文 | ▲ 焦艳红 

工业和信息化部电子第五研究所

工业软件工程化技术及应用工信部重点实验室

产业研究员 

江圣龙 

工业和信息化部电子第五研究所

产业研究员

李红曼（通信作者） 

工业和信息化部电子第五研究所

工业软件工程化技术及应用工信部重点实验室

产业研究员 

胡亚男 

工业和信息化部电子第五研究所

产业研究员

图｜由作者提供

石化化工行业是国民经济的重要支柱产业，加快推进行业的数字化转型不仅关乎行业内部效率与竞争力的提升，也深刻影响着国家能源安全和产业升级。

本文探讨了石化化工行业数字化转型发展现状、面临的问题，并提出了推动其数字化转型发展的对策建议。研究发现，尽管石化化工行业数字化转型取得了一定成效，但也面临着大型石化装置工业控制系统自主性不强、行业数据分析及专业技术与知识沉淀不足、数字技术与安全工况管理匹配度有待提升等问题，需通过政府、化工企业、数字化转型服务商等多方发力，加强工控关键技术攻关，推进设备更新、数据积累与知识沉淀，深化新一代信息技术应用等工作，推动石化化工行业夯实数字化基础、增强网络化互联、提升智能化水平，赋能石化化工行业高质量发展。

一、引言

石化化工行业作为国民经济的重要支柱产业，2023年实现营业收入15.95万亿元，拥有规模以上企业30507家，原油及成品油产量6.37亿吨，硫酸等主要化工产品产量4.62亿吨，相关产品广泛应用于汽车、家电、纺织、建筑等行业。可以说，石化化工行业关乎我国制造业产业链、供应链的安全稳定和绿色发展。因此，石化化工行业的数字化转型不仅对促进行业高端化、绿色化发展具有重要意义，更是推动我国制造业转型升级、迈向先进的关键举措。

近年来，石化化工行业积极响应新型工业化战略，在政策体系上不断发力，加速推进行业数字化转型的深入实施。结合对广东邦固化学科技有限公司（以下简称邦固化学）、西顿化工新材料有限责任公司（以下简称西顿新材料）等企业的前期调研结果，笔者总结了我国石化化工行业数字化转型在政策体系、行业实践、龙头企业转型示范等方面的发展现状，分析了行业在工控系统自主可控、工业知识沉淀、关键环节数字技术应用等方面面临的问题，提出了针对性的解决路径。

二、石化化工行业数字化转型发展现状   

我国石化化工行业数字化转型政策体系持续完善，逐渐构建起以智能制造为核心的政策体系，加快驱动行业在关键工序数控、安全生产管控数字化、全流程业务转型等方面实现质的飞跃，行业龙头企业通过打造智能工厂，树立转型标杆等方式，持续引领行业向高质量发展阶段迈进。

（一）政策体系持续完善，引领石化化工行业转型升级

在国家层面，2022年3月，工业和信息化部（以下简称工信部）等6部门联合印发《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》，推进产业数字化转型，打造面向行业的特色专业型平台，加快新一代信息技术与石化化工行业融合，推进数字化车间、智能工厂等示范标杆引领。

2024年1月，工信部等9部门联合印发《原材料工业数字化转型行动方案（2024—2026年）》，附件中同步印发《石化化工业行业数字化转型实施指南》，《指南》围绕标准研制、供应商培育、数据安全保障等领域谋划重点任务，为石化行业转型升级提供详实的操作指南。

在地方层面，各地方政府积极响应国家号召，结合本地石化化工产业发展实际，出台支持石化行业数字化转型的系列政策措施。江西省印发《石化产业数字化转型行动计划（2022—2025）》，大力实施数字技术赋能、网络化协同优化、智能化引领升级、数字生态体系构建四大行动，着力推进数字技术与石化产业深度融合。

广东省印发《广东省发展绿色石化战略支柱产业集群行动计划（2023—2025年）》，提出要推广数字化转型和智能化改造，鼓励广州、惠州、茂名等石化基地开展智能化改造，支持行业龙头企业对标国际先进，推进装置、工艺改造提升，构建智能制造协同创新体系等。

（二）行业转型成效明显，加速转向高端化、绿色化发展

一是关键生产设备数控率高。工信部数据显示，截至2023年年底，我国石化化工行业关键工序数控化率80.4%，超出原材料行业平均水平6%，高于工业平均水平19.5%。该行业具备良好的数字化发展基础，行业大型企业广泛采用了先进的自动化控制系统、制造执行系统等，如中石化九江石化分公司的设备自动化控制率和数据自动采集率均超95%，中国海洋石油集团秦皇岛油田的核心业务数字化覆盖率达到90%。

中小企业同样在加速追赶，积极推动生产设备的自动化与数控化改造，如邦固化学目前对反应釜等关键生产设备全面实现数控自动操作，DCS、PLC已覆盖投料、反应、搅拌、溶剂稀释等关键生产环节，仅在辅料投放等环节需要人工处理，大幅减少一线员工数量。

二是安全生产管控趋向数字化。石化化工行业生产流程复杂、作业环境危险、环保法规日趋严格，企业一方面通过生产现场的智能传感器监控关键设备运行状态、环境参数及潜在危险源，通过数据分析识别异常趋势，及时预警潜在的安全隐患；另一方面通过人工智能技术应用，强化风险管理能力，借助机器视觉等技术，实现人员行为、作业合规性的智能监控，提升现场安全管理水平。

如邦固化学、西顿新材料均构建了从原料到成品的全流程闭环管理体系，在原料储存、生产制造以及成品仓储等环节通过原料分类分级存储、生产工艺参数实时监控等方式，实现安全生产天数均超过2000天。

三是全流程数字化稳步推进。《石化化工行业数字化转型实施指南》要求应加快“智改数转网联”，提高全要素精益管理水平。截至2023年上半年，石化行业工业云平台应用率达到54.3%，超过半数的企业以平台为抓手开展数字化转型。如邦固化学以ERP为核心，打通CRM、WMS、OA费控管理、DCS以及PLC等系统，将数据流程与业务流程有机结合，实现从图纸到产品的全流程管理，进一步加速化工行业前沿材料创新和产业化应用，发挥数据这一新型生产要素在发展新质生产力中的重要作用。

（三）龙头企业先试先行，标杆示范引领作用不断增强

面对数字化转型浪潮，石化行业正经历着深刻的数字化变革，中石化、中石油、中海油等龙头企业勇立潮头，率先开展数字化转型探索，加快建设数字化平台，在智能油气田、智能炼化、智能销售等领域取得积极成效。

截至2023年上半年，石化行业累计39家企业入选智能制造试点示范企业，相关项目生产效率提高33%、资源利用率提升16%。这些行业领航者不仅为自身的转型升级开辟了新路径，更为全行业的智能化发展树立了标杆。以中石化为例，其打造了“石化智云”平台，由点到面推进数字化建设，实现劳动生产率提高20%以上，万元产值能耗降低约7%，其战略部署与实践成果集中体现在下述三个方面。

一是建设“石化智云”，构建数据融通新生态。中石化自主建设了“石化智云”工业互联网平台，形成“上云上平台”系列标准规范，连接75万余台工业设备，实现企业工艺、设备、质量等多维度数据的采集与存储，推动企业内外部海量数据资源的互联互通、统一管理与高效应用。以中石化胜利油田为例，该油田每天自动采集与传输1.05亿条数据，为油田转型铺设了“数据高速公路”。

二是推动数据赋能，加速业务优化与转型。中石化建立了3万多个数据资源模型，基于“石化智云”平台采集的实时数据，积极运用机器学习、人工智能等技术开展数据管理和分析应用，为全流程业务环节赋能。如中石化基于催化装置的历史运行数据和报警数据，利用GRNN人工神经网络、传递熵算法、K-Means聚类等算法建立预警模型和结焦诊断模型，将关键报警提前两分钟，及时提示结焦异常及主要原因。

三是打造智能工厂，引领智能化制造。经过多年的数字化探索，目前中石化已有广州石化、扬子石化等10家炼化企业被评为国家级智能制造试点示范工厂，青岛炼化、燕山石化等8家企业的无人化智能巡检、精益生产管理、设备故障诊断等10个场景入围工信部2023年智能制造优秀场景，为石化化工行业的整体转型提供了可借鉴的实践范例与宝贵经验。

三、石化化工行业数字化转型面临的问题

近年来，石化化工行业数字化转型应用成效日益凸显，但也面临着大型石化装置工业控制系统自主性不强、行业数据分析及专业技术与知识沉淀不足、数字技术与安全工况管理匹配度有待提升等问题。

（一）工业控制系统排他性壁垒逐渐形成，行业智能制造基础支撑不足

大型石化装置的DCS系统、APC系统整体处于跟跑和并跑阶段，西门子等国外品牌占据主导地位，并逐渐在技术、生态以及组网等方面形成排他性壁垒。

一是在技术稳定性方面，石化化工企业普遍将工控系统的安全稳定性作为采购的首要考虑因素，但是我国自动化控制技术起步较晚，缺少长期技术积累，国产设备在长期运行的可靠性和稳定性上与国际品牌存在差距。这不仅抬高了市场对国产设备的信任门槛，也促使企业更倾向于选择经过时间验证的国外品牌以降低潜在的运营风险。

二是在生态体系方面，国外厂商凭借成熟广泛的用户基础和丰富的软件生态系统，形成了显著的市场优势，阻碍了工控领域软硬件的国产替代进程。一方面，国外设备的市场占有率高，国内工程技术教学内容和实训平台多围绕国外设备和系统开展，企业项目实施人员及技术人员使用国内设备存在较高的学习成本和风险。另一方面，在PLC设计、研发和应用等方面，西门子、三菱等国外厂商的第三方开发者数量多，场景应用经验丰富，对客户个性要求的支撑性较好，强化了其软件生态的吸引力和粘性。

三是在系统集成与组网兼容方面，在实际应用中，石化企业倾向于采用高度集成、无缝衔接的解决方案，以降低不同系统整合的复杂性和不确定性。国外供应商提供的一体化解决方案，凭借其在通信协议兼容性、软件互通性方面的优势，有效减少了设备接入和系统升级的障碍，从而在新项目部署和旧系统改造中占据有利地位，间接限制了国产控制软硬件的渗透空间。（未完，完整内容，请订阅杂志。） 

文献来源：焦艳红、江圣龙、李红曼、胡亚男.石化化工行业数字化转型路径研究[J].科技与金融,2024(7):27-32.

编辑｜张孟月  校对｜吴政希

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《科技与金融》杂志2024年7月刊