近日,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布《鋼鐵行業(yè)數字化轉型評估報告(2024年)》(下稱《報告》)。此次參評鋼鐵企業(yè)有41家,其粗鋼產量合計3.9億噸,約占全國粗鋼產量的38%,包含粗鋼產量1000萬噸及以上企業(yè)13家,500萬噸~1000萬噸企業(yè)9家,200萬噸~500萬噸企業(yè)17家,200萬噸以下企業(yè)2家;國有企業(yè)18家,民營及混合所有制企業(yè)23家。
“鋼鐵企業(yè)都在大力推進數字化轉型智能化升級相關工作,大多數鋼鐵企業(yè)已組建相應的組織與團隊全面推進數字化轉型工作,對規(guī)劃編制及組織落實愈發(fā)重視,在生產制造、運營管控、客戶服務三大領域積極探索轉型實踐,推動管理創(chuàng)新與技術創(chuàng)新?!薄秷蟾妗吠瑫r指出,“在跨領域協(xié)同、系統(tǒng)性創(chuàng)新上還有較大提升空間,特別是在研發(fā)、制造、服務的全生命周期管控以及產業(yè)鏈協(xié)同等方面,需繼續(xù)推進人工智能深度賦能和協(xié)同創(chuàng)新。”
500萬噸規(guī)模以上參評企業(yè)
基本實現(xiàn)管控銜接、產銷一體和業(yè)財無縫
“近年來,企業(yè)越來越重視統(tǒng)籌推進,并隨著產線集中、智能化以及5G+物聯(lián)網技術應用的逐漸普及,相關設備設施的建設規(guī)模逐年增長。但同時也要看到,受前期基礎設施等方面已完成大量資金投入,以及2023年鋼鐵企業(yè)綜合盈利能力下降等因素影響,在數智化建設資金投入同比有所降低?!薄秷蟾妗诽岢?。
在基礎建設方面,95.1%的企業(yè)將數字化轉型相關的發(fā)展戰(zhàn)略納入企業(yè)總體發(fā)展進程,并持續(xù)投入資金實施數智化改造升級項目,2023年度噸鋼投入28.6元,較上一年降低25.7%,信息安全資金投入依然整體偏低。在信息資源方面,數據治理工作穩(wěn)步推進,75.6%的企業(yè)建立了專門的數據治理組織和專職隊伍開展工作,較上一年提高12.3個百分點。在組織設置方面,分別有78%和73%的企業(yè)設立了數字化管理組織和信息安全管理組織。在IT基礎設施架構建設方面,云平臺普及進一步加快,43.9%的企業(yè)采用云計算架構。
在單項應用方面,大多數企業(yè)已建立MES系統(tǒng),機器人(含無人化裝備)應用密度達65臺(套)/萬人,較上一年提升20%。其中,機器人在檢化驗場景應用最多,主要集中在理化檢驗工序,并呈現(xiàn)出向產線取樣工位延伸、打造智能理化實驗室的趨勢。在連鑄、軋制、燒結、精整等工序應用也逐步增多,但總體上呈現(xiàn)單點應用態(tài)勢,產線級整體智能協(xié)作以及與主產線的深度智能融合尚未成熟。
在綜合集成方面,500萬噸規(guī)模以上企業(yè)基本實現(xiàn)了管控銜接、產銷一體和業(yè)財無縫,但在自動排產比例等局部業(yè)務領域的系統(tǒng)銜接和數據共享方面仍有待進一步提高。82.9%的企業(yè)建設了智能集控中心,較上一年提升1.3個百分點,主要集中在鐵前和軋鋼。同時,63.4%的企業(yè)運用三維可視化仿真系統(tǒng)來建設數字化工廠,智能管控向縱深發(fā)展。
在產業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新方面,越來越多的企業(yè)加大力度構建與上下游客商高效緊密銜接的生態(tài)圈,并利用信息技術手段實現(xiàn)信息共享。工業(yè)互聯(lián)網平臺建設和應用比例達95.1%,平臺主要用于生產過程管控。82.9%的企業(yè)已開始探索大數據模型應用,主要應用在工藝過程優(yōu)化和產品質量性能預測方面。企業(yè)綜合協(xié)同智能管控能力大幅提高。研發(fā)、制造、服務三大流程的全周期融合仍在爬坡階段。
圖為大數據模型應用領域情況
第一梯隊企業(yè)工業(yè)機器人
應用密度達230臺(套)/萬人
《報告》顯示,鋼鐵行業(yè)數字化轉型總體發(fā)展水平持續(xù)提升,涌現(xiàn)出眾多優(yōu)秀的典型案例與創(chuàng)新應用,但行業(yè)發(fā)展不均衡,企業(yè)間差距較為明顯(綜合鋼鐵企業(yè)的產能規(guī)模、裝備技術升級、生產模式創(chuàng)新、數智化應用水平等方面情況,將41家參評企業(yè)劃分為3個梯隊,并從以下幾方面分析重點能力建設情況)。
研發(fā)創(chuàng)新方面。鋼鐵企業(yè)普遍應用的研發(fā)工具,主要集中于模擬仿真、動力學分析、熱力學計算以及知識庫等關鍵領域?!把邪l(fā)工具類型數量差異顯著,第一梯隊平均擁有12種工具,遠超第二梯隊(平均2種)和第三梯隊(平均1種),顯示出研發(fā)能力的梯隊分化。研發(fā)項目生命周期管理線上化程度第一梯隊全面領先,第二梯隊在年度計劃管理和過程管理方面表現(xiàn)突出,但第三梯隊在各方面的線上化程度均較低。”《報告》顯示。
數據應用方面。“大數據及人工智能技術在鋼鐵行業(yè)已有初步運用,但在切實發(fā)揮數據價值、提高生產制造的智能化水平上,依舊有著較大的距離?!薄秷蟾妗诽岢?,因數據復雜度高、模型泛化性差等原因,企業(yè)大多通過數據輔助工業(yè)機理模型和運營分析決策模型等應用,數據驅動的知識模型應用較少,數據的深層價值尚未充分發(fā)揮。
數據顯示,第一梯隊企業(yè)主要模型應用占比前5位包括:市場預測、設備運行狀態(tài)預測、客戶畫像、基于數據模型的工藝過程優(yōu)化、產品質量性能預測。第二梯隊和第三梯隊的企業(yè)在應用大數據模型的多個領域有較大的提升空間,比如在金融風險監(jiān)控等應用領域。
技術應用方面。在工業(yè)機器人應用方面,第一梯隊企業(yè)為230臺(套)/萬人;第二梯隊企業(yè)為67臺(套)/萬人;第三梯隊企業(yè)為15臺(套)/萬人。在智能檢測及感知設備方面,鋼板表面缺陷自動識別領域應用智能檢測技術的企業(yè)數量最多,其次是在鋼水成分檢測領域,而在金相自動識別與分級、液位檢測領域的應用相對較少。
圖為工業(yè)機器人應用密度情況
“在人工智能應用方面,以機器視覺技術為例,第一梯隊與第二梯隊的近乎所有企業(yè)都進行了與質量控制、工業(yè)OCR、車輛識別等AI相關的應用。伴隨技術的廣泛普及以及大數據算法的不斷訓練和優(yōu)化,未來在廢鋼分揀、金相自動識別等領域,AI將持續(xù)帶來應用價值。”《報告》特別預測道。
業(yè)務創(chuàng)新方面。《報告》分析指出,產線集控已然成為鋼鐵行業(yè)智能制造的新潮流。數據顯示,82.9%的企業(yè)構建了一體化監(jiān)控與調度的智能集控中心,相比上一年增長了1.3個百分點。集控在行業(yè)整體上處于第一梯隊、第二梯隊企業(yè)競相建設的快速增長階段,兩個梯隊差距不大,第三梯隊企業(yè)由于受限于基礎設施,增長較為緩慢。“在集控中心的管控范圍里,熱處理生產依舊是集控使用程度最低的領域?!薄秷蟾妗诽岢?。
第三梯隊企業(yè)應優(yōu)先推動
投產比高、產出快的場景應用
根據《報告》,在企業(yè)數字化轉型與高質量發(fā)展的進程中,核心痛點與業(yè)務需求主要體現(xiàn)在幾個方面:生產過程需精準化控制,生產計劃需資源最大化利用,生產質量需實現(xiàn)一貫制管控,生產設備需精細化管理,倉儲物流需高效化運營,能源介質需極致化使用,低碳環(huán)保與數字化需協(xié)同發(fā)展,安全生產需得到本質保障。此外,信息安全、人才隊伍建設以及體系建設等保障條件也需得到切實落實。
基于此,結合《鋼鐵行業(yè)數字化轉型工程建設指南》,《報告》對處于不同梯隊企業(yè)的數字化轉型提出如下建議。
第一梯隊企業(yè),應打造涵蓋平臺化和社會化的研發(fā)創(chuàng)新、生產與運營管控、用戶服務、產業(yè)鏈合作等新型能力;開展對外賦能服務,與平臺合作伙伴實現(xiàn)網絡化協(xié)同、服務化延伸、個性化定制等業(yè)務模式創(chuàng)新;探索新技術、新裝備在場景上的創(chuàng)新應用,并形成系統(tǒng)性解決方案;針對行業(yè)共性技術“瓶頸”,牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體,加大研發(fā)投入,開展聯(lián)合攻關;將創(chuàng)新成果進行經驗分享并形成相應標準。
第二梯隊企業(yè),在業(yè)務集成與應用創(chuàng)新等方面與第一梯隊差距不大,應緊跟行業(yè)數字化轉型發(fā)展新趨勢,對優(yōu)秀案例和先進做法迅速做出反應,并形成適合自身特點的創(chuàng)新應用;在解決行業(yè)共性問題的過程中,積極參加創(chuàng)新聯(lián)合體,并與相應合作伙伴打造創(chuàng)新生態(tài)。
第三梯隊企業(yè),通常受規(guī)模、資金、產品特點等因素制約,總體投入不多,數字化轉型具有“小步快跑”的推進特點。應強化學習,并將數字化轉型提升為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,重視人才培養(yǎng)和機制建立;優(yōu)先推動投產比高、產出快的場景應用;重點推進場景級能力打造和業(yè)務數字化、場景化、柔性化(多樣化、個性化)運行;關注行業(yè)成熟度高、可復制的優(yōu)秀解決方案,本地化適宜性穩(wěn)步推進。
“總體上,鋼企在推進過程中需遵循國家及行業(yè)的標準體系,要充分汲取行業(yè)內的成功案例與建設經驗。從全局視角出發(fā),規(guī)劃頂層設計,制定詳盡的總體規(guī)劃,并分階段逐步實施。”《報告》明確,為確保實施效果,企業(yè)需定期開展階段性評估與診斷,通過自我檢查與糾正,及時洞察問題并進行動態(tài)優(yōu)化,確保實施路徑與方法具備科學性與有效性。針對行業(yè)制造特點與特定應用場景,推動數字化、智能化技術在更廣泛范圍和更深層次上的創(chuàng)新應用,以助力鋼鐵行業(yè)智能制造體系的持續(xù)改進與完善。
記者 | 樊三彩
來源 | 中國冶金報
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