石油化工行业数字化转型白皮书主要观点（IDC）

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数字化转型智造未来 石油石化行业数字化转型白皮书 主要观点 ÷IDC 2. 第二章：重塑多维企业创新智造未来 3. 第三章：识别关键场景抓住数字机遇 4. 第四章：制定转型路线平台助力转型 5. 第五章：技术驱动创新领先指引方向 6. 第六章：实践引领发展使能业务转型 1. 第一章：洞悉宏观趋势预见能源新机 目录 货 C ◎IDC|2 优化能源结构布局绿色发展 · 企业层面：借助数字技术，企业可实时监 测及管控碳排放，优化生产环节，实现能 效提升、模式升级 · IT 层面：在双碳目标下，企业需积极利用 云计算、人工智能、大数据、物联网、数 字孪生等技术直接或者间接降低能耗，节 约资源 中国石油石化行业宏观环境 · 由于经济快速增长和国内能源供给不足，我 国长期依靠原油进口来补足供应端缺口，对 外依存度逐年攀升 · 积极推进能源生产和利用方式的变革，优化 能源生产和消费结构，提高能源利用效率 · “ 十四五”规划中多次将能源作为关键词重 点提 及，显示我国在持续推进能源革命，建 设清 洁低碳、安全高效的能源体系，提高能 源供 给保障能力的决心 全球石油化工行业宏观环境 · 国际能源署数据显示，全球能源需求与 2020 年相比 2021 年将增长 4.6%, 包括石 油、 火电和天然气在内的能源均保持增长 · 全球可再生能源发电量尤其是太阳能光伏 发电和风能发电同比保持较高的增长率 · 多国相继确立碳中和目标，能源消费未来 更加偏重于可再生能源，在过渡阶段将更 加重视电气化进程，着重发挥天然气、氢 能的减碳作用 石油石化行业面临安全、绿色等挑战，数字化转型势在必行 IDC ◎IDCI 3 3. 第三章：识别关键场景抓住数字机遇 4. 第四章：制定转型路线平台助力转型 5. 第五章：技术驱动创新领先指引方向 6. 第六章：实践引领发展使能业务转型 目录 1. 第一章：洞悉宏观趋势预见能源新 机 2. 第二章：重塑多维企业创新智造未来 货 C ◎IDC|4 ■ 生产管控 提高生产效率，保障生产安全，绿色低碳，优化炼化流程、降低生产成本 ■ 安全环保 实时监控设备运转情况、安全的远程监控高危作业区域、实时地监控污染排放情况、 规范作业人员操作，降低生产储存过程中的事故风险 ■ 业财融合 助力从核算财务向经营财务转型，打造高效集成的财务处理系统，加强资金风险智 能化防范、资金流向动态监控方面的能力 ■ 人力资源 随着自动化程度的提高，在能源生产各环节部署数字化需要以人为本，促进人机协 作和远程分布式操作。企业急需寻找高效增加员工的数字化知识储备的方法，使其 熟悉人机交互操作环境，在实操过程中持续发掘可优化环节，确保人员能够安全文 明、健康高质量地工作 ■ 资源开发 降低勘探时间与成本，提高勘探准确性；加强预测性检修和资产设备管理，提高 设备性能和降低维护成本 ■ 管道储运 保障油气管道及站点的安全性，提高运输效率；实时监测运输载具的设备状态、 追踪污染排放、消除安全隐患、保障运输载具以及人员安全、减小对生态的影响 ■ 炼油化工 借助数字技术，重构炼化一体化模型，合理规划企业生产计划，迭代优化生产过 程，实时掌控和调节各环节物料投放和再利用 ■ 产品销售 构建全渠道融合的新零售模式，创新营销方式，推进平台经济，打造全渠道融合 的“人 · 车 · 生活”生态圈，为客户提供灵活性更高、经济性更好的综合服务 未来的石油石化企业将以卓越的产品和服务满足客户需求，提升客户价值，打造绿色、 敏捷 、高效、可持续的企业运营新范式，将 新一代 ICT 技术贯穿于全业务环节，围绕全产业链协同推进各项业务的数字化。 IDC ◎IDC|5 石油石化企业亟需进行数字化转型以满足关键业务以及运营管理的需要 运营管理 数字化 关键业务数字化 数据创建流程 (OT) 运营绩效 基础架构与安全 物联网、边缘系统、 体验、感知 数据 ← 客户 信息技术 物联网、边缘系统、 劳动力、供应链 数据治理 流程创建数据 (IT) 可以预见，数字化基础架构在未来将扮演越来越重要的角色，如何构建数字化基础设施将决定一个企业的未来发展和核心竞争力。企业只有主 动求变，以长远的目标来对待基础架构的建设，才能在未来获得更高的核心竞争力。 持续增强与改进 一致弹性与安全 资源利用与优化 重塑数字化架构，创新发展模式 智能 运营 云原生技术 □→ 口 - 日 ← 回 田→☑ 无 处 不 在 的 部 署 数字基础架构生态系统 未来智能化决策流程 数字化工程 弹性决策 ◎IDC| 6 业 务 数 据 运 营 数 据 A 与机器人支 持 运营 财务管理 运营分析 数据 → 目录 1. 第一章：洞悉宏观趋势预见能源新 机 2. 第二章：重塑多维企业创新智造未来 4. 第四章：制定转型路线平台助力转型 5. 第五章：技术驱动创新领先指引方向 6. 第六章：实践引领发展使能业务转型 3. 第三章：识别关键场景抓住数字机遇 货 C ◎IDC| 7 业务转型 业务转型聚焦于客户，根据客户需求特点制定转型策略， 赋智优化全产业链的竞争策略，实现生态协同发展 技术转型 技术转型着眼于科技开放创新， IT 、 DT 、 OT 、 PT 等充分 融合，驱动数据分析挖掘与应用，逐步建立数字 化标准及 安全体系 组织转型 组织转型立足于组织变革，培养数字化领导力，以数字技 术赋能员工，塑造数字化思维理念及价值观 IDC ◎IDCI 8 石油石化行业数字化转型应从业务、技术和组织三个方面展开 石油石化企业转型三大方面 来源：石化盈 科， 2021 对 于 我 国 的 石 油 石 化 企 业 ， 短 期 内 在 现 有 业 务 中 推 行 数 字 化 转 型充满了机遇和挑战。企业应当从信息化基础、技术成熟 度、增长潜力、从核心业务切入几个维度考量业务场景 转型的优先级。 信息化基础 通过信息基础设施规划和网络安全体系规划，引领技术架构走向云、 边、端协同；建立数据治理体系，提升数据质量，解决“信息孤岛” , 实 现数据资产运营 技术成熟度 选择成熟技术作为试点，改进现有主营业务并探索高协同性业务的转 型场景 增长潜力 考虑转型业务发展潜力，从最具增长能力的场景发力 从核心业务切入 从核心业务价值链出发，寻找客户需求变化较大、竞争激烈的价值环 节，率先实施数字化转型 大数据 / 传感器 / 无人机 人工智能 / 数字孪生 红外成像技术 / 自动化钻机 远程监控 / 地理信息系统 (GIS) 虚拟地球物理 · 勘探智能化解释 · 数字化工程建设与勘探开发一体化 · 油藏动态监测分析 · 油气生产自动诊断和实时预警分析 · 排放实时监测 资源开发 产品销售 % · 物流优化 · 智能加油服务站 · 数字化营销 智能供应链 · 运营风险预警预测 白 曾 大数据 / 物联网 / 云计算 区块链 / 客户画像 / 数字营销 工业互联网 云计算 / 区块链 / 无人机 人工智能 / 数字孪生 智能传感 / 智能数控 远程监控 / 自动化防泄漏预警 · 全天候机器人智能巡检 · 智能站库 · 智能运营 · 管道预测性维护 · 智能应急和抢修 中 0 中 管 道 储 运 炼油化工 · 数字交付与工厂运营一体化 · 运营协同优化 · 生产应急一体化协同指挥 · 排放检测与溯源 · 设备预测性维护与远程诊断 大数据 / 传感器 / 无人机 物联网 / 人工智能 红外感应 / 智能探头 机器学习 / 增强虚拟现实 来源： IDC& 石化盈科， 2021 ◎IDC| 9 聚焦转型场景识别业务优先级 数字技术应用能力 数据治理与数据安全力 组织文化变革力 技术范畴 组织范畴 业务流程改造力 业务流程改造力 用户体验保障力 业务范畴 企业在专注数字化转型的时候，除了积极夯实转型所需的能力之 外，还应该制定衡量数字化转型的黄金标准，用系统性的指标来 衡量和监督数字化转型的阶段性进展，及时修正不良指标，调优 转型的成果。 来 源 ： IDC,2021 想要实现成功的数字化转型，企业必须构建自身的数字化综合能力， 产品服务创新力、用户体验保障力、组织文化变革力、数据治理与 数据安全力。 其中包括数据字技术应用能力、决策模式创新力、业务流程改造力、 生产过程的数字化 产品与服务数字化 渠道与营销的数字化 运营模式的数字化 数据资本化 商业模式的数字化 构建数字化核心能力制定衡量成功标准 来 源 ： IDC,2021 ◎IDCI 10 决策模式创新力 5. 第五章：技术驱动创新领先指引方向 6. 第六章：实践引领发展使能业务转型 IDC ◎IDC| 11 目录 1. 第一章：洞悉宏观趋势预见能源新机 2. 第二章：重塑多维企业创新智造未 来 3. 第三章：识别关键场景抓住数字机遇 4. 第四章：制定转型路线平台助力转型 华 C 制定石油石化行业数字化转型路线 石油石化行业数字化转型应以数据为核心，以平台为抓手， 全方位、全链条推进企业高效质量变革、效率变革、动力变 革，打造高效益的开发模式，实现管理流程、运营模式的重组 变革，业务运行的敏捷高效、降本增效，不断拓展产业链的价 值空间，建设全新的产业协作、资源配置和价值创造体系。 石油化工企业开展数字化转型要加强顶层设计，制定适合自身 的转型路线，通过构建数字化平台，开展数据治理，不断释放 数字价值，培育数字文化，实现高质量可持续发展。 应用敏捷交付 5G+Al+ 云 + 边缘 荒 当前市场 来源：石化盈科， 2021 ◎IDCI 12 跨域价值协同 8 业务赋能 电子商务 平台运营 潜力增长 数据智能服务 技术转型 互联互通 能力随需调用 思维重塑 绩效精准 组织转型□ 一体化优化 组织敏捷 6.. 流程高效 模式再造 三 创新转型 O 智能化研究院 智能油气田 数字化交付 智能运营 智能加油服务站 智能工厂 ② 人才转型 业务转型 价值引领 运营优化 远程专家服务 共享服务 金融科技 机器人 数据 物联网 外部流程 AR/VR 资产 移动 开发服务 互联流程 API 来源： IDC,2021 统一的数字化平台是后续数据治理、释放数据价值的前提。平台应 以云和智能为核心，连接内部与外部，将企业内部生产和管理活动 与产业以及生态伙伴的数字化活动建立连接，整合各类运行和运营 数据，在开放、智能、安全的前提下，赋能企业内部和行业伙伴， 对内产生洞察，对外创造价值。 全厂信息化 EPC 模式聚焦于构建与物理空间相互映射、高效协同的数 字空间，围绕业务域进行数字化顶层设计，打造统一的数字化平台， 以数据流贯通企业经营管理、生产管控、过程控制、边缘感知各层级， 可帮助企业实现信息化建设与工程建设的同步规划、同步设计、同步 实施、同步交付、同步投用，极大地提升建设效率和节约成本。 战略与投资 管理 数字化交付 先进控制 财务管理 生产管控 流程模拟 物资供应管理 安全环保管理 实时优化 人力资源管理 设备管理 仿真培训 规划 商业新业态 经营管理 生产管控 过程控制 工业互联 基础设施 边缘感知 数字平台助力全方位转型， 一体化模式加速转型进程 高稳定高可靠的基础支撑能力 全局资源调度的云服务能力 能耗感知 设备感知 安环感知 物料感知 → 采购 实施 交付 销售电商 客户关系管理 运行 数据中台 山 ↓ 聂 ↓ 纵 贯 通 来源：石化盈 科， 2021 ◎IDCI 13 设计 采购电商 客户大数据 数字化平台要开放、智能、安全 业务中台 技术中台 智能 核心 生态系统参与 工业大数据与 Al 工业实时优化 工业物联 工业数字化 IDC 整合服务 内部流程 企业参与 洞察 人员 方 动 目录 1. 第一章：洞悉宏观趋势预见能源新机 2. 第二章：重塑多维企业创新智造未来 3. 第三章：识别关键场景抓住数字机 遇 4. 第四章：制定转型路线平台助力转型 5. 第五章：技术驱动创新领先指引方向 6. 第六章：实践引领发展使能业务转 型 ◎IDC 14 踏 Chevron ExonMobil Energy lives here 国 智能开采 确 智能勘探 昭 云托管服务 品 远程监控 $s ExonMobil Energy lives here Shell 2019 年，埃克森美孚宣布与微软合作，在其位于 美国二叠纪盆地的石油开发开采中使用云技术， 旨在运用微软技术确保更高效的运营并提高利润 收益。覆盖了多达 95 亿桶油当量的石油资源和 160 多万英亩的土地 2019 年， Woodside Energy 在海上钻井平台上应用 IBM Watson IoT 平台。该平台帮助生产企业对 海上 钻井平台上的数据进行分析，并为管理者提 出合 理建议，优化海上能源作业 2017 年，沙特阿美壳牌合资炼厂与 SAP 合作， 将 SAP 解决方案广泛的应用在其炼厂生产运营 中。 SASREF 实现了更高效地实时监控资产、降低了停 2021 年，法国能源巨头道达尔与微软宣布将 建立新的战略伙伴关系，计划将微软的 Azure 云计算服务运用到其数字转型项目和 数字工 厂中，并探索“ Power 平台”在自动 化业务流 程、降低成本和便捷数据访问方面 的价值 2019 年，雪佛龙、微软及斯伦贝谢宣布了首 个油气三方合作项目，在 DELFI 认知勘探 开 发环境中构建 Azure-native 应用程序，运 用机 器学习、高性能计算和物联网等技术来 提高 运营效率和优化生产 2019 年，埃克森美孚将 Cisco Kinetic 解决 方 案运用在油气田气体泄露监测中。该集成 平台提供泄漏和洪水监测，人员跟踪和监 控，云分析、雾运算、数据可视化和洞察 等服务，帮助企业监测气田气体泄露，远 程监控，减少安全事故 工时间、流程化采购、提高资产利用和财务资源管 理，打造了沙特的数字化炼厂 ◎IDC| 15 以全球能源化工行业的转型实践为标杆 TotalEnergies 数字工厂 云解决方案 IDC 目录 1. 第一章：洞悉宏观趋势预见能源新机 2. 第二章：重塑多维企业创新智造未来 3. 第三章：识别关键场景抓住数字机遇 4. 第四章：制定转型路线平台助力转型 5. 第五章：技术驱动创新领先指引方向 6. 第六章：实践引领发展使能业务转型 ◎IDC 16 踏 ProMA CE 工业互联网平台的架构可以概括 为“ 3 、 4 、 6 、 N” 。 其中“ 3” 即三大中台：技术中台、数据中台、业 务中台； “ 4” 即四大工业引擎：工业物联、工业数字化、 工 业大数据与 AI 、工业实时优化关键引擎； “ 6” 即六 大平台解决方案：提供工业云管控、集中集成、工厂 数字化、工业物联、数据治理、工业大数据与人工智 能 6 类解决方案； “ N” 即多行业解决方案：提供面向行 业的应用套件和工业 APP, 为行业的数字化转型提供多 维解决方案。 ProMACE 工业互联网平台助力石化行业数字化转 型 工业知识库 研究院类 管线类 物流类 工 业 技 术 引 擎 工业数字化 工业大数据 AI 工业数据湖 中间件类 数据库类 解决方案 智能油气田 智能工厂 智能管线 智能物流 智能研究院 …… 油气田类 炼化类 工业物联 技 术 底 座 laas 云基础设施 ( 计算资源 / 存储资源 / 网络资源等 ) 工 业 APP 服务类 设计类 仿真类 Saas Paas 油气田类 服务站类 开发工具 开 发 过 程 管 理 工 具 应 用 开 发 工 具 工业实时优化 集成类 租 户 管 理 应 用 管 理 服 务 管 理 工 业套 件 工厂类 研究院类 □ 工艺类 专家服务 能源类 专家服务 设备类 专家服务 安全类 专家服务 物流类 经济管理类 管理类 生产类 标 准 规 范 安 全 防 护 ◎IDCI 17 工 业 技 术 服 务 Edge 设 备 接入 边 缘 计算 协议解析 资源管理 产品 物料 环境 设计 人员 中科炼化智能工厂，随工程项目同步设计、同步建设、同步投用，采用信息化 EPC 模式，全面基于“数据 + 平台 + 应用”模式建设，基于 ProMACE 工业互联网平台提供的个人工作台、工业数据湖、集成平台服务、工业物联引擎和工业大数据与 AI 引擎等 21 个服务组件，对 应用打 散、服务化、重构，通过抽提微服务，面向千余名企业员工提供百余个业务磁贴 ( 含岗位定制 APP), 通过平台的个人工作台组件， 作为面向 用户的唯一出口，面向岗位聚焦全业务场景需求，灵活调整磁贴内容，千人千面，颠覆了传统，从原来的用系统，变化为基于岗位 工作场景使 用功能，针对企业灵活、小而实际的功能场景需求，通过平台灵活、快速调整，快速实现，是对传统信息化建设模式的变革。 第一家全面基于工业互联网平台的智能工厂 第一家集中集成无信息孤岛的智能工厂 第一家开展全厂数字化交付的智能工厂 第一家采用 EPC 模式进行建设和管理的智能工厂 第一家建成并应用“千人千面”个人工作台实现业务协同的智能工厂 生产管控 集成化 4 全生命周期 资产管理 中科炼化 智能工厂 供应链协同 工业互联网平台 执行 科 学 决 策 ■ IDC ◎IDCI