本文作者：楊芳 和君咨詢 咨詢師

十四五期間鋼鐵行業(yè)除了兼并重組、產(chǎn)業(yè)整合、產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)，還有一個(gè)重要的命題——數(shù)字化轉(zhuǎn)型。鋼鐵行業(yè)作為一個(gè)勞動(dòng)密集型、資金密集型、技術(shù)密集型的傳統(tǒng)制造型行業(yè)，要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨，勢(shì)在必行！

隨著鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能任務(wù)接近完成，鋼鐵行業(yè)逐步由規(guī)模性調(diào)整進(jìn)入質(zhì)量效益性調(diào)整的新階段，同時(shí)行業(yè)由增量競(jìng)爭(zhēng)逐漸進(jìn)入存量競(jìng)爭(zhēng)，低成本、高效率和優(yōu)質(zhì)服務(wù)以及快速的市場(chǎng)反應(yīng)能力成為鋼鐵企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、供應(yīng)鏈冗長(zhǎng)，當(dāng)今正面臨原材料價(jià)格波動(dòng)大、設(shè)備維護(hù)成本高、工藝知識(shí)隱形程度高、下游需求日益?zhèn)€性化、物流成本高、安全環(huán)保壓力增大等行業(yè)痛點(diǎn)，數(shù)字化將帶來鋼鐵行業(yè)的全要素、全流程、全價(jià)值鏈的優(yōu)化和升級(jí)。鋼鐵企業(yè)將圍繞企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理以及設(shè)備管理、生產(chǎn)管控、供應(yīng)鏈管理、環(huán)保和能源管控等方面開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過數(shù)字化手段改變整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造和服務(wù)，提供有數(shù)字化特征的產(chǎn)品和服務(wù)，通過數(shù)字化手段連接企業(yè)內(nèi)部和外部環(huán)境等。

鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)

（一）  供應(yīng)鏈體系由局部協(xié)同向全局協(xié)同轉(zhuǎn)變

鋼鐵行業(yè)傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈中，庫存管理是鋼鐵行業(yè)的一大痛點(diǎn)。由于上下游產(chǎn)業(yè)信息流不暢通，下游產(chǎn)業(yè)對(duì)鋼材的需求日益?zhèn)€性化，且波動(dòng)較大，物料信息難以在供應(yīng)鏈中實(shí)現(xiàn)跨環(huán)節(jié)的自由流通，大大增加了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。鋼鐵企業(yè)將ERP、SCM等信息系統(tǒng)集成用于供應(yīng)鏈整合，建設(shè)“PLM+MES+ERP”企業(yè)運(yùn)營(yíng)一體化平臺(tái)，通過鋼鐵行業(yè)訂單管理模型、供應(yīng)鏈管理模型、財(cái)務(wù)管理模型等，構(gòu)建高效供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)體系。構(gòu)建上下游信息流通渠道，結(jié)合產(chǎn)品需求、原料供給和產(chǎn)能配置，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，提高產(chǎn)能利用率，減少庫存積壓，保障訂單穩(wěn)定到期兌現(xiàn)。通過與上下游企業(yè)建立互通互聯(lián)的數(shù)據(jù)通道，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)上游原材料供給情況，輔助原材料采購決策；通過電商平臺(tái)等載體搜集整理下游企業(yè)訂單和產(chǎn)品定制信息，自動(dòng)生成生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行個(gè)性化加工和精準(zhǔn)化配送。通過整理訂單信息和其他鋼鐵企業(yè)的基本信息，動(dòng)態(tài)匹配產(chǎn)品性能要求和鋼廠的生產(chǎn)工藝水平，通過訂單共享實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能共享，提高鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能利用率。通過完善ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)，深化對(duì)產(chǎn)供銷等核心業(yè)務(wù)的數(shù)字化集成，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、異常信息實(shí)現(xiàn)透明化、可視化、數(shù)字化管理。

（二）  產(chǎn)品和服務(wù)由標(biāo)準(zhǔn)化向定制化轉(zhuǎn)變

數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)方面，通過基于數(shù)字化集成的研發(fā)體系或平臺(tái)，確立以用戶為中心的產(chǎn)品理念和服務(wù)意識(shí)。貫通市場(chǎng)需求、研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造各個(gè)環(huán)節(jié)，通過智能排單生產(chǎn)，為產(chǎn)品質(zhì)量控制和追溯創(chuàng)造條件；數(shù)字化訂制服務(wù)方面，鋼鐵企業(yè)抓住用戶需求，結(jié)合先期研發(fā)介入、后期持續(xù)跟蹤改進(jìn)模式，創(chuàng)新技術(shù)支持和售后服務(wù)，完善物流配送體系，提供材料推薦、后續(xù)加工使用方案等一系列延伸創(chuàng)新服務(wù)，創(chuàng)造和引領(lǐng)高端需求；數(shù)字化運(yùn)營(yíng)管理方面。

（三）  生產(chǎn)工藝由黑箱式向透明化轉(zhuǎn)變，逐漸實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)

鋼鐵企業(yè)的冶煉工藝、冶煉配方、設(shè)備維護(hù)、經(jīng)營(yíng)管理等環(huán)節(jié)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，過去只能依靠隱形程度很高的人工經(jīng)驗(yàn)，造成工人技術(shù)水平參差不齊和產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。隨著信息技術(shù)在鋼鐵企業(yè)的深度滲透，隱形的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)被挖掘、提煉，并封裝顯性化軟件模型，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝透明化，有效指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和安全水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的智能化。同時(shí)不斷快速優(yōu)化和迭代生產(chǎn)工藝過程，達(dá)到降本增效的目的。

生產(chǎn)工藝優(yōu)化方面，通過人工智能等先進(jìn)技術(shù)，在賽博空間對(duì)鋼鐵的工藝配方、工藝流程等方面進(jìn)行全方位、超逼真的模擬仿真，得到產(chǎn)品最佳生產(chǎn)工藝方案，縮短產(chǎn)品上市周期；生產(chǎn)過程管控，將生產(chǎn)過程中涉及的工藝知識(shí)、工業(yè)經(jīng)驗(yàn)等技術(shù)要素封裝化并顯性化為可調(diào)用的機(jī)理模型，結(jié)合采集的設(shè)備、環(huán)境、材料等參數(shù)，確定最優(yōu)加工計(jì)劃，提升生產(chǎn)效率；產(chǎn)品質(zhì)量管控方面，通過部署生產(chǎn)質(zhì)量分析模型，采用機(jī)器視覺等技術(shù)，采集和分析產(chǎn)品全過程質(zhì)量數(shù)據(jù)，持續(xù)迭代優(yōu)化閉環(huán)控制體系，實(shí)現(xiàn)全流程產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤及自動(dòng)控制，提升產(chǎn)品質(zhì)量控制精度。

（四）  設(shè)備管理由傳統(tǒng)維護(hù)向智能維護(hù)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)全生命周期的數(shù)字化、智能化管理

隨著智能傳感器和通信技術(shù)的興起，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高爐等設(shè)備的溫度、壓力、流量等各種工況數(shù)據(jù)成為了現(xiàn)實(shí)，基于此可實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的自感知、自分析和自決策，進(jìn)行設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)，減少維護(hù)成本，提高設(shè)備的可靠性，并保障生產(chǎn)的通暢運(yùn)轉(zhuǎn)。

（五）  環(huán)保和能源管理由粗放型向清潔型和節(jié)能型轉(zhuǎn)變

鋼鐵行業(yè)是高耗能、高污染、高排放的代表性行業(yè)，在國(guó)家大力治理環(huán)境污染時(shí)，行業(yè)面臨的環(huán)保成本急劇上升。通過建設(shè)能源管控中心，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、能源消耗數(shù)據(jù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、集中監(jiān)視，并基于數(shù)據(jù)進(jìn)行能源智能管理、能源供需平衡、能源預(yù)測(cè)優(yōu)化，生成高效的能源利用方案，減少能耗成本。通過在各工藝設(shè)備的排污口設(shè)置智能監(jiān)測(cè)傳感器，將實(shí)時(shí)采集的排污數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，綜合分析鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中的有毒有害物質(zhì)的排放情況，確定工藝優(yōu)化和設(shè)備升級(jí)方案，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞。

鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的難點(diǎn)

鋼鐵行業(yè)整體數(shù)字化程度低，且企業(yè)間數(shù)字化水平差距較大，部分企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)3.0水平，部分企業(yè)還處在信息化初級(jí)階段。對(duì)中國(guó)鋼鐵行業(yè)普遍存在的痛點(diǎn)比較客觀和準(zhǔn)確的描述具體如下：

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源多、數(shù)據(jù)質(zhì)量差。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程復(fù)雜，即使單個(gè)工序也可能存在多個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)來源非常之離散。同時(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的持續(xù)可靠性也受到質(zhì)疑。

信息化基礎(chǔ)弱、規(guī)劃少。大部分鋼企在建設(shè)信息化的時(shí)候缺乏規(guī)劃與統(tǒng)籌，并且缺少對(duì)數(shù)據(jù)與流程的統(tǒng)一管理，人為形成了流程與數(shù)據(jù)的“孤島”，職能部門與業(yè)務(wù)之間信息不通，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與公司之間信息不暢。

核心工藝數(shù)字化尚不成熟。一方面，關(guān)鍵工藝數(shù)據(jù)來源不完善。如燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐等關(guān)鍵設(shè)備，特別是中小型設(shè)備，如2000 立方米以下高爐，150 噸以下轉(zhuǎn)爐的計(jì)量?jī)x表配備并不齊全。主要生產(chǎn)原料，如熔劑、焦炭、廢鋼等原料的檢化驗(yàn)樣本結(jié)果不具代表性，在線實(shí)際監(jiān)測(cè)儀表也因?yàn)槿狈S護(hù)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題。另一方面，核心工藝尚未真正被量化建模。比如高爐工藝本身同時(shí)存在氣液固三相反應(yīng)，橫斷面及縱斷面上反應(yīng)環(huán)境及物理化學(xué)參數(shù)有巨大差別，過程的指標(biāo)關(guān)系不十分明確, 難以找出一個(gè)模擬目標(biāo)來表達(dá)高爐過程的特征。部分國(guó)內(nèi)企業(yè)也曾嘗試引進(jìn)國(guó)際上相對(duì)成熟的專家系統(tǒng)，但由于原料質(zhì)量波動(dòng)大、工況環(huán)境差異大以及中方技術(shù)積累不足等原因?qū)е侣涞貙?shí)施效果并不盡如人意。

管理能力薄弱、關(guān)鍵技能缺失。企業(yè)的管理者需要將自身積累的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突?，并量化到日常的操作?biāo)準(zhǔn)中，并以指標(biāo)體系來推動(dòng)日常工作的開展，以結(jié)果與過程的偏差為導(dǎo)向?qū)ο聦倥c員工進(jìn)行輔導(dǎo)與技能培養(yǎng)。在生產(chǎn)工藝、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等重要環(huán)節(jié)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)是生產(chǎn)數(shù)字化的核心要求。但大量企業(yè)將數(shù)字化等同于自動(dòng)化與設(shè)備升級(jí)，忽視了對(duì)于自身分析能力的提升，沒有采用經(jīng)驗(yàn)與數(shù)字化結(jié)合的方法，將工作“完全外包”給軟件供應(yīng)商或是咨詢公司。脫離了生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與關(guān)鍵管理人員能力的同步提升，鋼鐵企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型最終流于形式且停滯不前。

鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建議

鋼鐵企業(yè)應(yīng)把數(shù)字化轉(zhuǎn)型定位為企業(yè)級(jí)戰(zhàn)略，進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，全局謀劃，總體規(guī)劃、分步實(shí)施、集約管控、集成應(yīng)用、平臺(tái)賦能、生態(tài)落地、持續(xù)迭代。通過組織轉(zhuǎn)型激發(fā)組織活力，通過文化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造轉(zhuǎn)型氛圍，遵行戰(zhàn)略與執(zhí)行統(tǒng)籌、自主與合作并重的原則。從數(shù)字化愿景與目標(biāo)，到數(shù)字化文化與組織，到數(shù)字化技術(shù)支撐、數(shù)字化場(chǎng)景重構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化驅(qū)動(dòng)與變革。

鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要以價(jià)值創(chuàng)造、企業(yè)盈利、降本增效、管理標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化、安全、節(jié)能、環(huán)保為依據(jù)；結(jié)合市場(chǎng)與工藝需求變化，通過數(shù)字化工具方法提高解決問題的效率與可靠性；在推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中以精益理念進(jìn)行業(yè)務(wù)需求梳理，將需求轉(zhuǎn)化為模型、軟件與工具，支持業(yè)務(wù)流程持續(xù)改進(jìn)，并通過合作構(gòu)建可持續(xù)的數(shù)字化生態(tài)圈，推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

來自 十四五戰(zhàn)略規(guī)劃

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