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            聯系方式:010-65256519

            通知公告

            MPI專題研究│勇闖智能制造深水區 沖刺“鋼鐵強國”新階段

              鋼鐵工業

              高質量發展

              2020年,受工業和信息化部原材料工業司委托,冶金工業規劃研究院成立了“十四五”鋼鐵工業高質量發展研究專項研究小組,并參與《關于推進中國鋼鐵工業高質量發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)制修訂過程。近期,工信部原材料司發布《關于推動鋼鐵工業高質量發展的指導意見(征求意見稿)》。

              為更好總結鋼鐵工業“十三五”發展經驗,結合《指導意見》征求意見稿和“十四五”發展形勢,深入分析研判行業發展趨勢,冶金規劃院組織開展“鋼鐵工業高質量發展專題研究系列文章”編寫工作,力求為行業和企業發展提供一些有價值的參考。

              勇闖智能制造深水區

              沖刺“鋼鐵強國”新階段

              冶金工業規劃研究院

              工業智能研究中心

              2020年11月,中共中央發布了《國民經濟和社會發展“十四五”規劃和二〇三五年遠景目標建議》,提出要推動傳統產業高端化、智能化、綠色化,提升產業鏈供應鏈現代化水平;12月,習近平總書記在氣候雄心峰會上宣布,到2030年中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值;2021年1月,習近平總書記在省部級主要領導干部學習貫徹黨的十九屆五中全會精神專題研討班開班式上強調,我國迎來了從站起來、富起來到強起來的歷史性跨越新階段?!笆奈濉睍r期,我國將堅定不移建設制造強國、質量強國、網絡強國、數字中國,開啟全面建設社會主義現代化國家的新征程。作為國民經濟發展的重要基礎原材料,鋼鐵是實現綠色低碳發展的重要領域,是建設現代化強國的重要支撐。新的發展階段,對鋼鐵工業在質量升級、效率提升、綠色低碳、科技創新等方面提出更高要求。智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。加快發展鋼鐵智能制造,是鋼鐵強國建設的戰略選擇,對于確?!笆奈濉睂崿F良好開局,具有重大而深遠的意義。

              一、回顧過去,鋼鐵智能制造成績斐然

              “十三五”時期,我國鋼鐵智能制造發展成效顯著,特別是疫情期間,智能制造在無人化和少人化應用,以及提升企業管理效率方面成效顯著,大幅提升了鋼鐵企業的抗風險能力。

              一是兩化融合水平明顯提升。據兩化融合服務平臺數據顯示,2020年我國冶金行業兩化融合指數達到54.3,較2015年增幅達13.8%,關鍵工序數控化率達到65.4%,天津榮程、德龍鋼鐵、石橫特鋼等民營鋼鐵企業也紛紛與冶金工業規劃研究院建立戰略合作,逐步搭建鋼鐵智能制造基礎框架體系。

              二是無人化應用逐步普及。部分鋼鐵企業在焊接、切割、碼垛、噴漆、上下料、測溫、扒渣撈渣等勞動作業強度大、作業環境惡劣、人員安全風險大以及質量檢測、溫度測量及樣品檢驗等標準作業環節,開展“機器換人”,工業機器人、無人行車、無人堆取料機、立體倉庫等在中國寶武、首鋼、南鋼、柳鋼等多個企業得到應用。

              三是試點應用取得突破。我國鋼鐵行業在數字礦山、智能車間、智能工廠等領域,打造了9家智能制造試點示范、5個智能制造新模式以及18個工業互聯網應用試點示范,寧鋼、首鋼等企業利用大數據與人工智能等技術,積極探索動態排產、能耗預測、決策優化等創新應用(表1~表3)。

              表1 工信部智能制造試點示范項目

              

              表2 工信部智能制造綜合標準化和新模式立項項目

              

              表3 工信部工業互聯網應用試點示范項目

              

              二、立足當下,鋼鐵智能制造仍需努力

              目前,我國鋼鐵行業仍然存在資源保障壓力大、產品質量穩定性不高、綠色低碳水平有待提升、產能過剩等問題,可以說,鋼鐵智能制造賦能空間廣闊。然而,同時我國鋼鐵智能制造也暴露出了智能制造水平不均衡、行業智能制造標準體系缺失、智能制造專業人才匱乏等問題,仍需加強自身建設。

              一是企業智能制造基礎不牢。當前,我國鋼鐵企業智能制造水平參差不齊,大部分企業仍然存在數據自動采集率不高、信息孤島現象嚴重、系統功能不完善等問題,大型鋼鐵企業生產設備聯網率僅有一半,數據規范治理和創新利用還處于起步階段。

              二是行業智能制造標準缺失。標準的制訂有助于推進智能制造產業健康有序發展,由于缺乏成型的行業智能制造標準體系引領和指導,鋼鐵企業在智能化建設過程中缺乏清晰的路徑,加大了企業實現互聯互通和數據利用的難度。

              三是智能制造人才匱乏。鋼鐵智能制造解決方案供應商需要既熟悉鋼鐵工藝流程,又掌握先進信息技術,還具備企業管理知識的專業人才,目前有相當一部分的智能制造系統解決方案供應商,由于人才匱乏,難以提供專業化的解決方案。

              三、展望未來,鋼鐵智能制造篤定前行

              “十四五”是我國由全面建成小康社會向基本實現社會主義現代化邁進的關鍵時期,也是實現科技自立自強的重要階段。相對于工業發達國家,我國鋼鐵行業智能轉型環境更為復雜,任務更加艱巨,需要勇闖“深水區”“無人區”,走自主研發之路?!笆奈濉睍r期,

              鋼鐵智能制造應緊抓“新基建”的戰略機遇,充分利用5G、工業互聯網、人工智能、區塊鏈等先進技術,在企業智能升級、行業數字化轉型、公共服務能力提升等方面加大推進力度,沖刺“鋼鐵強國”新階段。

              一是深入推進企業智能化改造。通過設備更新、網關部署等方式對工業現場設備進行改造升級,提升企業生產設備聯網率,實現資源要素的匯聚和互聯互通;在燒結、高爐、轉爐、精煉、連鑄、熱軋、冷軋等工序,完善自動控制系統,提高企業關鍵工序數控化率;對生產設備的運行狀態、能耗信息、生產信息等數據進行實時采集和可視化展示,支撐企業實現設備運行優化和工藝過程優化、企業核心業務主線的全流程跟蹤追溯和閉環管理、多基地/多產線的資源平衡決策優化。

              二是全面推動行業數字化轉型。一方面,建設基于區塊鏈的行業資源共享服務平臺,推動上下游信息共享、資源共享、生產能力共享,通過鐵礦石集中采購、廢鋼資源共享、供需高效對接,打造多基地網絡協同制造模式,提升行業資源配置效率;另一方面,利用區塊鏈去中心化、公開透明、可追溯等特征,構建新型信用體系,對鋼鐵企業生產能力、工藝裝備、安全生產、綠色低碳等數據進行跟蹤追溯,強化行業運行監測,為行業管理及政策制定提供數據支撐,提升行業治理水平。

              三是提升智能制造公共服務能力。組建鋼鐵行業智能制造聯盟,樹立一批智能制造示范工廠(礦山),突破一批智能制造關鍵共性技術,打造一批可復制、易推廣的專業化解決方案,培育一批行業智能制造系統解決方案服務商。同時,加快鋼鐵行業智能制造標準體系建設,加大智能制造人才培養力度,鼓勵有資質的機構開展數字智能制造培訓工作,為崗位素質提升儲備人力資源。

              相關鏈接

              01  MPI專題研究│李新創:回顧與展望——加快中國鋼鐵高質量發展

              02  MPI專題研究│“十三五”鋼鐵行業兼并重組回顧與“十四五”展望

              03  MPI專題研究│碳達峰背景下鋼鐵工業發展形勢及應對

              04  MPI專題研究│關于支持我國電爐鋼發展的戰略思考

              05  MPI專題研究│高標準引領中國鋼鐵工業高質量發展

              冶金工業規劃研究院

              工業智能研究中心

              冶金工業規劃研究院工業智能研究中心長期從事鋼鐵行業數字化、網絡化、智能化相關理論研究、規劃咨詢、標準制定、系統實施等工作,設計并研發的鋼鐵行業智能制造基礎支撐體系(iSteel)在10余家優秀鋼鐵企業獲得成功應用,探索出兼具適用性、經濟性、先進性和示范性的行業數字化轉型和智能升級路徑。

              目前,冶金工業規劃研究院工業智能研究中心正在已有研究和實踐基礎上,在深度上充分挖掘數據價值,從經營計劃、訂單排產、能源平衡、成本優化等方面支撐企業實現“精準、高效、優質、低耗”運營,提升企業競爭力;在廣度上不斷擴展數字化網絡化覆蓋范圍,從計劃、質量、設備、物流、能源、成本、安全、環保等方面納入更多數據要素,積累更多數據資產。工業智能研究中心將依托冶金工業規劃研究院“一體兩翼”大平臺,以iSteel體系為基礎,連接更多行業優秀資源,為全行業提供數字化轉型和智能升級“一站式”服務。

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