中国石油兰州石化数字化转型智能化发展建设案例

昆仑数智科技有限责任公司兰州分公司

张敏 苏润 柴成博 任丽丽

一 、项目概况

面对炼化行业产能结构性过剩、同质化竞争加剧、高附加值产品供给不足等多重挑战，数字化转型已成为企业高质量发展的必由之路。中国石油集团公司积极响应“数字中国”战略，以兰州石化作为炼化领域试点企业，全面推进数字化转型智能化发展驱动企业业务重塑与高质量发展。

项目通过强化顶层设计，科学规划实施路径；构建数据、技术、业务“三大中台”，夯实一体化数字底座；围绕生产经营、计划调度、生产运行、工艺技术、用能优化、设备管理、安全环保、炼化企业化工销售 8 大核心业务，打造“8+22”智能化场景体系，实现生产经营全链条协同管控；深化数据治理与智能化应用，推动业务由“人找数据”向“数据找人”转变；重塑企业运营与管理模式，实现全价值链降本增效、资产全周期可靠运行及数据驱动创新。兰州石化数字化转型智能化发展试点建设案例为炼化企业高质量发展提供了可复制可推广的实践范式。兰州石化公司2024年入选国资委“国有企业数字化转型试点企业名单”，2025年7月获得智能制造能力成熟度“四级”认证，9月入选工信部卓越级智能工厂。

二、建设内容

支撑兰州石化把探索业务和管理模式数字化转型升级，作为应对约束挑战与新态势的重大战略举措，以数字化转型和智能化发展打通价值链、产品链、资产链、创新链，推进业务转型、管理转型和技术转型，构建“8+22”智能化管理体系，建成一体化运营平台，实现生产经营、计划调度、生产运行、工艺技术、用能优化、设备管理、安全环保、炼化企业化工销售 8 大主要业务域的一体化管控。

按照场景分类，共建设8个一级场景、22个二级场景和2个技术支撑场景。一级场景建设范围为全公司级，重点任务是打破专业管理的“部门墙”，变条块化管理为业务全景化分析、数据自动化流动和专业一体化协同；二级场景建设范围为重点装置、区域和设备，重点任务是建立业务的实时监控、预测预警、优化分析及建议措施；技术支撑场景包括一体化运营、知识图谱等2个场景，重点任务是搭建数据中台、技术中台、业务中台，基于湖仓一体的数据治理归集各业务中心，形成公司级的数据集市，全面支撑“8+22”场景的技术实现。

图1 建设内容

三、应用成效与价值

支撑兰州石化从公司、工厂、车间三个层面积极推动数字化转型进展，实现了提质增效，积极创造新的增长点，实现了运营指标看得清、经营分析算得准、风险隐患管得好，全面增强了管控能力，为业务高质量发展提供了有力支撑，也为其他炼化企业的转型升级和可持续发展提供有效参考，具有较强的代表性、示范性。

图2 一体化应用协同

图3 总体建设成效

1、在数据采集方面，实现由人工收集向自动采集转变

（1）主要生产数据自动采集率、仪表自控率均超90%，设备数据采集率达到95%，主要生产装置平稳率超99%。

（2）落实集团数据贯标要求，开展全量数据治理。搭建企业轻量数据湖，入湖率超87%，通过数据模型，释放数据要素潜能，为各层级人员提供业务决策支撑。

（3）下属企业榆林乙烯建成以数字化移交为核心的数字孪生工厂，实现设计、建设和运营数据的全面统一。

2、在经营管理方面，实现由经验决策向数据驱动转变

（1）财务基础分析数据采集时间由2天缩减至15分钟，财务月度分析总时长每月节约了3个工作日。

（2）财务人员重点对照预算指标，实现装置成本精细化分析，加强业财融合。固体产运销报表生成时间从 1 天缩至 30 分钟。

（3）通过计划调度一体化应用，达到“计划可调度、调度可执行”目标，计划执行率提升10%以上。

3、在生产运行方面，实现由精细化向精益化管理转变

（1）构建全厂、区域、装置三级平衡体系，为企业优化决策提供及时的数据支撑，企业生产平稳率提升至99.8%以上。

（2）开展能源全过程管控，实现能效评价和优化应用，促进能源管理从“计量级、监测级”逐步向“分析级、优化级”转变。重点耗能设备能效评估分析率达100%，通过重点装置用能优化和蒸汽动力优化，节能降耗实现降本增效。

（3）实施6套流程模拟、12套先进控制（APC）、11套装置控制性能评测与优化，乙烯装置投用APC系统后，关键变量的波动标准偏差降低30%，为增加效益提供强力支持。

4、在组织模式方面，实现由纵向垂直管理向横向协同管理转变

（1）通过数字化转型助推企业建立生产优化中心、生产调度中心和机电仪智能运维中心，实现业务归核化管理。

（2）推动组织模式转变，打破专业管理“部门墙”，跨业务协同效率提升20%以上。

（3）推动企业核心业务流程标准化，45项核心业务流程实现端到端贯通。

5、在设备管理方面，实现由预防性维护向预知性维修转变

（1）通过智能诊断与在线分析，实现动设备状态实时监测与诊断，故障自动诊断准确率超92%；智能仪表系统将巡检周期从8小时缩短至分钟级，预警准确率 95%。

（2）开展动静电仪、检维修一体化应用，实现设备全生命周期闭环管理，大幅提高设备完整性管理水平，事故次数明显下降。基于设备可靠性分析技术，实现设备动态风险等级评价，提供设备维修优化策略，风险处置响应时间缩短30%。

6、在安全环保方面，实现由事后处置向事前预警转变

（1）开展安全环保风险智能管控应用，强化异常处置和风险预警，实现“一屏观全局、一网管全域”，满足国家“工业互联网+安全生产”要求。

（2）对生产作业现场进行全方位监管，安全隐患识别率大于90%，实现96个重大危险源和3000名特殊岗位定位。

（3）实现集中式智能应急指挥与调度协同，强化风险防控与应急响应，联动物资调拨、报警定位与预案触发，形成“预警-处置-复盘”闭环，提升监管与协同效能。

7、在技术支撑方面，实现由单系统开发向平台化转变

（1）按照统一技术路线，坚持“平台+应用+服务”模式，遵循“一次开发、充分共享”原则，加强软件自主研发，形成国产化率超90%的系列软件产品。

（2）构建数据中台、技术中台与业务中台一体化技术底座，为“8+22”场景提供标准化、组件化支撑，实现从孤立系统到平台化开发的跨越。

（3）打造柔性赋能平台，开发180个可复用业务组件，搭建图形化、拖拉拽式操作界面，支持千人千面岗位赋能应用。

8、在转型路径方面，实现由场景验证向规模推广转变

（1）构建“8+22”可复制的场景体系，8个一级场景打通专业数据流，22个二级场景实现实时监控与优化，全面覆盖核心业务，形成清晰的转型实施路径。

（2）兰州石化首批试点完成后，在独山子石化等5家不同基础条件的试点企业同步完成全场景试点验证并完善标准化体系，形成可复制可推广的成熟方案。

（3）形成“四个一”方法论，包括一套实施方法、一套技术路线、一套技术导则和一套标准推广模板，建立“应用-评价-优化”管理机制，推动转型价值持续提升。

四、可持续性与推广价值

经过兰州石化、独山子石化等6家试点验证，炼化企业数字化转型解决方案表现稳定，关键业务指标显著提升，已验证其有效性、可靠性和可持续性。数字化转型解决方案已具备标准化、模块化特点，可在同类炼化企业中进行规模化推广应用。

五、未来展望

1、持续巩固数字化转型研发成果，完善“采-存-治-用-评”全生命周期数据管理体系，实现核心业务数据标准化率100%。

2、深化物联网、大数据、人工智能等新技术应用，开发工艺优化、设备预知性维修等高价值智能应用场景，推动“一装置一模型”智能优化，助力企业快步进入智能化发展的崭新阶段，支撑企业在智能制造能力成熟度达到更高级别。

3、横向覆盖全业务链，以“智能价值链、智能产品链、智能资产链、智能创新链”四大链条为核心，深化8大业务域的一体化协同，实现全流程数字化闭环管理。纵向贯通多层级，构建“企业—运行部—区域”三级智能化架构，实现数据从底层设备到顶层决策的实时流动与智能分析，进一步推动管理模式从金字塔形向扁平化转型。

图4 局部软件著作权

图5 支撑兰州石化获得荣誉图