息化水平也较高。原材料行业企业大多通过信息技术深度融入研发、设计、制造、采购、销售、服务等环节，加速面向客户需求的研发设计、工艺设计等迭代优化，驱动生产组织由推动式向拉动式转变。作为江苏省传统重点行业，石化、建材、冶金等原材料行业正着力推动转型升级，江苏省在规范工业园区管理、推动企业进入园区、强化新技术、新产业新模式、新要素三个关键支撑，支持原材料行业整体转型升级。

2      原材料行业数字化转型路径分析

2.1   石化行业：建设智能化管控体系，提升互联网化集成和创新水平

江苏省正加快石化产业从沿江向沿海的战略性布局，建设连云港徐圩世界级石化基地，打造以炼化一体化项目为龙头，以合成材料、新材料为主导产品的沿海化工产业集群。在南通通州湾、盐城滨海新区等沿海重要节点有序推进石化发展，形成多原料多产品的石化产业链。

从表1数据可以看出，江苏省石化行业2017-2018年间，实现管控集成、产供销集成和产业链协同的企业比例明显提高，智能制造就绪率增长率达到46.94%。说明石化行業在数字化转型实践中以实现智能化管控体系，提升互联网化集成和创新水平为重点。石化行业是典型的流程型行业，底层设备自动化水平较高，也经过长期的发展形成了现代化的生产经营管理模式，但随着市场竞争压力的不断提升，企业需要不断提升精细化生产管理水平，提升生产决策能力，降低原料成本消耗。在提高油气采收率应用方面，通过数字技术对地震数据进行更高级的处理，可生成更加可靠、分辨率更高的储层模型，更好地模拟地层流体的流动，对油气井生产进行自动控制。例如，作业者能够由此优化井距、水平井长度设计、压裂过程中支撑剂的使用量，从而提高产量。在优化生产过程方面，除了提高油气的采收率，数字化技术还能够优化油气生产过程。例如在油气钻井领域，拥有实时数据捕捉处理系统，在偏远地区钻井能够实现钻头的自动导向，无需人工操作。

从炼化工厂分析，加强信息技术在生产工艺、生产过程控制中的应用，以生产过程控制系统为基础，推广在线计量、在线监控等系统，优化生产工艺和生产流程。其次，企业需要利用信息化推动管控一体化建设，形成“决策分析、经营管理和生产运行”三层架构。通过ERP与MES两个核心系统的有效实施，建立生产经营分析平台、生产运营监控平台和运维支持平台，实现了由效益分析，到计划优化、全面预算、生产执行、运营监控、指标考核，再到财务分析的闭环应用模式，形成一是以MES为核心，从物料移动、生产调度到统计平衡的生产管理全过程信息化;二是以ERP为核心，从资金预算到财务报表的财务管理全过程信息化;三是以ERP、电子商务和物流跟踪系统为平台，从采购、配送到库存分析的采购管理全过程信息化。

2.2   冶金行业：以提升生产流程薄弱环节数字化率为重点实施数字化转型

冶金产业是重要的基础性产业，也是江苏省重要的支柱性产业之一，具有资金、技术密集，市场化程度高，产业链条长等特点。江苏冶金产业已形成良好的发展基础，在生产规模、工艺装备、企业管理、两化融合等方面处于国内同行前列。2018年江苏冶金行业生产保持平稳增长，合规产能得到发挥，全省3 002家规模以上冶金企业效益增长较快。全行业着力推进钢铁去产能、彻底取缔“地条钢”、钢铁企业规范管理等相关工作，有效缓解了供需矛盾、促进了效益提升和结构优化。《江苏省冶金工业发展规划（2016-2020年）》的出臺，也为推进江苏冶金工业由冶金制造向材料服务转变、由要素投入发展向创新驱动发展转变指明了方向。

如表2所示，基于冶金行业特点，钢铁、有色等冶金行业企业推进数字化转型分为以下几步，覆盖阶段：逐步将信息化系统覆盖到各个关键业务环节，避免体外循环，信息产业链上下游，逐步实现全面信息化;深化阶段：基础应用向纵深应用延伸。管控类应用向决策型、效率型和一体化发展，向自动化、智能化和精细化发展，深化信息化应用。集成阶段：构建主数据平台、流程集成，明确各个系统边界，ERP、MES等各接口。增效阶段：对管理体系提升与优化，进行落地优化和固化，通过移动、互联网等“端”的应用，做到“触手可及”，协同作业，提高效率。管控阶段：基于完整的数据链，自上而下管理可视，实现基于大数据的实时管控与预警，强化过程风险控制。需进一步加强生产计划、生产调度、生产现场操作等多层次生产业务的在线及时交互、协同优化和全过程闭环管理。

冶金行业数字化转型的重点内容包括但不限于：一是快速采集和全面统筹市场需求、产能、装置、物料等信息，高效形成全流程效益最佳的生产计划。二是推动实现事前科学预测、事中动态改进、事后全面分析的高效调度指挥，全程监控和自动分析生产运行绩效，辅助生产调度指挥决策，在线发布、调整、跟踪和反馈生产调度指令，依托一体化平台开展多套装置的统一生产调度与协调运行，促进产能平衡和生产过程全面优化。三是自动采集和上传生产现场装置运行参数，对装置运行参数进行智能优化，基于装置运行情况的全面监测开展装置运行情况的在线自动诊断和故障预警，提高装置的稳定运行水平。例如钢硅钢智能制造车间作为“江苏省示范智能车间”，主要以生产无取向硅钢板卷为主，其装备达到了国际先进水平，车间信息化水平已完成的应用系统基本形成了从基础自动化、过程控制系统、制造执行系统、企业资源计划到决策支持的功能相对齐全的信息系统。

2.3   建材行业：以建设智能车间和数字工厂为依托，提高过程控制数字化水平

建材产业属于国民经济基础原材料产业，也是江苏省原材料行业的代表性产业。2018年全省建材行业平稳增长的态势基本巩固，主要经济指标保持持续平稳运行态势，但内生动力不足，发展不可持续的问题仍然存在。随着苏南现代化建设示范区、连云港国家东中西区域合作示范区等国家区域规划的实施推进，建材行业的发展迎来显著机遇。根据《江苏省建材工业发展规划（2016-2020年）》的规划，将建成一批示范试点智能车间和数字化工厂，推动建材工业向“高端化、绿色化、智能化”方向发展。

如表3所示，建材行业是基础性产业，其发展受房地产、交通等基础设施建设的投资影响较大，属于投资拉动型产业，建材企业与信息化转型相关的特点有产品库存周期性、生产过程连续性、生产过程控制严格、生产成本核算复杂等。基于以上特点，目前大多数建材企业的信息化水平主要是财务软件、企业资源计划系统（ERP）、供应链管理系统（SCM）、物流系统、客户关系管理系统（CRM）、办公系统（OA）以及电子商务系统应用较为普遍。但是总体上讲，建材行业的数字化水平不高，基础薄弱，规模小的企业偏多，有的自动化程度还不够高，许多企业领导对数字化转型的概念较为模糊，对数字化转型的推进工作重视不够。

基于两化融合视角，建材行业目前采用先进适应的技术，例如计算机自动控制技术、自动化装备、精度高、灵敏可靠的仪器仪表等，同时加强能源管理和检测，利用自动控制技术、网络技术和数字化计量仪表，对企业的能源系统进行全面和细致的集中监控和管理，从能源数据采集、能源信息管理、能源控制、能源协调、能源预测、能源平衡等实现生产过程节能降耗，达到绿色生产的目的。在质量管控方面，对原辅料质量、生产过程质量、产品质量等信息进行实时自动监测与分析，实现产品全生命周期的一体化质量管控、精确定位的全程质量追溯、以及基于控制和检验实绩的产品质量持续优化。在安全管控方面，对生产现场进行远程实时集中监控，对现场作业人员、设备、环境等潜在的安全风险因素进行统一集中管理，实现安全生产风险的自动分析、预警和应急处理。在环保管控方面，对废水、废气、废料等排放数据进行实时采集与监控，与环保要求进行自动对标和调整，加强环保管理，有效降低废弃物排放。

3      原材料行业企业数字化转型方法与路径建议

石油石化企业的数字化转型，就是通过利用云计算、物联网等新兴技术，以ICT技术为基础，使企业信息化建设朝着集成化的方向发展，帮助企业在减少投资和操作成本的同时，提高经营效率和经济收益。石化企业数字化转型工作重点是着力推进智能工厂建设，以实现运营的自动化、数字化、可视化、模型化和集成化，实现过程控制持续优化，并着力提高节能减排水平。石化企业通过提升关键工序数控化水平、数字化生产设备联网化水平等一系列数据自动采集和控制的关键技术，全面提升企业感知、预测、协同、分析、控制和优化能力，为石化行业的智能制造转型奠定坚实基础。

以冶金为代表的高耗能流程与混合行业需要积极开展能源精细化管控的探索。通过能源平衡和调度等对降低能源消耗的作用最为显著，实现能源精细化管控是冶金行业绿色发展的重要条件，推进绿色发展，需要以清洁生产为基础，重点抓好资源高效利用和节能减排，全面实现低成本、高质量钢铁产品制造、能源高效转换和及时回收、大宗废弃物处理、消纳和再资源化等三个功能，具有低碳特点，能与其他行业和周边社会实现生态化链接，从而实现绿色发展模式。

建材行业需坚持绿色发展，进一步提升节能减排和资源综合利用水平，更加强调环境保护，大力推进绿色建材和生态治理材料发展，降低资源、能源消耗。

4      结    语

推进数字化转型工作，认识是第一位的，没有认识提高就不可能产生行动上的积极性，认识不足也体现为三个方面：一是企业没有意识到数字化转型会带来什么样的变革，仍然停留在传统的经营管理模式中;二是不能用长远眼光来看待数字化转型工作，急功近利，初期对转型的效果抱很高期望，一旦看到投资费用增多，而效益又未见明显提升便丧失信心，不再持续推进;三是片面理解数字化转型，认为数字化就是工具和手段，仅仅把信息系统当成节省时间、节约劳动成本的自动化工具，与企业战略、经营管理、变革创新没有关联。

主要参考文献

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