原材料工業是實體經濟的根基，是國民經濟和社會發展的基礎支撐，也是我國具有國際競爭力的重要優勢領域。《工作方案》是我國深入推進新型工業化和加快發展新質生產力的重要體現，標志著我國原材料工業深化供給側結構性改革開啟新征程，高質量發展邁入新階段。《工作方案》對促進原材料工業高端化、綠色化、智能化發展，推動產業基礎高級化和產業鏈現代化，構筑國際競爭新優勢具有重要作用。
原材料工業數字化轉型意義重大
將數據作為生產要素，是順應新一輪科技革命和產業革命發展潮流的重要判斷，是習近平總書記不斷開拓當代中國馬克思主義政治經濟學新境界的具體體現。新型工業化是數據推動生產要素組合方式發生突破性變化，進而引發生產方式變革，形成新質生產力，從而推動產業結構升級和經濟增長的過程。隨著大數據、算力、生成式人工智能的爆發式增長，在工業領域全面推行數字化轉型，標志著我國進入全面數字化、智能化發展的新階段。
我國原材料工業規模全球第一，產品種類齊全，石化化工、鋼鐵、有色、建材等產能占全球一半以上，冶煉加工技術水平高，有力支撐了我國“世界工廠”地位。同時，原材料工業也是提供大部分初級產品的高耗能產業，低端產能過剩和高端產品供給不足并存的問題尚未根本解決，轉型升級壓力大，結構調整仍有較大提升空間，迫切需要推動以人工智能為代表的數字經濟產業與原材料工業深度融合，構建原材料工業數字化、智能化發展新格局。
原材料工業是典型的流程制造產業，“天生”具備可通過發展數字化、智能化實現生產過程全局優化的“特性”。推動原材料工業數字化轉型有助于解決原材料行業資源緊缺、能源消耗大、環境污染等問題，促進行業管理模式變革，加速新舊動能轉換，加快形成新質生產力，重塑傳統產業在全球產業鏈分工中的核心競爭力。
原材料工業數字化轉型的新進程
我國原材料工業數字化轉型具備良好的基礎。“十三五”期間，我國通過兩化融合管理體系評定的原材料企業達2200余家;大型原材料企業兩化融合水平61.1%，原材料工業關鍵工序數控化率達65.7%。“十四五”以來，原材料工業智能化水平繼續穩步提升。2023年原材料工業關鍵工序數控化率達到74.6%，同比增長3.2%，建成59家智能制造示范工廠。
《工作方案》明確提出2024年到2026年主要目標是：原材料工業數字化轉型取得重要進展，重點企業完成數字化轉型診斷評估，數字技術在研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等環節實現深度應用，生產要素泛在感知、制造過程自主調控、運營管理最優決策水平大幅提高，為行業高質量發展提供有力支撐。同時，《工作方案》在提升應用水平、支撐能力、服務體系方面提出具體量化目標，包括：數字化轉型成熟度3級及以上企業提升至20%以上，培育100家以上優秀系統解決方案提供商，建設1個新材料大數據中心、4個重點行業數字化轉型推進中心、4個重點行業制造業創新中心等。以上目標反映了國家對原材料工業數字化轉型的進程要求。廣大原材料企業要圍繞這些目標加快落實推進。特別是，原材料是大型國企、央企密集的行業，這些企業肩負國家使命，應該在原材料工業數字化轉型中率先發力，作出表率。
推進原材料工業數字化轉型有關思考
一是運用大數據創新原材料產業發展模式。例如，針對我國部分地區鋼鐵產業集中度低、質量效益提升困難的問題，以電商平臺、企業物聯網為手段，質量、環保、成本大數據分析為工具，建立智能化聯合運營平臺，通過優惠政策吸引優勢企業和產能加入，分步驟實現產能協作、技術聯合、采購聯合、銷售聯合，形成優勢產能的集約化運行管理，打造“鋼鐵產能聯合體”。充分利用國際國內兩個市場、國際國內兩種資源，實現國際國內雙循環，助推原材料工業“走出去”。
二是利用數字化轉型引導原材料產業結構升級。原材料企業應建立基于人工智能的市場反饋分析決策機制，通過與客戶企業和應用端數據共享，提升原材料企業生產、運營、管理智能決策水平，拓展原材料產品在下游領域的高端應用，從而引導原材料產業結構逐步升級。
三是加強科學研究。圍繞生產與經營全過程信息智能感知與協同計算、知識驅動的制造過程決策自動化、制造過程多尺度多目標智能自主調控、 全生命周期安全環境足跡監控與風險溯源分析等重點工程科學問題，加強研發投入，突破底層核心技術。研究制定原材料工業數字化轉型關鍵技術清單，統籌支持相關基礎研究、技術創新和應用開發。
四是提升數據治理水平。通過原材料工業數字化轉型，我國將擁有全球最大規模的原材料數據資產。數據的價值、使用、安全風險應被有效管理，特別是涉及國際競爭和貿易管制、關稅政策的核心數據，應該有專門的管理部門和管理制度。通過規章制度的建立，引導企業在數字化轉型的同時重視數據安全，提升數據價值，維護合法權益。
作者：國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任、中國工程院院士 干勇
黨的二十大報告提出，“推動制造業高端化、智能化、綠色化發展”，并強調“加快發展數字經濟，促進數字經濟和實體經濟深度融合”。2023年中央經濟工作會議提出，“要大力推進新型工業化，發展數字經濟，加快推動人工智能發展”“要以科技創新推動產業創新，特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產業、新模式、新動能，發展新質生產力”“廣泛應用數智技術、綠色技術，加快傳統產業轉型升級”。以石化化工、鋼鐵、有色金屬、建材等為代表的原材料工業是國民經濟的支柱和基礎產業，是制造強國戰略的主戰場，也是推進新型工業化建設的重點領域。人工智能作為新一輪科技革命和產業變革的新質生產力和核心力量，正催生AI for Engineering這一工程研發與實踐新范式。加快推進人工智能技術和原材料工業深度融合，發展原材料產業數字化新質生產力，促進產業鏈、供應鏈和價值鏈的協同優化，實現制造過程數字化轉型、智能化提升、系統化變革，是原材料工業轉型升級和高質量發展的重要推動力。
近年來，我國原材料工業數字化發展不斷走向縱深，重點行業關鍵工序自動化控制率、生產設備數字化率持續穩步提升，但仍面臨數字化轉型基礎亟待提升、復合型人才緊缺，轉型路徑尚不明確、模式不夠清晰等問題。推進以工業元宇宙、工業大模型為代表的工業智能與智能系統前沿研究將打通虛擬空間和現實空間，極大提升研發設計、生產制造、安全環保、管理服務等環節的決策效率和水平，為原材料工業帶來系統性變革。面向新形勢、新要求，為貫徹落實全國新型工業化推進大會精神，加快推進原材料工業數字化轉型，助推現代化產業體系和制造強國建設，工業和信息化部等部門出臺了《工作方案》。
《工作方案》提出了2024年到2026年原材料工業數字化轉型的主要目標，即：原材料工業數字化轉型取得重要進展，實現重點企業完成數字化轉型診斷評估，推進數字技術在研發設計、生產制造、經營管理、市場服務等環節深度應用，大幅提高數字化智能化水平。從內涵上講，原材料工業數字化轉型是以高值化高端化、數字化智能化、綠色化低碳化為目標，創新物質轉化生產制造過程中物質流、能量流、價值流的自主智能協同調控技術，確保最好的產品質量、最低的制造成本、最安全綠色的制造過程、最短的交付周期，是企業降本增效、提升價值的核心。當前，我國大多數大中型原材料企業生產操作的“手和腳”(即自動控制裝備和系統，如執行器、DCS、PLC、SIS等)和“眼睛”(即各類傳感器、檢測儀器儀表等)都已比較先進，“神經中樞”(即各類網絡通訊等)也已日趨完善，亟需為企業裝上“集市場需求、研發設計、產品營銷、資源配置、生產制造、綠色低碳為一體，需求快速感知和供需精準匹配”的“智慧大腦”。數字化轉型深度賦能原材料工業，本質上是將生產制造過程運行調控、能源資源優化配置、安全環保溯源管控、企業運營智慧決策等與5G、工業互聯網、大數據、人工智能等現代信息技術深度融合，實現產業鏈、供應鏈和價值鏈的協同優化和水平提升，變革現有的生產、管理、營銷方式和模式，加快推進原材料工業高端化、智能化、綠色化發展，加快構建具有智能化、綠色化、融合化特征的現代產業體系。
《工作方案》提出，以提質升級、降本增效、綠色安全為最終目的，以“智改數轉網聯”為重要抓手，夯實數字化、網絡化、智能化基礎，深化以人工智能等顛覆性技術和前沿技術為核心發展新質生產力。據此，推動原材料工業數字化轉型，就是要建立客戶需求驅動的敏捷供應鏈，實現產業鏈供應鏈安全穩定；研究全流程優化運行的調控機制，確保產業鏈高端價值鏈最大；開展安環指標的實時監控與溯源調控，確保工業生產更安全更環保。
圍繞發展目標，《工作方案》從基礎能力、賦能應用、主體培育、支撐服務等4個方面，提出14項主要任務。這些任務與以下人工智能賦能原材料工業的主要實現路徑息息相關：一是信息智能泛在感知，即應用大數據、工業互聯網、5G等技術對制造過程全流程信息進行智能感知與協同計算，實現制造過程數字孿生和虛擬制造。二是智能自主調控，依托生產制造信息物理系統，主動感知生產運行狀況的變化，自適應優化調控生產過程的操作模式，實現安全、環保、質量、效率、能耗和價值等運行指標的多目標優化。三是智能優化決策，針對全球化的市場供需，基于工業互聯網和數字孿生系統，自主學習和主動響應，實現供應鏈敏捷管理和生產計劃調度的智能決策。四是智能安環管控，通過泛在感知、風險智能預警和人機共融決策等實現開放環境下制造過程全生命周期安全、環保足跡監控，風險溯源分析與智能處置。五是智能運維服務，即通過數字化與可視化技術，融合機理、專家知識和人工智能，實現設備的預測性維護與全生命周期管理。六是新材料研發，融合高通量計算和高通量實驗，基于生成式人工智能帶來的科學研究范式變革，開展新材料的創制。七是產業鏈供應鏈協同優化，通過工業互聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術，有效協同和深度賦能產業鏈上下游企業，實現制造過程資源能源優化配置和綜合效益最大化。
原材料工業數字化轉型，是以工業智能與智能系統前沿為核心的人工智能技術賦能原材料工業新型工業化建設的重要實踐，是促進原材料工業高質量發展的重要引擎，將進一步助力企業質量變革、效率變革、動力變革。這也是推動產業基礎高級化和產業鏈現代化，為推進新型工業化和建設現代化產業體系夯實重要基底的關鍵支撐。
作者：中國工程院院士、華東理工大學教授、國家智能制造專家委員會副主任、 國家流程制造智能調控技術創新中心首席科學家 錢鋒
原材料工業是實體經濟的根基，在國民經濟發展中占有舉足輕重的戰略地位，推進數字化轉型不僅是實現產業高質量的必由之路，也是提升質量效益和競爭力的重要途徑。《工作方案》為原材料工業數字化轉型錨定了發展方位，謀劃了實施路徑，是未來幾年引領行業提升核心競爭力，構筑國際競爭新優勢的重要指引性政策文件。
一、推動原材料工業數字化轉型是新時期推進新型工業化的應有之義
(一)推動原材料工業數字化轉型是錨定新型工業化總體目標，夯實實體經濟根基的必然選擇
原材料數字化、智能化改造升級，對行業生產過程、質量管控、工廠運營等提出更高要求，需要企業加大智能精密化設備及去手工化先進儀器投資部署，開展關鍵設施數智化改造、產線智慧化升級等項目建設，為有效拉動投資開辟了新空間新賽道。同時，數字化轉型不僅能有力促進原材料行業生產方式迭代升級，還將推動延伸產業鏈條、孕育新模式新業態，帶動形成新的經濟增長點。
(二)推動原材料工業數字化轉型是把握新型工業化基本規律，應對新一輪科技革命和產業變革的必然選擇
原材料是贏得國際競爭優勢的關鍵領域，也是產業基礎再造的主力軍。近年來，發達國家積極在相關領域進行部署，全球范圍內行業龍頭企業加快探索利用生成式人工智能等賦能業務創新應用。誰能占得先機，誰就能乘勢而上。必須緊緊抓住新一輪科技革命和產業變革機遇，推動5G、工業互聯網等數字技術與原材料深度融合，推進人工智能在原材料工業加快應用。
(三)推動原材料工業數字化轉型是落實新型工業化重點任務，做好信息化和工業化深度融合大文章的必然選擇
近年來，原材料工業積極擁抱新技術新業態，關鍵工序數控化率高出全國工業平均水平超過10個百分點，數字車間、黑燈工廠數量不斷增多，部分行業龍頭企業達到國際領先水平，助力提質、降本、增效、綠色、安全發展。與此同時，對照制造強國建設戰略要求和推進新型工業化的重大使命，原材料關鍵材料核心工藝技術與裝備創新應用水平還不高;原材料工業碳排放約占規上工業排放總量2/3以上，占全社會排放總量一半以上，綠色低碳發展任重道遠;人民群眾對安全生產的新期盼讓原材料實現安全發展的任務更加緊迫。加快原材料工業數字化轉型，廣泛應用數字技術，以產業數字化驅動全產業鏈業務變革，對實現原材料工業高端化、綠色化、安全化、高效化發展意義重大。
二、《工作方案》為原材料工業數字化轉型謀劃路徑
(一) 目標明確，牽引數字化轉型務實推進
原材料工業數字化轉型的根本目的在于提質升級、降本增效、綠色安全。聚焦這一核心任務，《工作方案》按照總分結構，定量與定性相結合劃定了目標，為新時期原材料數字化轉型指出方向。圍繞提升應用水平，《工作方案》提出打造典型場景、培育標桿工廠、標桿企業、數字化轉型成熟度等方面的量化目標，有利于找準切入點，引導政策資源集聚，較快形成一批從場景到工廠的行業典型，帶動全行業數字化轉型。圍繞增強支撐能力，《工作方案》明確要增加標準規范、優秀產品、系統解決方案提供商等有效供給，為原材料工業數字化轉型提供體系化支撐，更好推動構建數字化應用生態，筑牢轉型基礎。圍繞完善服務體系，《工作方案》明確數字化轉型推進中心、行業級工業互聯網平臺等目標，能夠更好發揮相關載體的虹吸效應，促進資源要素集聚、協同和整合，為原材料行業數字化轉型提供強大保障。
(二) 系統部署，立好數字化轉型四梁八柱
《工作方案》按照“強化基礎能力、深化賦能應用、加強主體培育、完善支撐服務”的路線部署了具體重點任務。
1.夯實轉型基礎是基本前提。《工作方案》因企制宜，按照數字化、網絡化、智能化并行推進路線，循序推進基礎自動化、管理信息化升級改造，設備業務數據和網絡互聯，以及智能裝備、模型算法推廣普及，著力夯實數字化轉型基礎。
2.深化業務應用是核心任務。《工作方案》以目標為導向，聚焦高端化、綠色化、安全化、高效化“四化”發展，圍繞原材料研發創新，綠色安全生產，一體化生產運營等領域提出若干任務，旨在深化數字技術賦能應用。
3.加強主體培育是重要內容。《工作方案》按照點、線、面推進思路，培育數字化轉型標桿、推動大中小企業融通發展、推進產業園區智慧化建設，并首次明確提出了“開展原材料工業數字化轉型標桿選樹行動”，總結適合原材料工業資源能源密集、過程機理復雜等方面轉型經驗，旨在形成活力迸發、競相發展的數字化轉型生態。
4.完善支撐服務是重要保障。如何突出人工智能這一關鍵變量，全方位、深層次賦能原材料工業是重中之重。《工作方案》統籌發展和安全，軟硬協同強化技術、產品和服務供給。一方面，聚焦高效合成分離、純凈化冶煉等典型應用場景，數據挖掘、工藝仿真等關鍵技術，智能閥門等標準化產品等強化創新。另一方面，聚焦轉型需求，積極打造全方位公共服務支撐體系。同時，系統推動數字化轉型中的網絡和數據安全，不斷織密原材料工業安全防護網。
(三) 分類推進，指引細分行業數字化轉型
原材料行業涉及石化化工、鋼鐵、有色、建材等不同領域，各子領域集中度不同、數字化基礎不同、場景需求各異，數字化轉型路徑也存在較大差異。例如，石化化工涉及煉化、煤化工、化肥、氯堿、輪胎等眾多子領域，產品品種多樣、門類繁多、工藝復雜，數字化轉型著力點各有側重，對相關儀器儀表、智能裝備、工業軟件等訴求各有差別。為此，《工作方案》特別設計“1+4”體系，在勾畫原材料行業數字化轉型整體藍圖的同時，分別面向石化化工、鋼鐵、有色金屬和建材行業制定了分行業數字化轉型實施指南，聚焦各行業對生產控制、資源調度、安全生產、綠色環保等的個性化需求，提出針對性轉型目標，細化了各子領域數字化轉型的施工圖和路線圖，明確差異化轉型路徑及推進步驟，更好地滿足各子領域數字化轉型需求和高質量發展需要。
三、以落地落實《工作方案》為抓手持續釋放數字化發展紅利
一是凝心聚力，畫好原材料工業數字化轉型同心圓。《工作方案》明確提出成立原材料工業數字化轉型專家委員會、4個重點行業數字化轉型推進中心，舉辦重點行業數字化轉型大會、技術創新應用大賽等具體舉措，為凝聚原材料數字化轉型合力提供重要保障。
二是遵循規律，在總體框架下梯次推進數字化轉型。原材料工業是典型的流程工業，具有原料來源多、產業鏈條長、工況環境復雜等特點，數字化轉型要求高，難度大。推進原材料行業數字化轉型不能搞“齊步走”，不能貪大求全、貪大求快，要尊重不同企業、園區、節點的發展基礎和優勢潛能的差異性，科學合理部署轉型方案，優先選擇數字化基礎好、轉型需求迫切、示范帶動作用強的行業、園區、企業等，逐步推動場景擴散、技術推廣。對此，《工作方案》提出培育數字化轉型標桿，引導領軍企業分享智能場景、智能工廠建設經驗等，為梯次有序推進數字化轉型做出科學部署。
三是創新驅動，數實融合形成原材料新質生產力。《工作方案》提出探索建立原材料企業與人工智能企業之間的需求匹配和創新協同機制、加快大模型技術深度創新等一系列舉措，為夯實未來數字化轉型技術基礎、孕育新產業指出路徑。
四是要素保障，推進原材料數字化轉型落地落實。原材料工業數字化轉型對于技術、資金、人才、數據等資源具有高需求。《工作方案》分別聚焦關鍵要素提出具體舉措，助力建設完善產業科技創新體系，加快關鍵技術突破，凝聚創新力量。借助國家產融合作平臺、金融機構等盤活社會資金，為原材料數字化轉型提供資金活水。堅持科教融通、產教融合，建設高質量人才隊伍，強化智力支持。推動建設面向細分行業的可信數據空間，更好發揮數據要素對原材料虛實共生、科學決策的支撐作用，為行業數智化變革提供核心引擎。(注：本文有刪節)
作者：中國信息通信研究院 余曉暉
