大數(shù)據(jù)模型成應(yīng)用探索熱點——2024中國鋼鐵數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程深度解析

近日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布《鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評估報告（2024年）》（下稱《報告》）。此次參評鋼鐵企業(yè)有41家，其粗鋼產(chǎn)量合計3.9億噸，約占全國粗鋼產(chǎn)量的38%，包含粗鋼產(chǎn)量1000萬噸及以上企業(yè)13家，500萬噸~1000萬噸企業(yè)9家，200萬噸~500萬噸企業(yè)17家，200萬噸以下企業(yè)2家；國有企業(yè)18家，民營及混合所有制企業(yè)23家。

“鋼鐵企業(yè)都在大力推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能化升級相關(guān)工作，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)已組建相應(yīng)的組織與團隊全面推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，對規(guī)劃編制及組織落實愈發(fā)重視，在生產(chǎn)制造、運營管控、客戶服務(wù)三大領(lǐng)域積極探索轉(zhuǎn)型實踐，推動管理創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新。”《報告》同時指出，“在跨領(lǐng)域協(xié)同、系統(tǒng)性創(chuàng)新上還有較大提升空間，特別是在研發(fā)、制造、服務(wù)的全生命周期管控以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面，需繼續(xù)推進人工智能深度賦能和協(xié)同創(chuàng)新?！?/span>

500萬噸規(guī)模以上參評企業(yè)

基本實現(xiàn)管控銜接、產(chǎn)銷一體和業(yè)財無縫

“近年來，企業(yè)越來越重視統(tǒng)籌推進，并隨著產(chǎn)線集中、智能化以及5G+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的逐漸普及，相關(guān)設(shè)備設(shè)施的建設(shè)規(guī)模逐年增長。但同時也要看到，受前期基礎(chǔ)設(shè)施等方面已完成大量資金投入，以及2023年鋼鐵企業(yè)綜合盈利能力下降等因素影響，在數(shù)智化建設(shè)資金投入同比有所降低?！薄秷蟾妗诽岢?。

在基礎(chǔ)建設(shè)方面，95.1%的企業(yè)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型相關(guān)的發(fā)展戰(zhàn)略納入企業(yè)總體發(fā)展進程，并持續(xù)投入資金實施數(shù)智化改造升級項目，2023年度噸鋼投入28.6元，較上一年降低25.7%，信息安全資金投入依然整體偏低。在信息資源方面，數(shù)據(jù)治理工作穩(wěn)步推進，75.6%的企業(yè)建立了專門的數(shù)據(jù)治理組織和專職隊伍開展工作，較上一年提高12.3個百分點。在組織設(shè)置方面，分別有78%和73%的企業(yè)設(shè)立了數(shù)字化管理組織和信息安全管理組織。在IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)建設(shè)方面，云平臺普及進一步加快，43.9%的企業(yè)采用云計算架構(gòu)。

在單項應(yīng)用方面，大多數(shù)企業(yè)已建立MES系統(tǒng)，機器人（含無人化裝備）應(yīng)用密度達65臺（套）/萬人，較上一年提升20%。其中，機器人在檢化驗場景應(yīng)用最多，主要集中在理化檢驗工序，并呈現(xiàn)出向產(chǎn)線取樣工位延伸、打造智能理化實驗室的趨勢。在連鑄、軋制、燒結(jié)、精整等工序應(yīng)用也逐步增多，但總體上呈現(xiàn)單點應(yīng)用態(tài)勢，產(chǎn)線級整體智能協(xié)作以及與主產(chǎn)線的深度智能融合尚未成熟。

在綜合集成方面，500萬噸規(guī)模以上企業(yè)基本實現(xiàn)了管控銜接、產(chǎn)銷一體和業(yè)財無縫，但在自動排產(chǎn)比例等局部業(yè)務(wù)領(lǐng)域的系統(tǒng)銜接和數(shù)據(jù)共享方面仍有待進一步提高。82.9%的企業(yè)建設(shè)了智能集控中心，較上一年提升1.3個百分點，主要集中在鐵前和軋鋼。同時，63.4%的企業(yè)運用三維可視化仿真系統(tǒng)來建設(shè)數(shù)字化工廠，智能管控向縱深發(fā)展。

在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新方面，越來越多的企業(yè)加大力度構(gòu)建與上下游客商高效緊密銜接的生態(tài)圈，并利用信息技術(shù)手段實現(xiàn)信息共享。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)和應(yīng)用比例達95.1%，平臺主要用于生產(chǎn)過程管控。82.9%的企業(yè)已開始探索大數(shù)據(jù)模型應(yīng)用，主要應(yīng)用在工藝過程優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量性能預(yù)測方面。企業(yè)綜合協(xié)同智能管控能力大幅提高。研發(fā)、制造、服務(wù)三大流程的全周期融合仍在爬坡階段。

圖為大數(shù)據(jù)模型應(yīng)用領(lǐng)域情況

第一梯隊企業(yè)工業(yè)機器人

應(yīng)用密度達230臺（套）/萬人

《報告》顯示，鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型總體發(fā)展水平持續(xù)提升，涌現(xiàn)出眾多優(yōu)秀的典型案例與創(chuàng)新應(yīng)用，但行業(yè)發(fā)展不均衡，企業(yè)間差距較為明顯（綜合鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)模、裝備技術(shù)升級、生產(chǎn)模式創(chuàng)新、數(shù)智化應(yīng)用水平等方面情況，將41家參評企業(yè)劃分為3個梯隊，并從以下幾方面分析重點能力建設(shè)情況）。

研發(fā)創(chuàng)新方面。鋼鐵企業(yè)普遍應(yīng)用的研發(fā)工具，主要集中于模擬仿真、動力學分析、熱力學計算以及知識庫等關(guān)鍵領(lǐng)域?！把邪l(fā)工具類型數(shù)量差異顯著，第一梯隊平均擁有12種工具，遠超第二梯隊（平均2種）和第三梯隊（平均1種），顯示出研發(fā)能力的梯隊分化。研發(fā)項目生命周期管理線上化程度第一梯隊全面領(lǐng)先，第二梯隊在年度計劃管理和過程管理方面表現(xiàn)突出，但第三梯隊在各方面的線上化程度均較低。”《報告》顯示。

數(shù)據(jù)應(yīng)用方面。“大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)在鋼鐵行業(yè)已有初步運用，但在切實發(fā)揮數(shù)據(jù)價值、提高生產(chǎn)制造的智能化水平上，依舊有著較大的距離?！薄秷蟾妗诽岢?，因數(shù)據(jù)復(fù)雜度高、模型泛化性差等原因，企業(yè)大多通過數(shù)據(jù)輔助工業(yè)機理模型和運營分析決策模型等應(yīng)用，數(shù)據(jù)驅(qū)動的知識模型應(yīng)用較少，數(shù)據(jù)的深層價值尚未充分發(fā)揮。

數(shù)據(jù)顯示，第一梯隊企業(yè)主要模型應(yīng)用占比前5位包括：市場預(yù)測、設(shè)備運行狀態(tài)預(yù)測、客戶畫像、基于數(shù)據(jù)模型的工藝過程優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量性能預(yù)測。第二梯隊和第三梯隊的企業(yè)在應(yīng)用大數(shù)據(jù)模型的多個領(lǐng)域有較大的提升空間，比如在金融風險監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)應(yīng)用方面。在工業(yè)機器人應(yīng)用方面，第一梯隊企業(yè)為230臺（套）/萬人；第二梯隊企業(yè)為67臺（套）/萬人；第三梯隊企業(yè)為15臺（套）/萬人。在智能檢測及感知設(shè)備方面，鋼板表面缺陷自動識別領(lǐng)域應(yīng)用智能檢測技術(shù)的企業(yè)數(shù)量最多，其次是在鋼水成分檢測領(lǐng)域，而在金相自動識別與分級、液位檢測領(lǐng)域的應(yīng)用相對較少。

圖為工業(yè)機器人應(yīng)用密度情況

“在人工智能應(yīng)用方面，以機器視覺技術(shù)為例，第一梯隊與第二梯隊的近乎所有企業(yè)都進行了與質(zhì)量控制、工業(yè)OCR、車輛識別等AI相關(guān)的應(yīng)用。伴隨技術(shù)的廣泛普及以及大數(shù)據(jù)算法的不斷訓(xùn)練和優(yōu)化，未來在廢鋼分揀、金相自動識別等領(lǐng)域，AI將持續(xù)帶來應(yīng)用價值。”《報告》特別預(yù)測道。

業(yè)務(wù)創(chuàng)新方面。《報告》分析指出，產(chǎn)線集控已然成為鋼鐵行業(yè)智能制造的新潮流。數(shù)據(jù)顯示，82.9%的企業(yè)構(gòu)建了一體化監(jiān)控與調(diào)度的智能集控中心，相比上一年增長了1.3個百分點。集控在行業(yè)整體上處于第一梯隊、第二梯隊企業(yè)競相建設(shè)的快速增長階段，兩個梯隊差距不大，第三梯隊企業(yè)由于受限于基礎(chǔ)設(shè)施，增長較為緩慢?！霸诩刂行牡墓芸胤秶?，熱處理生產(chǎn)依舊是集控使用程度最低的領(lǐng)域。”《報告》提出。

第三梯隊企業(yè)應(yīng)優(yōu)先推動

投產(chǎn)比高、產(chǎn)出快的場景應(yīng)用

根據(jù)《報告》，在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展的進程中，核心痛點與業(yè)務(wù)需求主要體現(xiàn)在幾個方面：生產(chǎn)過程需精準化控制，生產(chǎn)計劃需資源最大化利用，生產(chǎn)質(zhì)量需實現(xiàn)一貫制管控，生產(chǎn)設(shè)備需精細化管理，倉儲物流需高效化運營，能源介質(zhì)需極致化使用，低碳環(huán)保與數(shù)字化需協(xié)同發(fā)展，安全生產(chǎn)需得到本質(zhì)保障。此外，信息安全、人才隊伍建設(shè)以及體系建設(shè)等保障條件也需得到切實落實。

基于此，結(jié)合《鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工程建設(shè)指南》，《報告》對處于不同梯隊企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提出如下建議。

第一梯隊企業(yè)，應(yīng)打造涵蓋平臺化和社會化的研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)與運營管控、用戶服務(wù)、產(chǎn)業(yè)鏈合作等新型能力；開展對外賦能服務(wù)，與平臺合作伙伴實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸、個性化定制等業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新；探索新技術(shù)、新裝備在場景上的創(chuàng)新應(yīng)用，并形成系統(tǒng)性解決方案；針對行業(yè)共性技術(shù)“瓶頸”，牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體，加大研發(fā)投入，開展聯(lián)合攻關(guān)；將創(chuàng)新成果進行經(jīng)驗分享并形成相應(yīng)標準。

第二梯隊企業(yè)，在業(yè)務(wù)集成與應(yīng)用創(chuàng)新等方面與第一梯隊差距不大，應(yīng)緊跟行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展新趨勢，對優(yōu)秀案例和先進做法迅速做出反應(yīng)，并形成適合自身特點的創(chuàng)新應(yīng)用；在解決行業(yè)共性問題的過程中，積極參加創(chuàng)新聯(lián)合體，并與相應(yīng)合作伙伴打造創(chuàng)新生態(tài)。

第三梯隊企業(yè)，通常受規(guī)模、資金、產(chǎn)品特點等因素制約，總體投入不多，數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有“小步快跑”的推進特點。應(yīng)強化學習，并將數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，重視人才培養(yǎng)和機制建立；優(yōu)先推動投產(chǎn)比高、產(chǎn)出快的場景應(yīng)用；重點推進場景級能力打造和業(yè)務(wù)數(shù)字化、場景化、柔性化（多樣化、個性化）運行；關(guān)注行業(yè)成熟度高、可復(fù)制的優(yōu)秀解決方案，本地化適宜性穩(wěn)步推進。

“總體上，鋼企在推進過程中需遵循國家及行業(yè)的標準體系，要充分汲取行業(yè)內(nèi)的成功案例與建設(shè)經(jīng)驗。從全局視角出發(fā)，規(guī)劃頂層設(shè)計，制定詳盡的總體規(guī)劃，并分階段逐步實施。”《報告》明確，為確保實施效果，企業(yè)需定期開展階段性評估與診斷，通過自我檢查與糾正，及時洞察問題并進行動態(tài)優(yōu)化，確保實施路徑與方法具備科學性與有效性。針對行業(yè)制造特點與特定應(yīng)用場景，推動數(shù)字化、智能化技術(shù)在更廣泛范圍和更深層次上的創(chuàng)新應(yīng)用，以助力鋼鐵行業(yè)智能制造體系的持續(xù)改進與完善。

記者 | 樊三彩

來源 | 中國冶金報

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請讀者僅作參考，并自行核實相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。