中國工業報記者 張楠

在古老的故事中，魔法石是改變命運的關鍵。而在當今的工業領域，新一代信息通信技術就扮演著這樣的角色。它們如魔法石般，為原材料工業注入新的活力，引領行業的數字化轉型。

近日，工業和信息化部等九部門聯合印發了《原材料工業數字化轉型工作方案（2024—2026年）》（以下簡稱《方案》），為原材料工業的數字化轉型指明了方向。《方案》提出，到2026年，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。

顯然，以大數據、工業互聯網、人工智能等為代表的新一代信息通信技術已成為原材料工業數字化轉型的核心驅動力。這些技術為原材料工業開啟一扇全新的大門。它們不僅是工具，更是驅動力，引領工業進入一個全新的時代。在這個時代里，生產將更加高效、服務將更加周到、創新將更加頻繁。

原材料工業數字化轉型基礎良好

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。

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。

“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。”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在近日發表的署名文章中總結道。

干勇認為，作為典型的流程制造產業，原材料工業“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。

人工智能賦能產業“智慧大腦”

想象一下，在工業互聯網的世界，整個工廠被無數的數據點連接，機器與機器之間、人與機器之間都在進行著無聲的對話。這就是工業互聯網的魔力。它像一個巨大的神經系統，將整個工業世界緊密地連接在一起。數據在其中流動，像血液一樣滋養著每一個角落。

作為工業互聯網的一個關鍵組成部分，人工智能正成為新一輪科技革命和產業變革的新質生產力和核心力量。我們應該看到，我國原材料工業數字化發展不斷走向縱深的同時，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。

“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’。”中國工程院院士錢鋒形象地比喻道。

《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。錢鋒指出，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。

大數據創新產業發展模式

當前，數字化轉型為原材料工業帶來巨大變革。通過大數據、人工智能等數字技術的應用，企業可以實現智能化生產、個性化定制、網絡化協同等新模式，從而提升生產效率、降低成本、提高產品質量。同時，推動企業與上下游產業鏈的協同創新，實現產業生態的優化和升級。

為實現原材料工業數字化轉型，干勇認為應從以下四方面著手。

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。