何文波:关于中国钢铁工业数字化转型的思考

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发布时间:2022-05-20 07:07:37

  随着工业革命和新一轮科技浪潮的席卷而来,特别是云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术在工业领域的大规模应用,人类工业文明正在迈入数字经济时代的初期,人类由工业文明逐渐正在向数字化、网络化、绿色化、个性化、定制化,定制是注重用户体验和价值创造的网络智能制造文明演变。绿色低碳、网络智能、融合创新、共创分享正在成为智能制造的新特点。

  目前,我国处于工业化进程的后期,制造业发展迅速,规模庞大。以钢铁业为例,按照工信部规范企业统计的口径,有高炉775座,其中3000立米就有44座,转炉743座,电炉217座。

  整体中国的工业竞争力在不断提升和改善,钢铁工业更是如此。但发展不充分、发展不平衡也是工业系统的基本现状。除了少数企业已经达到世界一流水平之外,大多数产业和企业仍处于全球产业链的中低端,传统低成本的比较优势在弱化,同时基础研发、科技创新能力不足、面临资源环境双重因素,日益趋紧,使得我国制造业面临来自发达国家和新兴经济体两端的挤压,制造业动能转换和产业升级迫于眉睫。

  习总书记指出,信息化为中华民族带来了千载难逢的机遇,我们必须敏锐抓住信息化发展的历史机遇。中国工业体系大而全,具有丰富的应用场景、广阔的市场空间和强大的内生动力,迫切需要也应该能够实现与数字化、网络化、智能化的融合发展,这将成为我国工业体系转型升级、增强和重塑竞争优势的重要抓手。

  钢铁产业是制造业的基础,是支撑中国经济社会发展的脊梁。总书记在六中全会上曾经讲过一句话“全党要团结得像一块坚硬的钢铁”,所以钢铁象征着团结,象征着力量。不仅如此,大家都很熟悉,还代表着绿色,代表着智慧,即产能的颜色、产线的智商,这两件事好了,中国的钢铁就可以领先于世界。

  钢铁工业作为典型的流程性大工业体系,是一个覆盖设计、物流、仓储、生产、检测和下游应用的全过程极其复杂的巨大系统,工业互联赋能钢铁工业,将成为推动我国传统产业与战略性新兴产业工业互联进程的重要切入点和突破口,迫切需要率先在信息化环境下实现企业管控的高度集成;各业务单元高度协同的一体化运营体系,迫切需要以信息技术为支撑,实现工业互联,智能制造和数字化变革迫切需要网络化的产业链集成,实现数字化产品生命周期管控。

  按照国家总体部署以及钢铁行业结构性改革的要求,钢铁行业不断夯实信息网络基础设施建设,特别是近十年来钢铁行业持续在自动化、信息化方面投入大量资源,据统计每年都有将近百亿元的专项资金投入数字化改造升级。生产过程的整体自动化水平明显提升,大型企业基本完成了基础自动化、过程控制、制造执行、企业管理、决策支持、5G信息化系统建设,信息化应用全面覆盖各业务领域,已从生产制造环节衍生到服务环节,从企业内部衍生到上下游产业链。

  工业互联网赋能钢铁行业,形成平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延伸、数字化管理以及网络化协同六大应用模式,已经覆盖29个典型应用场景,比如机器代替了人工现场作业,特别是取缔了高危险区域的人工作业;开展计控中心建设,通过利用智能感知、物联网、图像识别、人工智能等技术,在现有产线基础上改造完成,对企业内部组织形式、管理流程、决策形式、岗位职责等进行流程再造,提升了企业运营效率。

  传统的作业区和工厂已经被重新定义,90%以上的企业建设了能源管理信息系统和环保监测系统,宝钢股份、沙钢等都是世界顶尖企业;建立了“黑灯工厂”和智能车间,已实现了24小时不需要多人值守。宝武、鞍钢、太钢、华菱、湘钢、南钢等9家智能制造企业,在智能车间、智慧矿山、大规模定制等应用领域取得显著的成果,宝武韶钢从智慧制造的点、线、面三个方面同步开展全流程资源配置,推动流程再造和组织变革,完成了从职能型组织向流程型组织的转变,有效提升了组织运行效率和管理效率。中国宝武成为唯一入选世界数字化“灯塔工厂”的中国企业。

  根据中国钢铁工业协会的了解,目前约有80%的钢铁企业正在推进钢铁生产流程由响应制造向预测制造的转变,由事后处置向事前预防、预判转变,由自动化向智能化的转变。钢铁行业的信息化、工业化、数字化融合基础基本建立健全,数字化转型初显成效,为下一步钢铁行业智能化“质”的飞跃孕育了新动能。

  我国钢铁行业“两化”融合总体水平取得了长足进步,为提高行业整体智能制造水平,奠定了坚实的基础。以大型钢铁为代表的第一梯队,经过多年的发展,在产业链协同模式创新及数字化工厂建设等方面不断提升,形成了一系列典型应用的优秀案例。

  同时我们也清楚的看到如何从个体优势转变为整体优势,从优秀案例转变为行业标准规范推广应用,带动全行业整体化数字化转型,实现智能化质的飞跃仍需做出巨大努力。

  数字化转型的目标是实现资源全局优化配置,解决不确定性问题,实现大规模定制和预测式制造,以满足下游客户的个性化需求,其基础是标准化和精益化,核心是工业软件。企业需要做好技术与软件两大变革的应对,把握好技术推进的节奏,以价值创造为前提,技术的先进性要结合企业的市场竞争定位,要适时适度,并不是所有都是越先进越好。

  当前钢铁企业还有很多企业数字化程度较低,行业仍然比较分散,数据基础相对薄弱。工业互联网是基础设施,如果企业自身没有数字化,什么网也没用。所以,也有的企业盈利能力有限、资金不足,自行研发推动智能化升级改造投入不够,数字化赋能的动力意愿不足。很多企业专业人才缺乏,及时跟踪和研究数字技术、信息技术、工业互联技术的人才供给不足。钢铁行业整体也存在智能装备标准化不高、数据信息整合系统性较差、智能制造共工作性技术研发推广不够、工业大数据价值未充分挖掘、信息新技术与钢铁技术结合不够等问题。数字作为最重要的生产要求和战略资源,蕴含了巨大的价值,急需集行业力量深度挖掘。

  近年来,协会大力推进信息化与钢铁工业的融合,组织开展行业“两化”融合评估,发挥标准引领作用;编制了《钢铁行业信息化与工业化融合评估规范》《钢铁行业智能制造标准体系建设指南》,搭建信息和资源交流共享的平台,开展专项技术交流,推广共性技术应用,不断宣传推广成功案例,形成了钢铁行业信息化发展建设指导意见、钢铁行业智能制造解决方案推荐案例以及《工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南?,搭建钢铁行业智能制造标准、验证公共服务平台等等,构建上下游创新生态圈。

  刚才提到了重点关心两件事,一是产能的颜色,二是产线的智商。从现在的发展来看,还有9个字非常重要,即原来我们聚焦的生产线,现在聚焦的产业链,下一步更要聚焦的生态圈,目前都很重要。

  生产线是技术的集成,要数字化、精益化,然后工业互联网才有用;产业链是由产品牵引的,上下游基于全生命周期的理念;生态圈是全要素效率的最大化不仅仅是产品和服务。产业链、生态圈没有工业互联网的支撑几乎不可能,只是一个理念。所以,从这个角度,它催生了生态圈的理念。对钢铁行业这个趋于产业链、生态链中间的核心产业非常重要,我们对工业互联网基础设施的应用寄予非常大的期望。

  当前我国钢铁行业仍然处于高质量发展的起步阶段,发展不平衡、不充分的问题依然突出,世界强企有一些,但依然很少。产能与需求平衡的压力长期存在,绿色低碳发展将倒逼企业转型等等。据此,钢铁行业明确了下一阶段的工作方向、工作重点,聚焦“一个根本任务”,坚持“两大发展主题”,解决“行业三大痛点”,推进“一个重要进程”:

  聚焦一个根本任务,就是要提升产业基本能力和产业链现代化水平;坚持两大发展主题,就是要坚持绿色发展和智能制造;着重解决行业三大痛点,就是控产能扩张、促产业集中、保资源安全;推进一个重要进程,就是要持续推进中国钢铁产业国际化进程。

  面对世界新一轮工业革命,进一步加快钢铁行业数字技术应用和数字化改造,是推动行业转型升级的重要途径。虽然中国钢铁工业在数字化转型上取得一些成绩,但是前面要走的路还很长,必须准确充分的理解钢铁行业在数字化转型过程中面临的困难和复杂性,找准着力点。首先要进一步提高对数字化转型的认识,要强化数字化转型与企业的战略匹配。企业要做好相应的组织变革、管理方式的变革,以真正推进体系重构和流程再造,并着重在以下三个方面取得突破和进展:

  一是加快数字化标准体系建设。数字标准化是解决全行业一体推进智能制造升级的基础。目前钢铁行业内和上下游产业间,不同企业的信息化系统都是在不同阶段由不同厂家实施的,所以数据异构问题、数据孤岛、数据质量问题很严重,需要我们充分发挥行业组织行龙头企业的主导作用,围绕钢铁行业的重要数据及关键内容统一数据规范、数据支点和数据语言体系,推动形成相关行业标准、团体标准、企业标准;建立行业大数据中心,健全行业数字标准开放的相关制度;积极融入全国智能制造标准信息资源共享体系,实现钢铁行业及上下游产业在数字化空间共建共治共享。

  二是组织力量突破一批关键技术。钢铁行业在工业互联网建设过程中,还存在诸多技术难题有待突破,包括平台接入数据的能力、数据采集能力、数字化模型、平台间数字流通、协议没有统一标准、协议数量众多等等难题,解决这些技术问题无现成可套用的成熟解决方案,需要大力推进技术攻关和实践探索,甚至部分的反复或失败。只有技术创新和技术突破才能真正使钢铁行业的工业互联网平台走在世界前列,才能真正实现中国的钢铁制造由大变强。

  三是要用工业互联网的思维和体系重塑钢铁产业生态系统。面向绿色低碳发展方向和碳中和目标,打造绿色高科技钢铁产业。实现“双碳”是一个深具战略性的历史性重大课题,对钢铁来说尤其重要,这也是一项复杂庞大的系统工程。

  钢铁冶金低碳转型不仅需要技术创新支撑,更需要上下游产业的互相支持与协同,实现绿色制造,包括绿色制造、绿色产品、绿色产业。

  绿色制造需要数字化迭代升级,新工艺装备及技术改造的投入、能效的极致管理、绿色产品的精准营销和交付、绿色低碳的采购、绿色低碳的物流、碳足迹管理、供应链服务等等与之相协同。要持续推动工业互联网技术与钢铁绿色制造过程深度融合,提供全生命周期的绿色智慧制造解决方案,助力钢铁生产,实现全流程绿色制造高科技生产。

  智能制造已成为新一轮工业革命的核心驱动力,数字化、智能化将引领企业发展理念、生产模式发生重大而深刻的变革,重塑技术体系、发展要素和价值链。钢铁行业数字化转型是实现钢铁行业高质量发展的其中应有之义,钢铁行业将抓住数字化转型契机,大力推动转型升级和高质量发展。我们愿意与世界钢铁同行和上下游合作伙伴一起,共同迎接挑战,携手走向未来!




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