【数字化转型案例】化纤行业工业互联网平台
桐昆集团股份有限公司是一家投资石油炼化，以PTA、聚酯和涤纶纤维制造为主业的大型股份制上市企业，地处杭嘉湖平原腹地桐乡市。企业前身是成立于1981年的桐乡县化学纤维厂，经过四十年的发展,现拥有总资产超500亿元，下辖3个直属厂区和30家控股企业，员工两万余人。2011年5月，桐昆股份(601233)成功登陆资本市场，成为嘉兴市股改以来第一家主板上市企业。公司现已具备1000万吨原油加工权益量、420万吨PTA、780万吨聚合、830万吨涤纶长丝年生产加工能力。公司主导产品为“GOLDENCOCK”牌、“桐昆”牌涤纶长丝以及聚酯切片，涤纶长丝有POY、DTY、FDY(中强丝)、复合丝和平牵丝等五大系列1000多个品种，聚酯切片有大有光、半消光、阳离子等多个品种。“桐昆”牌产品畅销国内，并远销南美洲、欧洲、中东、南非、韩国、越南等60多个国家和地区。优良的品质来自精良的装备和卓越的管理。公司80%以上的关键生产设备均为德国和日本引进,达到国际一流装备水平。
一、案例简述
以桐昆集团为核心，构建化纤行业工业互联网平台，一方面面向桐昆内部，重点解决企业数字化运营中亟待解决的数据采集、数据贯通等基础问题，从而有效降低生产成本，提升生产率，辅助公司指挥运营;另一方面，面向整个化纤行业，实现上下游数据贯通，从而提升上下游企业协同能力，构建行业平台与应用标杆，项目总体投资5000万元，用时27个月，已获评省级重点工业互联网平台项目。
面向化纤行业，以桐昆集团为核心，搭建化纤行业工业互联网平台，实现工业设备的互联互通，OT设备数据与IT系统数据的融合以及工业APP的开发和推广目的，构筑集工业物联网、工业大数据、工业智能与微服务为一身的行业级工业互联网平台，探索建立化纤行业工业模型组件与工业APP资源平台，实现行业内与企业内的业务系统与数据贯通，促进跨地域、跨企业的数字化资产的使用、共享和创新；实现化纤行业工业设备管理能力、环境支撑能力、应用开发能力以及服务用户能力的全面提升。为产业转型升级、繁荣发展提供有力支撑。
化纤行业工业互联网平台
项目实现连接工业设备数量超过25763台，连接数据采集点数量超过150万个，连接产品数量超过25816台，同时适配主流协议种类数量19类以上。
平台提供超过8类，78个以上的微服务、机理模型组件。开发集成工业APP超过72个。同时平台也将充分考虑到安全性问题，通过构建种类超过122类3500个以上的安全防护工具库、病毒库、漏洞库。
平台投入运营后为超过60家的企业提供覆盖研发、生产、销售等主要环节的应用平台服务，通用工业软件以及工业APP。
二、转型工作情况
（1）战略规划
随着人工智能、大数据、物联网、新一代移动通信、区块链等新兴技术与制造业的不断融合，世界各主要制造大国纷纷大力发展工业互联网模式，推动了企业信息化能力提升、数据分析水平增强和资源灵活调配，带动从信息化到智能化的多层次应用发展。桐昆集团在自身几十年的发展历程中经历了自动化、信息化的转型，同时也存在数字化转型方面的诉求，同大多数头部企业类似，在工业数字化转型与智能制造方面遇到的主要问题如下：
工业数据更复杂、采集汇聚更困难
工业领域核心资产在跨地域、跨企业、跨行业的使用、共享、创新等方面有待突破
基于大数据，人工智能，微服务等新一代数字化技术的工业APP应用不足
工业数据管理方式较为落后、数据管理体系不健全、缺乏行业级的数据管理体系
桐昆集团对自身进行深度剖析之后，积极组建专项组织开展数字化转型项目建设，与联想集团成立合资公司，并由信息部牵头，成立项目管理委员会，通过联合工作制，先期建设化纤行业工业互联网平台，项目充分借鉴国内外类似项目的宝贵经验，并依托省级“1+N”工业互联网体系的强大支撑，在技术与商业模式方面保证项目的先进性。
项目建设以桐昆集团为核心，一方面面向桐昆内部，重点解决企业数字化运营中亟待解决的数据采集、数据贯通等基础问题，从而有效降低生产成本，提升生产率，辅助公司指挥运营;另一方面，面向整个化纤行业，实现上下游数据贯通，从而提升上下游企业协同能力，构建行业平台与应用标杆，初步达成以下目标：
有效降低产线生产成本
全面提高生产效率
辅助公司运营决策
强化企业上下游协同
构建行业平台与应用标杆
（2）业务模式
桐昆集团股份有限公司成立于1981年，总部位于浙江嘉兴，是一家主要从事高性能差别化涤纶长丝设计研发、生产制造和销售服务的股份制上市公司。经过三十多年发展，公司垂直整合了“炼化-石化（PTA）-聚酯-纺丝-加弹”全产业链，整体实力和市场竞争力不断增强，奠定了桐昆在中国聚酯纤维行业领军企业的地位。目前公司已具备500万吨石油炼化、420万吨PTA、640万吨聚合和690万吨涤纶长丝年生产加工能力，涤纶长丝产能和产量居全球之首。目前公司国际市场占有率约为12%，国内市场占有率约为18%，市场占有率位居行业首位。曾主持参与“十五”、“十一五”、“十二五”多项国家科技支撑计划，“2017年国家重大专项”等国家、省级科研项目。
公司现有总资产超449亿元，2019年主营业务收入近500亿元，营业利润37.62亿元，纳税总额37.98亿元，资产负债率52.31%，银行信用等级AAA级。公司员工18000余人，其中研发（R&D）人员1200余人。
公司目前拥有国家企业技术中心、院士专家工作站、博士后工作站、国家认可实验室、国家新合纤产品开发基地、省级企业研究院等研发平台。
（3）技术架构
桐昆集团化纤行业工业互联网平台会围绕着泛在连接、高效承载、智能融合、价值转化关键能力要素要求进行建设。桐昆集团化纤行业工业互联网平台将通过6+3的架构支撑企业，赋能行业，6+3即6大核心功能层与3大核心能力，6大核心功能层包括：设备层，边缘层，环境支撑层，平台层，应用层以及工业护理网安全防护，3大核心能力为基于6大核心功能所提供的核心支撑能力即工业设备管理能力，环境支撑及应用开发能力，服务用户能力。
桐昆集团化纤行业工业互联网平台功能架构
桐昆化纤行业工业互联网平台采用两级集成架构，向下采用边缘侧集成方式，针对分子公司以及行业客户的信息系统以及工业现场设备，工控软件以及传感器进行集成。向上采用微服务能力开放的方式对企业内部、行业客户、第三方工业APP以及省级“1+N”工业互联网体系进行集成。
桐昆集团化纤行业工业互联网平台集成架构
从技术架构来说，工业物联网系统可以分为前端数据源接入和数据采集、边缘分析、云端数据接入、大数据治理和分析平台，以及制造业应用平台几个部分。如下图所示。
桐昆集团化纤行业工业互联网平台技术架构图
三、转型成效
（1）企业价值
工业互联网通过跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的全面互联互通，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，构建数据驱动的工业生产制造体系和服务体系。
形成精准、柔性的生产运营体系。工业互联网推动形成基于数据和知识的精准化制造，实现加工过程、设备运行、生产管理与企业运营的最优化决策和自适应调整，提升柔性化生产能力。
构建基于平台的新型协作关系。工业互联网平台通过汇聚连接设计、生产、物流、供应链管理等各类制造资源，开展面向不同场景的应用创新，全面赋能合作企业。
创新商业和服务模式。工业互联网推动制造业实现以需求为中心的价值创造变革，催生出规模化定制、服务化延伸等新模式，形成工业电商、供应链金融等新业态。
（2）社会价值
形成化纤行业工业互联网平台系统架构，实现以桐昆集团为起点，汇聚行业业务数据，深化行业知识与应用，支撑跨企业、跨行业、跨领域的全生命周期信息服务，通过龙头企业典型场景的工业互联网应用带动整个行业数字化转型进程。
融合工业经验和数字技术，实现化纤行业工业知识的交换、公开与共享。在石化、化纤、纺织、物流等领域使数字技术能更好地应用于真实的工业场景。
实现广泛行业赋能，深化行业应用，共享行业解决方案。工业互联网平台专业性强，每个行业和企业单独搭建投入难度大、成熟时间长，工业互联网平台能帮助行业企业共享工业互联网的技术红利，快速构建深度的行业解决方案。
切合中国制造实际，带动中小企业发展。工业互联网平台通过按需付费的“云”SaaS服务模式，大幅降低企业的资金和技术门槛，服务于广大的中小制造企业。
四、面临的痛点难点及建议
（1）技术难点及创新
关键工业设备监控和管理技术
企业业务管理系统复杂，企业生产系统的改造、升级、优化和调整频繁，本项目能够自适应的在运行时动态调整数据获取方式和接口，同时建立动态自适应的工业现场设备数据接入系统。
横纵联合生产经营数据和管理体系
建立起工业互联网平台数据标准规范体系、数据运行保障体系、数据安全保障体系及数据资产管理体系；建立起数据资源全生命周期的采集、加工、分析、可视化展现能力。
（2）产品创新
结合5G互联技术提供一站式图形化方式的平台快速构建企业物联网络实现全平台工具的在线设计、开发与管理，用户可以通过一站式可视化管理平台。
结合机器学习平台提供工业机理与人工智能相结合的工业智能算法库提供自研的数据智能分析平台，它提供深度学习分布式框架、机器学习工具箱、预测库、优化库、知识库以及可视化展现工具。
（3）应用创新
现场管理应用为强化对现场生产作业实时情况的掌控，开发了覆盖全生产制造场景现场管理应用。
高价值设备预防性维护监控设备实时运行状态，通过全量数据采集、分析和判断设备的劣化趋势、故障部位、原因并预测变化发展。
智能排产帮助企业缩短排产时间，缩小生产计划与生产实际的差异；根据设备能力、负荷来安排可执行的计划，削减在制品库存。
智慧综合能耗利用完善的计量数据采集网络获取生产过程的重要参数和相关能源数据，经过处理、分析并结合对生产工艺过程用能分析，实时提供在线能源数据采集、用能监测。
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来源?| 中国上市公司协会
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