智慧化工国能模型

1.本书介绍了国家能源集团具有自主知识产权的智慧化工领域工业互联网体系和应用架构。 2.本书是对国家能源集团化工产业智能智慧建设发展的系统性顶层设计，明确了智慧化工从2022年到2030年的五个阶段性建设目标，规划了化工产业到2030年数字化转型、智慧化发展的全景蓝图。 3.本书对所有化工企业的数字化、智慧化建设均有借鉴意义，可作为化工企业智慧化工建设的指导性文件、基础性标准和支撑性规范。 4.本书的出版对于促进化工生产过程实现全量感知、泛在联结和高效决策，加快构建更加高效、智能、绿色、低碳的智慧社会具有重要意义。

习近平总书记指出，数字经济具有高创新性、强渗透性、广覆盖性，不仅是新的经济增长点，而且是改造提升传统产业的支点，可以成为构建现代化经济体系的重要引擎。党的二十大报告指出，“要坚持以推动高质量发展为主题”，“加快建设现代化经济体系，着力提高全要素生产率，着力提升产业链供应链韧性和安全水平”，“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化”，“提高公共安全治理水平”，“坚持安全第一、预防为主，建立大安全大应急框架”，“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”，“推动战略性新兴产业融合集群发展”，“促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群”。
化学工业是我国国民经济的支柱产业，也是创新的事业。她创造了五彩缤纷的世界，关乎着人民的美好生活。利用数字技术加速化工产业转型升级是数字经济和实体经济深度融合的重要领域。深入研究数字化、智慧化建设的理念、方法和实践，有助于化工企业提高智慧化建设的顶层设计能力，促进化工生产实现全量感知、泛在联结和高效决策，有助于加快构建更加高效、智能、绿色、低碳的智慧社会，对全面提速建设中国式现代化，为人民创造更加美好的生活具有重要意义。二十年来，国家能源集团煤化工产业，坚持思想引领、遵循方略、创新实践，在科技创新、规模发展、安全生产、全球营销、智慧管理和人才队伍建设以及战略新兴产业建设等方面取得了举世瞩目的成就，实现了资产保值增值、管理品质提升、员工身心愉悦。2017年和2020年“煤制油品/烯烃大型现代煤化工成套技术开发及应用”“400万吨/年煤间接液化成套技术创新开发及产业化”分别荣获国家科技进步一等奖，代表着当今世界现代煤化工发展的最高水平。
2021年9月13日，习近平总书记视察国能榆林化工时指出，“煤化工产业潜力巨大、大有前途，要提高煤炭作为化工原料的综合利用效能，促进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展，把加强科技创新作为最紧迫任务，加快关键核心技术攻关，积极发展煤基特种燃料、煤基生物可降解材料等”。习近平总书记的重要讲话为现代煤化工产业发展提供了遵循、指明了方向。
2022年，国家能源集团对智慧化工建设经验进行提炼并创建了《智慧化工国能模型》。这是贯彻落实习近平总书记重要讲话精神和国家智能制造新标准新规范的重大举措，为促进化工产业形成新的生产力和新的生产关系，加速大中型化工企业的数字化转型，提升化工企业安全管理品质和全要素生产率，在中国式现代化进程中向社会提供更多智慧化的产品与服务，实现社会价值、企业价值与员工价值的和谐统一提供了宝贵的创新经验，将大大促进化工企业治理体系和能力现代化。
《智慧化工国能模型》明确提出智慧化工“一个愿景、三大理念、三大价值、五大领域、六项特征”战略目标，创建了产品生命周期、智能特征和组织管控三个维度的智慧化工能力模型（CEIC-SCCM），包括“人员、技术、资源、制造、品牌、应急”六个方面的生产力要素，以及能力要素、能力域、能力子域、关键业务、关键活动五个层级的生产关系；明确了智慧化工能力领域与四大架构、四大体系的映射关系，形成了化工产业数字化转型、智慧化发展的全景蓝图；提出分五个建设阶段，实现规划级、规范级、集成级、优化级、引领级五个能力成熟度等级，以及达到相应等级所对应的战略与人员、技术应用、资源保障、智能制造、关键绩效等五个方面的指标要求。
《智慧化工国能模型》由国家能源集团信息化部、化工部统筹策划，国能数智科技公司负责总撰，王树民、丁涛、朱拥军、黄为勇、金海峰、闫计栋、杨晓鹿承担统稿、校稿，由在信息技术、化工生产等领域跨界的卓越工程师和专家共同编写完成。
《智慧化工国能模型》的编写过程是一个学习、创新的过程。我们要感谢业内的专家、机构为我们提供了“架构”“系统”“标准”“规范”等理论依据和基本方法，也要特别感谢化学工业出版社的编辑老师们以及参与本书出版过程的工作人员，感谢他们的大力支持和辛勤付出。

编者   
2022年11月30日
壬寅年冬月初七 

国家能源投资集团有限责任公司（简称国家能源集团）于2017年11月28日正式挂牌成立，是经党中央、国务院批准，由中国国电集团公司和神华集团有限责任公司联合重组而成的中央骨干能源企业，拥有煤炭、电力、运输、化工等全产业链业务，产业分布在全国31个省区市以及美国、加拿大等10多个国家和地区。
国家能源集团智慧化工项目自2021年1月份启动以来，坚持以“推动煤化工产业高端化、智能化、绿色化发展”为目标，着力促进数字经济和实体经济深度融合，形成了具有集团自主知识产权的智慧化工领域工业互联网体系和应用架构，锻炼了一支坚强过硬的数字化、智能化专业队伍，在央企信息化建设征程上打造了独具集团特色的典型范例。

《智慧化工国能模型》通过对近年来化工行业数字化、智慧化建设的相关政策、技术趋势的分析，结合国家能源集团智慧化工建设的实践，从集团和企业视角，对煤化工生产管理全过程的智慧化建设进行思考和总结，提出了国家能源集团智慧化工建设的体系模型。
《智慧化工国能模型》共十二章，内容涵盖总论、国家政策及要求、数字技术趋势与智能制造先进实践、智慧化工能力模型框架与能力要素、业务架构、应用架构、数据架构、技术架构、网络安全体系、工控安全体系、组织管控体系、能力评估体系等。
本书可供化工企业集团总部、生产单位的管理人员阅读，也可供研究机构和信息化单位的专业技术人员阅读，还可供更多流程性制造企业科技人员和高等院校相关专业师生学习参考。

第一章 总论	001
1.1 背景	002
1.2 依据	002
1.2.1 国家与行业	002
1.2.2 国能化工产业	003
1.2.3 方法与标准	005
1.3 范围	010

第二章 智慧化工政策及要求	011
2.1 国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要	012
2.2 国家信息化规划	012
2.3 数字经济发展规划	012
2.4 智能制造发展规划	013
2.5 能源领域科技创新规划	013
2.6 石化行业高质量发展指导意见	014
2.7 “工业互联网+安全生产”行动计划	014
2.8 “工业互联网+危化安全生产”试点建设方案	014
2.9 加快推进国有企业数字化转型	015

第三章 数字技术趋势与智能制造先进实践	016
3.1 数字技术新思想新方式	017
3.1.1 第四次工业革命	017
3.1.2 工业互联网	019
3.1.3 智能制造	019
3.2 关键技术趋势	023
3.2.1 信息技术领域	023
3.2.2 绿色制造领域	028
3.3 数字经济是现代化经济体系的重要引擎	028

第四章 智慧化工能力模型	031
4.1 指导思想	032
4.2 基本策略	032
4.3 战略构想	034
4.4 模型框架	034
4.5 能力领域	035
4.5.1 产品生命周期能力维度	036
4.5.2 智能特征能力维度	037
4.5.3 系统组织管控能力维度	040
4.6 能力层级	043
4.6.1 规划级	044
4.6.2 规范级	045
4.6.3 集成级	046
4.6.4 优化级	047
4.6.5 引领级	048
4.7 能力领域与规划架构的映射关系	049

第五章 业务架构	051
5.1 业务架构蓝图	052
5.2 规划发展	064
5.3 管理控制	064
5.3.1 人员	064
5.3.2 技术	067
5.3.3 资源	070
5.4 业务运营	072
5.4.1 制造	072
5.4.2 品牌	116
5.4.3 应急	119

第六章 应用架构	128
6.1 应用架构蓝图	129
6.2 智慧决策类应用系统	129
6.2.1 化工产业运营大数据智能分析系统	132
6.2.2 化工精益绩效管理系统	135
6.3 智慧经营类应用系统	137
6.3.1 战略与发展规划管理系统	139
6.3.2 品牌管理系统	140
6.3.3 销售管理系统	142
6.3.4 应急管理系统	145
6.3.5 采购管理系统	148
6.4 生产执行层应用系统	150
6.4.1 职业卫生健康管理系统	153
6.4.2 班组建设管理系统	155
6.4.3 承包商管控系统	158
6.4.4 产品研发管理系统	159
6.4.5 工程项目管理系统	161
6.4.6 先进生产管理系统	165
6.4.7 工艺管理系统	168
6.4.8 设备管理系统	170
6.4.9 技术监督管理系统	175
6.4.10 安全管理系统	178
6.4.11 生态环保管理系统	182
6.4.12 质量管理系统	185
6.4.13 能源管理系统	187
6.4.14 碳资产管理系统	189
6.4.15 物流管理系统	191
6.4.16 数字孪生系统	193
6.4.17 生产工艺模拟调优系统	200
6.4.18 实验室信息管理系统	201
6.4.19 操作培训系统	203
6.4.20 现场作业集成系统	205
6.5 信号采集类监控系统	208
6.5.1 化工生产过程集控系统集	210
6.5.2 化工生产状态监测系统集	214
6.6 终端设备	219
6.6.1 应用范围	219
6.6.2 通用要求	220
6.6.3 网络接口及应用协议	220
6.6.4 智能仪表技术要求	220
6.6.5 智能终端技术要求	222
6.7 生产主设备智能化	226

第七章 数据架构	228
7.1 数据架构总体要求	229
7.1.1 数据治理体系框架	229
7.1.2 数据主题域架构	230
7.1.3 数据标准	230
7.2 智慧化工数据架构	232
7.2.1 智慧化工数据治理	232
7.2.2 数据主题域架构	233
7.2.3 智慧化工数据技术架构	233
7.2.4 智慧化工数据标准	236

第八章 技术架构	237
8.1 信息化规划技术架构	238
8.2 智慧化工技术架构	239
8.3 化工工业互联网平台	241

第九章 网络安全体系	244
9.1 信息化规划安全防护体系	245
9.2 智慧化工网络安全防护体系	246

第十章 工控安全体系	248
10.1 工控安全防护管理要求	249
10.2 工控安全防护技术要求	249
10.3 工控安全防护保障要求	250

第十一章 组织管控体系	252
11.1 信息化规划管控体系	253
11.2 智慧化工管控体系	256
11.2.1 项目管控	256
11.2.2 组织变革	259
11.2.3 人才队伍	260

第十二章 能力评估体系	261
12.1 评估依据	262
12.2 评估内容	262
12.3 评估组织	263

附录1 图目录	265

附录2 表目录	267

参考文献	270

跋       287