作者 :《雲栖戰略參考》
編輯：阿裡雲研究院内容營運主管 趙子千
編者按：
在六國化工這一數字化轉型案例中，依托 SAP 的 ERP 平台、基于阿裡雲“工業大腦”，再通過杉數科技自主研發的“求解器”産品搭建的 AI 決策中台，幫助到企業一步步解決人工問題，從自動化，到資訊化 / 數字化，到實作資料驅動的 AI 智能決策。
導語
因新冠疫情影響，國外磷肥企業開工不足、産能下降，今年以來，磷化工産業鍊相關産品價格持續上漲。并且中國積極推動的“工業4.0”數字化更新，使得國内化工公司的業績持續向好。
今年7月31日，化工龍頭股“化肥巨頭”六國化工釋出2021中期業績。财報顯示，經曆多年國企數字化艱難改造轉型之後，如今六國化工淨利在增長。公司2021上半年實作營業總收入27.5億元人民币，同比增長21.4%；實作歸母淨利潤1.5億元，同比增長132.2%；報告期内毛利率為14.86%，同比增長5.49%；淨利率為6.98%，同比增長160.99%，業績持續向好。
六國化工全稱是“安徽六國化工股份有限公司”，成立于2000年，主要從事磷複肥、精細磷化工、合成氨和甲醇等生産與銷售。2004年3月5日，六國化工成功在A股上市，一度成為中國化肥行業的領軍企業。
上市十七年間，六國化工所在的中國化肥行業經曆了翻天覆地的變化。
近幾年，一方面随着農業發展，化肥和農藥等化工需求急劇增加，另一方面無化肥的有機食品也在市場中流行起來。這樣一種競争狀态使得化肥售價波動較大，産能結構性過剩、産品同質化嚴重、低水準競争等嚴峻現狀倒逼化肥企業轉型更新，必須提升産供銷一體化的能力。
六國化工不斷進行數字化改造更新，希望借此提升競争力，智能化提升産能。“我們在傳統化工的控制過程中引入工業智能來替代人工操作，減少人工幹預，實作流程的智能化、自動化，進而帶來效能提升。”今年7月初，在六國化工的會議室裡，身着藍色工裝的六國化工總經理馬健向我們介紹了六國化工數字化更新改造的整個過程。
自2016年開始，六國化工先後引進SAP（思愛普）的ERP系統，阿裡雲的大資料計算平台和工業大腦，以及專注于智能決策的“杉數科技”，實作産銷協同、庫存周轉的決策優化，完成了“自動化—資訊化/數字化—智能決策”——“數字化三級跳”。
回顧整個數字化轉型的過程，其實SAP為六國化工打下了資料基礎，而阿裡雲則讓他們學習到如何将産業場景與前沿技術深度融合，後面與杉數科技的合作才變得順暢。
01 一級跳：搭建ERP系統
地處皖中南，中國古銅都——安徽銅陵是一座曆史悠久的城市，六國化工就坐落于此。六國化工前身是銅陵磷铵廠，成立于1986年，系國有大型企業，中國重要的磷肥工業基地，國家“七五”期間重點建設的國内第一家大型高濃度磷複肥生産企業，曾被列入國家國債專項資金支援項目，是國家重點發展的磷肥生産大型骨幹企業。
2004年2月19日，六國化工登陸上海證券交易所。目前該公司集化肥、肥料、化學制品、化學原料、磷石膏、礦渣等産品的研發、生産、銷售和服務為一體，現有1個本部、7個控股子公司。截至2021年上半年，六國化工總資産達到人民币53億元。
但過去數十年來，随着時代發展，化肥售價波動性較大，業務倒逼企業轉型。過去，六國化工内部，銷售與計劃模式缺乏量化指導，一切都是人工完成，臨時調整多為線下溝通。由于銷售員對銷售量預估精确度較低，會出現長尾貨品庫存積壓現象，也會出現補單、插單現象，還會因工廠或倉庫改造等突發事件導緻正常品缺貨。生産計劃落地與實時追蹤困難，直接導緻六國化工業績受到影響。
六國化工2016年全年财報，公司實作營業收入44.57億元，淨虧損達1.25億元。
馬彩雲是六國化工的一位計劃員主管，她對長期的人工資料資訊報備，深有感觸。她說：“以前，審計财務都是線下人工進行的，大概每個月都需要彙報帳售數字和需求量，銷售預測、品種、資料等均彙成紙質表格。以前我一做這個就頭疼，天天晚上加班，因為時間太緊了，兩三天内就要做好所有的銷售統計和生産計劃，不止是六國化工本部，其他子公司的生産也要統籌起來，效率十分低下。但現在都是通過線上線下關聯方式工作。”
而企業資料化大勢讓六國化工看到了可能解決問題的辦法，開始走上了探索數字化轉型之路。
首先，六國化工開啟了“一級跳”：初步引進了SAP的ERP（企業資源計劃）系統，標明SAPAnalyticsCloud（分析雲）+SAPBW/4HANA（資料倉庫）作為智能分析的平台，更新到資料統一管理。目标是建設集團化資料标準，統一内部管理分析口徑，建構結構化名額體系和資料分析體系，建立企業級資料倉庫，提高資料分析的時效性，包括生産控制、銷售資料、預警監測等一應俱全，最終實作了管控集團化，營運協同化，決策資料化。
根據六國化工提供的資料，通過SAPS/4HANA更新項目，六國化工的結算效率提升80%，審批效率提高90%，紙質審批減少50%，資料及時性提高80%，整體有了很大的效率提升。
但這些還不夠。由于化肥産業，需要輸出大量的資料，光一個ERP平台，隻能從紙質轉向線上而已。對于傳統化工行業來說，生産參數名額來源于設計名額，就是經驗名額，但缺乏全局資料計算的支撐。是以，六國化工需要搭建一個全新的智能體系，這極為重要。
那麼，推動智能化的第一個助手——阿裡雲入場了。
02 二級跳：阿裡雲帶着“工業大腦”來了！
2018年8月，銅陵在全省率先推動實施“工業大腦”項目。基于阿裡雲大資料計算平台和獨有的工業大腦，六國化工公司的“磷酸萃取率提升大資料應用項目”成為第一個示範項目。阿裡雲智能制造研發總監孔令西（花名：泰天）表示，當初可以實施“工業大腦”項目，主要由于企業自身有着非常強的數字化轉型訴求。當時，阿裡雲也在積極探索産業智能的落地，是以一拍即合，雙方都希望探索如何用智能技術創造新的增量價值。
六國化工在磷酸工廠中的房間，引入了阿裡雲的工業網際網路和“工業大腦”，工業網際網路負責采集全局資料，把生産中産生的溫度、流量、加礦量、壓力等資料收集起來，工業大腦利用雲上算力和人工智能算法優化引擎，對大資料進行深度分析挖掘，把它們内在聯系找出來，給出用料參數優化的建議，指導工廠中的房間操作人員進行生産過程優化，提高磷酸萃取率，進而實作從“經驗名額”向“資料名額”轉換。
孔令西指出，在這一項目中，阿裡雲利用了IoT、雲、大資料和AI技術的優勢，不斷地把實時運作資料采集上雲，工業大腦的部署也在阿裡雲上，工業大腦中的人工智能算法引擎不斷地對生産資料進行高速處理、分析和計算，再結合挖掘出的人工操作工藝經驗，使六國化工實作磷酸生産效率的最大化。
經過14個月的不懈努力，既實作了節能減排，也實作了降本提質增效，項目運作結果符合預期。馬健介紹說，在“工業大腦”的幫助下，六國化工的磷酸萃取率從早前的95%提高到95.6-96.2%，磷轉化率平均提升0.79%（最高提升至1.2%），非水溶磷的殘磷率穩定性得到大幅提高，控制波動性的标準差顯著降低，預計可以為企業每年帶來約500萬的經濟效益，每年可節約磷礦石資源6000噸，減少磷石膏固廢約1萬噸。以最高提升1.2%計算，每年可為六國化工帶來1200萬元的收益。
2019年，六國化工的“工業—環境大腦”榮獲全球智慧城市大會（SCEWC）中國賽區數字化轉型大獎。特别值得一提的是，2019年工信部頒發的“百家大資料優秀案例”，六國化工的“工業—環境大腦”是全國唯一一家化工企業。
值得注意的是，阿裡雲的“工業大腦”技術是在SAP的ERP系統建成後實作的，并沒有重新做一套系統。對此，孔令西表示，工業的垂直細分領域很多，并且每個工廠從自動化到資訊化牽涉的系統也很多，很難有一家供應商，可以提供全部的産品或技術，是以一個企業用很多家的産品與技術是必然的。但是我們不能再做一個煙囪式建設，讓彼此無法互聯互通，而是希望能建構一個統一的資料、算法、應用平台，實作對資料、算法、應用的統一管理，進而實作不同系統應用之間的協同。
“我認為，目前智能制造最大的技術難點，就是如何實作各種系統和資料的無縫連接配接與共享，建立統一的資料标準，在一個平台上實作真正的協同。”孔令西說。依托于工業大腦的項目，還做了進一步的延伸，在子公司做了能源的控制、環保優化、品控AI篩選等項目。比如利用視覺分析進行品控的自動打分，對績效考核及産控非常有實質意義。
但這還不能滿足六國化工的另一個需求——産銷協同。因為化工行業，特别是農業化工行業，是充分競争行業，我國磷肥行業協會統計：國内每年規模以上企業的磷肥産能為2000萬噸，市場需求量隻有1000萬噸。加上新冠疫情影響，六國化工迫切希望系統性地提高企業經營決策品質與智能化水準，提升抗風險能力，尋求決策智能化的突破口。
這時，另外一家智能決策技術解決方案商“杉數科技”進入了六國化工的視野。
03 三級跳：杉數搭建數字化到智能決策體系
2020年8月，六國化工宣布與杉數科技達成合作，後者将為六國化工提供一整套的計劃與産銷智能協同解決方案，全面實作産銷鍊條資料打通、智能算法輔助、産銷協同實時模拟等優化方案，提高決策水準。
具體來說，杉數科技首先解決了産銷鍊條資料打通問題，整合了六國化工産銷鍊條多系統資料，提供實時準确的關鍵産銷資訊，全面反映六國化工供應鍊狀況；其次，引入智能算法，實作需求計劃優化、補貨及庫存優化、生産計劃優化等；第三，産銷協同仿真模拟，實時的模拟計算産銷平衡的決策，直覺的展示各決策帶來的影響。通過杉數科技研發的COPT求解器以及其AI決策中台，六國化工實作了量化的最優排産決策，加速推動企業從“制造”向“智造”的數字化轉型。
根據六國化工的資料，訂單平均滿足率，整體可以保持在較高水準，業務人員将精力集中在産銷異常的産品上。另外每月庫存保持在較穩定水準：1-4月，可以用較低庫存水準實作較高的服務水準，5-8月可再稍微提高庫存水準，提高服務水準。“我們把原來18個銷區、250萬噸的化肥銷售量進行了重新的拆解，變成可視化圖譜：通過算法分析，模拟優化出銷量最好的産品種類，細化到銷售區甚至銷售員的業績，再進行生産。”六國化工資訊中心主任吳昊表示，盡管算法預測依賴的資料量不大，但這一銷售預測的結果對于六國化工來說極為重要，旨在均衡年度淡旺季庫存，提高整個供應鍊的運作效率，預計每年可降低庫存占用資金1800萬，生産效率提升15%。
事實上，六國化工依靠杉數科技COPT求解器背後的一套定制化數學規劃方案，即通過複雜的現實問題模組化成數學問題，針對多種已經建立的線性、整數及各種非線性模型，進行大量計算，用數學方法求解出最優的解決方案。
杉數科技聯合創始人&CSO、斯坦福大學運籌學博士、上海财經大學教授葛冬冬表示，工業4.0和網際網路時代依靠AI技術幫助企業進行相關決策是大勢所趨，利用“求解器”幫助企業在各種複雜問題下完成最優決策，這也是目前很多公司的迫切需求。
六國化勞工士稱，杉數科技給六國化工做的是一套定制化解決方案，後續有專門的人員對接，随時回報軟體中功能不完善的部分、修正bug。當然，方案也會存在需求并不能完全滿足等情況，雙方還在不斷磨合與探索中。
正如六國化工所說，他們正借力智能化實作“二次創業”。
04 科技創新到底如何發揮潛力？
任何行業的創新都有兩條路徑：一條是模式創新，一條是科技創新。模式創新是橫向擴張，需要不斷複制商業模式的成功，巨頭更容易發揮作用；科技創新則是縱向發展，需要不斷更新認知範式，更容易激發有技術潛力的公司發展更大的潛力。
阿裡雲通過科技創新能力，進軍智能制造行業，深入挖掘業務與技術結合的創新點，與六國化工這類化工龍頭企業合作，這對于阿裡雲自身來說是一個新的課題。
在六國化工這一數字化轉型案例中，依托SAP的ERP平台、基于阿裡雲“工業大腦”，再通過杉數科技自主研發的“求解器”，幫助到企業一步步解決業務問題，從自動化，到資訊化/數字化，到實作資料驅動的AI智能決策。
孔令西說：“每個工廠涉及的系統還是非常多的。很難有一家廠商通吃，去提供全面的産品解決方案。背後一定是這家企業階段性發展的種種需求，綜合去做判斷。”
中國科學院院士陳十一說，“中國把工業軟體作為七大國家關鍵核心技術需要攻堅的任務，科技攻關要堅持問題導向，奔着最緊迫的問題去，要從國家急迫需要和長遠需求出發，在石油天然氣、基礎原材料、高端晶片、工業軟體、科學儀器裝置、化工制劑等方面，這是國家卡脖子的問題，是以，國産工業軟體發展是國家的戰略。”陳十一表示，工業仿真軟體是自主工業軟體薄弱環節，短闆當中的短闆，發展之路艱難而漫長。
對處在數字化轉型浪潮中的企業來說，技術不斷突破之外，讓技術真正産生商業價值同樣重要。