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钢铁行业数字化转型中的热点话题探讨

作为在消费领域数字化转型中取得了巨大成就的国家,中国正在紧锣密鼓地完成工业领域的数字化转型,钢铁行业作为国家基建中的重要行业,其数字化转型已被国家定为重要的产业政策。工信部印发《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》,明确了关于石化化工、钢铁、有色、建材、能源等行业,推进生产过程数字化监控及管理,加速业务系统互联互通和工业数据集成共享,实现生产管控一体化的通知。

 

数字化转型有利于钢铁的金融与经济属性

 

作为关乎民生的基础产品,钢铁一直都有着不可替代的金融属性,它与上游的铁矿石,煤炭,下游的钢铁加工副产品形成了价格上的联动,对于整个国家的工业产业的成本浮动有着巨大的影响力。

 

疫情后国内外虽然呈现出了经济不确定的态势,但在今年年中后基本疫情企稳,各企业的生产量出现回调,在下半年将被逐步释放,基于疫情后的恢复生产以及国家基建的投资,未来在年底应该还有一波红利会发生。

 

当下行情最棘手的状况是,由于多方面的不确定性,市场行情将持续呈现长期波动态势,行业内部亟需建立一套有效的预测机制来对钢铁的价格走势做出预判,并结合生产和库存成本,来精准控制和管理企业的盈亏,而采取数字化技术下的精细管理和柔性生产作为手段正好可以帮助企业来解决这一难题。

 

因此,无论是为了跟随行业涨跌,控制成本,还是为了生产工艺的进步和精益化,钢铁行业的数字化转型都是势在必行的。最好的结果就是企业能够根据市场行情做出排产,并且设计出相应的库存盈亏计划,让企业能够真正把控生产和经营成本,使企业运行更加稳健,从而大幅度提高企业应对波动行情的敏捷性,而这正是数字化转型需要解决掉的重要问题。

2022年全国钢材社会库存(来源:兰格钢铁)

 

低碳背景下的诉求和推进能源与制造数字化双向转型

 

另一个比较紧急的形式,也是关乎未来生产型企业综合成本的一个重要因素,那就是要完成“碳”税背景下重工业的稳步发展。

 

2020年中国粗钢产量10.5亿吨,约占全世界总产量的56%,是中国制造业中排放量最大的行业,占全国碳排放总量的15%左右,碳排量“减轻”显得至关重要。

 

从宏观层面来看,碳中和已经上升为国家层面的战略,全社会,乃至全球都在追逐最先实现制造的零碳化,因此还需要更多努力才能将这一数值降低,否则“碳税”的执行会让钢铁行业的生产成本进一步上升。

热轧管每吨价格一直呈现下跌的态势(来源:金投网)

 

冶金行业数字化水平不足30%,重工业应将核心技术做轻

 

目前工业行业主流的利润已经悄然发生了转变,尽管中国经过了多年的工业升级,但是整体发展依旧有所欠缺,尤其钢铁行业中小型企业自动化的普及度还有待于提升,另一方面,虽然市场存量还在,但硬件带来的单体利润却显然不如之前,以软硬结合带来的数字化技术将成为下一阶段工业技术领域的主要增长点,而其核心技术的软件化趋势也就在所难免,其中以生产过程管理软件为主,通过一定量的硬件资产配置,其主要核心技术完全可以脱离硬件,通过数字化手段完成软件化和轻量化,因此与之配合的自动化硬件技术也将展现出强数字化和电子化的特征,更多的电子元件将出现在控制类产品之中,尤其更加强调系统整体的信息反馈时效和速度。

 

钢铁行业软件突出的核心功能应该以数字制造管理+能效管理+数字运维三方的结合,通过可视化手段和数字孪生对产品设计完成数字验证,并且通过数字技术手段监控关键设备的实时状态,通过调节工艺参数改善钢铁的生产效率,同时对电力等能源类型的设备进行更精细化的调配和运维,生产中根据数据反馈来进行品类成本的预测与评估,通过ERP与MES构建的物流管理进行体系化的运作,在云系统中设置人工智能模型对系统的整体状态进行模拟提高预测精准度,为未来生产成本和市场交易的决策提供进一步的依据等等。

数字化焊接系统(来源:ESTUN)

 

当然目前能够拥有这种整合型数字化能力的一般都以大型企业集团为主,而且很多软件相关扩展功能还都在探讨之中,并不完善,大量企业更多的是把数字化的工作推给软件公司或者第三方,而没有坚持执行企业内部的数据精益化和信息孤岛的打通,从而没法构建更加精准的利润评估模型。

 

目前钢铁上下游的中小型企业仍然占到了整个产业链产能的80%以上。如何能够推出满足这部分企业市场的节能减排解决方案,也成为了推进整个行业发展和实现节能减排的机遇和挑战。

 

数字化转型应集中力量投入到关键领域

 

今年6月30日,贝恩公司发布《2022年中国机械设备行业报告》。报告称,未来十年,企业将不断突破传统行业边界,凭借数字化手段加速升级,布局硬件和服务一体化的“机械+”新时代。预计到2030年,机械设备企业的硬件在行业利润贡献中的占比将从目前的31%降至23%,其余利润将由打包销售的软件、服务和解决方案共同组成。从另一个角度说,这份报告也说明了软件将成为未来制造行业技术的核心。

 

对钢铁行业而言数字化转型是对于目前经济发展最保守且有高增值效益的升级转型方法与手段。考虑到目前形式,建议正在转型中和计划要转型的企业,不要做出太大规模的规划,应集中力量将物力财力投入到能够对自身产出效率有帮助的关键领域之中。

 

对于大型钢铁企业,其工业自动化水平已经相对较高,因此在现有的基础上继续通过自动化硬件水平的提升来提高效率已经变得相当缓慢,而由传感器组件出的数据采集层级却可以通过架构升级进一步为制造行为的优化做出优化决策。

 

而对于自动化水平较低以及传感器层级构建还不完善的企业,应先完成硬件基础条件传感器及数据采集设备等基础层级方面的建设,毕竟基础建设投入永远不会吃亏。

 

对于出身数字化解决方案或者ICT技术的企业,主要应该帮助企业解决跨部门之间形成的数据孤岛问题,企业可从MES,ERP及云等软件环节入手,并且根据自身的资金以及市场环境的特点逐步投入,切勿操之过急。

 

当然,数字化构建也不一定要像某些市场宣传的先软件后硬件,或者先局部后整体之类的公式办法,而是要围绕企业自身特点和目前工艺和流程所亟需解决的问题点来进行投入,一切从企业利益出发,这才能够为企业的发展找到正确的方向。

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