2023年,全球已正式進入BANI時代。當前,制造業(yè)面臨嚴重的內(nèi)卷化現(xiàn)象,企業(yè)亟需重新審視市場需求的復(fù)雜性,積極應(yīng)對變革時代所帶來的挑戰(zhàn),改善盈利狀況已成為擺在企業(yè)面前的一項緊迫任務(wù)。然而,盡管存在各種不確定性,有一點是可以肯定的:企業(yè)若要實現(xiàn)持久盈利,必須積極進行數(shù)智化轉(zhuǎn)型,以創(chuàng)新為引領(lǐng),不斷探索適應(yīng)新時代的發(fā)展路徑。
河鋼集團旗下石鋼公司(簡稱石鋼),作為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè),以環(huán)保搬遷為契機建設(shè)智能工廠,開啟了數(shù)智化轉(zhuǎn)型和智能制造之路。河鋼通過引進先進的信息技術(shù),積極探索智能制造新模式,推進數(shù)字化與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合,不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、增強市場競爭力,實現(xiàn)了短流程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的華美蝶變,并先后獲評工信部、發(fā)改委等四部委評選的智能制造示范工廠和工信部評選的首批數(shù)字領(lǐng)航企業(yè)。
近日,河鋼集團石鋼公司智能制造一級專家、信息物流中心主任兼書記紀樹梅接受了企業(yè)網(wǎng)D1Net專訪,與筆者分享了石鋼在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的創(chuàng)新之路,以及她于公司智能工廠建設(shè)中總結(jié)的實踐經(jīng)驗和背后的精彩故事。
河鋼集團石鋼公司智能制造一級專家、信息物流中心主任兼書記 紀樹梅
以搬遷為契機 探索鋼鐵行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型
石鋼于1957年創(chuàng)立,自20世紀90年代以來,開創(chuàng)了轉(zhuǎn)爐冶煉優(yōu)特鋼的先河,成為京津冀地區(qū)唯一一家專業(yè)生產(chǎn)特鋼棒線材的企業(yè),并成為國內(nèi)外高端裝備制造產(chǎn)業(yè)材料的主要供應(yīng)商。
在啟動搬遷項目之前,石鋼在自動化、信息化領(lǐng)域已深耕二十余年。2003年,石鋼引入SAP ERP系統(tǒng),成為全國首家引入SAP系統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)。公司的采購、銷售、質(zhì)量管理等各個業(yè)務(wù)流程和生產(chǎn)流程均實現(xiàn)了信息系統(tǒng)全覆蓋,并在一定程度上實現(xiàn)了智能化。盡管尚未完全實現(xiàn)智能制造,但在整個鋼鐵行業(yè)中,石鋼的信息化水平已經(jīng)處于較高層次。
為考慮產(chǎn)品升級與環(huán)保等多重因素,自2018年10月起,石鋼啟動了環(huán)保搬遷計劃,從石家莊市區(qū)遷至井陘礦區(qū),以此為契機,石鋼正式開啟了數(shù)智化轉(zhuǎn)型。此次搬遷由石鋼一把手牽頭,由紀樹梅擔任組長,經(jīng)過多輪內(nèi)部討論,明確將轉(zhuǎn)型目標定為建設(shè)全球特鋼企業(yè)的智能制造典范,建設(shè)綠色、智能、節(jié)能、高質(zhì)量、高效益的數(shù)智特鋼“夢工廠”。
石鋼新區(qū)的建設(shè)大體分為三個階段:
一是規(guī)劃階段。
紀樹梅提到:“在董事長的帶領(lǐng)下,公司內(nèi)部對數(shù)智化轉(zhuǎn)型和智能工廠建設(shè)做了多輪深入討論,對標并考察了包括美國大河、德國巴登、韓國浦項等在內(nèi)的世界一流的特鋼短流程企業(yè)的智能工廠優(yōu)秀實踐,還聘請西門子專家做了智能工廠的初步規(guī)劃,以此為參考,制定了石鋼的數(shù)智化轉(zhuǎn)型整體規(guī)劃。”
新區(qū)建設(shè)規(guī)劃方案結(jié)合了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念,計劃搭建數(shù)據(jù)中臺和大數(shù)據(jù)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施,采用5級架構(gòu)的創(chuàng)新型數(shù)字化工廠頂層設(shè)計,為未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
二是需求梳理階段。
為了打造全球特鋼智能制造典范,石鋼新區(qū)系統(tǒng)地梳理了以往存在的問題,同時關(guān)注行業(yè)前沿趨勢,在明確建設(shè)需求后,進行初步設(shè)計、詳細設(shè)計以及實施上線等工作。
石鋼新區(qū)圍繞“綠色、智能、節(jié)能、高質(zhì)量、高效益”的建設(shè)目標,基于10個主要環(huán)節(jié)和42個智能化場景,實現(xiàn)了ERP、MES、LIMIS、物流信息系統(tǒng)、供應(yīng)商管理系統(tǒng)、人力資源管理、設(shè)備全生命周期管理、BI、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、設(shè)備上云等生產(chǎn)經(jīng)營各方面主要業(yè)務(wù)智能化“全覆蓋”,實現(xiàn)設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、采購、物流全流程信息協(xié)同,賦能國際一流特鋼強企建設(shè)。
紀樹梅強調(diào):系統(tǒng)上線只是這一階段的標志性節(jié)點,上線后對系統(tǒng)的磨合與優(yōu)化尤為重要。經(jīng)過1年多的磨合,智能化系統(tǒng)才真正發(fā)揮效能,實現(xiàn)了達產(chǎn)達效的目標。
三是持續(xù)探索階段。
智能制造是一個持續(xù)不斷的過程。在完成智能化系統(tǒng)和IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作后,石鋼正在致力于提高數(shù)據(jù)利用效率和智能制造水平,以在降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、推動工藝精益改進、確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等方面進一步發(fā)揮作用。
對于石鋼而言,提升數(shù)據(jù)利用的需求已變得日益突出。紀樹梅將與技術(shù)質(zhì)量團隊共同探討如何更好地利用大數(shù)據(jù),以提升質(zhì)量水平并拓展高端客戶群。此外,深度應(yīng)用人工智能也是石鋼關(guān)注的焦點,若能將AI嵌入智能煉鋼和加熱爐智能燃燒等關(guān)鍵模型中,其潛力將進一步顯現(xiàn)。
深度融合新一代信息技術(shù) 打造特鋼行業(yè)智能制造典范
紀樹梅介紹,石鋼在新區(qū)的規(guī)劃中,著重建立了42個示范場景,這些場景廣泛覆蓋了智能工廠的各個方面。她特別強調(diào),規(guī)劃智能工廠必須從一開始考慮到數(shù)據(jù)的流暢互通,這是打破數(shù)據(jù)壁壘的核心。為此,石鋼引入了大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中臺的概念,并構(gòu)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,通過ESB等技術(shù)手段確保各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)接入和傳輸順暢,從而消除了數(shù)據(jù)壁壘問題。
石鋼新區(qū)高品質(zhì)線材生產(chǎn)線采用了國內(nèi)獨創(chuàng)的全廢鋼短流程特鋼生產(chǎn)工藝,基于高端數(shù)字裝備集群,深度融合了5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、邊緣計算等新一代信息技術(shù)。關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)了高達97.6%的數(shù)控化率,生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率達98.5%,上云率90.8%,基礎(chǔ)檢測100%可靠,數(shù)據(jù)100%全自動采集。石鋼已實現(xiàn)了從原材料到成品的全流程智能制造,并創(chuàng)造了200多項與轉(zhuǎn)型相關(guān)的專利和軟件著作權(quán)。
以廢鋼資源管理為例,廢鋼是短流程特鋼的重要戰(zhàn)略資源,而廢鋼的判級對于其價值的評估至關(guān)重要。石鋼將人工智能技術(shù)引入廢鋼資源管理,在圖像識別的基礎(chǔ)上進行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練,通過模型進行智能判級、扣雜。這一舉措有效規(guī)避了漏檢不合格廢鋼的問題,同時消除了人工判級帶來的廉潔風(fēng)險,使廢鋼的智能驗質(zhì)比例達到了98%以上。
另外,人工智能技術(shù)還被應(yīng)用于爐號自動識別場景。石鋼將3000余個電爐點位實現(xiàn)了云端連接,并將30多年的特鋼冶煉經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為8個模型。經(jīng)過多次迭代,冶煉周期每爐已縮短23分鐘,電耗水平也大幅下降,最終實現(xiàn)了降本增效的目標。
在物流場景中,為解決鋼鐵物流產(chǎn)業(yè)集中度低、資源整合度低、現(xiàn)代流通水平低效等問題,石鋼建立了基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的鋼鐵行業(yè)物流大數(shù)據(jù)平臺,物流數(shù)據(jù)以分布式的方式采集、記錄和存儲,保證數(shù)據(jù)不可篡改、安全可信任,對物流業(yè)務(wù)實現(xiàn)智能監(jiān)控、智能調(diào)度,杜絕人為篡改數(shù)據(jù)等弊端。同時,平臺基于微服務(wù)架構(gòu),實現(xiàn)了集自動生成、組合、定制和執(zhí)行于一體的智能合約,確保了發(fā)票和支付的安全性。這一舉措不僅建立了真實可靠的結(jié)算和信任機制,提升了管理服務(wù)能力,還加強了整個運輸鏈的協(xié)同能力。
邊緣計算技術(shù)也在石鋼的多個業(yè)務(wù)場景中得到了深度應(yīng)用。例如,在對鋼材表面缺陷進行修磨的過程中,智能裝備機器人需要實時采集和處理數(shù)據(jù),以跟上生產(chǎn)節(jié)奏。邊緣計算使得機器人在業(yè)務(wù)前端就能進行數(shù)據(jù)處理和決策,提高了智能裝備的運行效率和反應(yīng)速度,確保了生產(chǎn)的順利進行。
石鋼數(shù)智化成效:降本+提質(zhì)+綠色
經(jīng)過數(shù)年的數(shù)智化建設(shè),石鋼打造了包括廢鋼智能管理、煉鋼模型化生產(chǎn)、軋鋼柔性化制造、精整無人化作業(yè)、智能化立體倉庫、智能在線檢測在內(nèi)的42個智能化示范場景,實現(xiàn)了對研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、運營管理、倉儲物流、質(zhì)量管控、運維服務(wù)、安全生產(chǎn)、節(jié)能減排九大業(yè)務(wù)場景的全面賦能,目前雙碳管理正在完善中。
通過數(shù)智化轉(zhuǎn)型,石鋼滿足了面向多品種、小批量的特鋼訂單生產(chǎn)模式,打造出以軸承鋼、齒輪鋼為代表的六大類高精尖產(chǎn)品集群,23項產(chǎn)品市場占有率第一,117項產(chǎn)品實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代,穩(wěn)定供應(yīng)奔馳、寶馬、斯凱孚等數(shù)千家國內(nèi)外知名企業(yè)。
據(jù)悉,石鋼的數(shù)智化轉(zhuǎn)型目前已收獲降本、提質(zhì)、綠色三大成效。
1、降低成本。通過數(shù)字化的手段,河鋼建立了財務(wù)業(yè)務(wù)管理一體化體系,實現(xiàn)了關(guān)鍵數(shù)據(jù)100%全覆蓋,使成本效益得到明顯提升。更重要的是,在數(shù)字化系統(tǒng)的監(jiān)測下,河鋼將以往難以察覺的隱性成本也管理起來。例如,本該一次材交付的產(chǎn)品,中途卻產(chǎn)生了針對鋼材表面缺陷修復(fù)的修磨成本,在對整個工藝路線進行數(shù)字化管理后,通過直聯(lián)KPI,這一隱形成本得到了有效管理,二次處理費用每年至少降低520萬元。
2、改善質(zhì)量。在新老廠區(qū)切換的過程中,石鋼不僅成功留住了現(xiàn)有的客戶群體,而且開發(fā)了多款高端新產(chǎn)品,實現(xiàn)了進口產(chǎn)品替代。通過構(gòu)建一體化數(shù)智系統(tǒng),石鋼實現(xiàn)了對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精準把控,確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,產(chǎn)品一次合格率行業(yè)領(lǐng)先,高創(chuàng)效產(chǎn)品比例同比提升31%,獲得了市場的廣泛認可,成為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型標桿。
3、綠色低碳。來自中國冶金報的數(shù)據(jù)顯示,石鋼新區(qū)比老廠區(qū)噸鋼綜合能耗降低62%以上,主要污染物減排90%。2022年,石鋼成為全國第一家完成超低排放改造的短流程鋼鐵企業(yè),石鋼新區(qū)亦被評為環(huán)保A級績效企業(yè),2023年更是獲得了綠色工廠的稱號。石鋼的數(shù)字化系統(tǒng)可以實時監(jiān)測和控制碳排放情況,確保整個生產(chǎn)流程能夠滿足環(huán)保要求。A級績效企業(yè)不只是一項榮譽,在大氣環(huán)境質(zhì)量不達標時還能避免被限電限產(chǎn),同時更能贏得客戶的信任。
智能制造背后的故事
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是企業(yè)的必由之路,但要走通絕非一帆風(fēng)順的事。回顧石鋼新區(qū)的建設(shè)過程,紀樹梅最深刻的記憶莫過于“聞雞起舞”和“挑燈夜戰(zhàn)”。正是因為團隊成員們的早出晚歸,辛勤付出和不懈努力,才換來了如今的建設(shè)成果。
紀樹梅還分享了讓她印象深刻的一些小故事,一是數(shù)據(jù)中心大樓建設(shè)過程中所面臨的挑戰(zhàn)。為了確保職工進入新廠區(qū)后能正常考勤、就餐和洗浴,數(shù)據(jù)中心必須提前完成建設(shè),否則這些功能恐難實現(xiàn)。盡管在設(shè)計階段已考慮到了這一因素,數(shù)智化團隊亦提出了數(shù)據(jù)中心大樓提前建設(shè)的需求,然而樓體建設(shè)依然進展緩慢。在與建設(shè)部門反復(fù)溝通后,在主體框架和樓板剛剛搭建完工時,數(shù)智化團隊立刻安排機房設(shè)備進場,在緊迫的時間內(nèi)完成了設(shè)備的部署,這一決策確保了系統(tǒng)的及時上線,也滿足了員工進場后的工作和生活需求。
另一個故事發(fā)生今年5月底,由外交部組織的外交使節(jié)團來石鋼考察,當使節(jié)團成員看到石鋼凈化后干凈的中水時,竟有人夸贊像是在生產(chǎn)礦泉水,實際上這些凈化水用于煉鋼,整個廠區(qū)干凈、綠色,與人們對傳統(tǒng)煉鋼廠的印象截然不同。據(jù)悉,石鋼是國內(nèi)噸鋼水耗最低的鋼鐵企業(yè)之一,做到了水資源100%循環(huán)利用,噸鋼水耗平均為1.6立方米,年可節(jié)約新水350萬立方米。
結(jié)語
展望未來,紀樹梅預(yù)測AI和大數(shù)據(jù)技術(shù)將在特鋼領(lǐng)域取得顯著成就。不論是用于降低成本、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),還是拓展市場,AI和大數(shù)據(jù)的結(jié)合都將在各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮出關(guān)鍵的作用。
此外,她認為低代碼技術(shù)作為一項個性化且實用性極強的工具,在特鋼行業(yè)同樣具備巨大潛力,適用于諸多實際業(yè)務(wù)場景。她預(yù)測,未來每家特鋼企業(yè)可能都會擁有自己的低代碼平臺,允許員工根據(jù)企業(yè)文化、戰(zhàn)略和需求開發(fā)適用的工具。
數(shù)智化轉(zhuǎn)型,不僅是企業(yè)的需要,更是時代的召喚與考驗。石鋼以智能工廠建設(shè)為契機,積極蛻變,已將數(shù)字化技術(shù)融入生產(chǎn)的方方面面。紀樹梅的經(jīng)驗分享,讓我們看到了一個企業(yè)在數(shù)智化轉(zhuǎn)型中的勇敢探索和積極創(chuàng)新,更看到了數(shù)字化轉(zhuǎn)型背后的辛勤付出和歡笑故事。
石鋼新區(qū)為河鋼集團的整體數(shù)智化轉(zhuǎn)型提供了一個良好契機,石鋼的模型化生產(chǎn)更是得到了河鋼集團內(nèi)部的高度評價,為河鋼集團的未來發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ),并在鋼鐵行業(yè)內(nèi)起到了積極的示范和引領(lǐng)作用。相信未來,石鋼將繼續(xù)走在數(shù)智化轉(zhuǎn)型的前沿,為智能制造的未來鋪平道路,成為行業(yè)的領(lǐng)軍者,引領(lǐng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)向著更加智能、綠色的方向邁進。
《數(shù)智轉(zhuǎn)型 D1先鋒》欄目介紹
《數(shù)智轉(zhuǎn)型 D1先鋒》是企業(yè)網(wǎng)D1Net與信眾智(CIO智力輸出及社交平臺)策劃出品的訪談欄目。過去的幾年里,眾多行業(yè)先鋒企業(yè)積極探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型,一大批優(yōu)秀CIO成為數(shù)字化先鋒,榮獲企業(yè)網(wǎng)D1net與信眾智(CIO智力輸出及社交平臺)頒發(fā)的“全國優(yōu)秀 CIO”獎。我們期望借助深度訪談,分享來自一線CIO的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐經(jīng)驗,傳播CIO個人品牌及價值,間接提升IT管理者在企業(yè)中的影響力和話語權(quán)。欄目的目標是:讓中國企業(yè)在轉(zhuǎn)型的過程中少走彎路,更快更好地實現(xiàn)為業(yè)務(wù)增長服務(wù)的目標,加速行業(yè)企業(yè)的數(shù)字化進程。
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