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，還有一個重要的命題——數(shù)字化轉(zhuǎn)型。鋼鐵行業(yè)作為一個勞動密集型、資金密集型、技術密集型的傳統(tǒng)制造型行業(yè)，要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢所趨，勢在必行！

隨著鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能任務接近完成，鋼鐵行業(yè)逐步由規(guī)模性調(diào)整進入質(zhì)量效益性調(diào)整的新階段，同時行業(yè)由增量競爭逐漸進入存量競爭，低成本、高效率和優(yōu)質(zhì)服務以及快速的市場反應能力成為鋼鐵企業(yè)的核心競爭力。針對鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程長、工藝復雜、供應鏈冗長，當今正面臨原材料價格波動大、設備維護成本高、工藝知識隱形程度高、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，數(shù)字化將帶來鋼鐵行業(yè)的全要素、全流程、全價值鏈的優(yōu)化和升級。鋼鐵企業(yè)將圍繞企業(yè)經(jīng)營管理以及設備管理、生產(chǎn)管控、供應鏈管理、環(huán)保和能源管控等方面開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過數(shù)字化手段改變整個產(chǎn)品的設計、開發(fā)、制造和服務，提供有數(shù)字化特征的產(chǎn)品和服務，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

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

鋼鐵行業(yè)傳統(tǒng)的供應鏈中，庫存管理是鋼鐵行業(yè)的一大痛點。由于上下游產(chǎn)業(yè)信息流不暢通，下游產(chǎn)業(yè)對鋼材的需求日益?zhèn)€性化，且波動較大，物料信息難以在供應鏈中實現(xiàn)跨環(huán)節(jié)的自由流通，大大增加了企業(yè)運營成本。鋼鐵企業(yè)將ERP、SCM等信息系統(tǒng)集成用于供應鏈整合，建設“PLM+MES+ERP”企業(yè)運營一體化平臺，通過鋼鐵行業(yè)訂單管理模型、供應鏈管理模型、財務管理模型等，構建高效供應鏈協(xié)調(diào)體系。構建上下游信息流通渠道，結合產(chǎn)品需求、原料供給和產(chǎn)能配置，及時調(diào)整生產(chǎn)計劃，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，動態(tài)監(jiān)測上游原材料供給情況，輔助原材料采購決策；通過電商平臺等載體搜集整理下游企業(yè)訂單和產(chǎn)品定制信息，自動生成生產(chǎn)計劃，對產(chǎn)品進行個性化加工和精準化配送。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)，深化對產(chǎn)供銷等核心業(yè)務的數(shù)字化集成，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、異常信息實現(xiàn)透明化、可視化、數(shù)字化管理。

（二）  產(chǎn)品和服務由標準化向定制化轉(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，確立以用戶為中心的產(chǎn)品理念和服務意識。貫通市場需求、研發(fā)設計、生產(chǎn)制造各個環(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)字化訂制服務方面，鋼鐵企業(yè)抓住用戶需求，結合先期研發(fā)介入、后期持續(xù)跟蹤改進模式，創(chuàng)新技術支持和售后服務，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，創(chuàng)造和引領高端需求；數(shù)字化運營管理方面。

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

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

生產(chǎn)工藝優(yōu)化方面，通過人工智能等先進技術，在賽博空間對鋼鐵的工藝配方、工藝流程等方面進行全方位、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、工業(yè)經(jīng)驗等技術要素封裝化并顯性化為可調(diào)用的機理模型，結合采集的設備、環(huán)境、材料等參數(shù)，確定最優(yōu)加工計劃，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，采用機器視覺等技術，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，實現(xiàn)全流程產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤及自動控制，提升產(chǎn)品質(zhì)量控制精度。

（四）  設備管理由傳統(tǒng)維護向智能維護轉(zhuǎn)變，實現(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的興起，實時監(jiān)測高爐等設備的溫度、壓力、流量等各種工況數(shù)據(jù)成為了現(xiàn)實，基于此可實現(xiàn)設備故障的自感知、自分析和自決策，進行設備的預測性維護，減少維護成本，提高設備的可靠性，并保障生產(chǎn)的通暢運轉(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)，在國家大力治理環(huán)境污染時，行業(yè)面臨的環(huán)保成本急劇上升。通過建設能源管控中心，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、能源消耗數(shù)據(jù)的自動實時采集、集中監(jiān)視，并基于數(shù)據(jù)進行能源智能管理、能源供需平衡、能源預測優(yōu)化，生成高效的能源利用方案，減少能耗成本。通過在各工藝設備的排污口設置智能監(jiān)測傳感器，將實時采集的排污數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，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)化和設備升級方案，減少對生態(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

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)達到了工業(yè)3.0水平，部分企業(yè)還處在信息化初級階段。對中國鋼鐵行業(yè)普遍存在的痛點比較客觀和準確的描述具體如下：

基礎數(shù)據(jù)來源多、數(shù)據(jù)質(zhì)量差。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程復雜，即使單個工序也可能存在多個工業(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。同時基礎數(shù)據(jù)的持續(xù)可靠性也受到質(zhì)疑。

信息化基礎弱、規(guī)劃少。大部分鋼企在建設信息化的時候缺乏規(guī)劃與統(tǒng)籌，并且缺少對數(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)務之間信息不通，生產(chǎn)現(xiàn)場與公司之間信息不暢。

核心工藝數(shù)字化尚不成熟。一方面，關鍵工藝數(shù)據(jù)來源不完善。如燒結、高爐、轉(zhuǎn)爐等關鍵設備，特別是中小型設備，如2000 立方米以下高爐，150 噸以下轉(zhuǎn)爐的計量儀表配備并不齊全。主要生產(chǎn)原料，如熔劑、焦炭、廢鋼等原料的檢化驗樣本結果不具代表性，在線實際監(jiān)測儀表也因為缺乏維護導致數(shù)據(jù)不準確的問題。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存在氣液固三相反應，橫斷面及縱斷面上反應環(huán)境及物理化學參數(shù)有巨大差別，過程的指標關系不十分明確, 難以找出一個模擬目標來表達高爐過程的特征。部分國內(nèi)企業(yè)也曾嘗試引進國際上相對成熟的專家系統(tǒng)，但由于原料質(zhì)量波動大、工況環(huán)境差異大以及中方技術積累不足等原因?qū)е侣涞貙嵤┬Ч⒉槐M如人意。

管理能力薄弱、關鍵技能缺失。企業(yè)的管理者需要將自身積累的經(jīng)驗模型化，并量化到日常的操作標準中，并以指標體系來推動日常工作的開展，以結果與過程的偏差為導向?qū)ο聦倥c員工進行輔導與技能培養(yǎng)。在生產(chǎn)工藝、質(zhì)量管理、設備管理等重要環(huán)節(jié)應用數(shù)據(jù)分析技術是生產(chǎn)數(shù)字化的核心要求。但大量企業(yè)將數(shù)字化等同于自動化與設備升級，忽視了對于自身分析能力的提升，沒有采用經(jīng)驗與數(shù)字化結合的方法，將工作“完全外包”給軟件供應商或是咨詢公司。脫離了生產(chǎn)經(jīng)驗與關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)應把數(shù)字化轉(zhuǎn)型定位為企業(yè)級戰(zhàn)略，進行頂層設計，全局謀劃，總體規(guī)劃、分步實施、集約管控、集成應用、平臺賦能、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，到數(shù)字化文化與組織，到數(shù)字化技術支撐、數(shù)字化場景重構，最終實現(xiàn)數(shù)字化驅(qū)動與變革。

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

來自 十四五戰(zhàn)略規(guī)劃

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