2022年钢铁业推进智能制造应这样发力

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未来,钢企对数字化减碳空间有限的认知将逐步改变。借助数字化技术探索实现“双碳”目标是比较好的切入点,这需要钢企跳出局限于单一割裂场景的思维模式,用5G、AI和云技术构筑统一的网络和数据底座,推动实现全制造流程智能减碳。

2021年,中国钢铁工业协会围绕行业数字化转型持续开展工作,推动形成了《钢铁行业智能制造解决方案推荐案例集(2021年)》《工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南(2021年)》,组建了钢铁行业智能制造联盟,搭建了钢铁行业智能制造标准试验验证公共服务平台等,着力构建跨产业、跨领域的协同创新生态圈。据钢协统计,截至2021年11月底,国内已有约80%的钢铁企业在推进智能制造,数字化转型成效初显。但整体来看,目前我国钢企数字化转型仍面临较多挑战,围绕智能制造这一行业重点任务,需从提质增效、模式变革、节能减排三方面发力。

2021年钢企数字化程度依然偏低

2021年,钢铁企业在智能制造方面投入了大量资源,全年有超百亿元的专项投资用于企业的数字化改造升级,生产流程的整体自动化和信息化水平明显提升。5G+工业互联网赋能钢铁行业,形成了平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延伸、数字化管理和网络化协同等六大类应用模式,已经覆盖29个典型应用场景。

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但笔者认为,目前钢企整体数字化程度依然偏低,绝大多数钢企仍处于信息化阶段,行业信息化投入在营收中的占比平均不到0.3%,且“烟囱”孤岛式系统林立,数据结构差异大、来源多、质量差。

由于钢铁流程基础自动化系统对实时性、可靠性要求非常苛刻,这导致以传统PLC为核心的自动化系统(OT)一直未能广泛采用IP协议,存在工控协议“七国八制”、系统不够开放、数据难以互通的问题。IT(信息技术)系统与OT(运营技术)系统的分离,成为实施数字化智能化过程中的“拦路虎”“卡脖子”环节。

国内不少中低端钢企数字化程度呈“愤怒”曲线状,即中间的生产制造环节数字化程度低,两端的研发和运营管理环节数字化程度更低,运营管理数据的价值密度却远高于生产制造数据。但是,有些钢企病急乱投医,将辛辛苦苦挣来的微薄利润首先投到生产制造环节的数字化,造成投入产出比低的局面。

一些中高端企业在数字化转型的初期试点比较成功,但要全面推广或取得财务和运营绩效持续稳定改善,仍面临重重挑战。如何跨越试点阶段全面铺开、突破瓶颈?实现数字生态转型成为关键。

2022年钢铁行业智能制造的三大发力点

今后几年,国内钢铁行业将出现新一轮转型升级发展高峰和黄金窗口期,主要发展趋势包括:行业集中度显著提高,以智能制造为主要抓手实现数字化转型,超低排放政策驱动钢企碳达峰、碳中和战略目标逐步落地,通过城市钢厂、沿江靠海发展实现行业空间布局优化,沿着“一带一路”建设步伐迈向国际化等。

《工信部“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》指出,钢铁行业数字化转型聚焦设备维护低效化、生产过程黑箱化、下游需求碎片化、环保压力加剧化等痛点,以工艺优化为切入点,加速向设备运维智能化、生产工艺透明化、供应链协同全局化、环保管理清洁化等方向数字化转型。

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笔者认为,2022年国内钢铁行业智能制造主要发力点包括:

第一,提质增效。智慧研发设计方面,应围绕集成产品研发流程、AI与大数据驱动的钢铁新产品研发设计平台等发力;智慧生产管控方面,着力实现系统之间智能互联互通互操作,产线异地远程集中操控,专家远程技术支持,设备、产线级数字孪生等;智慧质量管控方面,努力实现产品质量缺陷溯源、产品数字化交付等;智慧物流与供应链方面,着力实现运输工具车辆自动驾驶、集成供应链(ISC)、基于大宗原燃料市场智能预测的采购策略优化等;智慧营销服务方面,着力实现专家远程用户服务、下游用户订单智能预测等。

第二,模式变革。2022年,钢企运营管控模式变革、流程优化再造将提速:生产制造模式由大规模制造向大规模定制、预测式制造演进,设备运维模式由点检定修制向基于状态的维护、预测性维护转变,运营管理方式由基于经验的管理向智能化决策方式转变等。

第三,节能减排。未来,钢企对数字化减碳空间有限的认知将逐步改变。借助数字化技术探索实现“双碳”目标是比较好的切入点,这需要钢企跳出局限于单一割裂场景的思维模式,用5G、AI和云技术构筑统一的网络和数据底座,推动实现全制造流程智能减碳。

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