生物化工行业正面临环保标准升级、原料成本上涨与市场竞争加剧的多重挑战，传统发酵、提纯等生产环节亟需通过智能化改造突破发展瓶颈。数据显示，2025年全球生物基化学品市场规模将突破800亿美元，智能化生产技术贡献率预计超40%，数字化转型已成为行业突围的必由之路。

山东柠檬生化有限公司（以下简称：柠檬生化）作为国内柠檬酸行业领军企业，深耕生物发酵领域30余年，产品涵盖食品添加剂、医药中间体等六大系列。其柠檬酸系列产品，年产量达40万吨，产品市场覆盖全球一百二十多个国家和地区，其中70% 以上供应国外市场，是全球柠檬酸专业生产领域的头部企业之一。

（一）技术与管理双轮驱动实践

生产智能化：柠檬生化淘汰传统间歇式发酵设备，引进德国西门子全自动连续发酵系统。新系统运行后，发酵周期从72小时缩短至48小时，原料转化率提升12%，每年可节约玉米原料1.2万吨，生产成本降低，在国际市场上的价格竞争力提升，为进一步扩大市场份额奠定了坚实基础。

管理数字化：公司部署MES与ERP系统，搭建起从原料采购到质量检测的全流程数据可视化平台，通过系统实时共享数据，订单响应速度提升35%，真正实现了“需求驱动生产”的敏捷供应链模式。

能源绿色化：公司采用余热回收与光伏供电装置，将生产过程中产生的废热转化为蒸汽，用于后续工艺环节；屋顶光伏板每年可为厂区提供数百万度清洁能源。这些举措使单位产品能耗下降18%，年减少碳排放1.5万吨。这些节能降耗举措不仅降低了企业的能源成本，更通过绿色生产模式的构建，助力柠檬生化成为行业内低碳转型的标杆企业，为区域工业绿色发展提供了切实可行的实践样本。

（二）转型成效

数智化转型的成果在生产数据上得到直观体现。2024年，柠檬生化产能提升20%，产品优级品率从92% 跃升至98.5%，出口欧美市场不良率降至0.1%以下，年新增经济效益超8000万元。更重要的是，公司通过智能化升级，不仅破解了行业发展难题，还为传统生物制造企业的转型之路提供了可复制、可推广的经验。

（一）发酵环节的“智能黑灯车间” 

柠檬生化在发酵车间部署500+物联网传感器，实时采集发酵罐温度、pH值、溶氧量等128项工艺参数，通过AI算法动态优化控制模型，使柠檬酸产酸率从140g/L提升至165g/L，较传统工艺提升18%，单罐日均产能提升18%，人工巡检成本降低70%。凭借这一智能化成果，该车间吸引众多企业前来参观学习，为生物发酵领域的智能化升级提供了宝贵经验与借鉴模式。

（二）研发创新的“生物数字大脑”

公司设立山东省柠檬酸工程技术研究中心，联合山东大学、齐鲁工业大学建立生物发酵智能控制联合实验室，年均研发投入超5000万元。2024年启动高产菌株智能选育项目，采用基因编辑与高通量筛选平台，菌株产酸能力提升20%，研发周期从18个月缩短至6个月。目前拥有有效专利34项（其中发明专利5项），参与制定行业标准5项和2项行业标准，产品通过FDA、EFSA等国际认证，出口120余国。这一系列创新举措不仅巩固了柠檬生化的行业地位，更以科技赋能产品品质与市场竞争力，使其在全球生物化工产业格局中占据了重要的创新高地。

（三）产业升级的“智造生态园区”

总投资5亿元的柠檬生化智能生物产业园正在建设，重点引入工业机器人、近红外在线检测系统、5G+边缘计算平台，建成后将形成年产20万吨高端柠檬酸及衍生品的产能规模。园区采用全流程智能管控系统，可实现订单响应速度提升40%，单位能耗降低25%，预计年新增产值10亿元，成为潍坊生物制造产业升级示范工程。

面对生物经济与数字经济融合机遇，柠檬生化将以“技术引领、生态协同”为战略核心，聚焦三大方向加速转型：

（一）技术攻坚：突破高端生物制造壁垒

2025年底前建成潍坊市生物基材料重点实验室，研发功能型柠檬酸酯、可降解塑料单体等高端产品，推动产品附加值提升50%。计划投入1.2亿元开发新一代微生物发酵菌种，在医药中间体领域实现进口替代。

（二）产业延伸：打造全链条数智化生态

依托智能生物产业园，构建“菌种研发-发酵生产-下游加工-智慧物流”全产业链闭环，通过工业互联网平台整合上下游100+配套企业，形成年产值20亿元的生物制造产业集群。

（三）绿色转型：引领低碳生物制造

计划投资8000万元布局光伏发电、二氧化碳捕集利用等项目，力争2026年园区碳排放强度较2020年下降45%，创建国家级绿色制造标杆企业，以“零碳生物制造”模式赋能可持续发展。

在国家制造强国战略与山东省“数转智改”政策的推动下，柠檬生化以智能化改造为核心，实现了企业生产效率与产品质量的双重提升。从智能发酵车间的自动化运行到研发实验室的技术突破，企业通过技术创新与模式重构，成功完成了从传统生物制造向智能化生产的转型。这不仅有效解决了企业自身在效率、能耗、创新等方面的发展难题，也为生物制造企业提供了极具参考价值的转型范例。柠檬生化用实际行动证明，数字化转型是传统工业企业突破发展瓶颈、提升核心竞争力的关键路径，其积累的经验将为区域内更多企业的转型升级提供有力借鉴。

作为省级制造业数字化转型促进中心入库建设单位，工信国际潍坊中心未来将继续致力于潍坊制造业数字化转型实践探索，分行业分场景挖掘“数转智改”优秀案例，通过举办行业座谈、生态沙龙、技术培训等系列活动，为我市工业企业提供更多数字化转型路径和切实可行的实操样板。