殷珮淇(南京外国语学校，江苏 南京 210019)

0 引言

随着“数字中国”战略上升为国家战略，数字化转型及发展成果国家各级政府以及各企业新时代下推进工作重点，随着国内经济发展转型，国家“十三五”时期已经对石化和化学工业加快转型升级提出更高要求，“十四五”期间石化行业更是迈进发展关键时期，和新一轮工业革命不期而遇，行业变化对企业自身管理提高能力，大数据、物联网、工业互联网等信息化技术和应用不断加深。这种要求与国际国内行业的变化密不可分，特征体现为增速放缓背景下，化工企业如何通过数字化手段实现高端、差异化、高质量可持续发展道路。

1 化工企业(集团)信息化现状分析

目前，化工企业(集团)的信息化建设已不适应化工企业(集团)的发展需要，在基础设施建设、信息技术应用等方面处于较低的行业应用水平，与国内外大型公司相比，存在着较大的升级空间[1]。化工企业(集团)数字化转型具体重点就是如何突出石化专业管理特点，深化经营管理、生产执行、过程控制三个层次的专业应用，支撑生产和销售两条业务主线，充分利用数字化技术，实现“数字化化工”的建设目标[2]。

1.1 纯流程性的信息化管理需要向数据治理方向演进

化工企业(集团)的车辆管理、统一身份认证、安全管控、设备管理、环保管理、办公自动化系统(off ice automation，OA)、制造执行系统(manufacturing execution system，MES)、实验室信息管理系统(laboratory information management system，LIMS)等应用系统后期陆续上线后，企业将会面临主数据管理的问题，会涉及人员、组织、供应商、客户、物料、设备等基础数据的集成共享[3]。由于这些信息系统分属于不同的业务领域，分属不同的软件厂商进行实施，数据分散在各个业务系统中，如果不进行有效的规范与管理，缺乏清晰、全局视角的主数据视图，导致主数据很难在整个公司范围内保持完整性、一致性、准确性、可控性[4]。具体问题包括：

(1)数据重复录入。业务人员在多个业务系统中需要重复录入基础的人员、组织等基础信息，当面临组织、人员变更时，可能会存在数据漏报或者更新不及时的问题。

(2)数据分类编码不规范。由于物料编码规则不明确，业务人员在填报时难以区分清楚，填写错误也难以纠察，导致数据编码存在问题[5]。

(3)数据质量不高。数据在填报时，在多个系统中填写规则可能不同，同时由于人员录入的随意性和正确性，导致数据集成后数据不正确或不规范等质量问题。

1.2 基于智能化标准的系统交互及业务流程需要加强数字化元素

目前化工企业(集团)管理的现状存在标准不统一、流程不清晰、沟通不顺畅，问题主要体现在以下几方面：

(1)随着行业发展，国家层面、行业层面、公司层面的标准规范体系文件越来越完善数量庞大、涵盖面宽，变化更新较快，专业部门承接及公司内部推广及更新无法做到及时和全面。

(2)近几年国家层面及企业内部的各项管理要求、标准逐步提升，公司组织机构优化，也同步开始推进对企业现有制度、标准、流程、岗位、职责全面梳理，推动改善企业管理中效率提升的问题。

(3)管理信息化程度较低，主要依靠传统的沟通、传递、管理手段。管理标准日益提高，涵盖的面越来越广，传统的管理手段及方式下，大量的数据统计、分析、监督、管理需要人工完成、核对，资源不能共享，技术人员工作量日益加大，疲于应付日常事务性工作。

1.3 生产管理控制缺乏信息支撑需要加强数据资源共享

根据对化工企业(集团)的现状的初步调研，目前化工企业(集团)突出的问题反映如下：

(1)总体上缺乏决策信息支撑。在生产管理环节中，企业主要缺少相应信息化系统支撑，没有一个信息共享交换平台来收集并交换生产活动的相关数据信息，难以实施掌握各个生产环节的生产状态，导致生产效率无法得到提升[6]。

(2)排产困难、调度困难。由于总体上缺乏决策信息支撑，导致各个生产环节监管不到位，无法实时掌握工序级别的损耗问题，增加了排产及调度的难度。

(3)企业生产过程难以事前和事中控制。各个生产环节基本不透明，使得无法追踪其生产状态：目前难以实时有效监控生产进度和发现进度拖期，不能关联得到问题的原因，是否是人工的、设备的、或则材料的原因[7]。在这种情况下，即使发现问题也可能会相互推卸责任，可见由于缺乏实时监控的数据和手段，从而无法达到事前和事中的有效控制。另外，目前监控主要靠调度人员事后手工处理，这样一方面导致不实时，另一方面也很难保证数据的完整性和准确性。

(4)产品质量难以事中受控。通过和技术生产质量部质量管理人员和公司领导的沟通，质量方面的问题主要体现在：在材料进厂环节，需要调度人员、质检人员、保卫人员等同时多方面的协助，缺少按流程进行操作和监控的信息系统，这样大大增加了调度人员工作量，很大程度上也打乱生产节拍。目前化工企业(集团)没有LIMS系统，无法事后进行过程统计分析和质量追溯。

2 化工企业(集团)数字化转型推进策略与建议

新时代下，数字化、精细化与高质量发展要求，瞄准国际一流石化企业水平及先进技术的发展趋势，以化工企业(集团)现状为出发点，规划分期建设，通过阶段性目标的实现，推进化工企业(集团)数字化水平向国际一流石化公司的信息化水准迈进。从发展基础、技术装备、应用推广、人才储备到整体智能化水平的综合提高，为化工企业(集团)的经济及社会效益提高做出支撑和保障。化工企业关注的重点逐渐从“业务数据化”逐步过渡为“数据业务化”，如何让数据产生价值、如何使企业通过不断优化从而实现效益最大化越来越受到重视。针对石化行业，通过“全面感知、优化协同、预测预警、科学决策”从而实现“本质安全、降本增效、绿色环保、卓越运营”成为智能工厂建设的愿景[8]。

2.1 化工企业数字化转型首先需要顶层设计

根据化工企业(集团)的工艺和行业特点结合国内外目前的先进的、成熟的智能化技术和经验，总目标分解与实现路径如下：

(1) 1～2年内，全面完成规划建设任务，为化工企业(集团)后续生产及经营提供有力支撑和保障。

(2) 2～3年内，以智慧工业互联网为手段，在计划调度、生产监控、工艺分析、用能优化、设备管控、安全管控、生产经营等基础之上的三个一体化方面全面实现智能化。在生产环节，实现体系化的数据现实回归及虚拟化模拟分析，提高卡边控制、精准控制的有效性，形成企业最优生产管理。

(3)3～5年内，全面深化应用集成、生产计划排程系统(advanced planning and scheduling, APS)、MES、先进过程控制系统(advanced process control, APC)、流程模拟、物联网的综合应用，消除信息孤岛，打通业务流程形成集成工作平台，实现全业务、全要素、全专业智能化的监控分析。在本次建设完成时，使化工企业(集团)内部的业务管理实现有效的柔性管理，实现自组织、自学习、自适应等能力[9]。

(4)通过数字化规划建设，使化工企业(集团)信息化水平提高至国内主流石化企业信息化水平，并为新技术、新装备的引入创造环境。

(5)通过数字化建设过程，为化工企业(集团)打造自身数字化管理运维及发展人才队伍提供支持。在本次规划建设结束时，在化工企业(集团)内部培养出专业对口、技术适应的数字化管理人才，具备科学的管理思路和技术手段，能够匹配化工企业(集团)对数字化管理的要求。

(6)在规划建设完成时，为化工企业(集团)梳理出完善的数字化外部支撑资源环境，从设计建设、运维管理、体系优化等各个层级，提供有效的支撑，保障化工企业(集团)后续数字化发展的需要。

2.2 基于“统一柔性”数字化转型总体架构是工作重点

依据建设规划，针对化工企业(集团)数字化建设需求分析，制定“统一柔性”的数字化转型总体架构如下：建设数字化基础设施及工业互联网平台，在工业互联网平台上建设生产管控一体化、产业链价值链一体化、资产全生命周期一体化的企业数字化应用体系。具体规划架构图如1所示。

2.2.1 基于数字智能化信息化基础设施建设是基础保障

业务的信息化程度与企业的生产经营效率高度相关，化工企业(集团)作为一家大型集团企业，打造全面互联的信息化业务系统刻不容缓。依据企业发展战略，以及国家及行业对信息化建设的要求，实现化工企业(集团)的“数字化、智能化”，要求化工企业(集团)的信息化基础设施需尽快完成升级完善，改变以往长期借用信息化基础设施的状况，为化工企业(集团)的后续数字化建设提供保证。数字化基础设施包括先进的数据中心建设、覆盖生产办公环境的整体网络建设，为数字化系统提供运行环境的虚拟化、云计算建设，以及由此带来的附属系统建设。

其中，网络系统建设需要根据业务系统的进一步需求，充分考虑化工企业工业互联网建设标准及规范的要求，设计企业内部及外部网络环境，对厂区、办公区各业务网络采取的有线网、无线网、移动网、互联网融合模式进行设计。为实现化工企业网络架构稳定，网络层次清晰，支持长期平滑演进，建议整网统一规划，采用分层架构设计、链路备份、易扩展、网络集中管控、满足业务长远发展需求，如图2所示。

图2 化工企业(集团)网络分层架构设计

图1 化工企业(集团)数字化转型规划架构图

2.2.2 基于“智能、融合、共享”化工企业数据资产管理体系是关键

数据是化工企业(集团)精准管理的核心资源，以科学统筹规划布局，基于在建的信息化平台，推动数据资产管理平台的进一步建设，包括：实现化工企业(集团)全量数据的完整归集与整合，共建共享化工企业(集团)数据域；加强数据质量和安全建设，实现数据全生命周期管理；实现数据智能，使数据贴近和服务于业务，支撑销售、采购、物流、生产、进销存等应用，提升数据价值。在生产领域开展异常工况识别、生产预警、设备故障诊断分析等工业大数据应用，以实现设备运行状态的在线评估和和故障诊断预警。同时结合领导驾驶舱，开发客户画像、客群分析、采购预测、营销分析等客户大数据应用。逐步推进各领域大数据应用，高质量开发利用数据资产资源，实现数据资产增值增效。

围绕化工企业(集团)战略发展愿景开展至上而下推进企业数据资产管理体系建设。识别目前系统中的数据问题，识别主要数据矛盾，通过分阶段的不同主题数据域的数据标准和数据质量建设逐步提升企业数据治理能力。并通过建立数据分类以及编码规则、数据属性标准，建立企业数据属性以及数据分类编码中心，通过数据集成规范以及集成接口，统一数据应用口径，支撑跨系统的数据协同以及数据应用，为后续企业信息化建设跨系统的业务协同或跨系统的建设运营态势分析提供基础。具体数据资产管理工作如图3所示。

图3 化工企业(集团)数据资产管理体系

(1)数据资产盘点。数据资产目录范围：渠道，产品，物料，财务指标，形成资产目录清单，通过业务调研、技术调研，开展资产盘点，完成数据资产目录及数据资产管理方法。

(2)主数据分类及安全定级。遵循行业规范指引，梳理主数据分类，合并数据资产项，明确归口部门和数据安全等级，基于访问管理权限创建访问控制矩阵。

(3)数据资产管理体系架构。构建化工企业(集团)数据资产管理体系，制定组织架构、认责机制、数据管理办法、数据标准管理办法和流程、数据质量管理办法和流程、元数据管理办法和流程、数据管控平台建设方案等。

(4)数据标准定义。在数据资产盘点过程中，对数据资产进行业务、技术和管理定义并获得对口部门的确认，从中挑选必须订立数据标准的资产项，开展数据标准编制工作，并最终发布。

(5)数据质量规范编制。在数据资产盘点过程中，基于数据定义及规则，与业务部门共同商定基础质量要求，编制数据质量规范。

(6)数据整合及模型。化工企业(集团)以生产经营和过程数据为基础，建立中央数据库，覆盖公司主要信息系统。同时建立实时数据库，覆盖公司生产、设备、安环、能源所有实时数据源。中央数据库和实时数据库的数据没有经过很好的数据整合，在使用时产生大量重复数据，数据不一致的情况。因此，在数据整合基础上建设企业级数据仓库和商务智能平台，加强数据深度收集和管理，挖掘数据背后隐藏的信息与价值，为业务提供统一的数据服务，并逐步形成完整的报表体系，辅助各级领导和管理人员及时掌握业务运营情况，并基于数据进行精准决策。

(7)元数据登记。采集相关系统的元数据信息，包括表、字段、代码等信息，与数据资产建立关联关系，形成数据分布地图。

(8)技术架构设计与规划。深入开展系统集成和多系统协同应用，基本消除信息孤岛，提升系统集成共享水平。推进全局业务流程优化和主要信息系统的集成，发挥协同增值效应，基本消除信息孤岛。

(9)数据管控平台实施。从技术上实现数据管控工作的自动化管理，实现对数据资产盘点成果、数据标准、数据质量、元数据、数据安全的登记和维护。

2.2.3 基于化工企业业务生产内外融合系统建设持续建设的方向

化工企业(集团)现有生产管理环节目前缺乏信息化系统支撑，通过建设一系列生产运行、安全环保、设备管理以及营销管理方面的信息系统来辅助提高公司管理技术水平。应用系统实现生产经营活动相关数据信息的收集分析以及生产经营过程的管理决策支撑，从总体上实现生产各项活动状态的实时、有效、全面的监控和预警，使得持续改善生产过程的有据可依。一方面，通过改善目前公司现有ERP应用覆盖面窄，不能解决生产环节中相关工序级别损耗问题，推进生产环节的效率提升；另一方面，实现生产环境全流程监控，包括设备、原辅料供应、上游等环节，提供有效实时的生产数据，提高各环节管理水平达到行业内一流水平。生产控制层系统包括MES、资产设备全生命周期管理、质量管理、能源管理、安全环保管理等，经营管理层系统包括OA、ERP、电商系统、营销平台等，决策层系统包括领导驾驶舱等。以上系统均采用“平台+服务”的架构，依托化工企业(集团)工业互联网平台建设，实现用户、角色、权限的统一管控，实现统一权限管理。

3 结语

“十四五”将是我国由石油和化工大国向强国跨跃的关键期，新时代下，以化工企业(集团)的数字化转型为契机，不断地推动两化融合和数字化战略转型发展，充分融进双循环新发展格局，通过大数据、工业互联网、物联网等新技术融合的数字化技术应用，加速产业发展和供应链的重新构建，释放发展新机遇，切实推动制作业产业策略和企业形态本质转化。