通過對36家鋼鐵企業(yè)的調研，按照智能制造能力成熟度1級~5級分析，鋼鐵企業(yè)智能制造能力成熟度分布在1.8分~3.5分（滿分為5），企業(yè)間差別很大，需要因企施策。
“鋼鐵行業(yè)產能過剩，需要結構調整、淘汰落后產能；低品位礦和以煤為主的能源結構導致環(huán)境承受巨大的壓力，需要綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展；同質化、低成本競爭無法滿足客戶個性化、多樣化需求，這就需要發(fā)展智能制造，滿足客戶多樣化定制需求?！?月18日，在“高質量發(fā)展·鋼鐵強國之路”JIT+C2M高峰論壇上，中國工程院院士、原副院長，中國金屬學會理事長干勇表達了上述觀點，并闡述了我國鋼鐵行業(yè)智能制造和綠色發(fā)展的方向。
智能制造是邁向鋼鐵強國的主攻方向
干勇指出，智能制造是中國邁向鋼鐵制造強國的主攻方向。他介紹了對36家鋼鐵企業(yè)的調研結果。結果顯示，鋼鐵企業(yè)兩化融合為開展智能制造奠定了一定基礎。鋼鐵工業(yè)兩化融合逐步深入，形成了較完整的多層次的過程控制（PCS）-制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）-企業(yè)資源計劃（ERP）體系，但距智能制造要求還有很大差距，需要不斷提升數(shù)字化、網絡化、智能化水平。而且，按照智能制造能力成熟度1級~5級分析，鋼鐵企業(yè)智能制造能力成熟度分布在1.8分~3.5分（滿分為5），企業(yè)間差別很大，需要因企施策。調研結果主要體現(xiàn)出以下幾個問題：
一是工藝過程數(shù)學模型的適用性差。根據(jù)現(xiàn)場條件建立起的數(shù)學模型存在可靠性問題，模型對外在因素變化的適應性有待提高，而且模型無法形成閉環(huán)控制，企業(yè)新增過程的需求還未得到滿足。
二是全流程計劃調度水平不高。生產計劃調度是生產管控的核心內容，目前只有12.5%的計劃排產不需要人工干預，生產計劃覆蓋范圍從分廠尚未擴展到全流程，生產計劃需要綜合考慮以下情況：交貨期、質量、生產效率、物流周轉、能耗、綜合成本等多目標優(yōu)化，上下游、生產-能源-物流等動態(tài)協(xié)同調度有待加強。
三是全生命周期質量管控尚待打通。質量管控過程主要依靠人工銜接，缺乏事前、事中管控，重結果、輕過程。各環(huán)節(jié)之間形成信息孤島，缺乏時空關聯(lián)，質量相關數(shù)據(jù)沒得到充分利用。有機銜接用戶需求、產品研發(fā)、工藝設計、生產制造、交付使用、服役周期等各環(huán)節(jié)的動態(tài)、閉環(huán)的全生命周期質量管控尚待形成。全生命周期質量管控系統(tǒng)技術需求有待滿足。
四是供應鏈協(xié)同存在較大差距。目前，企業(yè)信息化的企業(yè)資源計劃、用戶關系管理、供應鏈管理各系統(tǒng)之間缺少信息融合。沒有建立與戰(zhàn)略客戶協(xié)同業(yè)務的企業(yè)占比為46.88%，沒有建立與戰(zhàn)略供應商的協(xié)同業(yè)務的企業(yè)占比達50%，為戰(zhàn)略客戶提供跨產業(yè)鏈供貨能力并有相應系統(tǒng)支撐的企業(yè)占比37.50%。貫通上游（如礦山企業(yè)）、下游（如鋼鐵制品企業(yè)）企業(yè)間的產業(yè)鏈，實現(xiàn)信息協(xié)同、資源協(xié)同、業(yè)務協(xié)同、市場協(xié)同的能力有待加強。
五是管控一體化水平有待提高。鋼鐵企業(yè)構建了企業(yè)資源計劃、制造執(zhí)行系統(tǒng)、過程控制三層次信息化系統(tǒng)，但系統(tǒng)之間缺少信息融合和功能集成。25%的企業(yè)沒有實現(xiàn)企業(yè)資源計劃與制造執(zhí)行系統(tǒng)集成，31.25%的企業(yè)沒有實現(xiàn)制造執(zhí)行系統(tǒng)與過程控制集成。即使實現(xiàn)了管控功能集成的企業(yè)，管控一體化水平也有待提升，如銷產信息一體化，90.23%的企業(yè)通過接口協(xié)同，只有9.68%的企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同。
在分析問題的基礎上，干勇對推進鋼鐵行業(yè)智能制造提出了四點建議。
一是站在產業(yè)高度，做好頂層設計。智能制造技術體系的建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，其核心在于工業(yè)、產品和服務的全面交叉滲透，是集研發(fā)設計、物流采購、生產控制、經營管理、市場營銷為一體的流程工業(yè)全鏈條、全系統(tǒng)的智能化體系。因此，智能制造需要站在產業(yè)高度，做好頂層設計。
二是根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，明確新型能力建設重點。各企業(yè)應根據(jù)自身特點和現(xiàn)有基礎制訂企業(yè)智能制造發(fā)展規(guī)劃，確定需要重點提升的能力。要高度重視產品質量、成本控制和滿足定制化需求的能力建設。
三是加強業(yè)務之間協(xié)同、集成與優(yōu)化。鋼鐵企業(yè)智能制造應重視全生命周期產品質量管控、供應鏈全局優(yōu)化、一體化計劃調度和全流程優(yōu)化控制業(yè)務的協(xié)同、集成與優(yōu)化。
四是充分發(fā)揮新的信息技術作用。鋼鐵工業(yè)要充分重視研究工業(yè)互聯(lián)網、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術的快速發(fā)展，加強協(xié)同創(chuàng)新，以推動鋼鐵工業(yè)智能制造實現(xiàn)健康有序發(fā)展。
清潔生產與技術創(chuàng)新推進綠色發(fā)展
干勇強調了鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展的內涵，即按照循環(huán)經濟的基本原則，以清潔生產為基礎，重點抓好資源高效利用和節(jié)能減排，全面實現(xiàn)鋼鐵產品制造、能源轉換、廢棄物處理-消納和再資源化等功能，具有低碳特點，能與其他行業(yè)和社會生活實現(xiàn)生態(tài)鏈接，從而形成良好的經濟、環(huán)境和社會效益的發(fā)展模式。
他認為，鋼鐵行業(yè)要靠清潔生產、技術創(chuàng)新推進綠色發(fā)展，實現(xiàn)綠色制造、資源共享。一方面，推進綠色工廠建設，實現(xiàn)行業(yè)引領。即立足于城市資源環(huán)境現(xiàn)狀和規(guī)劃發(fā)展要求，實現(xiàn)鋼鐵制造全流程的裝備節(jié)能環(huán)保水平升級，以及全流程的系統(tǒng)節(jié)能減排和工廠管理提升。另一方面，初步形成產城融合，構筑共享價值。即充分發(fā)揮鋼鐵企業(yè)工藝設備特點以及在能源、資源轉化利用中的作用，實現(xiàn)對城市的資源貢獻和資源共享，推動城市循環(huán)經濟建設，投入城市公益慈善事業(yè)和社區(qū)建設。
具體而言，2018年~2020年，鋼鐵行業(yè)需要大力強化環(huán)保節(jié)能，重點采取以下節(jié)能減排措施：
在原料場領域，新建和改擴建原料場必須采用大型機械化封閉料場，有效減少原料場占地，降低環(huán)境污染。
在燒結領域，新建和改擴建燒結機必須采用帶式結構，現(xiàn)有平面步進式燒結機限期改造。燒結機必須加快配套脫硫、脫硝、脫白“三脫”裝置，以及煙氣余熱、冷卻余熱回收利用設施，全面實行燒結廠房、臺車、皮帶通廊等封閉措施，推廣應用厚料層低溫燒結、小球燒結、煙氣循環(huán)利用等燒結生產技術。
在球團領域，新建、改擴建球團設施須采用鏈箅機-回轉窯工藝或帶式焙燒工藝?，F(xiàn)有豎爐不再備案大修改造，逐步改造為鏈箅機-回轉窯工藝或帶式焙燒工藝。
在煉鐵領域，新建和改擴建高爐須采用平坦化、全封閉出鐵場，現(xiàn)有高爐也應加快推進出鐵場平坦化、全封閉改造。高爐受料礦槽、出鐵口等無組織排放點必須設置除塵裝置。燒結礦、球團礦、塊礦、煤、焦炭等大宗物料倒運，應采用密閉皮帶、封閉通廊或管狀帶式輸送機等封閉式輸送裝置。提高高爐噴吹煤比到不小于150公斤/噸，減少焦炭用量。
在煉鋼領域，轉爐一次除塵系統(tǒng)必須采用干法技術，同時配套余熱回收利用設施。轉爐車間須配套完善三次除塵系統(tǒng)。轉爐車間不得設置混鐵爐，推廣“一罐到底”或“魚雷罐”，禁止通過社會道路運輸鐵水。轉爐必須使用活動煙罩，提高煤氣回收效率和質量。煉鋼生產企業(yè)應加快配套鐵水預處理和鋼水精煉設施。鋼包澆注必須使用長水口，鋼水包必須加蓋。推廣應用副槍技術、聲吶化渣技術、智能調度系統(tǒng)等現(xiàn)代化煉鋼工藝。
在企業(yè)與社會關系領域，鋼鐵企業(yè)要不斷減少地下水開采使用，沿海地區(qū)建設鋼鐵項目必須同步配套海水淡化設施，現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)逐步配套中水處理回用設施，中水使用量達到取新水量的50%以上，嚴禁外排污水。與社區(qū)、村莊距離滿足蒸汽輸送要求的鋼鐵企業(yè)，必須建設余熱供暖設施，為周邊居民提供冬季采暖；推動有條件的鋼鐵企業(yè)采用小高爐處理含鋅、鉛除塵灰和社會垃圾的工業(yè)化生產。鋼鐵企業(yè)全面建成“全天候、無死角”的污染因子在線監(jiān)控系統(tǒng)，所有污染因子全部監(jiān)測并信息公開，實時排放接受環(huán)保部門監(jiān)管和社會監(jiān)督；加快建成能源管控、安全生產、環(huán)保監(jiān)測為一體的智能化生產管理調度中心。
“中國已經成為全球的冶金生產中心和消費中心，中國應該進一步成為全球的冶金教育中心和研發(fā)中心，中國將主導全球的冶金！時代呼喚著新冶金學，即面向綠色化、智能化的冶金學，信息自組織與他組織融合的冶金學，開放、動態(tài)、集成一體化的冶金學，多因子-多層次嵌套、集成、協(xié)同的冶金學?！备捎驴偨Y道。來源:中國冶金報
