2020 化工行業數字化轉型現狀報告

2020-11-08 09:38:28本刊編輯部

流程工業 2020年9期

文/本刊編輯部

500 家企業大調查：2020 國內石油化工行業數字化轉型現狀報告——全球范圍內，數字化燈塔的點亮為各行各業指明了轉型升級的方向。伴隨著大數據、云計算、物聯網以及人工智能等技術的不斷更迭，以及國內5G 商用、未來新基建的展開，企業數字化轉型熱潮已然如日中天。新一輪的工業革命，勢必將推動我國的整個制造業向高端化進軍，要趕上這波福利，化工企業上馬數字化已經刻不容緩。

2020 年，疫情的來襲在重創眾多產業的同時，意外地為數字化的推動打了一針強心劑，在這個時刻，了解自身企業在數字化戰場中的定位至關重要。那么，你知道嗎：

● 國內石化化工企業的數字化轉型進展如何？

● 大家在智能制造升級方面都有專門的投資計劃嗎？

● 想加速數字化轉型的進度條，企業還缺乏什么？

此前，本刊通過行業內頗有影響力的官方微信公眾號“流程工業”進行了《流程行業數字化轉型市場調查》，收集了500 余份有效樣本數據，參與者主要為從事煉油和石化化工、精細化工、煤化工、油氣以及化纖等下游細分行業的專業人士。本文將與你一起分享這份調查報告的分析結果，希望能為行業企業的數字化轉型提供可靠參考。如圖1、2所示。

圖1 調查樣本所在的行業細分領域

圖2 調查樣本所在的公司性質

數字化搶跑：戰略重視是第一步

其實，“數字化”這一概念已經活躍在各行各業多年。國內外也有不少實現高度數字化的“燈塔工廠”，然而，也有許多流程企業在數字化的溫飽線掙扎。2020年的疫情向人們展現了市場、供應鏈、資金鏈以及人員安全劇烈變化的可能性，數字化能夠有效提升企業對抗風險的“韌性”也已經成為行業共識。

對于任何行業來說，戰略層面的認可和重視是能數字化業務開枝散葉的重要前提。如圖3所示，據“流程工業”對近500 家流程企業的數字化建設情況市場調查顯示：目前為止，僅有1 成不到的流程企業目前還未涉及數字化、智造轉型的話題，近90%的企業都已經開展了數字化的相關工作，而其中近一半的企業已經將數字化轉型作為重大戰略之一，并在管理層高度重視和調度下，穩步推動進程。

圖3 公司數字化轉型工作定位

在戰略規劃與轉型升級路線方面，調查結果顯示，有1/3 的企業已經在數字化升級規劃中施展拳腳。當然，未上馬數字化的企業的態度也未必消極，調查顯示有25%左右的企業處在觀望狀態，即正在制定相關規劃，或尚在學習和準備的過程當中。當然，數字化轉型無法一蹴而就，但也不能永遠按兵不動。“流程工業”認為，雖然技術合作商甄選、工廠老舊設備升級以及架構搭建成本考慮等困難仍擺在企業決策者面前，但在大趨勢下，踏實邁出數字化搶跑的第一步尤其重要。未來，新興技術的沖擊也有望擴充數字化轉型的大軍。

降本增效的內需VS 人才缺失、業務孤島的窘境

據統計，流程工業每年由計劃外停車導致的生產損失約為全年生產的5%，而其中20%以上是由人工操作的失誤造成的。企業做數字化到底是為了什么？這或許是個仁者見仁的問題，但對于生產制造企業而言，保障生產的安、穩、長、滿、優是首要任務。

而在高污染、高風險的石化、化工行業，數字化設計的布局往往能發揮更大效益，我們所熟悉的現代化工廠的成功改造案例中，無一不與數字化技術緊密綁定。毫無疑問，數字化工廠在規避人員操作的不確定性、減少設備檢修的停車損失等方面優勢良多。本次調查顯示，實現降本增效的卓越運營、降低運營風險以及進一步提高EHS 管理是企業最關注的3 大問題，由此可見，企業的各項效益提升永遠是最大的內需，如圖4 所示。

明確內需后，在布局數字化戰略時企業仍面臨許多阻力。調查顯示，缺乏專業人才與技能成為擋在企業轉型道路上最沉的大山。除此之外，缺少優秀的技術實踐案例和培訓、企業內部跨部門合作和業務孤島都是轉型升級面臨的重大挑戰。我們發現，缺乏轉型預算的企業占比并不高，可見在未來更優利好的驅動下，資金并不是流程企業面臨的最棘手問題。綜上，“流程工業”認為，想要乘風破浪數字化浪潮，只有提前做好復合型人才儲備、打破業務孤島，才有希望從容面對，如圖5、圖6 和圖7 所示。

圖4 智能制造升級的業務重點

圖5 數字化轉型、智能制造升級面臨的挑戰

圖6 數字化人才培養情況

圖7 數字化轉型設置的新工種與配套職能發展體系

企業的數字化轉型依托新技術而生，技術的不斷發展，也會給數字化人才提出越來越高的需求。本次調查顯示，無論啟動與否，絕大部分的企業也都具備了數字化人才儲備的意識，過半企業制定了數字化人才培養方案，有23%的企業構建了數字化職能發展體系，并設置了CDO（首席數字官）等明確職責的崗位。

● 對于已經開展數字化轉型業務的企業，需要能夠為企業數字化轉型提供合格服務的人才，這類人才需要知道轉型后的崗位和能力要求，熟悉數字化工具、技術的使用價值和使用方法。要培訓這類人才，企業僅需根據自身需求進行相關崗位培訓即可。

● 對于尚未開展數字化轉型的企業，首先需要先具備企業數字化管理、運營新思維的人才，他們需要了解數字化的方方面面，并能參與到企業數字化的改造和優化的全部進程中，并推動企業理念變革、模式變革以及流程重構。

圖8 在數字化轉型、智能制造升級方面的投資計劃

圖9 選擇合作伙伴最看重的特質

數字化建設正酣，實施路線各有不同

由于企業規模、成本預算以及決策者意識差別等原因，在數字化轉型和實踐的道路上，現階段流程企業的轉型現狀參差不齊。數字化建設是一項復雜的系統工程，需要資金的大量投入，以及復合型人才隊伍的支撐。順利部署數字化軟硬件的企業，可能已經擁有充分可擴展的相對完善的整體系統架構，實現了自動化系統的互聯互通，且已完成上云。而在剛著手轉型的企業，可能僅在SCADA、DCS 等現場控制系統上小試牛刀。

當然，對中小企業來說，數字化轉型需投入的時間和人力成本是不小的壓力。調查顯示，超過70%的企業在數字化轉型有專項預算，但仍有部分企業目前為止都未有投資計劃和預算。“流程工業”認為，因數字化試錯的風險和成本巨大，企業對遠期預算的計劃受限因素較多，沒有企業想做小白鼠。因此，在尋求供應商伙伴時，有無突出的技術能力、是否有成功案例、是否有豐富行業經驗也成為企業最關注的內容，如圖8、圖9 所示。

在化工企業的生產過程管理和經營方面，APC 和MES 等能夠助力企業生產過程的平穩運行，提高能源利用效率。調查結果也顯示，現場控制系統、ERP、MES等都是企業部署數字化時的首選?！傲鞒坦I”認為對于化企而言，要綜合考慮自身存在的內需和痛點，并結合情況有序、有計劃地推進數字化轉型，時刻關注工業自動化領域的新興技術與產品，量力而為，適時上車，如圖10、圖11 所示。

圖10 生產現場的自動化、信息化系統部署情況

圖11 當前的自動化和信息化系統架構（IT、OT）現狀

互聯互通，安全上云

目前，集成自動化系統和數字化工廠的理念已經滲透到了石化行業，過去傳統的生產習慣和手段正在加速萎縮。近10 年來，大型石油化工和煤化工工程無一例外地采用了集成自動化系統的方案。在數字化轉型的道路上，工廠需要串聯起信息的孤島，高效地獲取、挖掘和處理采集來的數據至關重要，最終實現互聯互通。

本次調查中，集成與互聯互通程度方面，在已部署的自動化和信息系統企業中，僅有14%企業表示僅需偶爾依賴人工干預，并保證大部分信息的自由流動，大部分仍停留在較大程度依賴人工干預的階段。人的干預意味著運營成本和不確定性的增加，為減少意外停車和周期檢修伴隨的成本損失，實現降本增效，設備預防性維護也是近年來石化、化工企業討論的熱門話題。在數字化的加持下，很多企業能夠對所采集的數據進行利用，并生成報表，實現數據可視化，僅小部分企業則能對數據進行綜合利用，并實現預測性維護和機器學習等功能，如圖12、圖13 所示。

實現互聯互通是工廠數字化轉型的最終目標，但企業也需面臨海量數據流的存儲問題。毋庸置疑，近年來邊緣技術在構建工業物聯網中的作用被放大，但在工業領域中，伴隨著未來AI 等技術的蓬勃發展，巨大的模型訓練量還是需要云的輔助，云端的大數據儲存也仍是大勢所趨。調查顯示，出于隱私安全等因素考量，大部分流程企業對公有云較為敏感，還是會將數據存放到私有云上。其中，基礎設施包括IT 資源、安全防護、辦公協同以及會議系統等上云最為普遍，如圖14、圖15 和圖16 所示。

誠然，信息安全是工業互聯網時代不可忽視的大問題。在踐行數字化的過程中，未來我們也期待有更多可靠技術供應商，能夠為企業提供更多的信息加密、安全的云平臺服務支持。當下的流程企業，也可視自身情況選擇合適方式上云。