▌鋼鐵產(chǎn)業(yè)全球發(fā)展趨勢

站在當前的時間節(jié)點上, 世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)已進入了新的階段, 也就是新一輪的穩(wěn)定發(fā)展, 類似處于20世紀70年代初到2000年, 全球經(jīng)濟低速增長對鋼鐵需求幾乎處于停滯狀態(tài), 全球鋼鐵行業(yè)迎來一個漫長的調(diào)整過程。

根據(jù)冶金工業(yè)規(guī)劃研究院對全球鋼鐵的預測分析, 2020年和2030年全球鋼鐵需求將保持在15.2億-15.3億噸水平, 很難有大起大落, 這其中主要的地區(qū)消費來自亞洲, 重點是中國, 這種判斷對行業(yè)和企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略至關重要。中國鋼鐵峰值已經(jīng)過去, 消費在走下坡路。

2015年中國鋼材消費6.64億噸, 預測2016年中國鋼材實際消費量為6.7億噸, 同比增長0.9%；2030年國內(nèi)鋼材消費可能下降到5億噸左右, 這是大的趨勢。即使到2030年, 也沒有其他國家和地區(qū)能超過中國的鋼材消費量, 中國仍然是全球最大的鋼材消費國, 市場是足夠大的。

另外, 中國粗鋼產(chǎn)量取決于中國鋼材產(chǎn)品出口量能不能繼續(xù)維持在1億多噸以上。2015年末到2016年, 因為反傾銷和國家政策變化等, 雖然中國鋼材出口下降3.5%, 但總量仍達到1.08億噸, 中國鋼鐵保持著較強的競爭力, 因此對中國鋼鐵行業(yè)不應過于悲觀, 仍然要充滿信心。

▌目前鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢

1   ▏有效化解過剩產(chǎn)能

通過提高競爭力去產(chǎn)能, 通過發(fā)展去產(chǎn)能。盡管2016年形勢有所好轉(zhuǎn), 仍不能動搖去產(chǎn)能的決心, 要從以下3點落實化解過剩產(chǎn)能問題:

一要依法依規(guī), 淘汰包括地條鋼在內(nèi)的落后、違規(guī)和不合規(guī)產(chǎn)能；

二 要通過市場競爭淘汰低效、無效產(chǎn)能, 創(chuàng)造公平環(huán)境；

三要通過加快聯(lián)合重組, 更高水平地去產(chǎn)能。

但所有這些都需要政府托底, 政府的任務就是要保持社會穩(wěn)定, 解決因化解過剩產(chǎn)能所引發(fā)的一系列問題, 包括就業(yè)、債務和社會穩(wěn)定等。

2   ▏打造最具國際競爭力的行業(yè)

鋼鐵行業(yè)是未來中國制造業(yè)中最具國際競爭力的行業(yè), 為此需要加快中國鋼鐵行業(yè)的創(chuàng)新能力建設, 包括理論創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、技術創(chuàng)新以及管理方法創(chuàng)新, 提前制定相關戰(zhàn)略規(guī)劃, 持續(xù)打造最具國際競爭力的行業(yè)。

3   ▏全力發(fā)展綠色鋼鐵

全力發(fā)展綠色鋼鐵, 是鋼鐵企業(yè)必須實施的路徑, 是社會發(fā)展的必然要求。冶金工業(yè)規(guī)劃研究院和河鋼集團聯(lián)合制定了六位一體的綠色行動計劃, 即綠色礦山、綠色采購、綠色物流、綠色制造、綠色產(chǎn)品和綠色產(chǎn)業(yè), 真正使鋼鐵產(chǎn)業(yè)和城市相融, 不止是簡單污染排放達標。

特別是一些優(yōu)秀企業(yè), 如寶鋼、唐鋼和太鋼, 已形成全球最干凈的、綠色化的和城市相融的企業(yè)。中國已經(jīng)有了范例, 需要其他企業(yè)不斷提高綠色經(jīng)營意識, 構建全行業(yè)六位一體的綠色發(fā)展新體系。全力發(fā)展綠色鋼鐵需要鋼鐵人自己努力, 也需要政府幫助搭建公平平臺。

4   ▏智能制造助力轉(zhuǎn)型升級

鋼鐵行業(yè)研發(fā)創(chuàng)新的關鍵是人才隊伍建設, 由于鋼鐵生產(chǎn)環(huán)境較為艱苦, 就業(yè)前景不樂觀, 各大高校相關專業(yè)招生人數(shù)正在逐步縮減, 因此改善生產(chǎn)環(huán)境、提高行業(yè)智能化水平已經(jīng)迫在眉睫。智能制造一方面能加快推進鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級, 引領鋼鐵產(chǎn)品向中高端發(fā)展;另一方面可以大幅提升企業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益, 這是鋼鐵行業(yè)未來的發(fā)展方向。

5   ▏大力增加有效供給

有效供給的增加一方面取決于鋼鐵企業(yè)推出的新產(chǎn)品、新技術和新服務, 另一方面可持續(xù)低成本基礎上的低價策略。低成本是指利用更有效的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)技術帶來更低的成本。提高品種質(zhì)量、降低能耗以及提高有效供給是供給側(cè)改革的重中之重。

6   ▏優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局

鋼鐵行業(yè)具有資源化、資本密集型、資源密集型和勞動密集型的特點, 中國每年進口9億-10億噸鐵礦石和千萬噸焦煤, 沿江沿海有獨特的物流成本優(yōu)勢、市場和資源 （包括礦石）優(yōu)勢, 因此鋼鐵產(chǎn)業(yè)布局應堅持“一帶多點網(wǎng)絡化”, 即沿江沿海地帶加快發(fā)展, 內(nèi)地結(jié)合環(huán)境、資源多點布局, 為下游用戶提供網(wǎng)絡化高效服務。這也是平臺經(jīng)濟和兩化融合要實現(xiàn)的行業(yè)要求, 讓鋼鐵行業(yè)和鋼鐵企業(yè)為下游提供無可挑剔的服務。

7   ▏加快聯(lián)合重組步伐

目前中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)前十的集中度僅有30%左右, 難以構建公平有序的競爭環(huán)境。應進行強強聯(lián)合, 盡快打造世界級的鋼鐵企業(yè), 如寶武聯(lián)合重組, 引領行業(yè)更好發(fā)展。同時, 加快區(qū)域和特色鋼鐵企業(yè)的聯(lián)合重組。大規(guī)模的鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組既符合行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的客觀要求, 又能在鋼鐵供給側(cè)改革中增加有效供給, 有利于鋼鐵市場健康穩(wěn)定的發(fā)展。

8   ▏推動開放發(fā)展

推動開放發(fā)展, 不僅要走出去, 還要引進來, 這是為了使原材料、產(chǎn)品、研發(fā)和產(chǎn)能更好地走出去。現(xiàn)在中國在國際貿(mào)易中存在進口貴、出口便宜的問題, 應學會利用更好的國際貿(mào)易手段保護產(chǎn)業(yè)發(fā)展;面對貿(mào)易保護, 勇敢出擊, 將宣傳鋼鐵行業(yè)作為一種使命, 扭轉(zhuǎn)中國鋼鐵被視為落后的觀念。既要強調(diào)硬實力, 也要強調(diào)軟實力, 形成有利于中國鋼鐵業(yè)的貿(mào)易秩序, 減少貿(mào)易摩擦, 形成合作共贏的有利局面。

9   ▏強化資源保障力度

2016年鐵礦石進口增長7.5%, 鐵礦石對外依存度超過80%以上, 當前鐵礦石和優(yōu)質(zhì)焦煤很大程度上依賴進口, 因此鋼鐵行業(yè)關鍵性、戰(zhàn)略性資源的保障力度需要進一步提高。中國鐵礦石進口占據(jù)全球貿(mào)易量的60%以上, 卻幾乎沒有話語權, 并且進口來源進一步向澳大利亞、巴西集中。

中國當前缺少有利于鋼鐵工業(yè)發(fā)展多元化的、穩(wěn)定的、高效的資源進口渠道, 應該加快海外資源布局。中國鐵礦石進口是長期的, 不是短期的, 即便經(jīng)營管理做得再好也彌補不了價格大幅波動的影響, 目前我們確實沒有形成合力搭好平臺, 整合資源。

10   ▏完善公平的市場環(huán)境

從國家層面來看, 不同地區(qū)的環(huán)保、財稅、土地和用工等方面執(zhí)法力度不一, 行政監(jiān)管不嚴, 對假冒偽劣產(chǎn)品打擊不力, 甚至有些地區(qū)的貿(mào)易壁壘仍然存在。不公平的市場環(huán)境加重了鋼鐵行業(yè)的惡性競爭, 不利于中國鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級, 因此需要進一步完善公平的市場環(huán)境。

▌通過智能制造助力鋼業(yè)工業(yè)成功轉(zhuǎn)型升級

1   ▏智能制造給鋼鐵行業(yè)帶來新機遇

鋼鐵行業(yè)是踐行《中國制造2025》戰(zhàn)略必不可少的一個行業(yè), 也是最有可能通過推進智能制造實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)行業(yè)之一。目前, 中國主要鋼鐵企業(yè)裝備達到了國際先進水平, 關鍵工藝流程數(shù)控化率超過65%, 企業(yè)資源計劃 (ERP) 裝備率超過70%, 信息化程度得到了跨越式發(fā)展。

未來, 鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)個性化、定制化、多品種、小批量發(fā)展趨勢, 生產(chǎn)方式從規(guī)模化生產(chǎn)向個性化定制轉(zhuǎn)變, 鋼鐵企業(yè)應充分利用互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的相關技術, 跟蹤市場需求信息和產(chǎn)品使用信息, 實時性地更新產(chǎn)品規(guī)范、質(zhì)量規(guī)范和工藝規(guī)范。在生產(chǎn)過程中, 以客戶需求為導向, 不斷完善研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、市場營銷和售后服務等產(chǎn)品全生命周期信息集成和跟蹤服務, 逐步建立以服務為核心的產(chǎn)品設計和整體解決方案。

2   ▏鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型升級存在的問題

歸納起來, 存在的主要問題為核心技術及智能系統(tǒng)創(chuàng)新能力欠缺, 主要表現(xiàn)在幾個方面:行業(yè)集中度低造成的智能管控改造難度大;政府資金力量支持有限;企業(yè)機制體制創(chuàng)新能力不足;智能化專業(yè)人才匱乏。同時鋼鐵產(chǎn)業(yè)在數(shù)據(jù)集成化水平、柔性化生產(chǎn)能力、大數(shù)據(jù)應用等方面還面臨不同程度的挑戰(zhàn)。

因此要借助互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)以及智能制造技術, 實現(xiàn)“兩化”深入融合。研發(fā)具有需求分析、產(chǎn)品設計、生產(chǎn)組織、過程優(yōu)化、質(zhì)量全程管控和市場動態(tài)反饋等多重功能的鋼鐵全流程智能制造系統(tǒng), 提升鋼鐵制造過程中新鋼種高效研發(fā)能力、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)能力、柔性化生產(chǎn)組織能力和能效成本綜合控制能力, 實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)與定制式制造相融合的鋼鐵智能化制造, 通過智能制造實現(xiàn)產(chǎn)品制造流程的標準化、柔性化和智能化。

▌鋼鐵智能制造實施的主攻方向

鋼鐵智能制造應該是利用智能制造系統(tǒng) (CPS) , 依托于傳感器、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡通信系統(tǒng)和新型人機交互方式, 實現(xiàn)人、設備、產(chǎn)品等制造要素和資源的相互識別、實時聯(lián)通和有效交流, 促進鋼鐵研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務與互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合, 推動鋼鐵生產(chǎn)方式的定制化、柔性化、綠色化和網(wǎng)絡化, 從而不斷充實、提升和再造鋼鐵全球競爭新優(yōu)勢。鋼鐵智能制造實施的主攻方向包括智能工廠、智能生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同。

1   ▏智能工廠

重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程, 數(shù)字化、網(wǎng)絡化分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)。鋼鐵智能工廠建設, 可以通過智能型PLC、智能裝備等實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動化, 并對生產(chǎn)工藝、過程數(shù)據(jù)和供應商數(shù)據(jù)等進行數(shù)據(jù)集成, 推進全流程產(chǎn)品質(zhì)量管控與優(yōu)化, 實現(xiàn)生產(chǎn)過程跟蹤、質(zhì)量管控、能源優(yōu)化、產(chǎn)銷協(xié)同、訂單承諾、訂單排程、采購決策優(yōu)化、投資策略優(yōu)化和資源配置優(yōu)化等功能, 提升產(chǎn)品設計、生產(chǎn)排產(chǎn)、車間調(diào)度等方面自動化和智能化程度, 支撐生產(chǎn)管理人員從簡單的信息處理和分析的工作中解放出來, 把精力集中在創(chuàng)新和增值業(yè)務上, 優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)組織, 提升企業(yè)制造管理能力。

智能工廠的重點建設環(huán)節(jié)是從虛擬仿真設計、網(wǎng)絡化智能設備、模塊化定制生產(chǎn)和大數(shù)據(jù)化精益管理等處著手, 建設智能工廠, 對制造過程的資源管理、生產(chǎn)組織和過程控制等不同層級的信息進行集成, 以實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整、全工序優(yōu)化和大規(guī)模定制。

2   ▏智能生產(chǎn)

智能生產(chǎn)是指以智能制造系統(tǒng)為核心, 以智能工廠為載體, 通過在工廠和企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間以及產(chǎn)品全生命周期形成以數(shù)據(jù)互聯(lián)互通為特征的制造網(wǎng)絡, 對生產(chǎn)過程進行實時管理和優(yōu)化, 實現(xiàn)大規(guī)模定制化生產(chǎn)。當前, 鋼鐵行業(yè)主流程為“流程+離散”的生產(chǎn)模式, 純粹的個性化定制不符合鋼鐵的生產(chǎn)要求, 企業(yè)需要通過動態(tài)化、智能化的資源調(diào)度, 在滿足流水線式的生產(chǎn)基礎上, 提高個性化的生產(chǎn)能力, 同時降低個性化生產(chǎn)的負面效應, 最終實現(xiàn)企業(yè)與客戶雙方利益的最大化。

3   ▏產(chǎn)業(yè)協(xié)同 

通過大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等新技術的共同作用, 充分把握新工業(yè)時代下信息資源帶來的機遇, 以數(shù)據(jù)洞察為核心驅(qū)動力, 貫穿參與者、產(chǎn)品與生產(chǎn), 實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通的協(xié)同, 形成集制造和服務為一體的價值網(wǎng)絡。

鋼鐵產(chǎn)業(yè)的協(xié)同需要鋼鐵企業(yè)對SCM、CRM、ERP、MES和EC等系統(tǒng)進行有效集成, 打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈的原料供給與產(chǎn)品需求, 利用大數(shù)據(jù)技術深度挖掘客戶需求, 實現(xiàn)形成以客戶為中心、需求為導向的智能制造體系。

▌逐步推進轉(zhuǎn)型升級的幾個階段

未來3-5年, 鋼鐵工業(yè)信息化水平大幅提升, 并掌握一批重點領域關鍵核心技術, 優(yōu)勢領域競爭力進一步增強, 產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高。同時, 鋼鐵工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化取得明顯進展, 重點行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗、物耗及污染物排放明顯下降。“十三五”期間, 鋼鐵工業(yè)可從以下幾個階段逐步推進轉(zhuǎn)型升級。

1   ▏第一階段重點任務是推進制造過程智能化

全面實施高級計劃排程 (APS) 系統(tǒng), 實現(xiàn)敏捷制造及精準交貨。對鋼鐵企業(yè)而言, 生產(chǎn)計劃系統(tǒng)功能集成中遇到的最大難題便是如何面向多品種小批量的大量訂貨合同而組織生產(chǎn)。構建高級計劃排程系統(tǒng)可以解決“在有限產(chǎn)能條件下, 交期產(chǎn)能精確預測、工序生產(chǎn)與物料供應最優(yōu)詳細計劃”的問題。可以制定合理優(yōu)化的詳細生產(chǎn)計劃, 并且還可以將實績與計劃結(jié)合, 接收制造執(zhí)行系統(tǒng)或者其他工序完工反饋信息, 從而徹底大大降低工序生產(chǎn)計劃與物料需求計劃的編制難度。

2   ▏第二階段重點任務是推進企業(yè)決策智能化

在企業(yè)的經(jīng)營管理過程中, 決策意味著不斷地根據(jù)實際生產(chǎn)情況在不同選項之間, 在利潤、質(zhì)量和市場之間進行快速有效的權衡。為提高資源和能源利用效率, 鋼鐵企業(yè)應采用系統(tǒng)優(yōu)化的思想, 建立具有冶煉技術和經(jīng)濟成本的雙重模型, 綜合考慮與鋼鐵生產(chǎn)相關的化學、熱力學模型以及生產(chǎn)率、原材料價格和可支配量等方面的信息, 實現(xiàn)單部門 (包括鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的煉焦、燒結(jié)、高爐和煉鋼等) 局部優(yōu)化與多部門一體化全局優(yōu)化的平衡。具體應考慮以下幾個方面的內(nèi)容:

采購決策優(yōu)化。利用極限邊際價格理論來動態(tài)評估包括原煤、焦炭、鐵礦石、球團礦和廢鋼等所用原材料的真實價值, 并與采購價格進行比較。

煤礦配比優(yōu)化。通過調(diào)整煤礦配比來抵消原材料質(zhì)量、價格波動帶來的影響, 并確保穩(wěn)定生產(chǎn)及穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。

生產(chǎn)流程優(yōu)化。根據(jù)鐵水生產(chǎn)成本和廢鋼的市場價格及其可支配量來權衡其各自用量, 或者在燒結(jié)礦生產(chǎn)和球團礦成本之間進行權衡。

過程參數(shù)優(yōu)化。根據(jù)焦炭價格和脫硫成本來確定最優(yōu)的鐵水硫含量;根據(jù)焦炭成本、廢鋼成本、鐵水成本和鐵水溫度來確定最優(yōu)的鐵水硅含量等。

經(jīng)營計劃優(yōu)化。利用邊際成本理論, 按照效益最大化原則, 為產(chǎn)品制定最優(yōu)的資源分配方案。

投資策略優(yōu)化。尋找生產(chǎn)瓶頸并進行投資分析 （如對解決生產(chǎn)瓶頸的新設備進行投資回報分析）。

決策支持系統(tǒng)的支撐將有助于鋼鐵企業(yè)降低生產(chǎn)成本, 提高利潤, 幫助采購部門制定最佳原材料采購策略, 制定年度或季度預算, 確定各種產(chǎn)品及中間產(chǎn)品的最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模, 確定最優(yōu)的生產(chǎn)過程參數(shù), 根據(jù)市場或生產(chǎn)動態(tài) (如價格、原材料和設備維修等) 及時調(diào)整各類決策, 確定生產(chǎn)瓶頸并對關鍵投資進行投資回報分析。

3   ▏第三階段重點任務是大力推進大數(shù)據(jù)集成應用

大數(shù)據(jù)是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、商業(yè)智能概念外延的擴展和手段。利用大數(shù)據(jù)技術將鋼鐵企業(yè)擁有的海量數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為企業(yè)切實的經(jīng)濟發(fā)展動力, 將會更好地助推鋼鐵企業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型期占據(jù)先機, 提升市場競爭力。

4   ▏第四階段重點任務是大力推進產(chǎn)業(yè)協(xié)同應用

制定互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵工業(yè)融合發(fā)展的路線圖, 發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的個性化定制、云制造等新型制造模式, 推動形成基于消費需求動態(tài)感知的研發(fā)、制造和產(chǎn)業(yè)組織方式, 建立優(yōu)勢互補、合作共贏的開放型鋼鐵產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系, 培育智能監(jiān)測、遠程診斷管理和全產(chǎn)業(yè)鏈追溯等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新應用。 

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