全球主要钢企数字化转型进程

（上篇）

1、安赛乐米塔尔的数字化推进组织

安赛乐米塔尔成立了专门的数字委员会，由集团首席技术官负责协调，集团和部门领导参与相关工作。该委员会致力于加快整个供应链的数字化进程，提高制造业和商业流程的绩效和可持续性。

由于收集、存储和计算信息的成本不断降低，数字化项目的采用也得到了推动和加速。安赛乐米塔尔的数千个在线传感器，以及利用大数据技术处理这些传感器获得的海量数据，正在能耗、水耗和设备磨损等方面创造价值。

2、安赛乐米塔尔数字化转型的主要项目

1）建立数字卓越中心

安赛乐米塔尔正在其全球各地的生产基地附近建立数字卓越中心，使新技术更快速地从原型走向成熟。安赛乐米塔尔比利时工厂的100多名工程师正在推进自动化项目，并在整个集团推广这些技术。法国的两个新数字实验室为员工、学生和当地初创企业提供培训和创新中心。

2）工业无人机应用

安赛乐米塔尔已将无人机用于提高操作的安全性、效率和准确性，例如用于设备维护，以最大限度地减少对员工安全的危害。同时，无人机也被用来在高空发射红外相机，来追踪能源的使用。

3）自动化项目

安赛乐米塔尔的自动化项目正在提高生产率和质量。自动化堆料场项目正在实施，该项目的生产线调度和运输设备（如自动起重机）对接，减少了库存并缩短了交货期。安赛乐米塔尔加拿大Dofasco在发运过程中采用完全自主作业的起重机来识别和吊运钢卷。安赛乐米塔尔的美国、加拿大和墨西哥拼焊厂实现了完全机器人化，不仅提高了产量和质量，而且实现了汽车客户“扩大规模”的需求。

4）人工智能（AI）项目

安赛乐米塔尔的AI项目正在推进。加拿大某热轧厂的图像识别项目和AI模型实现了焊缝脱模的实时自动判定。巴西的AI图像识别项目，一个用于冷卷宽度测量，另一个用于环境排放自动分级。

5）孪生数据项目

数字数据使用从传感器收集的数据创建虚拟模型，以优化物理资产和制造过程，如利用传感器建立计划交付钢卷的数字指纹。钢卷质量缺陷用条形码标记，并链接到云中该钢卷的孪生数据。客户在钢卷到达时扫描条形码，即可从云端访问质量数据，并利用这些信息优化其操作。

6）虚拟现实（VR）项目

VR项目可用于增强安全培训。安赛乐米塔尔在巴西和美国工厂利用VR，开展受限空间的安全培训。

3、安赛乐米塔尔的数字化实验室

2021年7月，安赛乐米塔尔发布信息称，将在法国敦刻尔克——其欧洲最大的钢铁生产基地——附近建立第一个数字实验室。这个数字实验室将把其他制造商、初创企业、大学和当地的数字企业聚集在一起，旨在为钢铁行业带来最好的数字化创新，加速安赛乐米塔尔的数字化转型。实验室将特别关注三个主题：安全、能源和环境。

该实验室的主要定位包括：根据安赛乐米塔尔的数字化转型战略，与合作伙伴（主要团体、初创企业、数字企业、大学）开展合作；作为安赛乐米塔尔员工和外部人员的新职业、新技术和数字化培训中心；联合主办会议和相关活动的场所。

安赛乐米塔尔还将在该实验室内和其他合作伙伴开展联合项目。如和Engie在能源效率领域、和爱立信在5G移动连接领域、与Ultiwatt在能源优化领域、与EasyMile在自动驾驶领域开展合作研究。

安赛乐米塔尔的第二个数字实验室在摩泽尔，位于其弗洛朗日工厂附近。第二个数字实验室的主要方向是大数据、质量和维护。

1、蒂森克虏伯的工业4.0理念

蒂森克虏伯认为，工业4.0属于第四次工业革命，与第一次工业革命同样重要。工业4.0将融合现实世界和网络空间，形成进行准确的生产决策的海量数据，将实现数字化转型、产品和生产的数字对话。

2、蒂森克虏伯数字化转型的主要项目

1）无边界的业务流程

在蒂森克虏伯的一家热轧带钢厂实施了一个工业4.0解决方案，该方案远超出单个公司的界限，实现了价值链的链接。供应商、热轧带钢厂和下游用户都通过数字网络被连接起来。Hüttenwerke Krupp Mannesmann的板坯生产由80千米外的热轧带钢轧机控制，可以快速响应客户的快速交货要求。

同时，客户也可以根据其“Just in time”的需求，对热轧带钢生产进行干预，他们可以直接在工厂的IT系统中输入订单，并自行决定何时处理订单。客户还可以在生产前改变规格，如宽度和厚度。

除了上述柔性和灵活性之外，跨公司边界的流程链还有其他优势，如可以节省原材料和产品的存放空间和成本、节约资金占用等。

2） 产品与生产过程“对话”

在蒂森克虏伯的伊尔森堡工厂，凸轮轴钢产品和生产制造过程能够“对话”。每个凸轮轴钢产品都有自己独特的ID，在整个生产过程中如同有名字。它携带了大量的数据，如它的最终客户、当前的处理状态，以及在何种情况下离开上个工步。产品和生产之间的这种对话是基于与互联网的接口。

以凸轮轴钢产品为例，产品也是有“记忆”的，即制造过程的全部工艺。在伊尔森堡，物质世界正在与数据网络融合，形成一个“网络物理系统”。蒂森克虏伯认为，这是工业生产的未来。它要求生产过程中的所有元素都有一个名称、一个历史记录和一个web接口。目标是“智能工厂”，能够自我管理、学习和灵活操作。

3）3D工厂

蒂森克虏伯是世界领先的汽车生产线供应商之一，特别是白车身、发动机和变速箱的装配线。由于不断提高的处理能力和改进的软件工具，蒂森克虏伯可以在计算机上设计完整的汽车生产线，包括机器、机器人和装卸设备。数以百计的机器人完成从单独钣金零件到白车身的制造，辅助设备包括搬运设备、固定部件的夹具和连接技术，如焊接钳连接钣金零件。所有机器人、机器岛和控制元件都在三维仿真中进行虚拟装配和测试。因此，可为用户呈现一个虚拟验证生产线，从而大幅减少调试时间。

4）保证数据安全的“工业数据空间”

在工业4.0时代，快速、安全地移动大量数据非常重要。“工业数据空间”旨在消除不确定性，使用户可以完全控制自己的数据。

5）新的商业模式、智能产品

通过新的商业模式、智能产品和服务获得竞争优势。例如，零售商、供应商和物流供应商形成了一个数字生态系统，在这个生态系统中，每个部分都可获得所需要的一切信息，如货物的位置、状况和需求。

1、塔塔钢铁的数字化转型定位及发展目标

塔塔钢铁通过与领先的研究机构、大学、行业协会、第三方以及客户合作，推进数字化转型。其短期目标是，通过推进和利用数字化，提供与公司开展业务的便利性，提高运营的灵活性和生产率，并改进对客户的服务；长期目标是，通过创建数字解决方案来改善服务并提高对客户的透明度，以适应数字时代的要求；推进和利用数字技术、大数据分析等改进流程、产品和服务。

2、塔塔钢铁的主要数字化转型项目

塔塔钢铁的数字化战略有三大支柱，即更智能的技术、更智能的连接、更智能的服务。塔塔钢铁的数字创新中心正在不断试验最新技术，如孪生数据、AI、增强/虚拟/混合现实、区块链和无人机等。在钢铁制造基地实施并同时为下游用户开发增值数字服务。

1） 塔塔钢铁的“智能服务”项目

（1）动态满足用户需求：通过工业云实现供应链间的实时数据流。

（2）同步计划：通过数字化赋能S&OP规划以提高交付性能。

（3） 连接客户和售后市场：AR和AI赋能服务以进行即时技术支持。

（4）智能工厂：基于物料数据的动态过程控制、提高质量、通过数字化技术将材料视角引入预测性维修。

（5）智能供应：采用条形码/二维码/激光蚀刻标记以提高材料可追溯性、区块链支持的有争议材料跟踪或可持续采购、通过可追溯性提高可回收性。

（6）数字产品开发：模拟材料的孪生数字。

2）塔塔钢铁“面向汽车行业的数字化制造发展”项目

塔塔钢铁认为，转型需要巨额投资，因此结合实际情况找到有效的节约之道至关重要。制造过程的数字化是在提高整体设备效率的同时节约成本的关键因素之一。

汽车行业正面临着“互联、自动、共享、电气化”（CASE）的大趋势的挑战。塔塔钢铁的项目之一是“汽车价值链的数字化”。项目的发展路线如下：（1）第一阶段：于2020年实现材料的可追溯性。（2）第二阶段：于2021年实现首次智能化数据使用。（3）第三阶段：到2025年实现动态过程控制。（4）第四阶段：到2030年实现“Kitchen to kitchen”目标。（5） 第五阶段：2030年之后，要实现供应链完全集成。

光阳厂建成热轧人工智能中心

浦项钢铁公司光阳厂在热轧板生产线上建成“热轧人工智能中心”，将远程开展设备控制的核心操作。该厂将以热轧全工序为起点，对冷轧和涂镀等整个轧制工序引入智能钢厂技术。

热轧人工智能中心是一个远程操作室，基于人工智能、物联网等智能技术的远程控制，可以控制热轧厂设备。即使不去现场，也能远程实时控制设备，有助于实现工作模式的创新。

此外，光阳厂还采用了Smart Wave控制技术，利用实时监控影像在精轧工序中检测和控制钢材的形状。光阳厂热轧部以热轧工序为起点，实现从加热到卷取的热轧全工序的综合监测和远程操控。根据热轧厂智能化及运营经验，光阳厂将在冷轧部、电镀部等轧制全工序实现操作自动化。

开发“质量影响因子分析系统”

浦项钢铁开发了“质量影响因子分析系统”，可以快速准确地找出质量缺陷的发生原因，进一步提升质量管理。在出现产品质量缺陷时，利用作业数据分析质量波动核心原因因子，应对质量缺陷。只有迅速找出导致缺陷的作业条件，才能提前防止缺陷的大量和重复发生，因此分析质量影响因子至关重要。要找出质量影响因子，必须统计分析优良品与次品之间作业变量值（代表作业条件的数据项目）是否存在显著差异，并根据工作经验和知识进行解析。

目前，浦项厂在21个质量指标和487个作业因子的分析中使用了质量影响因子分析系统，提高了质量管理工作的效率和准确性。该厂质量技术部表示，通过引进该系统，可以轻松分析并掌握质量影响因子，今后有望彻底解决固有缺陷的问题。

利用设备故障预知系统提高作业稳定性

浦项钢铁公司在浦项厂利用设备故障预知系统 PRISM （PRognostics and health management Initiativef or Smart Maintenance，智能维护预测和健康管理计划）提高作业稳定性，该系统通过自动化逻辑来反映5400多种设备的管理诀窍，主动检测设备异常情况并通知管理人员。该套系统是由浦项厂炼钢设备部自主研发的。

通过将技术知识系统化，实现了更加定量的设备管理，除了预知故障外，还利用1300多个设备传感器对数据进行实时监控，随着功能的不断升级，自动计算出3800多种更换周期，使设备管理更加高效。

扩增机器人“员工”

受新冠肺炎疫情影响，韩国各大企业引进弹性工作制，倡导“非面对面接触”的办公环境等，并扩增RPA机器人“员工”，推动企业向数字化转型。RPA 全称为“Robotic Process Automation”，中文翻译为“机器人流程自动化”。RPA机器人员工不是传统认知上肉眼可见的实体机器人，而是一款软件机器人，通过模拟并增强人类与机器人的交互过程，可以全天候不间断运行，有效降低办公操作中的人为错误。它的应用能够极大地提高当前办公效率，有效降低企业成本，并将员工从大量、重复、机械并基于一定规则的劳动中解放出来。浦项制铁公司的RPA机器人职员属于正式员工，拥有个人办公电脑和员工专属邮箱账号，可以代替人类员工完成单一化工作。

韩国浦项制铁公司的RPA系统 图源：韩国浦项制铁公司POSCO ICT

日本制铁大力推进数字化转型。以钢铁业的数字化先进企业为目标，在运用数据和数字化技术致力于生产流程和业务流程改革的同时，推进有助于迅速决策和彻底强化课题解决能力的对策。”日本制铁将在2021年后的5年内在数字化转型战略上投入1000亿日元以上，目标是成为钢铁业的数字化先进企业。具体来说，将运用数据和数字技术，致力于如下的生产流程改革和业务流程改革，强化事业竞争力：

1、面向“创造能力”的革新进化，通过高效应用AI、IoT等数字技术来推进生产的智能化。不仅在国内，在海外生产基地也要确保与国内同等水平的运行和质量，构建远程操作管理平台。

2、为了提高对应顾客的能力，构建从接受订单～生产～交货的综合生产计划平台，强化灵活且最优的供给体制。

3、作为全球管理基础，构建能够实时掌握各种经营信息和KPI并能够迅速改善行动的综合数据平台，强化商业信息（基于数据的管理支持系统）。由此，可加快从管理层到一线的决策，并可以提高课题的解决能力。

JFE于2020年7月20日宣布，在总部开设最新ICT应用数据科学推广基地“JDXC（JFE数字化转化中心）”。这是日本国内钢铁行业的首次尝试，该中心具备综合使用公司东、西制铁所等所有日本制造基地生产设备运营数据的操作数据环境。

JFE钢铁生产部门积累了作业所需的温度、送风能力、热送作业状态管理、各种产品质量管理，设备、作业故障预测管理等多项数据。JFE目前正在建立一种估计值，将存储在各地区的数据共享到公司云中，可以共同分析和建模全公司数据。此次，通过将制造部门数据汇聚到总公司的“JDXC”，将丰富的数据加以更加综合多方面的应用，增强全球竞争力，场所设置在25楼。

“JDXC”谋求将上下工序数据合作利用，通过区域间的共享化，推进生产效率提高，削减成本。此外，推进制造过程中网络物理系统（CPS）的共性和标准化，提高整体作业水平。同时，到本年度为止，公司将以350人为目标实现科学家的知识经验共享，通过具体课题提高个人技能，扩充数据科学家的人数。担任中心主任的是科学项目部长河村和朗。

JFE通过“高炉可视化”、利用5G实现热轧工程智能化、数据科学技术保全、图像诊断和IT技术质量管理等措施。后续将以“JDXC”为据点，通过数据合作等推进其他制造工艺CPS化。并且，面向后新冠时代，远程工作等新工作方法也将作为制造企业提高生产创新性和扩大设备操作稳定的方法。

中国宝武数字化转型路线图

从“老大”变“强大”

❖一是大力推进“新基建”“新技术”创新，打造生态圈互联互通基础设施底座；

❖二是大力推进“新保障”创新，构建完善的数智研发体系及大数据治理体系；

❖三是大力推进“新生态”创新，打造行业领先的数字化服务龙头企业，持续为用户创造价值。 

中国宝武数智化转型实践和初步成效

中国宝武积极推进数据驱动、集成创新、协同共享等数字化转型理念，围绕智慧制造、智慧服务、智慧治理三大领域探索转型实践，取得初步成效。

一是持续推进“四个一律”目标，加快打造智慧钢厂。中国宝武提出以“四个一律”推进智慧制造，即“制造环节操作室一律集中并搬离现场、人工体力操作岗位一律机器人、设备运维一律远程、服务一律上线”。通过推行操作室集中形成一批集控中心优秀实践，打破传统工厂管理架构，使高度集约化管理成为可能；通过推进现场少人无人化，加快工业机器人、无人化行车、人工智能等新技术应用，上海基地全球率先实现“一键炼钢出钢”；通过推进设备运维一律远程，体系联动开展多基地设备远程运维布局，推动公司设备管理体系转型升级；推动“服务一律上线”，强力推进各子公司网上采购和钢铁产品网上销售。眼下，黑灯工厂、无人库区、数字车间、智慧工厂、人工智能、大数据、云计算、区块链、5G、仿真、AR技术的大量应用，钢厂已不再是傻大黑粗、油污满面，宝钢股份宝山基地入选国内钢铁行业首家“灯塔工厂”，中国宝武正在向现代高科技企业转型升级。

二是协同共建高质量钢铁生态圈，打造产业互联网领域的领军企业。依靠大数据支撑、网络化共享和智能化协作，中国宝武创新智慧服务新模式，打造第三方钢铁云平台：“产业电商”+“产业物流”+“产业金融”。产业电商领域，通过在线钢铁新零售服务，配套仓储、运输、加工等增值服务，满足用户便捷交易和精准交付需求。平台当前企业用户超过12万家，每日交易用户数5000家以上。“产业物流”领域，构建智慧物流服务体系，目前已接入仓储企业超过2000家，运输企业5000家，加工产线超过1000条。“产业金融”领域，构建智慧金融服务体系，打造中国宝武在线数字化金融服务平台，已累计发生业务规模上千亿，服务中小企业2000家。在新冠疫情期间，钢铁生态圈的建设为中国宝武加快推进企业复工复产发挥了积极作用。

三是推进管理变革和流程再造，提升治理体系和治理能力现代化。中国宝武基于新一代工业互联网技术的应用，大胆推动钢铁企业组织形态和集团企业治理体系变革。集团层面，中国宝武作为国有资本投资运营公司，运用数字化、智能化手段，逐步构建国有资本投资公司智慧治理新平台，实现与国资监管综合信息监测展示系统的融合集成，寓监督于管理。子公司层面，打造“一总部多基地”的管控模式，构建智慧高效的总部，打造智能敏捷的制造基地，形成“一个智慧决策中心+系列智慧工厂”的“1+N”的智慧时代网络型钢厂，并逐步向无边界、开放、共赢、互信的One Mill演进。专业层面，打破地域边界、行政边界、层级边界，利用工业互联网实现同专业（如高炉、热轧）的互联互通和数据远程智能应用，从而实现跨地域、跨单元的专业化协同共享。

数字化转型路线图：打造数字鞍钢 

❖“数字鞍钢”建设围绕自动化、信息化、数字化、智慧化建设制定“四化”攻关指标；

❖聚焦“智慧管理、智慧生产、数字产业创新发展”三条路径； 

❖全面优化升级“管控、钢铁、矿山、钒钛、交易、金融、物流、技术”八大体系； 

❖到2025年，鞍钢集团两化深度融合整体水平大幅提升，大数据、人工智能等新一代信息技术得到深入应用。

鞍钢智能制造及数字化转型升级与实践

近3年来，鞍山钢铁加速推进智能制造的发展，对标行业内先进企业，在鞍钢集团统一组织下，2017年制定了《信息化、智能化总体发展规划》，2019年发布《鞍山钢铁智慧制造指导意见》。提出了“一个愿景、两大方向、三个原则、四条路径、五项提升能力”打造“智慧透明”工厂智能制造的“12345”实施框架布局。即：坚持以“集约、减量、智慧@客户”的一个发展愿景，围绕“智慧运营和智能工厂”两个方向建设，按照强化指标引领、彰显个性创造、刚性结果导向的三个基本原则，重点围绕着力一个点、打通一条线、形成一个区、建立一个模式四条路径组织实施，实现生产效率、运营成本、服务能力、技术质量、绿色发展五大方面的提升。

为推进制造业高质量发展，国家明确了9项战略任务，其中之一就是积极发展服务型制造和生产型服务业。根据国家要求，鞍山钢铁于2018年提出建设全新冶金流程的智慧透明工厂，鞍山钢铁以提升用户满意度为中心，把用户关注的质量、成本、效率和服务四个要素进行统一规划，通过应用工业大数据分析、工业互联网、全流程全寿命的产品质量管控、设备状态检测、智能装备、人工智能等新一代信息技术，依托质量一体化、供应链一体化、调度一体化、柔性生产、能效管控和全流程工艺优化控制等6个功能模块支撑，实现由产品制造向提供具有丰富服务内涵的产品和依托产品的服务转变，为用户提供整体解决方案。同时，强调主动服务，将用户引进产品制造、应用、服务过程，主动为用户提供服务性生产，实现协同增值。

“智慧”主要体现在：一方面通过大数据、物联网、人工智能、工业机器人集群应用等技术和智能装备在冶金生产过程中的应用，实现冶金制造工艺的仿真优化、数字化控制和自适应、自决策控制；另一方面通过工业互联网平台建设，促进产品全生命周期、用户服务、供应链一体化协同应用，实现智能决策、智能管控。“透明”主要体现在：一方面实现对用户服务的透明化，实现从订单到排产、工序流转、过程管理、产品追溯、用户服务等全过程的可视化和透明化，提升产品管控和用户服务能力；另一方面实现全流程过程管控透明化，通过新一代信息技术及智能装备的集成应用，实现生产进度可视、安全库存预警、异常提醒、多维度报表、数据统计分析、质量追溯等，达到提质和降本增效的目的，全方位提升企业管理和服务能力。

1、智能制造整体规划

鞍山钢铁近3年重点围绕鞍山本部和鲅鱼圈沿海基地两条主线建设智能工厂，覆盖了原料场、铁前、炼钢、热轧、冷轧、中厚板及能源管控中心等各生产单元。重点从基础自动化升级、智能装备改造、智能检测设备、工业机器人、站所室集控、模型优化等六个方面布局，实施少人化、无人化、一键化项目。在智慧运营层面，以产销ERP系统改造为基础，利用大数据、人工智能等新一代信息技术，实现智慧生产、智慧采购、智慧销售、智慧质量、智慧设备、智慧能环等运营决策分析。

2、工业互联网、大数据及人工智能应用实践

钢铁制造业是我国国民经济的主体，钢铁工业数据的深度开发和利用既是数字经济实质发展的标志，也是钢铁产业数字化转型的难点和关键。随着新一代信息技术的不断扩散和深度应用，工业互联网平台应运而生，钢铁企业生产经营活动的全过程数据采集、存储、分析、共享、应用、服务增值等日新月异，催生了一系列新产品、新模式、新业态，推动制造业加速向数字化、网络化、智能化变革。

运用机器学习的算法与建模技术，结合基于机理的数据模型，可以大幅度提升企业的效率。鞍山钢铁从钢铁全流程质量管控大数据分析、设备状态监测、能源管控分析等方面开展智慧制造工作，构建了工业互联网平台，通过精准、实时、高效的数据采集互联体系，建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境，实现了工业技术经验和知识模型化、标准化、软件化、复用化，不断优化研发设计、生产制造、运营管控等过程的资源配置，满足工业时代迅猛发展对大数据分析的支撑能力，在公司内部不断推广应用。

工业互联网平台包含四大核心层级：边缘层、IaaS层、工业PaaS层、工业SaaS层。在边缘层通过大范围、深层次的部署数据采集设备，实现高频度工艺数据采集，以及构建数据语义定义、协议转换与边缘处理，构建整个平台的基础；在IaaS层集中部署通讯一体机、服务器及高性能存储等设备；在工业Paas层部署微服务组建库、应用开发环境等，实现数据融合等工业软件快速开发；在SaaS层，形成不同领域、专业场景的工业APP应用，以实现工业互联网平台最终的价值。基于工业互联网架构体系，带来了数据采集方式的根本改变，加速了工业数据分析方式的创新突破，成为数据价值创造的最佳载体。

鞍山钢铁着力推动工业与信息化融合发展，以信息流带动技术流、资金流、物质流，促进企业内部资源配置优化，促进全流程、全要素效率提升。运用了以互联网为代表的新一代信息通信技术融合创新推动实体经济转型升级，充分体现了工业大数据作为一种新的资产、资源和生产要素。鞍山钢铁在工业大数据应用方面，汇集了来自现场各业务系统的各种专业数据，打破数据壁垒，构建全要素、全链路的数据模型。重点围绕智慧营销、智慧采购、智慧物流、智慧质量、设备状态监测、智慧能源等几方面开展了工作。

建设“数字中钢”“智慧中钢” 

❖提出了“十四五”数字化转型“1344”规划思路，即以建设“数字中钢”“智慧中钢”为总体目标；

 ❖落实“1344”提出了六项原则和九条工作措施，总体架构是“1+3+5+N”；

 ❖从“管控服务数字化、网络安全体系化、实体产业智能化”三个维度推进数字化转型； 

❖着力夯实数字技术平台、数据治理体系、大数据应用平台和网络安全防护平台四个基础；

❖加快推进产品创新数字化、生产运营智能化、用户服务敏捷化、产业体系生态化四项创新，赋能集团高质量发展。

全力推进智慧运营项目

2021年11月3日，南钢召开智慧运营项目上线决战动员会，为“1130”目标加油鼓劲，常务副总裁徐晓春到会提要求，他表示，该项目收尾阶段是最复杂和最艰难的，要坚定不移地把各个板块建设好调试好。硬件到位的同时软件也不能落后，它代表了各条线管理思路的体现，一定要打通边界，要用新的思路和新的视角，用工业互联网的逻辑来创新突破；主价值链的管理模块一定要精益求精，更要有创新；数据是基础和核心，必须健全、准确和稳定，做好数据采集、数据匹配以及数据治理工作；纵向到底，横向到边，价值集中，要实时、准确的体现包括客户和供应商在内的，各方面的生产经营和运维情况，做到数据流、信息流、价值流、能量流四流合一，体现南钢的客户基因、数字基因、创新基因、生态基因。

据悉，南钢智慧运营项目致力打造打造集6大集群、8大板块、4大经营及1个生态的“6+8+4+1”的行业首个一体化智造、经营、生态的数字化管控平台。该项目是南钢数字化转型的核心战略节点，让跨行业和跨领域的协同成为可能。

南钢：全面推进企业智慧生命体建设

2021年11月30日，由南钢板材事业部、南钢特钢事业部、北科工研、金恒博远、金恒科技等多家单位联合打造的南钢一炼钢&二炼钢&宽厚板示范线数字工厂（一期）正式上线。这不仅是南钢板材钢轧一体化项目首个里程碑事件，同时也开启了南钢“一切业务数字化，一切数字业务化”的智慧运营新篇章！

在“十四五”开局之年，南钢也进入了数智化转型的关键时期。建设南钢一体化智慧中心（智慧作业、管控、决策一体化），就是南钢“创建国际一流受尊重的企业智慧生命体”企业愿景从抽象概念到具象呈现的创新实践。南钢智慧中心项目集“铁区一体化智慧中心、智慧运营中心、钢轧一体化智慧中心”等三大中心于一体。三大中心建成后，南钢将实现大规模集控、无边界协同、大数据决策、智能化运营，组织模式和生产模式同步变革，实现全流程数字化管理。

“三驾齐驱”南钢数字化转型

南钢板材事业部数字工厂建设紧紧围绕南钢数字化转型整体布局，分步实施，作为南钢智慧运营的重要组成部分，需要实现生产实时数据驱动的漫游、工作两种数字工厂模式。

第一炼钢厂-工作

宽厚板厂-全线

宽厚板厂-加热炉

宽厚板厂-轧区

偌大厂房内5台无人行车忙得不可开交，机器人“长袖善舞”，25秒自动完成取样检测，扫描二维码，钢卷“身份”信息一览无余……走进沙钢，处处都能感受到智能化给企业带来的强劲推动力。

近年来，沙钢遵循“并行推进，融合发展”的智能制造战略方针，紧抓信息技术革命机遇，将先进的钢铁制造技术与以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术深度融合，着力打造安全环保、资源集约、环境友好的“智慧沙钢”。

智能集控中心——“最强大脑”

从原料入厂到投入生产再到产品发运，大量的数据在这个过程中产生，这些数据与产品质量有着千丝万缕的关系。如何有效运用这些数据，发挥其在钢铁生产中的价值？

沙钢以数据集成为切入点，将生产、质量、设备、能源、物流等领域的数据进行互联互通，使“神经末梢”与“神经中枢”有效对接，庞大的数据流如“血液”汇集到智能集控中心这一“最强大脑”，形成“联合作战体系”。

 以今年初投运的沙钢海力公司管控中心为例。该中心通过对码头生产作业、通航秩序、防污染作业、岸电使用、环保监控设备等进行全面监管，实现码头指挥、协调和调度的集成化系统运行。“以往船舶靠岸后，需要电话联系码头作业，费时费力。现在工作人员直接通过中心大屏就能及时掌握船舶动态情况，协调大型船舶‘直进直靠、直离直出’，减少了船舶进港待泊时间，提升了周转效率。同时，对水域多个码头进行统一管理，改变了原本‘各自为政’的状况。”海力公司管控中心负责人表示。

冷轧管控中心利用大数据技术将整个冷轧厂的生产和管理推向数字化，目前从岗位到班组、条线专业、车间、总厂，数字壁垒基本打通。正式运行后，各项指标数据、各种报表自动生成至冷轧厂APP，实现“一机在手，数据全有”。

这正是基于数字化、集成化的“智慧大脑”的“聪明”之处。据了解，2018年以来，沙钢以公司、分厂两级数字化管控中心建设为抓手，促进信息纵向集成、横向集成，实现生产过程数字化、透明化、可视化，建设了生产调度中心，动力、焦化、冷轧、海力、铁前、新材料等多个管控中心，“最强大脑”正在释放出强大的发展潜能。

 沙钢积极运用大数据技术，探索数据的有效应用，让数据产生更高价值，从而更好地服务于生产经营。目前，决策支持系统利用数据平台实现了对数据的集成及有效分析统计，为各层级有效决策提供数据支撑；全流程质量管控分析系统实现了质量的预判、质量问题快速定位及全过程追溯，极大地提高了生产质量水平；设备在线监测及故障智能诊断系统彻底改变设备运维方式，实现由“点检定修”到“智能运维”；高炉数字化诊断，实现了由经验判断模式向数据支撑决策判断的转变。

此外，沙钢还建立了生产管控系统、客户关系系统、设备全生命周期系统、能源管理系统、环保管理系统、安全管理信息系统、大物流管理系统等多个系统平台，进一步打破工序、部门间壁垒，实现系统与产线之间的协同与集成。

产线智能制造——“人机共舞”

在沙钢集团冷轧厂硅钢车间，操作工黄亚娟正在电脑前对生产过程进行远程监控。“以前，钢板样本都是通过人工搬运的，现在机械手臂自动将钢板抓取搬运下来，完全解放了我们的双手，真是省力又安全。”黄亚娟表示。

“机器工人”在取样、贴标、酸洗喷印等工段大显身手，安全又高效；设备点检不再需要人工记录，轻点手机便可完成数据传输，管理效率大大提升……目前，车间已经看不到工人们守着流水线忙碌的场景，取而代之的是机械手精准而快速的操作。车间内为数不多的员工主要负责设备维护，并对可能出现的突发状况进行应急处理。

 作为省级示范智能车间，目前该产线所有机组均实现了入口上卷、出口打捆的自动化，为优化岗位配置、降本提质增效、提高劳动生产率和保障安全生产创造了条件，通过各个系统之间的信息传递，实现了生产工艺全程数字化控制和“一键下单”组织生产。

智慧场景在省级示范智能车间——冷轧厂酸轧车间同步上演。1.4万平米的原料库区空无一人，整片作业区域几无照明，五台无人行车在空中自如行走吊卸钢卷，无人库系统的成功运行实现了整个酸轧原料库所有设备的全自动运行控制。该项目运行一年以来，设备故障减少了60%以上，原先灯火通明的库区也具备了全天候黑灯条件。以点带面，示范带动，目前热卷板二车间、宽厚板一车间等也都在加速推进“黑灯工厂”建设。

树起一个“智造”标杆，打造一个智慧“矩阵”。目前，沙钢共有近500个岗位实现了智能机器人代替，不仅大幅降低人力成本、劳动强度和安全事故发生率，还有效提高了操作精准度和产品品质稳定性。

去年，沙钢国家智能制造项目 “高端线材全流程智能制造新模式应用项目”顺利通过省工业和信息化厅组织的专家组验收。该项目总投资4亿元，通过建设一个中心、一条智能化生产线、四大系统、七大平台，探索形成一种高端线材智能制造新模式，为企业节能减排、减员增效、提质增效等提供强大的技术支撑。项目实施后，生产效率提高了31.5%，运营成本降低了23.2%，产品研制周期缩短了35.4%，产品不良率降低了26.8%，单位产值能耗降低了19.7%。

工业视觉检测——“火眼金睛”

疫情防控常态化形式下，在医院、地铁、学校等人流集中场所，这一规定动作很常见：站在门口的“智能通行自助机”前面，拿出身份证或苏康码“扫一扫”，验证相关信息，与此同时，热成像温度仪自动测体温后提示“体温正常”，允许通过。

在沙钢，热成像技术也被运用得淋漓尽致。今年初，沙钢新材料公司石灰车间回转窑智能燃烧项目成功投运，该项目同样是在窑外及窑口安装热成像仪和红外测温仪，实时观察高温段耐材使用情况，同时通过对回转窑原系统数据进行采集、比对、分析，并按照设定风煤配比自行调整风量与煤气的使用量，既减少岗位工频繁调整操作，又对煤气用量及充分燃烧进行了优化，使其更加安全、经济、稳定运行。热成像技术的成功应用，可谓给生产线安上了“火眼金睛”。

 为让设备更智能、生产更智慧，沙钢积极探索图像数据智慧化运用。在原料烧结厂，国内最先进的自动化造球系统“如鱼得水”，该系统借助视频技术与计算机图形处理技术，可自动分析计算生球直径与分布情况并形成实时数据，实现造球数据共享、生产联动，有效降低人工调整的偶然性，提高粒径分析的准确度，从而进一步提高生产效率。

作为钢铁生产的主要原料，废钢的规范化、科学化的采购、加工、判级一直是长期困扰钢铁行业的一大难题，这也是多年来沙钢重点关注且下定决心要解决的课题。今年七月份，沙钢启动废钢智能定级系统项目，预计将于2022年正式上线。

据了解，该系统基于深度学习技术、自动识别技术以及废钢远程监控技术，综合利用多个模块及算法，实现对废钢的实时自动评级，具有速度快、稳定性高、精确度高等特点。该系统上线后，将解决人工废钢判级带来的识别不准、客观性无法保证等问题，同时大大降低员工的劳动强度，促进废钢检验工作的安全、精准、高效运行。 

“从国家的角度讲，落实智能制造是增强中国制造国际竞争力的重要路径，也是重塑我国当前制造业格局的需要。从企业的角度讲，实施智能制造是转型升级、可持续发展的必经之路。”沙钢集团党委书记、董事局常务执行董事、有限公司董事长沈彬表示，沙钢将致力于打造具有行业示范和引领作用的智能制造新模式，助力企业转型升级和创新跨越发展，构建沙钢新时代核心制造能力。

建龙集团董事长张志祥指出,近年来以人工智能、5G、云计算、大数据等为代表的新技术迅猛发展,各行各业都掀起了数字化转型的浪潮。建龙集团经过20多年的发展,已成为一家拥有14家钢铁子公司、4200万吨规模的大型钢铁企业集团。作为产业集群的“领头羊”,建龙集团在数字化、智能化转型方面进行了积极探索和深度实践,依托广泛的应用场景,先进的管理理念,与紫光集团在工业互联网大数据平台、AI视觉算法等领域开展全方位深度合作,共同为冶金行业打造全场景数字化应用示范,创新管理模式,提升企业管理的精益化水平,助力冶金行业高质量发展。

2021年1月12日，建龙集团抚顺新钢铁智造中心正式投运，智造中心项目的五大亮点如下：

1、独立自主打造数字新引擎

抚顺新钢铁充分利用集团的丰沛资源、创新文化及自主集成创新优势，自2018年6月开始，启动精细化建设进程。当年12月，独立自主完成了14个领域，36个系统工具，8165个PLC的建设工作。从2019年开始，精细化管理平台建设全面加速，先后实现了远程集控、HUD、3D技术应用、全工序智能燃烧、基于预测模型的实时调度与复盘分析等多项突破。 

在系统平台搭建的同时，管理机制同步匹配。2020年3月，启动智造中心集控岗位及责任工程师梳理工作。基于冶金流程工程的理念，打破传统部门边界，以协同性、专业性和未来性的原则，将公司专业序列规划为8大专业类别，并按照智造中心的项目目标，进行匹配。

2、集中调度 集中控制 任务集成

目前，该公司调度、5座热风炉、4台加热炉、3台烧结机、3座竖炉、3座锅炉、5座高炉产线、1条轧钢产线、2条制氧产线、除尘、水冲渣、水泵、物流、计量、安保等均已进驻，顺利完成智造中心远程控制切换，汇聚了抚顺新钢铁30193项数据，应用数字化取代千余张纸质报表，打造289个智能应用系统，800多个监控画面。

该公司集中控制中心实现了全公司生产指挥、工序控制、技术管理等任务的集成与融合。其中集中控制部分涵盖该公司冶金流程中的生产、能源、物流与城市供暖的一级集中调度。烧结、竖炉、高炉、炼钢、轧钢、发电等所有主工序生产作业单元集控。球团竖炉、烧结点火炉、高炉热风炉、轧钢加热炉、发电锅炉等所有主工序煤气系统集控。制氧、风机、水泵、水冲渣等所有主工序其他能源系统集控。环保除尘、脱硫等所有环保运维系统集控。物流、检斤、铁路运输、上料等所有厂内物流系统集控。 

3、冶金协同 重构与分解

抚顺新钢铁智造中心基于冶金流程工程的理念，打破传统部门边界，以协同性、专业性及未来性为原则，将专业序列规划为制造、工艺、质量、设备、工程、安全、环保、数字化等8大类别，142名专业工程师同步进驻。

4、专业融合 科学高效

智造中心的空间设计采用简洁的工业风和人性化的装修风格，全部为开放的办公空间，并设置了10个研讨室，实现了专业工程师与集控集调人员的高效融合与科学赋能。 

5、创新引领赋能智慧新钢铁

依托智造中心建设，首次植入数十项行业智能化先进技术。

应用系统建设方面开发了冶金全流程生产大数据系统、涵盖了生产、高炉、烧结、竖炉、炼钢、轧钢、质量、设备、能源、安环、供应、销售、财务及对标等14个领域。 

吉林建龙多年来坚持体系化，精细化管理的发展理念，形成稳产提产、动态经营、智慧制造三位一体的生产经营体系；智慧制造在生产方面促进企业稳产提产，在经营方面提供高效的数据支撑，为企业经营决策提供指导依据，实现企业效益最大化。 

吉林建龙智慧制造的推进目标是打造智慧工厂。一是装备智能化，即从智能仪表应用、变频驱动改造、图像视频分析等方面进行基础建设。二是生产自动化，即优化工序自动控制，开发智能管理工具及系统，提升生产效率。三是管理信息化，即通过EMS及ERP固化管理成果，提升内部资源的有效管理。四是决策数字化，即建设智能和专业平台，将暗数据点亮，支撑数据化决策。

其在智慧制造方面的推进思路包括四个方面：一是顶层设计，管理先行——推行体系化、系统化管理思路，用体系固化管理；6层信息化顶层架构设计，全过程智能规划，支撑管理决策。二是基础夯实，智能辅助——通过夯实基础设施建设，完善管理体系；全面信息采集，用智能化手段辅助管理，实现企业管理智能化。三是财务核心，效益优先——智慧制造辅助提升企业核心竞争力，日成本自动关账，日清日结；高效动态管理，实现企业效益最大化。四是业务主导，全员参与——以业务需求为导向，IT技术做支撑；全员思想统一、目标一致，共同参与智慧制造建设。

智慧制造系统架构

宁夏建龙未来要打造三个中心（智造中心、运营中心、营销中心）、三大平台（设备智能运维平台、安防智能管控平台、环保智能管控平台）、各工序产线及设备级的智能应用的总体框架。其中，智造中心要以“集控中心、三大平台”为突破口；运营中心以“一日结算”为突破口、营销中心以“集团电商”为突破口；各工序产线以“少（无）人化、智能化”为突破口，从而实现在统一平台框架下，对制造管理流程进行梳理和优化，对资源进行整合。