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)品轉型升級，還有一個重要的命題——數(shù)字化轉型。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)高質量發(fā)展，數(shù)字化轉型是大勢所趨，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)模性調整進入質量效益性調整的新階段，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)字化轉型趨勢

（一）  供應鏈體系由局部協(xié)同向全局協(xié)同轉變

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，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)品質量管控方面，通過部署生產(chǎn)質量分析模型，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)品質量跟蹤及自動控制，提升產(chǎn)品質量控制精度。

（四）  設備管理由傳統(tǒng)維護向智能維護轉變，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。

（五）  環(huán)保和能源管理由粗放型向清潔型和節(jié)能型轉變

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導致落地實施效果并不盡如人意。

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對下屬與員工進行輔導與技能培養(yǎng)。在生產(chǎn)工藝、質量管理、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)字化轉型最終流于形式且停滯不前。

鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉型的建議

鋼鐵企業(yè)應把數(shù)字化轉型定位為企業(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。通過組織轉型激發(fā)組織活力，通過文化轉型創(chuàng)造轉型氛圍，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)字化驅動與變革。

鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉型，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)字化轉型中以精益理念進行業(yè)務需求梳理，將需求轉化為模型、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)字化轉型。

來自 十四五戰(zhàn)略規(guī)劃

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