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数字化赋能化工企业绿色转型的机理和路径

2024-08-09王欣兰乔翰林

财会月刊·上半月 2024年8期

【摘要】“双碳”目标对我国制造业的可持续发展提出了更高要求。化工行业作为碳排放“大户”, 应率先践行绿色创新与转型升级, 这对化工行业走好高质量低碳发展之路具有重大战略意义。本文基于资源编排视角, 选择化工行业龙头企业万华化学作为案例研究对象, 梳理其在不同时序区间利用数字化赋能绿色转型发展的实践历程, 通过构建“特征—能力—行动”三维整合性分析框架, 梳理数字化赋能化工企业绿色转型的内在机理和实现路径。研究结果发现, 万华化学的数字化转型经历了数字探索、 数字拓展、 数字生态三个发展阶段, 各阶段通过建构数字基础、 捆绑数字要素、 撬动数字边界赋能企业实现绿色集约化、 绿色能力化、 绿色协同化的进阶式绿色转型。

【关键词】“双碳”目标;数字化;绿色转型;资源编排

【中图分类号】 F425 【文献标识码】A 【文章编号】1004-0994(2024)15-0089-8

一、 引言

在“双碳”目标与高质量发展“双轮”驱动的新时代背景下, 我国制造业企业绿色创新和转型升级成为可持续发展的关键支点。化工行业在制造业中的竞争力位居首位, 具有能源资源消耗量高、 污染物种类多、 排放量大等特点, 其不仅是碳排放“大户”, 也是减排方案最复杂的行业之一。因此, 化工行业应走在绿色转型前列。但目前部分化工企业绿色转型之路并不顺利, 这是因为: 一方面, 企业绿色转型需要付出大量成本, 但短期内效果不显著, 许多企业受限于资金、 技术等因素无法实现绿色转型; 另一方面, 受限于环境规制、 市场变化、 金融支持等外部因素, 部分企业出现想转但不敢转、 不会转的局面。

数字技术作为新质生产力, 因具有创新驱动、 开放融合、 绿色低碳等特性, 可以成为企业绿色转型的内在驱动力, 能有效解决企业绿色转型中面临的技术难题。许多学者对数字化与绿色转型的关系进行实证检验, 肯定了数字化对企业绿色转型的正向促进作用, 数字技术通过加快企业绿色技术创新、 提高全要素生产率等路径推动企业绿色转型。虽然学术界对企业数字化赋能企业绿色转型给予了一定的关注, 但既有研究多见于将数字化转型作为企业绿色转型的一个因素, 缺乏对企业数字化赋能绿色转型的内在机理和实现路径的深入探讨。

针对以上现实与理论瓶颈, 同时为响应国家“双碳”目标与满足绿色转型的重大战略需求, 本文针对“数字化如何赋能化工企业绿色转型”这一重要问题, 选择化工行业的龙头企业万华化学开展纵向单案例研究, 分析万华化学集团股份有限公司(简称“万华化学”)数字化驱动绿色转型的演进历程, 重点分析万华化学数字化赋能绿色转型的内在机理和实现路径, 以期为我国化工企业的绿色转型发展提供经验和借鉴。

二、 文献回顾

1. 数字化与企业绿色转型。数字技术具有渗透性、 替代性、 协同性和创造性四项技术—经济特征(蔡跃洲和陈楠,2019), 可以成为企业绿色转型的重要原动力。数字经济的发展具有提高全要素生产率、 提高绿色创新水平(胡云飞和戴国强,2024)、 赋能工业绿色转型升级的作用(柳江和赵倩玉,2023;蒋煦涵和章丽萍,2023)。肖静等(2023)探讨了地区数字化水平、 绿色技术创新与制造业绿色转型之间的关系, 指出数字化通过加快企业绿色技术创新, 促进制造业绿色转型。高智林和谭文浩(2024)通过实证检验得出企业数字化转型和绿色技术创新正相关的结论, 数字化转型可以促进企业提升信息共享、 公司治理水平和绿色技术创新, 进而推动企业转型升级。上述研究结论虽然均指向数字化对企业绿色转型起到正向促进作用, 但仅限于笼统探讨数字化与绿色化之间的关系, 对数字化驱动绿色转型内在机理和具体路径缺乏深入探讨。

同时, 多位学者研究发现, 数字化赋能企业绿色转型的效应在不同行业之间存在异质性(戴翔和杨双至,2022;刘海曼等,2023)。高新技术企业因为拥有技术优势, 利用数字化赋能绿色转型的效果更明显, 但在数字化程度较低的行业, 如劳动密集型行业, 数字化只能在单个维度赋能促进企业绿色转型。不同企业数字化水平的差异, 也体现在企业数字化进程的差异(朱秀梅和林晓玥,2023;武立东等,2023)上, 企业处于不同数字化阶段, 利用数字化赋能绿色转型具有不同的阶段性特征。那么, 企业数字化转型的不同阶段如何赋能企业绿色转型?数字化赋能企业绿色转型的内在机理和实现路径是什么?这些都是亟待解决的理论与现实问题。

2. 资源编排与绿色转型。资源编排理论是对传统资源基础观和动态能力观的发展, 具体包括三大基本子过程: 一是资源建构, 即强调企业通过对内外部资源的整合实现最优结构化组合, 包括获得、 积累和剥离三种方式; 二是资源捆绑, 即将企业前期学习和整合的资源组合配套资源管理要素实现动态能力的提升, 包括稳定、 扩大、 创新三种方式; 三是资源撬动, 即以市场需求为导向, 利用资源组合和能力联动将资源优势转化为产品或服务, 撬动客户价值创造、 企业持续竞争优势形成和企业价值传递的过程。

资源编排理论揭示了企业对资源动态化识别、 获取、 组合和利用, 构建自身竞争优势, 释放资源价值的过程。因此, 适合解释企业数字化不同阶段赋能绿色转型的过程机制和动态演进。解学梅和韩宇航(2022)基于资源编排理论, 采用纵向多案例研究方法, 探讨了企业在不同发展阶段如何通过资源建构、 资源捆绑、 资源撬动的资源编排过程, 实现绿色转型各阶段的模式和路径的跃升 , 并总结出多重响应绿色蝶变模式、 产业链绿色集成模式等企业绿色转型模式。许晖等(2023)从资源编排视角解释数字化对企业绿色创新的作用机制, 指出数字化通过“技术组合—数据利用—场景协同”的数据资源编排过程, 对企业数据要素实现“激活—优化—重构”的进阶式驱动, 促进企业实现快速响应式、 精准响应式、 全面响应式的进阶式绿色转型。曹裕等(2023)将制造业企业数字化转型分为四个阶段的三次跃迁过程, 从资源编排理论视角分析制造业企业数字化赋能绿色转型的阶段特征和内在机理, 通过构建数字基础、 捆绑数字要素、 撬动数字边界实现数字化演进, 推动企业实现“绿色结构化—绿色能力化—绿色杠杆化”的进阶式绿色转型。目前, 学术界对于企业数字化赋能绿色转型中资源编排过程的研究依然较少, 尚未对化工行业特定情境构建过程理论模型并进行充分的情景描述。因此, 有必要从资源编排理论视角探索数字化赋能企业绿色转型的内在机理和实现路径。

三、 研究设计

1. 研究方法与案例企业的选取。“为什么”和“怎么样”的问题研究宜于选用案例研究法。“双碳”目标下, 为什么数字化技术可以赋能绿色转型, 探究的是“为什么”的问题; 挖掘化工企业如何利用数字技术搭建数字化管理平台, 赋能绿色转型, 实现绿色价值创造, 探究的是“怎么样”的问题。本文旨在探究化工企业利用数字化赋能绿色转型的内在机理和实现路径, 研究目的是填补这一领域的空白, 构建新的过程性理论模型, 所以选取纵向单案例研究方法。首先, 单案例研究能更详细地展示案例企业的绿色转型过程, 可以对这一动态过程进行更有深度的剖析; 其次, 纵向案例研究便于展示事物的发展变化过程, 有助于明晰数字化赋能在化工企业绿色转型过程中的作用, 挖掘数字化赋能绿色转型的作用机制。

考虑案例的独特性和典型性, 本文选择万华化学作为案例研究对象。作为国内化工行业龙头, 万华化学的数字化、 绿色化转型在时间上均领先于行业内其他企业, 其转型过程能够完整地体现数字化赋能绿色转型变革的机制和细节, 为本研究提供了完整丰富的数据资料。另外, 万华化学一直将产业数字化和绿色化战略置于企业集团战略发展的核心位置, 其利用数字化赋能绿色转型的效果值得关注, 探究其绿色转型过程可以为化工行业乃至其他行业绿色转型发展提供借鉴。

2. 案例介绍。万华化学是一家国际化的新型化工新材料企业, 是全球最大的MDI生产商, 主要从事聚氨酯、 石化、 精细化学品、 新材料等的研发、 生产和销售。近年来, 万华化学持续加码对清洁能源、 新能源材料等新兴领域的项目投资, 体现了其坚定不移推进可持续发展的决心和信心。万华化学注重数字化建设和创新, 通过建立数据中心, 推动数字技术与化工行业深度融合, 加速培育新质生产力; 秉承“化学, 让生活更美好”的理念, 在“双碳”目标的指引下, 加速推进绿色低碳转型, 实现能耗双控到碳排双控的转变, 努力实现企业高质量绿色发展, 助力碳中和。万华化学数字化赋能绿色转型发展历程如下:

(1) 以数字平台搭建赋能绿色集约化转型。2008年, 万华化学引入SAP ERP系统, 围绕SAP ERP系统打造以ECC为核心, 研发、 生产、 销售等多元一体化的信息化综合管理平台。2008 ~ 2014年, 万华化学持续夯实数字化基础, 完善数字化平台的内部架构, 进行生产线、 设备的数字化改造, 实现生产制造的线上管理。这一时期, 万华化学数字化转型尚处于数字探索阶段。

2010 ~ 2016年, 万华化学实现了绿色集约化转型。万华化学积极部署能源管理体系, 进行绿色化工产品推广活动, 通过能源管理、 危废管理等信息化管理系统实现节能减排, 低碳发展。

(2) 以数字要素拓展赋能绿色能力化转型。2015 ~ 2019年, 为了适应业务规模扩展和经营管理的需要, 万华化学数字化转型进入数字拓展阶段。2018年, 万华化学五大数字化平台建设完成, 通过构建简洁、 高效、 标准的业务流程, 实现了智能化运营。借助5G、 机器学习、 物联网等智能技术, 万华化学建立了LMS物流管理系统、 装备监控系统等信息化系统管理业务数据, 快速开发、 集成和拓展智能应用程序。

2017 ~ 2020年, 万华化学实现绿色能力化转型。遵循国家可持续发展理念, 依靠成熟的全球HSE信息化平台, 万华化学贯彻低碳环保理念, 积极进行绿色技术创新。依托自主创新平台, 在3D打印、 新能源材料等领域进行前瞻性研发, 利用先进技术提升绿色发展水平。

(3) 以数字生态体系赋能绿色协同化转型。2021年, 万华化学创新性地打造了基于S/4 HANA项目的新一代智慧企业数字化平台, 实现了全球核心基地全面数字孪生和各业务领域全面数字化。通过云采购、 电商平台、 物流可视化平台等项目, 打通上下游供应链, 打造数字生态圈, 万华化学数字化转型进入数字生态阶段。

2021年至今, 根据国家“双碳”政策, 万华化学明确了绿色转型新目标, 依靠自身战略资源, 逐步实现产业链、 供应链、 信息链、 价值链的绿色转型, 打造绿色核心竞争力, 支撑企业可持续高质量绿色发展, 实现了绿色协同化转型。万华化学数字化赋能绿色化转型的发展历程如图1所示。

3. 数据收集与分析。本文收集、 整理了丰富的一手和二手资料, 通过多元化的数据收集方式实现数据之间的“三角验证”。一手资料来源包括并不仅限于: 现场观察、 半结构化访谈以及公司官网资料等。笔者于2022年开始关注案例企业万华化学, 进行了多次实地调研, 并开展了深度半结构化访谈, 了解其数字化、 绿色化转型过程。被访谈人员包括公司部门负责人、 骨干员工, 保证了访谈数据来源的多样性。二手资料是笔者通过知网文献、 媒体报道、 社区评论等渠道获取的信息, 为提高数据的质量和可信度, 首先对二手资料进行初步筛选, 排除与论文主题相关性较低的无效数据。其次, 对数据进行质量评估, 只选取具有可靠性、 权威性、 准确性的数据。进行数据分析时, 采用多级编码的方式。在编码过程中, 如果出现具有明显差异或者与逻辑相悖的数据, 就会统一回归最初始数据进行确认或对相关部门负责人进行回访。

四、 案例讨论

1. 数字探索阶段: 建构数字基础, 赋能企业实现绿色集约化转型。在数字探索阶段, 数字化转型可以优化内部价值链, 实现业务闭环协同和降本增效(余可发和杨慧,2023)。

(1) 建构数字基础。一是资源获取。资源获取是指企业从外部环境获取资源, 包括有形资源和无形资源。2008年, 万华化学为建构数字基础进行了信息化建设, 从外部引入SAP ERP系统, 打造数字化平台。建设企业网络实现内部通信, 通过服务器实现数据的快速存储、 备份, 从而开启了数字化转型的第一步。二是资源积累。资源积累是指企业内部通过不断地学习和积累获得的资源, 形成自己的竞争优势。万华化学通过对设备进行数字化改造, 将早期生产数据输入信息系统, 逐步积累起生产制造等环节的数据资源, 通过智能制造平台持续优化生产制造流程, 制定最优生产设备参数, 极大地降低了生产成本和人工失误率, 实现了简洁高效的自动化生产管理。

(2) 通过建构数字基础赋能绿色集约化转型的内在机理。数据在线是一切数字化转型的基础, 将生产信息编码成数字格式, 使计算机能够传输处理这些生产信息(Vial,2019), 实现在线数据的可视化分析。数字技术可以实现企业生产过程的自动化管理, 精简业务流程, 降本增效(谷方杰和张文锋,2020)。

通过资源获取和资源积累相结合的资源建构方式, 万华化学业务信息实现了数字化交付, 生产操作、 业务流程、 审批过程高度自动化, 业务管理效率获得提升, 激活了数据在线化和管理自动化两大数字特征, 打造了数字化高效管理能力。

为了更好地将高效管理能力应用于绿色集约化转型, 万华化学依靠早期构建的责任关怀目标和HSE体系的经验, 打造能源资源高效管理体系, 探索基于产业链体系的碳计量、 碳减排的能源管理解决方案。同时, 依靠智能制造平台, 万华化学打通了从生产计划、 执行跟踪、 资源管理到绩效分析的完整生产活动, 为生产管理自动化提供平台支撑, 增强了生产管理活动的目标化、 数字化、 透明化, 提升了生产管理水平, 促进基地精益生产, 将信息化技术应用至固废处理全过程。依靠领先行业的绿色发展理念和数字技术应用, 万华化学利用数字化推动企业实现了绿色集约化转型(见图2)。

(3) 万华化学绿色集约化转型的实现路径。一是能源资源高效利用。万华化学通过配备完善的公用工程体系, 采用新的工艺与设备来降低资源和能源消耗、 提高节能效率, 通过EMS能源管理系统持续优化操作参数, 统筹分析装置内能量需求等节能方案, 实现装置内部能量梯级高效利用; 充分结合装置间用能特点进行能量耦合, 实现能量更加高效集成, 进一步为万华化学绿色低碳发展注入动能。万华化学建立了水资源消耗监控管理系统, 制定了节水规划和用水目标, 控制单位产品水消耗量, 同时通过园区水平衡管控, 实现对水资源的优化和合理利用, 不断提高水资源循环利用率。二是固废减排循环利用。在固废处理方面, 万华化学按照“减量化、 资源化、 无害化”的固废处置原则, 积极实施固废源头减排和综合利用。利用智能制造平台, 在生产基地实现了从固废产生、 内部转运、 内部存储、 外运跟踪的固废全生命周期精细化管理, 为固废减排、 VOC减排、 废节能减排、 废水减排增添数字动能。通过信息化系统及物联设备, 提高固废业务处理效率, 保证固废业务管理合规, 确保基地合规、 安全、 高效生产。绿色集约化转型路径典型证据援引见表1。

2. 数字拓展阶段: 捆绑数字要素, 赋能企业绿色能力化转型。对于处于数字拓展期的企业, 培育内部数据共享、 信息自由流通的平台, 通常是具有较强的目标指向性和针对性的开发创新(武常岐等,2022)。

(1) 捆绑数字要素。一是资源丰富。丰富式资源捆绑是指企业将新资源和现有资源进行组合以丰富和拓展现有能力。2015 ~ 2019年, 万华化学实现了数字要素全面拓展和深化应用, 建设 “5G+工业互联网”应用标杆和“化工+互联网”数字平台, 打造“5G+未来工厂”“5G+AI智慧化工”模式, 探索基于5G技术的创新产品和全新服务, 通过将人工智能和化工制造深度融合, 为化工新材料的模型训练和化工生产工艺优化建设提供数据基础, 实现了数字技术于化工产业场景的应用落地。二是资源开拓。开拓式资源捆绑是指企业将新获取的资源和现有资源捆绑形成新的关键能力。万华化学推进大数据、 AI技术在设备、 质量、 研发等业务领域的应用, 通过经营管理平台实现产品研发项目的高效管控。产品研发实现全生命周期管理, 加强知识的内部共享, 保障信息安全, 赋能一体化研发创新组织, 同时依靠研发数据库减少重复实验, 提升了研发效率。依靠对5G等数字资源要素的捆绑利用, 实现了数字化创新和研发运营全面集成。

(2) 通过捆绑数字要素赋能绿色能力化转型的内在机理。研发信息化可以提高企业绿色创新水平, 改变企业研发创新的组织业务流程(冯迪和马慧子,2015)。流程的数字化可以改变企业研发创新的方式, 颠覆创意产生、 试制研发、 生产制造、 销售物流的传统线性开发流程(Nambisan等,2017)。

通过资源丰富和资源开拓两种资源捆绑方式, 万华化学实现了5G、 人工智能等数字要素与化工产业的深度融合, 数据中心为研发创新提供数据支持, 实现研发项目的闭环管控, 对研发配方实现精准跟踪管理, 固定产品研发流程质量标准, 激活研发信息化和流程标准化两大数字特征, 形成联合创新能力。

为了更好地将联合创新能力应用于绿色转型, 万华化学持续对OA协同办公平台进行更新换代, 打造六大生产基地、 六大事业部的实时协作办公室, 全球员工可以实时随地办公, 实现即时信息沟通和共享, 助力全球协作整体效率的提升。协同办公平台的核心定位是“办公系统+知识管理+业务活动管理+管理支持”, 利用协同办公平台知识管理模块的各项功能, 万华化学全球研发团队通过OA协同办公平台实现研发信息互通共享, 同时与财务、 市场、 销售多个部门合作交流, 实现知识快速传播和共享, 提高研发团队的学习能力。“产学研销服”一体化办公, 帮助各部门随时了解市场情况、 财务状况、 研发进程等不同环节的工作信息, 实现多个部门的信息与工作数据同步。

利用大数据、 AI技术, 万华化学实现了数字化研发创新, 强大的数字生成与分析能力, 可以模拟和预测实验结果, 优化产品性能和品质, 提升产品研发、 仿真和测试效率。在此阶段, 万华化学绿色创新能力和绿色运维能力均得到有效提升, 实现了绿色能力化转型(见图3)。

(3) 万华化学绿色能力化转型的实现路径。一是绿色创新能力。化工新材料研发需要海量的数据统计和冗杂的参数调整。在化工新材料合成路线中, 每个步骤发生的变量都极为繁多, 还要考虑复杂系统和潜在方案的组合, 传统实验方式无法满足化工新材料的合成设计需求。万华化学以数字化赋能智慧研发, 对产品进行数字化建模, 得到实验结果的最优解。通过持续的绿色产品创新开发生物基产品, 对降低生产能耗、 减少碳排放贡献显著。通过绿色化学工艺创新, 异氰酸酯产业链工艺得到进一步优化, 实现了持续节能降耗、 三废减排和安全性提升。二是绿色运维能力。化工行业材料工艺、 装置项目的新投入具有一定的潜在风险, 保障过程安全可以预防各种意外事故对自然环境和社会环境造成的污染。针对过程安全问题, 万华化学建立了科学的自动化全生命周期管理体系, 从最初的产品概念设计到生产运营维护等各阶段均能保证自动化系统和仪表安全设施功能健全。在产品安全运输方面, 万华化学物流管理秉承“安全、 绿色及效率优先, 客户满意及持续优化发展为重”的原则。2018 年, 万华化学采用智能 G7 机器人和 LMS物流管理系统, 加强运输环节风险管控和事故管理, 强化对承运商的安全考核及安全审计, 提升了承运商安全能力水平。万华化学秉承低碳环保的理念, 提高自身可持续绿色发展水平, 实现了绿色能力化转型。万华化学绿色能力化转型路径的典型证据援引见表2。

3. 数字生态阶段: 撬动数字边界, 赋能企业绿色协同化转型。生态系统数字化更加强调企业的整合能力和编排能力, 需要企业在横向和纵向两个频道实现平台链接, 打通上下游产业链, 实现全产业的整合(武常岐等,2022)。

(1) 撬动数字边界。一是资源协同。协同式资源撬动是指企业通过协调方式使不同利益相关者参与企业的生态价值创造。万华化学通过云采购平台、 集团级电商平台、 物流管理系统等项目, 实现了资源智能化配置, 与上下游供应链整体的协作效率获得提升。将数字化转型初期的BW商务智能平台和供应链协作平台优化整合, 同时新开发云原生平台, 搭建数据中台、 AI中台等, 打造智慧决策、 供应商生态库存、 码头调度等信息化决策平台, 帮助供应链上下游企业进行数据收集, 制订最优资源配置方案, 打造可持续供应链, 客户交易体验得到提升。二是资源辐射。辐射式资源撬动是指企业将已有资源和技术拓展到其他行业与领域, 打造产业生态圈。2021年, 万华化学建设以S/4 HANA为核心的新一代智慧企业数字化平台, 实现了产业链的全面贯通, 建设起数字生态的核心体系, 进而实现了公司数字化运营平台和架构全面革新, 生态圈合作平台为生态伙伴提供专业化、 个性化、 智能化的协作和服务。万华化学紧跟“双碳”目标, 落实“双碳”责任, 通过合资、 合作的方式开展新能源项目, 持续优化能源结构, 提高清洁能源使用比例, 帮助城市和其他集团公司加速电力清洁化转型升级。万华化学设计“零碳”社区方案, 基于5G、 AI等技术打造智能化数据平台, 实现能耗水平和空气质量的实时监控, 打造绿色低碳的数字化智慧社区, 为烟台市乃至全国范围内的超低能耗建筑发展提供参考方案。同时, 进军新能源等低碳材料领域, 光学级PMMA产品、 新能源材料等产能建设和业务布局加快, 打造多元化产品组合, 为物流、 电子、 医学、 汽车等各行业领域的生态伙伴提供解决方案。

(2) 通过撬动数字边界赋能绿色协同化转型的内在机理。企业数据平台通过各类数字技术对数据进行分析, 可以实现决策智能化(王永贵等,2023), 帮助企业实现快速的需求响应和识别, 协同效率更高。生态化阶段广泛连接的生态系统, 协同共生领先于系统外企业(周文辉和程宇,2021), 能够实现价值创造多样化, 帮助企业打造绿色生态圈。

通过资源协同和资源辐射两种资源撬动方式, 万华化学搭建的信息化决策平台可以实现供应链优化、 商务智能、 数据挖掘、 自主分析、 预测优化、 AI辅助决策等功能, 不仅形成了对企业战略管理的有效支撑, 同时帮助供应链上下游企业风险可视化、 监控实时化、 预警自动化, 提高供应链抗风险能力。依靠基于互联网模式的化工生态圈协作平台, 快速响应生态伙伴需求, 与生态伙伴进行全场景、 全智能协作, 打造相互嵌合的生态“朋友”圈。万华化学通过激活决策智能化和产业生态化两大数字特征, 形成供应链协同能力提升。

为了在绿色转型中更好地协同各方, 万华化学通过智慧决策平台等数字化平台进行数据管理, 实现了对原料及供应商准入、 产品销售和物流等全流程的合规监管, 建立了规格数据库和供应商考评机制, 帮助供应链上下游企业优化产品方案, 打造安全、 环保、 高效的可持续供应链。利用生态圈协作平台, 万华化学与生态伙伴共同推进“双碳”目标, 实现生态圈绿色协作。通过云采购、 电商、 物流等项目与生态伙伴实现全面集成, 初步构建起共生互助的协同型生态体系, 不仅为万华化学带来可观的经济增长, 而且在全产业链践行了减碳环保目标。

万华化学持续完善与阿里巴巴合作搭建的云采购平台, 进行供应链整合优化, 应用数字技术加强供需匹配, 推动多渠道物流共享, 应用科学配载降低物流成本和能耗。全力打造自身销售供应链可持续绿色发展。万华化学和北京合合科技合作, 搭建集团级电商平台, 利用线上销售方式, 实现数字化营销, 降低资源耗费, 实现绿色营销。通过撬动数字边界, 万华化学突破了企业之间的组织界限, 与生态伙伴和谐共生, 推动企业绿色协同化转型(见图4)。

(3) 万华化学绿色协同化转型的实现路径。一是可持续供应链。通过数字化平台建设, 万华化学已将绿色低碳触角延伸到供应商协同体系, 电子签核、 发票预制、 供应商对账、 交货单协同等模块化功能, 全面实现了从线下型作业、 整合型系统向协同性系统的转变。万华化学利用智慧决策平台对供应链进行数字化建模、 优化算法, 实现供应链优化, 对上游供应链制定绿色采购准则, 打造绿色供应链。针对下游利益相关者, 万华化学开发融合AI技术的储运安全管理系统, 管控化学品运输过程中的物流风险, 预防和控制化学品对安全、 健康、 环境的负面影响; 同时, 万华化学积极与下游客户开展合作, 开发低碳环保产品, 帮助下游客户提升ESG绩效。二是生态圈绿色协作。万华化学提出了聚氨酯硬质泡沫、 共享托盘等包装材料全生命周期解决方案, 为物流包装行业打造绿色生产、 使用和回收的封闭循环模式; 推出PCR材料实现塑料水桶资源的可再生循环利用, 帮助相关行业节能减排, 减少碳足迹; 积极与政府、 其他企业集团展开合作, 开拓风电、 核电、 光伏发电、 水电清洁能源渠道, 投资建设渔光互补、 分散式风电及农光互补等一系列新能源项目, 实现清洁能源的社会增量, 助力城市工业生产电力零碳化。万华化学强化与物流合作方的数字化协作, 构筑最具活力的全球化工服务协作网络, 实现物流全程可视化闭环管控。利用物流平台的整合能力, 让客户能够实现废包装物就近回收, 帮助客户解决固废处理问题, 使一次性包装成本降低10%左右, 实现废料再生利用, 助力全流程减碳。万华化学绿色协同化转型路径的典型证据援引见表3。

五、 研究结论与启示

1. 研究结论。围绕“万华化学如何利用数字化赋能绿色转型”的研究问题, 本文进一步构建“数字化—资源编排—绿色转型”的理论分析框架(见图5), 揭示化工企业数字化赋能绿色转型的内在机理。

具体理论分析框架如下: 第一, 从时序区间视角看, 万华化学数字化转型分为数字探索、 数字拓展、 数字生态三个跃升阶段, 各个阶段利用不同的资源编排方式, 实现建构数字基础、 捆绑数字要素、 撬动数字边界的动态演进, 三个阶段的演进过程形成递进关系, 企业数字化转型影响范围逐步扩大, 实现企业从内到外的数字化蔓延。在数字化跃升过程中, 不同数字化能力赋能绿色转型的效果也不同, 数字化赋能绿色转型的技术行动也随之改变, 企业绿色转型发展的广度和深度逐步拓展, 由企业内部拓展到企业外部, 由传统生产深入精益研发, 企业绿色转型依次表现为绿色集约化、 绿色能力化、 绿色协同化的演进迭代过程。第二, 从实现机理视角看, 企业数字化行动通过资源编排激活数字化特征, 推动企业核心能力持续提升, 进而释放企业数字化价值, 通过技术行动将企业数字化的系统优势转化为绿色转型的实践效能, 最终推动企业实现绿色转型。在资源编排过程中, 由于建构数字基础、 捆绑数字要素、 撬动数字边界这一演进过程中的资源编排方式不同, 对资源的整合程度和利用效率具有效果上的差异性。因此, 企业在各发展阶段激活的数字化特征具有明显的侧重点和影响范围差异, 因而形成与不同发展阶段相匹配的能力, 进一步影响企业下一阶段的技术行动方向, 最终反映在企业绿色转型模式和路径的转变上。

2. 理论贡献。

(1) 现有研究大多关注数字化对企业绿色转型的影响和作用(柳江和赵倩玉,2023;曹长帅和郑琼,2023;田华文,2023), 鲜有聚焦数字化赋能企业绿色转型的实现机理和具体路径的研究, 且缺少动态视角下对企业绿色转型的阶段化剖析; 同时, 学者们对数字化赋能企业绿色转型的研究范围大多局限于企业内部(凌士显和姬梦佳,2023;罗军,2023) , 对于企业上下游供应链乃至生态系统的辐射作用缺乏探讨(张峰和刘家悦,2023;杜勇等,2022)。基于此, 本文提出了具有阶段性特征的数字化赋能化工企业绿色转型的理论分析框架, 从动态视角有效拓展了数字化赋能化工企业绿色转型实现机理的理论框架。通过对万华化学的纵向单案例研究, 发现其数字化转型分为数字探索、 数字拓展、 数字生态三个发展阶段, 分别完成了构建数字基础、 捆绑数字要素、 撬动数字边界的三次数字化演进, 并通过不同的资源编排方式推动企业实现了从绿色集约化到绿色能力化再到绿色协同化的进阶式绿色转型。所以, 本文解释了企业数字化赋能绿色转型从企业内部到外部生态协同的实践过程, 为数字化与绿色转型研究提供了新的理论模型。

(2) 已有资源编排理论大多从时序区间视角讨论基于“资源建构—资源捆绑—资源撬动”框架的价值创造, 较少关注不同时间阶段下资源捆绑利用、 形成动态能力、 实现绿色转型的内在机理。因此, 本文基于资源编排理论框架解释不同绿色转型阶段中数字化赋能绿色转型的实现机理, 提出各阶段“特征—能力—行动”的内在驱动逻辑, 揭示了数字化赋能绿色转型的内在演变机制。

3. 实践启示。

(1) 传统生产制造贯彻绿色生产难度加大, 数字化转型助力绿色生产成绩斐然。“双碳”目标要求下, 化工企业传统的生产制造工艺和技术在降本增效、 节能减排等环节已经达到行业极限, 想要进一步实现全流程、 全方位的效率提升和节能减排, 需要依靠数字化系统实现资源组合创新, 推动企业绿色转型。利用工业互联网、 5G技术、 大数据平台等数字技术, 化工企业可以对生产设备赋能, 实现人机互联、 设备互通, 打造自动化、 智能化、 信息化、 精益化生产管理体系。通过数字化平台对生产过程进行网络远程控制与维护, 调整并优化生产工艺参数, 降低能耗物耗, 实现节能减排。

(2) 传统研发设计推动绿色创新效果受限, 数字化转型推动绿色创新成效显著。绿色转型对化工企业产品研发设计提出了高要求, 绿色化工产品在研发设计环节需要多领域、 多系统相融合, 做到人类社会与自然环境的动态平衡, 并实现全面的统筹兼顾。传统研发方式存在信息管理难度大、 研发与生产断层、 研发周期漫长等问题, 对我国亟需实现的“双碳”目标具有一定的限制性。借助数字化技术, 化工企业可以实现内外部信息的快速搜索、 查询、 传播和共享, 企业内部可以达成高效协作和实时沟通, 有利于研发、 生产、 销售等各业务部门共同践行绿色创新。在研发资源配置层面, 数字化转型可以对化工企业绿色创新过程中所需的多专业领域的知识、 技术与资源进行高效管理与利用, 如通过AI、 3D打印、 工业软件等技术进行仿真模拟实验, 不仅可以优化产品工艺, 还可以降低试错成本, 提高研发资源配置效率。

(3) 传统营销模式调节绿色供需能力弱, 数字化转型塑造绿色供应链卓有成效。传统营销模式下企业之间存在数据孤岛, 信息沟通存在滞后性问题, 依靠人工调研大量收集市场和客户信息、 精准定位绿色需求可能需要投入大量成本, 这可能会使上下游企业数据的实时共享和合作交流出现时差问题, 共同构建绿色产业链、 供应链、 价值链有一定难度。在数字技术的支持下, 化工企业可以实现产品全生命周期的绿色溯源管理, 打造能源资源管理信息化系统, 实现对供应链各环节能耗、 污染物和碳排放的统计监测, 及时进行优化分析, 制订最优供应方案并制定相关准则, 实现碳足迹全过程管理, 帮助企业和供应链上下游企业协同打造绿色供应链。

(4) 产品使用和回收亟需绿色流程再造, 数字化转型实现绿色循环贡献突出。化工产品的使用和回收环节必须符合健康安全、 对环境影响小的特点。以往依靠人工服务追踪产品去向难度大, 同时客户认证信息确认难, 信息沟通不畅, 加之物流整合能力不强, 运输体系不够健全, 使得资源有效循环利用程度较低, 只能在邻近地区实现产品末端的节能减排。依托物联网、 云计算等数字化技术, 可对化工产品进行数据编码, 实现全程追踪管理, 通过客户反馈, 持续对产品进行优化, 挖掘产品节能减排潜力。通过采用智能化、 数字化处置、 分析技术, 搭建环境监测信息管理系统, 打造产品全过程的循环经济模式。

4. 数字化赋能化工企业绿色转型的建议。

(1) 加强数字化建设, 通过数字平台实现高效管理。一是通过建设数字化网络平台, 制定绿色转型总体架构, 建立统一管理体系, 实现研发、 采购、 生产、 销售、 供应等多业务同步管理, 实现数据实时更新和快速精准查询响应。打造管理全程可视化分析平台, 优化生产运营管理、 环保分析决策等业务, 助力企业管理层深化战略决策, 进行高效管理。二是深化数字化、 智能化生产系统建设, 提高生产运营管理平台的应用深度。运用5G、 工业互联网等数字技术, 建设采购管理、 能源管理、 污染排放、 供应管理、 废品回收等数字化集控中心, 实现化工产品全生命周期管理, 从研发、 采购、 生产、 销售、 物流、 回收等全链条进行碳足迹、 水足迹、 能源管理以及污染物处置。

(2) 利用数字技术推动化工研发设计和生产工艺改进, 加强绿色创新。一是充分利用5G、 人工智能、 AR、 云计算、 工业互联网等数字技术, 优化生产管理流程, 赋能绿色技术创新等一系列绿色创新活动, 如利用AI和AR技术模拟产品结构和合成过程, 打造绿色化学工艺、 绿色化工产品, 从源头减碳。对生产工艺和设备进行数字化升级改造, 提高设备运行效率, 实现生产流程智能化、 自动化, 提高能源使用效率, 降低碳排放。二是借力工业互联网, 打造“互联网+化工”生态平台, 实现资源精细化管理和优化利用, 如构建能源管理监测和排放系统, 提高对碳排放的精准检测, 实现能耗数据可视化管控。

(3) 重视人力资源管理, 以人才驱动产业绿色转型。一是加强复合型人才建设, 培养“跨学科—贯通式”多元能力人才。企业可以采取线上教学模式, 提升专业人才的各项专业能力, 加快科学理论向实践成果的转换。与开设化工专业方向的高校开展研发合作交流, 助力高校碳中和学科建设, 共同攻克研发难题, 加快化工企业绿色转型的步伐。二是通过数字化平台协同办公, 实现内外部信息快速传播, 实现研发、 生产、 财务、 销售等多部门人才的信息共享和协作共进, 多部门实时跟进市场、 政策、 财务等信息, 共同推进业财融合、 产学研销一体化等数字化、 信息化系统进程, 打造企业绿色转型的新局面。

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