▌鋼鐵產業全球發展趨勢

站在當前的時間節點上, 世界鋼鐵產業已進入了新的階段, 也就是新一輪的穩定發展, 類似處于20世紀70年代初到2000年, 全球經濟低速增長對鋼鐵需求幾乎處于停滯狀態, 全球鋼鐵行業迎來一個漫長的調整過程。

根據冶金工業規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, 這其中主要的地區消費來自亞洲, 重點是中國, 這種判斷對行業和企業制定發展戰略至關重要。中國鋼鐵峰值已經過去, 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, 中國粗鋼產量取決于中國鋼材產品出口量能不能繼續維持在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不應過于悲觀, 仍然要充滿信心。

▌目前鋼鐵行業的發展趨勢

1   ▏有效化解過剩產能

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

一要依法依規, 淘汰包括地條鋼在內的落后、違規和不合規產能；

二 要通過市場競爭淘汰低效、無效產能, 創造公平環境；

三要通過加快聯合重組, 更高水平地去產能。

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定, 解決因化解過剩產能所引發的一系列問題, 包括就業、債務和社會穩定等。

2   ▏打造最具國際競爭力的行業

鋼鐵行業是未來中國制造業中最具國際競爭力的行業, 為此需要加快中國鋼鐵行業的創新能力建設, 包括理論創新、商業模式創新、技術創新以及管理方法創新, 提前制定相關戰略規劃, 持續打造最具國際競爭力的行業。

3   ▏全力發展綠色鋼鐵

全力發展綠色鋼鐵, 是鋼鐵企業必須實施的路徑, 是社會發展的必然要求。冶金工業規劃研究院和河鋼集團聯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、綠色產品和綠色產業, 真正使鋼鐵產業和城市相融, 不止是簡單污染排放達標。

特別是一些優秀企業, 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。中國已經有了范例, 需要其他企業不斷提高綠色經營意識, 構建全行業六位一體的綠色發展新體系。全力發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   ▏智能制造助力轉型升級

鋼鐵行業研發創新的關鍵是人才隊伍建設, 由于鋼鐵生產環境較為艱苦, 就業前景不樂觀, 各大高校相關專業招生人數正在逐步縮減, 因此改善生產環境、提高行業智能化水平已經迫在眉睫。智能制造一方面能加快推進鋼鐵行業轉型升級, 引領鋼鐵產品向中高端發展;另一方面可以大幅提升企業發展質量和效益, 這是鋼鐵行業未來的發展方向。

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推出的新產品、新技術和新服務, 另一方面可持續低成本基礎上的低價策略。低成本是指利用更有效的生產方法和生產技術帶來更低的成本。提高品種質量、降低能耗以及提高有效供給是供給側改革的重中之重。

6   ▏優化產業布局

鋼鐵行業具有資源化、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勢、市場和資源 （包括礦石）優勢, 因此鋼鐵產業布局應堅持“一帶多點網絡化”, 即沿江沿海地帶加快發展, 內地結合環境、資源多點布局, 為下游用戶提供網絡化高效服務。這也是平臺經濟和兩化融合要實現的行業要求, 讓鋼鐵行業和鋼鐵企業為下游提供無可挑剔的服務。

7   ▏加快聯合重組步伐

目前中國鋼鐵產業前十的集中度僅有30%左右, 難以構建公平有序的競爭環境。應進行強強聯合, 盡快打造世界級的鋼鐵企業, 如寶武聯合重組, 引領行業更好發展。同時, 加快區域和特色鋼鐵企業的聯合重組。大規模的鋼鐵企業聯合重組既符合行業轉型升級的客觀要求, 又能在鋼鐵供給側改革中增加有效供給, 有利于鋼鐵市場健康穩定的發展。

8   ▏推動開放發展

推動開放發展, 不僅要走出去, 還要引進來, 這是為了使原材料、產品、研發和產能更好地走出去。現在中國在國際貿易中存在進口貴、出口便宜的問題, 應學會利用更好的國際貿易手段保護產業發展;面對貿易保護, 勇敢出擊, 將宣傳鋼鐵行業作為一種使命, 扭轉中國鋼鐵被視為落后的觀念。既要強調硬實力, 也要強調軟實力, 形成有利于中國鋼鐵業的貿易秩序, 減少貿易摩擦, 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, 當前鐵礦石和優質焦煤很大程度上依賴進口, 因此鋼鐵行業關鍵性、戰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全球貿易量的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發展多元化的、穩定的、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   ▏完善公平的市場環境

從國家層面來看, 不同地區的環保、財稅、土地和用工等方面執法力度不一, 行政監管不嚴, 對假冒偽劣產品打擊不力, 甚至有些地區的貿易壁壘仍然存在。不公平的市場環境加重了鋼鐵行業的惡性競爭, 不利于中國鋼鐵行業轉型升級, 因此需要進一步完善公平的市場環境。

▌通過智能制造助力鋼業工業成功轉型升級

1   ▏智能制造給鋼鐵行業帶來新機遇

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

未來, 鋼鐵企業生產呈現個性化、定制化、多品種、小批量發展趨勢, 生產方式從規模化生產向個性化定制轉變, 鋼鐵企業應充分利用互聯網和物聯網的相關技術, 跟蹤市場需求信息和產品使用信息, 實時性地更新產品規范、質量規范和工藝規范。在生產過程中, 以客戶需求為導向, 不斷完善研發設計、生產制造、市場營銷和售后服務等產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品設計和整體解決方案。

2   ▏鋼鐵產業智能轉型升級存在的問題

歸納起來, 存在的主要問題為核心技術及智能系統創新能力欠缺, 主要表現在幾個方面:行業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;企業機制體制創新能力不足;智能化專業人才匱乏。同時鋼鐵產業在數據集成化水平、柔性化生產能力、大數據應用等方面還面臨不同程度的挑戰。

因此要借助互聯網+、物聯網以及智能制造技術, 實現“兩化”深入融合。研發具有需求分析、產品設計、生產組織、過程優化、質量全程管控和市場動態反饋等多重功能的鋼鐵全流程智能制造系統, 提升鋼鐵制造過程中新鋼種高效研發能力、產品質量穩定生產能力、柔性化生產組織能力和能效成本綜合控制能力, 實現產品規模化生產與定制式制造相融合的鋼鐵智能化制造, 通過智能制造實現產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 (CPS) , 依托于傳感器、工業軟件、網絡通信系統和新型人機交互方式, 實現人、設備、產品等制造要素和資源的相互識別、實時聯通和有效交流, 促進鋼鐵研發、生產、管理、服務與互聯網緊密結合, 推動鋼鐵生產方式的定制化、柔性化、綠色化和網絡化, 從而不斷充實、提升和再造鋼鐵全球競爭新優勢。鋼鐵智能制造實施的主攻方向包括智能工廠、智能生產和產業協同。

1   ▏智能工廠

重點研究智能化生產系統及過程, 數字化、網絡化分布式生產設施的實現。鋼鐵智能工廠建設, 可以通過智能型PLC、智能裝備等實現數據采集自動化, 并對生產工藝、過程數據和供應商數據等進行數據集成, 推進全流程產品質量管控與優化, 實現生產過程跟蹤、質量管控、能源優化、產銷協同、訂單承諾、訂單排程、采購決策優化、投資策略優化和資源配置優化等功能, 提升產品設計、生產排產、車間調度等方面自動化和智能化程度, 支撐生產管理人員從簡單的信息處理和分析的工作中解放出來, 把精力集中在創新和增值業務上, 優化企業生產組織, 提升企業制造管理能力。

智能工廠的重點建設環節是從虛擬仿真設計、網絡化智能設備、模塊化定制生產和大數據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、生產組織和過程控制等不同層級的信息進行集成, 以實現動態調整、全工序優化和大規模定制。

2   ▏智能生產

智能生產是指以智能制造系統為核心, 以智能工廠為載體, 通過在工廠和企業內部、企業之間以及產品全生命周期形成以數據互聯互通為特征的制造網絡, 對生產過程進行實時管理和優化, 實現大規模定制化生產。當前, 鋼鐵行業主流程為“流程+離散”的生產模式, 純粹的個性化定制不符合鋼鐵的生產要求, 企業需要通過動態化、智能化的資源調度, 在滿足流水線式的生產基礎上, 提高個性化的生產能力, 同時降低個性化生產的負面效應, 最終實現企業與客戶雙方利益的最大化。

3   ▏產業協同 

通過大數據、云計算、移動互聯網和物聯網等新技術的共同作用, 充分把握新工業時代下信息資源帶來的機遇, 以數據洞察為核心驅動力, 貫穿參與者、產品與生產, 實現產業鏈互聯互通的協同, 形成集制造和服務為一體的價值網絡。

鋼鐵產業的協同需要鋼鐵企業對SCM、CRM、ERP、MES和EC等系統進行有效集成, 打通上下游產業鏈的原料供給與產品需求, 利用大數據技術深度挖掘客戶需求, 實現形成以客戶為中心、需求為導向的智能制造體系。

▌逐步推進轉型升級的幾個階段

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

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, 實現敏捷制造及精準交貨。對鋼鐵企業而言, 生產計劃系統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。構建高級計劃排程系統可以解決“在有限產能條件下, 交期產能精確預測、工序生產與物料供應最優詳細計劃”的問題。可以制定合理優化的詳細生產計劃, 并且還可以將實績與計劃結合, 接收制造執行系統或者其他工序完工反饋信息, 從而徹底大大降低工序生產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決策智能化

在企業的經營管理過程中, 決策意味著不斷地根據實際生產情況在不同選項之間, 在利潤、質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, 鋼鐵企業應采用系統優化的思想, 建立具有冶煉技術和經濟成本的雙重模型, 綜合考慮與鋼鐵生產相關的化學、熱力學模型以及生產率、原材料價格和可支配量等方面的信息, 實現單部門 (包括鋼鐵聯合企業的煉焦、燒結、高爐和煉鋼等) 局部優化與多部門一體化全局優化的平衡。具體應考慮以下幾個方面的內容:

采購決策優化。利用極限邊際價格理論來動態評估包括原煤、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。

煤礦配比優化。通過調整煤礦配比來抵消原材料質量、價格波動帶來的影響, 并確保穩定生產及穩定的產品質量。

生產流程優化。根據鐵水生產成本和廢鋼的市場價格及其可支配量來權衡其各自用量, 或者在燒結礦生產和球團礦成本之間進行權衡。

過程參數優化。根據焦炭價格和脫硫成本來確定最優的鐵水硫含量;根據焦炭成本、廢鋼成本、鐵水成本和鐵水溫度來確定最優的鐵水硅含量等。

經營計劃優化。利用邊際成本理論, 按照效益最大化原則, 為產品制定最優的資源分配方案。

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

決策支持系統的支撐將有助于鋼鐵企業降低生產成本, 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, 確定各種產品及中間產品的最優生產規模, 確定最優的生產過程參數, 根據市場或生產動態 (如價格、原材料和設備維修等) 及時調整各類決策, 確定生產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據集成應用

大數據是傳統數據庫、數據倉庫、商業智能概念外延的擴展和手段。利用大數據技術將鋼鐵企業擁有的海量數據資源轉化為企業切實的經濟發展動力, 將會更好地助推鋼鐵企業在產業轉型期占據先機, 提升市場競爭力。

4   ▏第四階段重點任務是大力推進產業協同應用

制定互聯網與鋼鐵工業融合發展的路線圖, 發展基于互聯網的個性化定制、云制造等新型制造模式, 推動形成基于消費需求動態感知的研發、制造和產業組織方式, 建立優勢互補、合作共贏的開放型鋼鐵產業生態體系, 培育智能監測、遠程診斷管理和全產業鏈追溯等工業互聯網的新應用。 

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