天津大沽化工股份有限公司数字化绿色化
协同转型发展案例
一、企业简介
天津大沽化工股份有限公司（简称“大沽化工”）隶属于天津渤海化工集团有限责任公司（BCIG），属化学原料和化学制品制造业，始建于1939年的天津大沽化工厂，伴随
着新中国的成立走过风雨84年，见证并参与谱写中国化工史辉煌新篇章。大沽化工致力于追求卓越铸就民族化工品牌，发展成为国内领先、国际一流化工企业，现拥有行业领先的年产50万吨苯乙烯、40万吨ABS树脂、10万吨AS树脂生产装置。主营产品包括ABS树脂、苯乙烯、AS树脂、HRG胶粉等，品质优异，客户稳定，畅销海内外，“红三晶”商标被认定为中国驰名商标。
大沽化工先后荣获国家级绿色工厂、国家级高新技术企业，国家卓越级智能工厂、国家健康企业、天津市智能工厂、天津市先进级智能工厂等奖项和荣誉称号。
大沽化工一直致力于建设数字化、绿色化智能工厂和高质量发展的一流企业。大沽化工秉承“实业创新、厚德至臻”的主义核心价值观，精细管理，精益经营，获得“质量、环境、职业健康安全、能源、合规、社会责任、测量、信息安全、两化融合”九体系认证，研发专利51项，获得DCMM数据管理能力成熟度二级认证、CMMM智能制造能力成熟度二级
认证和DTMM数字化转型成熟度四级认证。
二、大沽化工数字化绿色化协同转型方案
大沽化工致力于追求卓越铸就民族化工品牌，发展成为国内领先、国际一流化工企业。大沽化工贯彻落实集团公司部署的数字化转型工作任务，深入推动数字技术与制造业的深度融合，积极采用物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等新一代信息技术，以科学系统、前瞻引领、可操作性为原则，在结合企业自身特点、正确评估企业智能制造成熟度水平，认真研判企业内外部环境和发展趋势。确定建设总体实施架构包括1个基础支撑、2个保障体系、3大能力提升、4个重要特征以及4个核心功能平台。
大沽化工智能工厂总体架构图
1个基础支撑是指稳定安全的OT与IT基础设施及网络化自动化的智能制造设备，2个保障体系包括企业九体系认证和智能工厂标准体系，打造“提高运营效率”“降低企业
成本”“增强核心竞争力”3大能力，建成自动化、数字化、
智能化和绿色化四位一体的智能工厂。先后部署实施ERP运营管理平台、MES生产管理平台、HSE安全管控平台、MDM主数据管理平台和门户平台，建设成为以“4+1”体系的4个功能平台为核心，1个门户平台为中心，多平台深度交互，横向数据流通、纵向集成管控，实现优化管控结构、加强决策支持和提升企业核心竞争力，打造出集高端化、数字化、绿色化于一体的智能工厂。
三、取得的主要成效
（一）能源管理
大沽化工搭建能源在线监测系统，包含能源管理、能源分析、图形监控、碳排分析等功能，可以实现各种能源输配、生产、使用的实时监控，重点工序和设备的实时诊断，重要单元和设备的运行状态监控，为生产和能源的整体平衡调度提供全息支撑。对电表、水表、氮气表、天然气、蒸汽表等智能计量仪表实现实时数据采集和监测。展示数据主要包括三相电压、三相电流、功率、功率因数、有功总电能、尖峰平谷电能、瞬时流量、累计流量、瞬时热量、累计热量、温度、压力等，可通过实时曲线的方式显示在监控画面中，并按照“分类、分层、分显、分环”的设计思想进行展示，支撑每月能耗结算，自动生产统计报表，基于系统中数据异常判断模型，出现异常数据提前报警，及时发现问题，杜绝事态扩大，对生产造成不良影响。
能耗在线监测系统主页面
MES系统-能耗数据监测模块能源在线监测系统与MES系统集成，水、电、蒸汽、天
然气、氮气等能源数据上传至生产数据看板，为全厂生产调度、成本分析、生产管理等提供数据支撑。
解决的痛点问题：解决了能耗计量基础条件差，多以配电室监控系统结合人工抄表进行，模式相对滞后，无法对单
个设备、班组、车间、产品能耗及电能质量进行精细化统计问题。解决了仅了解各类能源总支出，各项详细支出、流转的走向、损耗等无法评判，流转过程的衰减对设备的影响、设备能耗成本优劣状况、设备维保运行成本等信息无法分析的问题。解决了预防措施弱，重点能耗设备、重点生产设备的运行状态及效率异常时反馈不及时，对空压系统、锅炉系统、制冷系统、变压器等二次能耗设备转换效率无法分析的问题。解决了过程无监管，能源采购-传输-使用过程形成管理盲区，对跑、冒、滴、漏的浪费无法控制的问题。
（二）环保管理
污染在线监测和风险预警场景基于VOCs在线监测系统、GDS气体报警系统对重点污染物排放、有毒有害气体等进行实时监控，并将环保在线监测数据实时上传至MES系统，实现环保全过程实时监测和风险预测预警，打通数据孤岛、贯通数据链。
其中，GDS气体报警系统集实时监测、预警处理、远程控制、设备管理于一体，通过网络连接实现数据传输和远程控制，现场布置了有毒气体报警器308台，可燃气体报警器
607台，缺氧报警器53台，对有毒有害及可燃气体进行实时监测和异常报警，可有效保障人员和设备的安全，保障企业安全生产，减少污染物泄漏。
生产现场13处VOCS在线监测进行系统布置用于监测环境中的挥发性有机化合物（VOCS）和非甲烷总烃，能够实时
监测空气中的VOCS浓度，并提供详细的数据报告，帮助评估空气质量和管理污染源，具备高灵敏度和宽线性范围，以确保能够准确测量不同浓度的VOCS。对现场废气流量、烟气温度、氩气压力、烟气流量，对现场总烃、甲烷、非甲烷总烃、苯、甲苯含量等环保数据进行实时监测。
（三）解决的痛点问题
传统人工巡检或离线监测无法实时捕捉气体泄漏、温度骤升、压力超限等突发危险，导致事故初期响应延迟，通过部署GDS系统，解决现场可燃、有毒气体的泄漏检测，降低火灾爆炸和中毒窒息的风险。搭载高效分析仪器（如气相色谱仪、在线质谱仪），实时监测反应物料成分、浓度、纯度等，数据同步至DCS系统，自动优化投料量、反应温度等参数，提升生产稳定性。在线分析小屋部署烟气在线监测仪器，实时分析COD、氨氮、SO₂等指标，数据直连环保监管平台，超标时报警器自动触发企业内部预警，同步启动污染处理设备，解决污染排放计量难、污染管理粗放等问题。
四、应用场景
（一）能源管理
将用能安全作为首要的功能需求，通过实时数据监控、异常告警等功能保障现场能耗设备的运行安全，在用能安全基础之上通过能源管理模块提高能源使用效率，降低单品能耗，以能耗分析为工具控制能源指标，挖掘节能空间，杜绝能源使用中的跑、冒、滴、漏现象，减少能源浪费，最后通
过长时间尺度的数据挖掘以单一能源的能耗预测、多种能源介质的单品能耗优化等模型节能降耗，优化用能结构。
（二）环保管理
通过对厂区有组织排放的实时监测，结合厂区视频监控、车辆监管、门禁系统、能源消耗、三维数字地图等各类数据，有效掌握并科学分析有组织分布浓度、变化规律等，依据分析结果进行智能化、信息化、科学化的管控，为企业环保治理工作提供有力支撑。
五、下一步举措
（一）化工行业知识模型搭建
通过整合石油化工行业复杂多变的工艺知识，形成系统化的知识库，利用自然语言处理技术结合大量涵盖了化工生产过程中的各个环节的精标语料，基于AI算法进行模型训练，构建融合人工智能技术的石化行业智能制造知识模型及集成开发平台，为生产运行决策提供科学、精准的依据，对提升产品收率与质量，降低能源消耗与碳排放，实现生产过程的绿色化与高效化具有重要意义。
（二）工业5G专网建设
天津大沽化工在智能工厂场景规划和建设过程中，发现智能工厂应用场景需要对无线网络的传输速度、实时性、确定性、融合感知定位等提出了更高需求，天津大沽化工拟新建5G毫米波专网，以满足智能运维、一体化数据中台、数字孪生系统和机器人集控的等工业互联网络。
（三）新型应用场景探索
通过智能AI机器人实现多维度，跨区域，多场景的智能安全管理。实现智能巡检+智能管理的多任务协同，完成安全管理人员，现场监护人员和巡检人员的多工种任务，保证一机多用的高效性。
六、存在问题和意见建议
（一）绿色转型与组织变革的双重挑战
随着企业向绿色化、数字化转型的推进，我们面临着组织架构和管理模式的深刻变革。这一变革不仅要求技术层面的升级，更需重塑企业文化，推动员工能力转型，并优化业务流程，以适应绿色生产的需求。同时，绿色转型意味着需要采用更环保、更高效的生产方式，这对现有组织架构和管理模式提出了全新要求，如何平衡转型过程中的稳定与变革，成为我们必须面对的一大难题。
（二）设备更新与绿色升级的紧迫性
大沽化工现役设备服役年限较长，尽管进行过局部更新，但距离实现全面绿色生产仍有较大差距。设备老化不仅影响生产效率，更增加了能耗和排放，与绿色化生产目标背道而驰。然而，设备更新过程中存在的空窗期对生产线影响巨大，如何在保证生产连续性的同时，完成设备的绿色升级，是我们亟待解决的问题。
（三）人员适应与绿色技能的提升
信息化系统的引入和绿色生产方式的推广，对员工的技
能提出了更高要求。外协人员和基层员工在面对全新信息化工作模式时，适应过程充满挑战。同时，绿色生产需要员工具备环保意识和绿色低碳能力，如何快速提升员工的绿色素养和技能水平，确保他们能够熟练掌握并应用绿色生产技术，成为我们绿色转型过程中的一大挑战。为此，建议加强员工培训，提升他们的绿色技能和环保意识，为绿色生产提供有力的人才保障。
