江西省化工行业数字化转型现状及未来发展研究

郭 利

（国家工业信息安全发展研究中心，北京 100040）

0 引 言

化工行业是我国国民经济支柱产业之一，面对当前逆全球化趋势和新冠疫情长期存在的基本形势，化工行业企业和园区如何进行数字化转型，实现自动化生产和数字化管理，提升自身的风险抵抗能力和在市场中的竞争力，是当前值得关注的重点课题。本研究通过向江西省重点化工行业企业和园区发放调查问卷，收集了共64 家企业和23 家园区填报的问卷数据。从问卷数据来看，超70%的行业企业在2020 年已经开展了数字化转型相关工作，进行了从50 万元以下到1 亿元以上不等的资金投入，17 家园区在2020 年则进行了从500 万元以下到10 亿元以上不等的资金投入。

1 江西省化工行业数字化转型现状

1.1 行业企业

1.1.1 数字化基础

当前，江西省化工行业企业信息化发展总体仍处于较低水平，设备设施联网率不高，数字化、网络化基础薄弱。化工企业的数字化建设离不开数据基础、管理基础、技术基础的建设，然而当前行业数字化技术应用水平和管理水平较低，尤其是设备改造资金投入不足、基础数据存在失真及残缺的问题、数据管理水平较弱，企业的数字化建设进程较缓。

1.1.2 自动化生产

从填报的数据来看，目前江西省化工行业企业的自动化水平参差不齐，少数大型企业自动化生产水平较高，具备成套的自动化生产体系，而中小型企业自动化设备严重不足，部分企业仍以人工作业为主，作业风险较高，生产质量难以得到有效控制。同时，由于自动化设备购置前期投资大，设备改造成本也较高，中小企业普遍表示缺乏足够资金进行数字化改造。

1.1.3 生产管理

生产制造方面，超1/3 的企业在关键危险化工工艺及重点监管的物料使用上广泛引入了DCS（集散控制系统）或PLC（可编辑逻辑控制器）系统，实现生产半自动化或自动化。此外，近10%的企业应用了SIS（安全仪表系统），对生产过程的工艺指标（各个重大危险源区域的储罐液位、温度、压力、气体泄漏检测）进行监控。个别企业大力投资自动化生产设备和系统，实现了初级的自动化生产和实时在线监控。总体而言，超一半的企业从设备和系统两方面已经开始推进生产自动化的升级改造，实现了部分工艺或生产流程的自动化，初步成果较为显著。

1.1.4 企业经营管理

据调查数据显示，近1/3 的企业初步采用了OA办公系统和ERP 系统赋能企业的数字化经营管理。应用OA 管理系统实现对企业内部项目以及内部运行动态状况的掌握。ERP 经营管理系统则将财务、仓储、人员、物料等信息数字化，为企业经营管理提供支撑。

1.2 化工园区

1.2.1 园区环境监测

由于化工行业的特殊性，园区基本对企业的污水、气体排放情况采取了一定的监测手段。约1/4 的园区实现了对园区内污染企业废水排口、废气排口、雨水排口、厂界恶臭和固体废弃物的实时在线监测，构建了比较系统完善的在线监测体系，初步实现了对园区企业废水、废气、雨水排污的精细化监管。但仍有个别园区未能采取监管措施，缺乏相关配套信息系统。

1.2.2 安全监管和应急救援

近1/3 的园区表示已经建有一定的安全生产监管信息系统，包括将重点企业纳入重大危险源在线监测预警系统，将企业存在的隐患问题录入安全生产监管平台，并实时更新进度，进行数字化管理，其中近一半的园区采取的是委托第三方提供安全生产监管服务。个别园区仍无安全生产监管平台，但表示已经纳入未来智慧园区建设计划中，或正在筹建之中。

1.2.3 能源管理

只有个别园区完成了能源管控中心建设，对园区内的能源使用情况进行管理。95%的园区暂无能源管理/能源管控中心，其中15%的园区表示未来将进行能源管理建设，将园区的能源管控纳入智慧园区建设计划，并与其他信息系统进行联动，实时在线监测企业能源使用情况。

1.2.4 公共服务平台

近1/3 的园区已经建立了公共服务平台，其中个别园区拥有多家公共服务平台，为企业提供技术咨询、金融业务、企业管理、人才聚集等多样服务。此外，个别园区构建了以创业孵化、科技中介、科技金融、知识产权为核心的科技服务体系，建成了省级科技企业孵化器、省级众创空间，打造智能电子工程技术研究中心、金融服务中心等公共服务平台，形成了“公共技术平台+孵化器”的发展模式，让公共服务平台更好地发挥作用。

2 江西省化工行业数字化转型存在问题分析

2.1 化工行业企业

2.1.1 企业自动化水平差异较大，部分工艺难以实现自动化

当前企业自动化建设水平差异较大，大型企业能够实现90%以上的全自动化，而中小型企业自动化水平仍较低。综合来看，大部分企业的自动化生产局限于部分生产线或少量关键工艺步骤，仍有部分操作还是采用人工，行业企业的自动化设备仍严重不足。此外，化工行业部分生产方式较传统，如农药类，部分工艺很难实现自动化。部分化工企业生产活动中涉及一定量的危险化学品，生产过程中对安全规范的要求极高，难以满足实现智能化、自动化的要求。

2.1.2 数字化转型规划不足，资源未得到充分利用

总体看来，化工行业企业领导层数字化意识薄弱，对企业数字化转型缺乏清晰的战略性的长期规划。由于对数字化转型资金投入要求高，建设周期长，效益不能立马显现，企业数字化转型动力不足。当前企业ERP 系统和OA 办公系统的应用也只局限于企业的基础管理，未能达到优化资源配置、增加经济效益的目的。同时，在实施数字化建设时，一些化工企业一味地追求系统功能的大和全，导致化工企业的数字化系统跟自身的管理和业务流程匹配不上，不能达到理想的效果，最终导致投资的浪费与设备的闲置。

2.1.3 企业数据共享、协同管理困难

行业大部分企业由于历史的原因，企业信息化建设不均衡，致使生产、经营、设备、企业管理等系统分别运行在不同的数据平台上，造成各系统之间无法实现数据共享，无法及时准确地为管理部门提供有效的跨部门、跨系统的综合信息，无法为企业宏观决策提供良好的系统支持。并且，由于开发时间与部门的差异导致异构以及多个软硬件平台的信息系统同时运行，但这些系统数据相互独立、隔离，无法实现数据共享，从而产生“数据孤岛”问题。

2.1.4 数字化转型相关人才短缺

相关专业人才的缺乏是阻碍企业数字化转型的关键问题之一，而企业自身培养及外部招聘短期内都很难到达要求。当前化工行业员工整体文化素质偏低，严重阻碍企业数字化转型工作的开展，企业急缺懂技术、懂业务、懂数字化相关知识的人才，亟须建设一支数字化能力过硬的团队。

2.1.5 网络安全问题

面对当前的上云趋势，企业普遍表达出对上云的担忧，企业上云后应用服务器的安全边界越来越小，甚至还会出现很多漏洞，然而当前上云机制不完善、安全保障机制落后，企业数据安全性难以得到充分保障。

2.2 化工园区

2.2.1 园区整体信息化建设缺乏统一规划

化工园区与城市总体规划缺乏统一协调，布局和建设缺乏宏观的指导和信息服务，出现了定位不明、盲目布点、重复建设现象。园区自身信息化发展建设缺乏总体规划，工作方向不明确，相关工作体系尚未构建，工作机制缺失现象严重。

2.2.2 园区重要位置的全面实时监控尚未建立

园区范围一般较大、出入口较多，难以实现区域整体门禁监控监管。目前，园区在封闭化管理、应急救援指挥平台等方面都存在短板，车辆无实时监控，未全面建立完善的门禁系统和视频监控系统。对生产车间、危化品仓库等重点监管点位未全面实现实时监控。

2.2.3 园区智慧管理平台的功能未能充分发挥

智慧管理平台使用率及功能集成度不高，如企业安全生产管理、企业能耗管理、应急通信等功能未完全实现，与污染源在线监控平台和应急救援数据指挥中心等平台也未完全联通。平台建设缺乏统筹规划，还未形成系统性、整体性的解决方案。园区管理委员会和入驻园区的企业在平台上交流不多，企业对平台关注较少，缺少信息更新与信息共享，平台提供的信息交流功能未发挥。公共服务平台仍存在服务企业不够多，吸引人才不够多的突出问题，平台效益虽然逐年递增，但增速依然较缓。

2.2.4 安全监管不完善，能源管控缺失

园区内安全生产一直是监管的重点和难点，目前园区的安全监管和能源管理建设都比较薄弱，系统基础架构尚未完全达到预期目标，相关平台建成时间较短，无法对企业的生产活动做到百分百覆盖、实时监控。在对园区和企业的能源进行实时监控和动态管理方面缺乏管控系统，园区在节能减排工作上缺乏指导性数据支撑。

2.2.5 系统封闭独立，信息孤岛问题突出

当前园区数字化转型依然存在“各自为政”的情况，园区内有智慧园区、智慧安监和环境在线监测等多个平台，安全、环保、应急、消防及能源等分散管理，重点企业的监控需汇总各平台数据，工作效率低。园区缺乏统一数字智能系统，园区内的信息化建设自成体系，信息化水平低，缺乏远程、集中控制，同时业务系统封闭运行，软硬件系统相对独立，数据库相对独立，数据采集不顺畅，难以实现对整个园区企业的信息数据系统联动，信息孤岛问题突出。

3 江西省化工行业数字化转型未来发展方向

3.1 行业企业

根据64 家企业填写的数字化转型需要建设的功能，流程化作业许可和作业过程管理、风险分级管控和隐患排查治理管理、培训管理、智能巡检、重大危险源管理五项作为企业生产运营过程中最主要的建设方向被列为第一重要梯度，其次为基础安全信息数据库建设和统一数字化平台、安全状况分析预警、人员定位、安全绩效考核，这些功能能够助力企业在实现生产数字化之后提升企业的运营管理效率。而“5G+AI”的不安全行为管理、模拟演练则排在最后。

3.1.1 生产自动化

以技术设备改造作为走向智能制造的起点，通过引进自动化设备，建设自动化生产系统，全面实现生产工艺全流程参数的信号集成、传输、处理反馈和控制，实现对车间进行全面的改造升级。通过在车间里部署高可靠、低时延的5G 网络实现机器与机器、机器与人之间的高效安全协同工作。

3.1.2 生产管理数字化

树立大数据思维，充分挖掘生产过程中产生的数据的潜在价值。在智能设备的基础上采集产品生产过程中的数据，将海量数据进行筛选、分析，并最终归纳、整理出需要的多维数据。利用大数据技术，对数据进行建模分析，为企业生产规划提供支撑。建设AI 视频智能预警系统、智能巡检系统，构建基于3D 和AR/VR 的仿真数字孪生系统等，实现生产设备、流程、工艺、环境等可视化展现。基于这些数字化信息系统，全面完善生产过程监控、生产装置稳定性优化管理、生产装置预警管理等，实现生产管理数字化。

3.1.3 企业经营管理数字化

建立并完善ERP 系统，对订单、物料、设备、人力、生产进度进行实时动态管理；利用无纸化OA 办公系统提升内部管理水平，形成高效、有序的办公模式，降低企业运营成本，提高企业的管理水平，支撑企业业务数字化转型。

3.1.4 安全管理数字化

通过运用人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术，建设集重大危险源监测预警系统、可燃有毒气体监测报警系统、企业安全风险分区管理系统、人员在岗在位管理系统、企业生产全流程管理系统于一体的安全生产信息化管理平台，对安全生产过程、生产环境实时智能地监控，同时对可能存在的风险进行预警，全面提升企业安全生产管理水平。

3.1.5 相关人才培养

加强相关人才引进和培养，提高全体员工对产品生产数字化转型的认识，更新技术理念，提升业务能力。搭建在线培训平台，对企业员工进行安全和技能的培训。通过定期的培训不断提升员工数字化思维和技术水平。

3.2 化工园区

根据对园区的调查数据，江西省化工园区数字化转型未来主要体现在园区基础设施、安全监管、环境管理、管理和服务等各个方面，是信息化不断向纵深发展的一个综合性表现。在未来，园区将重点从基础的保障体系建设、环境管理、安全生产、应急管理等方面开展相关建设工作。更多园区将走上网络全覆盖化、平台集约化、应用智慧化和运营社会化的发展道路。具体来说有以下4 个方面。

3.2.1 搭建安全监管和应急处理信息平台

大力加强智慧安全平台的应急管理模块、安监管理平台、数据管理模块、系统基础架构的基础信息完善。对企业进行安全监管，实现安全生产监管、风险分级管控、隐患排查治理，提升应急处置救援能力，提高应急管理水平；对园区环境进行在线监测，实现环境质量监测、污染源监测、环境溯源，实时对园区环境进行监测；建设园区封闭管理系统和智慧消防，加强对化工园区内人与车辆的管控；接入园区和企业消防设备各类实时数据，建立园区消防数据物联感知图，为应对园区突发事件提供保障。

3.2.2 搭建企业服务交流平台

搭建企业服务交流平台，利用平台可实现园区内信息互通互享。平台一方面可提供产业对接、物流需求、用工需求、项目申报、企业上云申请等服务，整合优质的第三方服务资源（物流、用工、标准厂房、专家、科研机构等），降低企业甄选和服务使用成本。同时，平台作为媒介传播各种对园区内企业有用的信息，为企业之间的沟通提供便利。依托平台定期组织企业论坛、座谈，邀请专家、学者作报告等交流学习活动，鼓励企业走出去，交流经验，广泛建立合作关系。

3.2.3 平台信息化资源整合

建设集中统一的园区数据中心平台，整合现有园区管理平台、企业在线监控平台、应急处理信息平台等数字化资源，实现平台和系统的互联互通，形成以“指挥中心、监管平台、运维体系”为核心的智慧化工园区综合监管系统，将整合的信息纳入可视化平台管理，对数据进行实时共享并科学比对，设置相应预警措施，从而实现对园区进行实时动态的管理。

3.2.4 夯实智慧园区建设基础

完善5G 网络覆盖，大力发展5G 等现代信息技术应用；拟订相关配套基础工程建设计划；加快建立系统化园区服务管理体系；加快完善园区数字化转型工作机制建设；加强数据标准化、云数据和全数据管理工作体系建设。

4 结 语

数字化转型建设工作是一项复杂的系统工程，不仅需要企业具有数字化思维，制定明确有效的数字化转型规划，还需要资金的大量投入，以及专业人才队伍的支撑。化工行业企业要实现数字化转型，生产运营需要向数字化、网络化、智能化转变，经营管理需要由粗放型向精细化转变，安全环保由事后管理向事前预测和事中控制转变，同时，通过数字化转型实现企业的提质增效、智慧化决策等。园区的数字化转型要突出园区管理信息化、企业管理对接、产业供需配套等功能。数字技术的应用不是一蹴而就的，企业和园区应当结合自身资源条件，合理规划投资，逐步推进数字化改造进程。