化工行业：从智能制造到智能运维—未来工厂白皮书

来源：罗克韦尔自动化

大纲目录

一、启程

化工行业的“未来工厂之旅”

二、洞察

启航新征程 化工行业求变

2.1 强势崛起的化工大国

2.2 头顶光环，脚踏泥泞

2.3 新赛道开辟：道阻且长

2.4 数字化未来：“虽迟必到”

三、预见

化工行业未来工厂可见可期

3.1 智能化，通往未来工厂之门

3.2 无人化，是未来工厂的常态

3.3 绿色可持续，未来工厂的最美底色

四、演进

从智能制造到智能运维

4.1 智能运维，是化工行业智能制造的核心

4.2 智能运维Rockii解决方案：应时应需而生

4.3 什么是智能运维Rockii解决方案

4.4 智能运维Rockii解决方案的总体架构

4.5 智能运维Rockii解决方案在化工行业的应用场景

五、要素

智能运维 Rockii 解决方案的“核心应用”

5.1 智能运维SMC咨询（Smart Manufactory Consulting）

5.2 智能运维FTIS创新套件平台（FactoryTalk InnovationSuite）

5.3 智能运维PlantPAx现代化控制平台

5.4 智能运维智能电气系统

5.5 智能运维工业数据中心+瘦客户端管理（IDC+ThinManager）

5.6 智能运维Pavilion8®先进控制

5.7 智能运维FactoryTalk® Batch批次管理和控制

5.8 智能运维ICS过程安全

5.9 智能运维Dynamix™全厂设备状态监测

5.10 智能运维FactoryTalk® Analytics大数据分析

5.11 智能运维Vuforia平台 AR远程专家指导

六、实践

未来工厂从这里起步

6.1 智能运维综合应用助力涂料巨头全球化竞争

6.2 电气自控一体化助力氢氧化锂企业产品快速上市

6.3 智能电气为化工新材料企业绿色发展保驾护航

6.4 聚合物先进控制系统助力上海赛科提质增效

6.5 先进控制助力化工企业打造智能工厂新标杆

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化工行业数字化转型现状、优势及误区分析

近几年来，由于全球化工行业固有的周期性和商品化等特点，企业面临着越来越多的商业挑战和压力，他们必须找到新的利润源，为高要求客户提供创新的解决方案。过去，大多数化工企业都是通过优化资产利用率、增加产量、提高运营效率、实行最优定价等改善运营和财务的措施，进而实现利润的持续增长。如今化工企业不仅关注提升核心业务，而且把数字化转型视作核心业务发展目标之一。

一、化企数字化转型的优势

目前，工业企业生产管理中广泛存在的现场协调难、信息沟通难、人员设备管理难、标准落地难、培训效果差、工序变化多、设备型号杂、智能改造难等问题。

一些化工企业生产过程中，许多在现场进行的工作，仍需要在办公室进行二次记录或登记，且流程和规范在执行过程中缺乏强制手段。大量数据管理困难，统计查找时工作量巨大，难以发挥数据的真正价值。现场很多工作需要反复沟通和交接，耗时耗力，又容易出错。在客户咨询订单生产状况时，经常会由于生产过程难追溯、信息传递不及时、统计数据费时费力等原因，涉及订单生产的各个部门不能及时准确回复相关问题，产生巨大的沟通成本。

数字化转型是指利用新一代信息技术，构建数据采集、传输、存储、处理和反馈的闭环，打通不同层级与不同行业间的数据壁垒，提高行业整体的运行效率，构建全新的数字经济体系。据前瞻产业研究院统计数据显示，数字化工厂可以使产品上市时间至少提早30%；通过优化规划质量，可以降低13%的制造成本。预计到2030年，数字化技术将在中国转变并创造10%~45%的行业收入。随着数据和计算能力的普及，企业内部生产运营沟通和行业价值链伙伴间的沟通日益紧密，数字化正为整个化工行业带来众多新机遇。

数字化也激发了销售和营销的价值创造潜力。在营销和销售方面的数字化投资，可以将行业的平均销售回报率(ROS)提高2至4个百分点。根据《2018年化工行业市场调研分析报告》显示，巴斯夫公司利用先进的分析技术，根据个人风险和支付意愿，在7个核心国家对数10万产品客户组合的价格进行重置。通过整合分析、能力建设和变革管理的方式，公司实现了5%~7%的价格增长。

数字化也有效增加了风险管控效率。国内具体来看，万华化学应用移动化管控系统后，大数据的形成为事故的预防和分析提供了可靠的保护层数据链，实现了对人员行为安全的管理；多样化、个性化的培训材料和测试材料定向、精准推送，移动端培训模式实现了人员的随时随地学习、提高了培训的灵活性;安全作业单功能为作业前提供更多的风险评估时间，便于作业单归档、实时查询和统计分析，有效管控过程非作业中的风险。

二、化工行业数字化转型现状

制造过程的智能化是制造业发展的方向，是走向智能制造的发展过程。化工行业的流程属性最契合数字化改造的深入。显然，这为化工企业切入数字化阶段相较于离散设备为主的机械行业有着先天的优势。因此，数字化和信息化是实现化工行业智能化的必经途径。然而由于多种因素，国内的化工企业普遍面临数字化程度较低的问题。

根据《2017全球数字化工调查》，有50%以上的化工企业仍缺乏数字化战略和转型路线图。在年收入达到50亿~250亿美元、经营特种化工产品(特种化学品、涂料、塑料和复合材料)的化工企业中，竟然有三分之二的企业处于数字化转型的早期阶段。在石化行业中，集成自动化系统和数字化工厂的理念已经开始向行业内渗透。近10年来，大型石油化工和煤化工工程无一例外地采用集成自动化系统的方案。

尽管大多数化工企业在不断地产生大量的数据，但大部分企业并未采用数字化技术。如果管理者收集数据并分析，就可以发掘提高产量和周转率、降低能源消耗和减少维修成本的可能。

三、化企数字化转型中的误区

近年来，化工行业竞争日益激烈，由于客户需求、监管环境、动态成本的不断变化，为化工企业带来了压力，数字化转型成为必然发展趋势。然而在转型过程中，还存在着一些理念错误、企业自身对数字化需求认识不足、数字化建设效果不理想、资金和人才缺乏等问题。

在数字化转型过程中，化工企业前期大规模的资金投入，在较短时间内能取得硬件建设方面的巨大进步。所以在后续数字化建设中，人们习惯沿用在硬件基础设施建设中已有的经验，产生了一些制约数字化建设的错误理念。比如，有人认为化工企业数字化建设只是信息部门的问题，从而导致业务部门参与程度不高;有人认为先建起来再说，以后边用边改，这极易导致信息系统建设失败。

由于行业工艺路线、生产模式各不相同，数字化的需求也存在很大差异。与此同时，行业间的规范标准也不尽相同，导致行业之间信息传输不畅，降低了企业数字化建设的效率。化工企业的数字化建设离不开数据基础、管理基础、技术基础的建设，可是由于技术水平和管理标准比较低，使得一些企业的基础数据失真或残缺，不利于企业的数字化建设。

在实施数字化建设时，一些化企一味地追求系统功能的大和全，导致化工企业的数字化系统跟自身的管理和业务流程匹配不上，不能实现理想的效果，最终导致投资的浪费与设备的闲置。

另外，数字化建设是一项复杂的系统工程，需要投入大量的资金，以及复合型人才队伍的支撑。目前很多企业由于对数字化认识不足和缺乏资金投入等原因，从而导致数字化建设对增强企业核心竞争力的作用难以得到充分发挥。同时，缺乏较高素质的信息技术人才也是企业数字化难以顺利开展的直接原因之一。

四、化企推进数字化转型的重点

立足化工企业数字化发展的现状，我国化工企业还要综合考虑自身存在的优势与不足，积极推进数字化战略的落地。按照工信部智能制造试点示范专项行动具体部署，结合化工行业实际，将主要任务和着力点集中在以下5个方面，有序推进行业数字化转型。

一是构建数字经济的战略体系，突出前瞻性。 绘制出数字化转型的路线图，列出任务清单，推动问题逐条解决，加快推进企业的数字化建设。要完成设备数字化和智能化改造，通过物联网技术，实现生产设备与虚拟信息网络的融合;深化系统应用与优化业务流程，优化系统与流程，提升系统应用效率。

二是促进企业生产管理系统与经营管理系统的全面集成和深化应用。 在纵向集成方面，实现管理系统与控制系统的有效集成、数据信息的集成共享。在生产过程管理方面，提升过程控制系统的效率，推动先进优化系统(APC)在化工的应用，实现企业生产过程的平稳运行，提高能源利用效率。在生产经营层面，提高生产执行系统(MES)应用普及率、覆盖范围以及应用深度。在横向集成方面，推动原材料采购、生产制造过程、物流仓储产供销产业链一体化，实现产品可追溯、制造过程可监控、效益可实时计算的目标。

三是建设智慧化工园区试点。我国目前有近千个各类化工园区，规模、主导产业类型差异巨大。 因此，一方面要利用信息技术大力提升园区安全环保水平，另一方面要做好中小企业两化融合公共服务平台建设工作，完善两化融合基础，提高单项业务系统的覆盖面和应用效率，加快发展智慧化工园区标准体系建设，促进园区规范化发展。同时还可以通过试点示范，找到化工园区智慧化建设的可复制性。

四是对劳动密集、劳动强度大的工段，要通过“机器换人”“智能化替人”以及“智能化提升效益”进行示范引领。 在智能化车间、智能化工段、无人值守、数字化车间等方面持续推进智能制造。同时通过大企业建平台和中小企业用平台双轮驱动，推动数字化资源协同和对接，培育一批基于数字化平台的虚拟产业集群，促进产业链各环节良性互动发展。

五是探索教育和人才培养机制。 在数字化转型、移动互联网和大数据云计算的时代，培养人才的理念、工具、手段、方法等也应是数字化的。参与化工企业数字化建设的人员，既要了解企业管理，又要熟练掌握信息技术。企业还要提供充足的人力资源保障，创造优良的人才环境氛围。

文章来源于新工业网，侵删。

素材来源：中国化工报、经济日报、前瞻产业研究院及网络

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