工业互联网赋能能源化工行业数字化转型研究报告（2025年）

工业互联网赋能能源化工行业数字化转型研究报告（2025 年）中石油（北京）数智研究院有限公司工业互联网产业联盟（AII）2025 年 5 月引言党中央、国务院高度重视数字化转型。党的二十大报告指出“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、网络强国、数字中国”。《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》明确提出“健全促进实体经济和数字经济深度融合制度，加快推进新型工业化”。能源化工行业是国民经济支柱产业，具有产业链条长、涉及领域广、技术含量高、经济带动性强等特点，工业互联网作为数字经济与实体经济深度融合的关键基础设施，正不断催生新产业、新模式、新动能，成为培育新质生产力和支撑新型工业化加速发展的重要驱动力量。通过工业互联网赋能能源化工行业数字化转型，是推动行业高质量发展、提高产业链供应链韧性和安全水平的重要抓手。当前能源化工行业企业普遍认识到数字化转型的重要性和紧迫性，探索开展了一系列面向科技研发、生产运营、经营管理等方面的实践探索，但仍存在实施路径不清晰，实施方法不明确等问题。为引导能源化工行业深化数字化转型，本报告面向行业发展需求，探索工业互联网赋能能源化工行业技术架构，梳理依托工业互联网开展数字化转型的方法实践，为企业转型提供有益借鉴。目录一、工业互联网发展现状 ................................1（一）工业互联网的内涵与意义 ..........................1（二）全球工业互联网的发展 ............................2（三）工业互联网通用体系架构 ..........................4（四）工业互联网技术产业发展趋势 ......................5（五）工业互联网特征优势 ..............................6二、能源化工行业背景形势 ..............................7（一）国家高度重视能源化工行业安全与转型发展 ......... 8（二）我国能源化工行业向高端化、智能化、绿色化演进 ... 8三、工业互联网赋能体系架构 ...........................10（一）设备边缘层提供物联设备接入和边缘计算能力 ...... 10（二）资源层提供底层基础设施支撑能力 .................12（三）平台层提供基于数据模型贯通的技术服务能力 ...... 14（四）应用层提供场景化解决方案服务能力 .............. 16四、工业互联网赋能能源化工行业作用价值 .............. 17（一）基于平台化的新型研发设计创新范式 .............. 17（二）基于智能化的高效精益生产 .......................18（三）基于新兴技术的智慧经营决策 .....................18（四）基于网络化协同的销售营销新模式 .................19（五）基于数字化绿色化协同的 HSE 管理升级 ............ 19五、工业互联网赋能能源化工行业应用 ...................20（一）工业互联网驱动的智慧工程设计与建造 ............ 20（二）工业互联网驱动的研发设计创新 ...................23（三）工业互联网驱动的生产运营优化 ...................25（四）工业互联网驱动的经营管理优化 ...................28（五）工业互联网驱动的营销销售变革 ...................29六、能源化工企业实施策略 .............................311一、工业互联网发展现状（一）工业互联网的内涵与意义近年来，数字经济浪潮席卷全球，新一轮产业变革蓬勃兴起，以未来网络、数字孪生、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术与工业技术加速融合，在一定程度上颠覆了传统的生产和商业运营模式。各工业大国凭借各自在信息技术领域的领先优势，加快实施一系列针对传统工业数字化转型升级的“再工业化”战略，谋求抢占新一轮竞争制高点。通过数字化转型保持长久活力和竞争力，已成为发展的“必答题”。工业互联网作为传统工业数字化转型的关键路径之一，正成为各国改造提升传统工业、塑造未来产业竞争力的战略选择。传统工业 IT 架构采用垂直耦合的模式，易导致数据碎片化、信息孤岛化、技术异构化，负责不同业务环节或流程的子系统间彼此孤立，无法满足新形势下企业统筹规划、决策优化、高效管理及敏捷响应等新需求。在此背景下，以泛在互联、全面感知、智能优化、安全稳固为特征的工业互联网应运而生。工业互联网作为全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式，通过新兴信息技术构建“人-机-物”的全面互联，基于规模化数据、先进算力与智能化算法，实现海量工业数据的实时采集、高效传输、精准分析和智能反馈，形成覆盖全产业链、全价值2链的新型工业网络协同制造与服务体系，推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。近年来，工业互联网在实体经济数字化转型中扮演着愈发重要的角色。作为数字经济与实体经济融合的重要载体，工业互联网深入能源、化工、交通等多个领域，提供强大的网络连接、计算处理和数据分析等新型能力支撑，通过优化资源配置和促进产业链协同，推动各行业研发模式创新与生产流程优化，助力传统工业制造体系和服务体系的重构。如今，新一轮科技革命深入发展，技术创新进入了前所未有的密集活跃期，人工智能技术的崛起，特别是大模型的广泛应用为传统工业发展带来全新范式。汇聚了算力、数据、算法及知识的工业互联网，已经成为人工智能技术落地的重要载体。通过工业知识注入，实现工业机理与通用人工智能大模型的有机结合，一系列具备工业文本生成、知识问答、理解计算、代码生成及多模态处理等核心能力的工业大模型不断涌现，进一步助力实体经济的数字化转型。（二）全球工业互联网的发展工业互联网概念由 GE 公司于 2012 年首次提出。GE 将工业互联网定义为一个开放的、全球化的，将人、数据和机器连接起来的网络，核心要素包括智能设备、先进的数据分析工具以及人与设备的交互接口。2016 年，在工业和信息化部的领导下，3由中国信息通信研究院牵头，联合相关企业成立了工业互联网产业联盟（AII），明确工业互联网定义“是新一代信息技术与工业系统全方位深度融合形成的产业和应用生态，是工业智能化发展关键的综合信息基础设施”。工业互联网是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品及人之间的网络互联为基础，通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织变革。放眼全球，各工业大国均出台了工业互联网领域的顶层战略，加快推动工业数字化转型与智能化发展，强化工业核心竞争力，抢占竞争制高点，夺取发展主动权。美国高度重视发展制造业，多年来持续并强化布局先进制造业，坚持市场化原则，依托其行业巨头强大的互联网技术和发达成熟的市场机制发展工业互联网，自 GE 提出“工业互联网”概念