数字技术的快速发展,为传统制造业转型升级发展创造了新机遇。本文聚焦中国石化的炼化企业,明确了数字化转型的内涵与表现形式,分析了炼化企业数字化转型工作,提出了炼化企业数字化转型推进建议,为炼化企业迈向高质量发展提供了借鉴与参考。
随着石油化工产能过剩矛盾不断凸显,过去炼化企业以企业为中心、用大宗品赢得消费者的时代已经一去不复返。市场瞬息万变,生产力不从心,传统炼化企业进入转型升级发展的关键阶段。党的十九大对建设网络强国、数字中国、智慧社会做出战略部署,“加快数字化发展,建设数字中国”被写入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》。以云计算、大数据、物联网、工业互联网为代表的数字技术快速发展,为正处于历史转型期的传统炼化企业赋予了新动能、创造了新机遇、提供了新抓手。将数字科技引入炼化企业这一传统工业领域,以数字化转型带动产业实现转型,对炼化企业迈向高质量发展具有重要意义。
1 数字化转型的内涵与表现形式
1.1 数字化转型的内涵
现有的关于数字化转型的定义较为丰富、解读各不相同,尚未形成统一的概念定义。我们认为,可以从五个方面入手认识数字化转型。
一是目标。数字化转型的目标在于价值创造,其中既包括企业业务可靠性、管理效率的提升,也包括劳动力的解放,更包括经济效益的创造。
二是驱动力。数字化转型的驱动力来自数字化技术,其中包括大数据、云计算、工业互联网等,在数字化技术应用过程中为企业创造更大价值。
三是过程。数字化转型的方式在于数字化技术融入企业业务过程,优化、变革甚至再造业务,而并非在企业业务中单列一项“数字化”业务。
四是表现。数字化转型最直观的表现在于企业生产经营管理决策从过去依靠经验、感性到基于数字化技术的理性的转变,数字技术在企业各项生产经营活动中的支撑作用越来越大。
五是本质。数字化转型的本质在于企业依靠数字化技术实现经营管理决策过程的不断精细化、科学化、理性化和超前化,能够更有效地应对市场变化、满足客户需求,在应对外部各种不确定性的基础上创造更大价值。
数字化转型的本质是确定的,但其表现形式、呈现方式是差异化的,没有统一的、标准的、可复制的解决方案,在不同的行业、不同的企业有着不同的表现形式。数字化转型可以是企业战略层面的转型,例如孟山都公司通过全产业链的数字化,推动企业实现战略转型;也可以是具体到某一业务的转型,例如中国电信云上打印数字生态为用户提供便捷、安全的打印服务,中兴通讯电子发票服务平台实现电子专票全生命周期管理;等等。
1.2 数字化转型的表现形式
数字化转型具体表现为运营模式的变化与产品和服务的创新。
运营模式的变化,主要体现在生产运营的智能化应用方面,即用先进的数字化、网络化和智能化的技术手段支撑企业全新的生产运营方式,进而实现提质、降本、增效的目标。
产品和服务的创新,主要体现在用新技术、新模式、新业态推动产品和服务的创新,实现企业主营业务的增长,形成新的增值服务,提高客户体验,提高用户的满意度。
1.3 数字化转型的评价维度
目前,数字化转型成熟度评估标准及模型比较多,但很多都偏重于信息化建设,难以真正体现业务转型内容和程度。我们认为,评价炼化业务转型与数字化转型的匹配程度,可聚焦以下四个方面。
一是赋能员工。这体现在组织功能从管控转向赋能;强化各层面基于数据驱动的管理、决策和执行能力;生产执行可实现“按因优化”和“质量控制”的能力,以及异常洞察能力和处理能力。
二是优化操作。这体现在业务流程、业务模式的优化和完善,业务运作更加高效;装置加工过程的精准控制和平稳优化操作;管网、公用工程等业务的系统级平衡与优化;设备、装置运行状态的预警预测。
三是改进产品与服务。这体现在能够加快新产品的研发进程,并快速推向市场,以新产品带动新发展;能够准确预测最终消费客户需求,并开发适应性产品或化工原材料,实现产业链的协同发展。
四是吸引客户。这体现在能够创新客户互动渠道和数字化服务模式;能够按用户需求或市场需求提供个性化、质量好的产品和基础化工原材料。
2 炼化企业数字化转型工作
行业发展方面:一是石化产品供求关系的变化。随着替代燃料的迅速发展,成品油消费增速将逐渐下降,炼油产能过剩日趋明显;化工市场需求进入增长平缓,部分石化产品也将面临产能过剩。
二是成品油市场放开的变化。民营企业以自身体制和国家给予的税收政策优势,给传统炼化企业带来了较大冲击,迫使传统炼化企业不得不通过提升产品质量和服务质量以赢得客户。
三是个性化产品和服务需求的变化。随着发动机技术的进步、对车辆排放和燃油经济性要求的日益严格,对于汽柴油的清洁性、危害性限制有了更高的要求;下游产品功能化、精细化、差异化的市场细分,也给以往大规模生产、批量销售的传统营运模式带来挑战。
宏观政策方面:工业和信息化部等六部委联合印发的《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》明确指出,要加快推进传统产业改造提升,大力发展化工新材料和精细化学品,加快产业数字化转型,提高本质安全和清洁生产水平。
2.2 炼化企业数字化建设现状
多年来,中国石化的炼化企业已形成了覆盖经营管理层、生产执行层和过程控制层的完整架构体系,信息化已覆盖了生产、计划、物资、财务、销售等各业务领域,触角延伸到了企业人、财、物、产、供、销的每一个业务单元,在日常生产经营管理活动中,发挥了不可替代的作用。但总体而言,现有的数字化解决方案仍存有改进和提升的空间。
经营决策层面:供应链决策与价值链(装置运行的特殊性)关联度不高;产业链分布与市场需求存在不匹配;缺乏快速和主动响应市场变化的决策机制;企业内部的集成应用、业务协同、数据共享水平还不够高。
生产运营层面:资源的综合利用率有待提高;运行过程多依靠管理者的经验和知识进行操作,精细化、优化控制水平不高;面向高端制造的工艺流程分析与认知能力不足,缺乏虚拟制造技术。
信息感知层面:新型基础设施尚未建成,人工智能、大数据、物联网、区块链、5G 等新技术应用仍处于探索和试点阶段,信息化能力还不能满足数字化转型的需要。
人才技术方面:信息技术人才资源与创新能力不足,信息化人才和复合型人才缺乏;激励创新创造的环境氛围仍需进一步培育和加强,内外结合、技术合作、联合创新的机制尚未成熟。
2.3 炼化企业数字化建设目标
炼化企业数字化建设目标,就是要依靠数字化手段,实现由传统的定性分析向定量分析转变,做到一切以数据为依据,提升炼化生产经营过程决策的科学化水平,进而开发新的价值实现和获益方式,培育新的业务模式,加速创新和新产品开发,培养新的专业技能。
一是决策支持。以灵活应对市场为目标,构建虚拟营运机制,提升供应链—产业链—价值链的协同优化能力;利用虚拟制造技术,提升对业务的过程分析能力和认知能力。
二是生产运营。以提升资源的综合利用率为目标,借助人工智能等先进技术,提升运行过程的精细化、优化控制水平;提高能效的梯级利用与多介质能源综合利用水平,实现能源管理与生产运营的协同,提高单位产量能效水平;促进从局部优化向区域优化、全局优化的转变。
三是生产执行。以提高产品加工整体水平为核心,开展车间级智慧管理,聚焦精益化管理、卓越化操作和智能化控制,提高设备运行、直接作业环节等过程安全管控力,实现安全平稳生产和高效高质量生产。
2.4 炼化企业数字化运行模式
结合对炼化企业数字化转型的思考,我们认为未来炼化企业的数字化运行模式应具备以下几个特征。
一是数字化经营。盯住市场,建立企业虚拟经营模型,模拟市场运作,根据市场需求变化编制月度虚拟运营计划,并通过建立企业虚拟运营模型和数字化加工模型,对企业的生产加工过程进行测算、验证,制订具体运营计划。
二是数字化运营。由外部转到内部,企业计划部门根据虚拟经营计划,再结合企业实际的资源动态,制订月度生产经营计划,并进一步分解成旬计划、周计划、日计划。
三是智能加工。向生产车间下达日作业计划后,车间利用流程模拟技术,开展装置生产加工方案优化,确定生产组织的最佳操作条件与操作目标;操作人员根据装置优化方案开展装置操作和加工过程的在线优化、智能控制,最终实现平衡且动态优化的装置加工过程。
3 炼化企业数字化转型推进建议
炼化企业要实现真正的数字化运营,必须要经历一个转型的过程。而转型又是一项长期的系统性工程,是一个持续打造新型能力的系统性变革过程。就如何推进炼化企业数字化进程、实现转型发展,本文提出以下几个建议。
一是转变思维方式。推动数字化转型的关键在于管理方式、思维方式、工作方式的转变,由过去的记录、展示数据向使用、挖掘数据转变,由过去依靠经验决策向利用数据决策转变。只有将数字化融入专业业务、企业管理实际中并在其中发挥作用,切实将数字化作为管理决策的重要支撑,一切数字化工作才有意义,实现数字化转型才有可能。为此,数字化转型首先要转思维,让数据作为一种资产在企业经营管理创效中真正发挥更突出的作用。
二是抓好增量发展。新建炼化项目、新增业务犹如“一张白纸”,为数字化建设创造了良好的条件,在项目设计阶段就应当做到数字化与工艺、设备等专业“同设计”,这将为炼化企业的数字化进程创造“先天”优势。而这其中,项目详细设计图纸的数字化交付至关重要。为此,要大力推动设计单位尽早实现数字化交付,逐步建立起基于数字化交付—智能运营的盈利模式,实现设计单位与炼化企业的互利共赢。
三是赋能存量攻关。既有的老炼化企业在推进数字化过程中,面临着新老设施不配套、改造成本高、安全生产风险大等一系列问题。为此,可选取易于操作的、技术相对成熟的单套装置为切入点,部署过程优化控制、预防性维修、智能巡检等基础数字化技术,渐进式地、点状分布式地推进数字化改造,让员工和管理者不断适应数字化的管理方式,带动起企业的数字化应用水平逐步迈向人工智能、数据挖掘等高层次水平,最终实现生产经营全过程的数字化转型。
四是分步组织实施。中国石化的炼化企业分布于全国各个地域,生产规模、工艺路线、装置基础等差异较大,增加了数字化转型推广实施的难度,但企业的差异化也为数字化转型试点试验创造了条件。建议按照“通用—个性化—通用”的思路,先期从工艺、设备、HSE、经营等四大专业线条入手,聚焦专业管理中亟待解决的疑难问题,制订数字化通用解决方案;利用下属企业差异化优势,选取少部分具有专业代表性的样本企业做进一步个性化设置,在样本企业内进行试运行;最后,总结样本企业的经验,进一步完善专业数字化通用方案,进而实现上下结合、分步推进。
五是推进数据治理。数据治理是发挥数据作用、实现数字化转型的基础所在;数字化技术的应用只会造成数据的指数级增长而不会直接创造价值,只有经过治理的数据才能有效发挥其作用,因此实现数字化转型必须要过数据治理这一关。2018 年6 月,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布了《信息技术服务 治理 第5 部分:数据治理规范》(GB/T 34960.5—2018),并于2019 年1 月1 日正式实施,这为数据治理提供了行业标准。因此,要进一步加快制定内部统一数据标准,对正在源源不断产生的数据进行规范化、标准化管理,提升数据融合共享能力、数据资产管理能力、数据资产运营能力和数据应用创新能力,让数据真正成为资产、创造价值,为实现数字化转型创造条件。
六是培养复合型人才。数字化转型归根到底是支撑业务发展,因此就需要既懂炼化专业又懂数字化技术的人才。为适应数字化转型发展要求,炼化企业应当有意识地培养具有炼化专业和数字化专业双重学科背景的复合型高端人才,引领企业数字化转型;同时,也要把数字化技能作为岗位的一项基础性能力素质,让每一名员工特别是关键岗位人员都具有一定的数字化知识、具备相应的数字化思维,夯实数字化转型的群众基础。
4 结束语
对处于中国石化产业链中间段的炼化企业而言,推进数字化转型是大势所趋。炼化企业数字化转型集中表现在管理方式、组织形式上更加依靠数字化技术和数据资产,使各个层面的管理决策都能够更加科学、理性和准确,对内要着力建立以数据为基础的加工、运营、经营模式,使生产组织更加高效,对外要构建基于数字化的虚拟炼厂,使生产经营更贴近于市场、能够应对外部环境变化,在不断做出正确决策的情况下提升企业市场竞争力,逐步迈向高质量发展。
本文作者张智玮 贺宗江 (中国石化炼油事业部),来源于超级石化整理,责任编辑:胡静,审核人:李峥
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作者:本刊编辑部
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