本刊記者/宋慧欣
鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志,鋼鐵發(fā)展直接影響著與其相關(guān)的國(guó)防工業(yè)及建筑、機(jī)械、造船、汽車(chē)、家電等行業(yè)。隨著國(guó)際產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移和中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)鋼鐵工業(yè)取得了巨大成就,然而也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。展望2014年鋼鐵行業(yè)發(fā)展前景,中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)張長(zhǎng)富認(rèn)為應(yīng)謹(jǐn)慎樂(lè)觀,因?yàn)橛绊戜撹F行業(yè)發(fā)展的三個(gè)基本面沒(méi)有改變。鋼鐵產(chǎn)能過(guò)剩矛盾化解工作才剛剛起步,效果并不明顯;鋼材價(jià)格持續(xù)走低,短期難以改變;而鋼鐵生產(chǎn)成本仍居高不下,后期還將繼續(xù)面臨環(huán)保成本、資金成本的進(jìn)一步走高。
由此可見(jiàn),對(duì)于鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō),降低成本、提升效率已成當(dāng)務(wù)之急,而如何做到?寶鋼中央研究院首席研究員郭朝暉認(rèn)為:“自動(dòng)化最根本的作用是提升生產(chǎn)效率。”對(duì)此,他給出了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù):80年代初,中國(guó)最好的鋼鐵企業(yè)鞍鋼有50萬(wàn)職工,產(chǎn)鋼800萬(wàn)噸,人均16噸。現(xiàn)在,寶鋼股份等鋼鐵企業(yè)的人均產(chǎn)鋼量超過(guò)1000噸。其中,自動(dòng)化水平的提高是主要原因之一。
自動(dòng)化為鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)的效益提升已體現(xiàn)在整個(gè)鋼鐵企業(yè)管理、生產(chǎn)、物流等方方面面,郭朝暉舉例到:“ 去年6月,某上市鋼鐵公司聲明修改上年度財(cái)務(wù)報(bào)表:有2萬(wàn)噸鋼坯庫(kù)存忘記統(tǒng)計(jì)。這種情況在寶鋼絕不可能發(fā)生。造成這種差異的根本原因,是寶鋼具有現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。在寶鋼,每一爐鋼、每一塊鋼坯、每一卷鋼卷的位置都時(shí)時(shí)刻刻處于計(jì)算機(jī)的跟蹤范圍內(nèi),信息丟失或錯(cuò)誤的概率非常低。服務(wù)水平是決定鋼鐵企業(yè)盈利能力的重要因素。其中,交貨期準(zhǔn)確是用戶最關(guān)心的問(wèn)題之一。過(guò)去,交貨期的確定是以年為單位的。在信息系統(tǒng)的支撐下,有些鋼鐵企業(yè)的交貨期逐漸過(guò)渡到按月交貨、按周交貨。這在過(guò)去是無(wú)法想象的。”
鋼鐵行業(yè)是大型流程型制造業(yè),現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)一直重視自動(dòng)化水平的提升,而對(duì)于中國(guó)鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè)來(lái)說(shuō),寶鋼一直以來(lái)也引領(lǐng)著中國(guó)鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化建設(shè)的潮流。據(jù)郭朝暉介紹,上世紀(jì)八十年代,寶鋼剛開(kāi)工的時(shí)候,自動(dòng)化系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的分層管理。其中,L1系統(tǒng)定位設(shè)備電氣儀表控制、負(fù)責(zé)基礎(chǔ)自動(dòng)化,L2系統(tǒng)定位模型計(jì)算和過(guò)程優(yōu)化、負(fù)責(zé)過(guò)程控制,L3系統(tǒng)的功能定位是單元管理、負(fù)責(zé)生產(chǎn)控制。從行業(yè)的角度看,這些技術(shù)的通用性較強(qiáng),國(guó)內(nèi)外有多家成熟的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),采用相關(guān)技術(shù)的普遍性和成功率都較高。
然而,公司級(jí)生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)決策計(jì)算機(jī)(L4)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)卻遇到過(guò)巨大的挑戰(zhàn)。無(wú)論是從國(guó)外引進(jìn)還是自主開(kāi)發(fā),失敗的例子都很多。郭朝暉分析認(rèn)為,究其原因是企業(yè)間管理體系差別較大,對(duì)管理計(jì)算機(jī)的個(gè)性化要求很多。所以,必須針對(duì)企業(yè)的具體情況進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
2000年,寶鋼自主開(kāi)發(fā)的L4計(jì)算機(jī)(ERP系統(tǒng))成功上線。這一系統(tǒng)的成功,也是在吸取失敗教訓(xùn)的前提下取得的。2003年,寶鋼獲2003年度中國(guó)企業(yè)信息化500強(qiáng)第一名,該系統(tǒng)功不可沒(méi)。郭朝暉認(rèn)為該系統(tǒng)成功的重要原因是:契合業(yè)務(wù)部門(mén)的具體需求,把面向業(yè)務(wù)流程的設(shè)計(jì)置于企業(yè)信息化理念的核心。正反兩個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)證明:為信息化而信息化、脫離用戶需求盲目追求先進(jìn)性,就很容易導(dǎo)致失敗。
依我的體會(huì),冶金行業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化、信息化建設(shè)時(shí),對(duì)軟硬件的穩(wěn)定性、可靠性要求特別高?,F(xiàn)代化設(shè)備每天生產(chǎn)上萬(wàn)噸的產(chǎn)品、產(chǎn)生上億的產(chǎn)值。設(shè)備一旦發(fā)生故障,對(duì)生產(chǎn)造成的損失是難以估量的。
郭朝暉(1968-),男,教授級(jí)高工,山東濟(jì)南人?,F(xiàn)為寶鋼中央研究院首席研究員。分別于1990、1994和1997年獲得浙江大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)、化學(xué)工程、工業(yè)自動(dòng)化的學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。1997年加盟寶鋼,從事信息、模型、自動(dòng)控制等技術(shù)的研發(fā)工作。2000年即獲得寶鋼首次頒發(fā)的最高榮譽(yù)獎(jiǎng)“金牛獎(jiǎng)?wù)隆保枪ぷ髂晗拮疃痰墨@獎(jiǎng)?wù)摺?002年獲得全國(guó)青年崗位能手稱(chēng)號(hào),并成為寶鋼首批首席研究員。2003年,曾在牛津大學(xué)做短期訪問(wèn)學(xué)者。2005年晉升教授級(jí)高工。
他撰寫(xiě)的《管中窺道:技術(shù)創(chuàng)新的觀念與方法》一書(shū)銷(xiāo)售接近4000冊(cè)。除了為寶鋼各類(lèi)技術(shù)人員授課外,他還應(yīng)邀在清華、浙大、上海交大、貴州大學(xué)等多所高校以及首鋼、航天集團(tuán)等眾多企業(yè)演講,受到多位院士、專(zhuān)家學(xué)者和年輕科技工作者的高度評(píng)價(jià)。曾位列寶鋼人才開(kāi)發(fā)院首次頒發(fā)的“優(yōu)秀兼職教師"的首位。
作為寶鋼研究院首席研究員,郭朝暉在1997年加盟寶鋼,從事信息、模型、自動(dòng)控制等技術(shù)的研發(fā)工作。十幾年來(lái)參與見(jiàn)證了寶鋼在自動(dòng)化、信息化建設(shè)方面的不斷成長(zhǎng),他對(duì)鋼鐵企業(yè)對(duì)于自動(dòng)化、信息化的需求有著更深的理解和體會(huì):“依我的體會(huì),冶金行業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化、信息化建設(shè)時(shí),對(duì)軟硬件的穩(wěn)定性、可靠性要求特別高?,F(xiàn)代化設(shè)備每天生產(chǎn)上萬(wàn)噸的產(chǎn)品、產(chǎn)生上億的產(chǎn)值。設(shè)備一旦發(fā)生故障,對(duì)生產(chǎn)造成的損失是難以估量的。同樣,自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性差,也會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本造成重大的影響。與此同時(shí),鋼鐵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和條件較差,這也對(duì)保持穩(wěn)定可靠提出了更高的要求。在此基礎(chǔ)上,會(huì)產(chǎn)生一系列后續(xù)要求。比如,設(shè)計(jì)時(shí)要特別強(qiáng)調(diào)仿真故障擴(kuò)散,關(guān)鍵設(shè)備、數(shù)據(jù)要有備份等。同時(shí),一旦出現(xiàn)故障,最好能夠迅速恢復(fù)?!?/p>
正如其言,有研究自動(dòng)化的學(xué)者,盲目強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化的水平和先進(jìn)性。其實(shí),只有在穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上,水平和先進(jìn)性才能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。在外部干擾特別大的生產(chǎn)環(huán)境下,檢測(cè)裝置的穩(wěn)定可靠性會(huì)打折扣。這時(shí),自動(dòng)化水平高可能意味著風(fēng)險(xiǎn)大,甚至可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)效益或安全事故。這是必須引起關(guān)注的。
郭朝暉認(rèn)為在鋼鐵企業(yè)的未來(lái)發(fā)展中,自動(dòng)化技術(shù)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用:“ 隨著劉易斯拐點(diǎn)和老齡社會(huì)的到來(lái),中國(guó)的勞動(dòng)力成本將會(huì)在未來(lái)若干年內(nèi)持續(xù)上升。鋼鐵企業(yè)的勞動(dòng)力成本壓力必將增大。為了應(yīng)對(duì)這一變化,提高鋼鐵冶金企業(yè)的自動(dòng)化水平是必然的發(fā)展方向。與國(guó)外相比,中國(guó)的人均噸鋼產(chǎn)量還處于較低的水平,發(fā)展空間還是比較大的。比如,通過(guò)采用自動(dòng)推渣機(jī)器人,新日鐵等企業(yè)實(shí)現(xiàn)了連鑄平臺(tái)上的無(wú)人澆注,這樣的做法值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。另外,隨著無(wú)線通信、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)的發(fā)展,可以減少行車(chē)、臺(tái)車(chē)乃至機(jī)車(chē)的操作工,甚至采取無(wú)人操作。在境外的一些企業(yè),采用RFID技術(shù)(無(wú)線射頻識(shí)別)提高成品倉(cāng)庫(kù)的管理水平,并減少了用工人數(shù)?!?/p>
而對(duì)于鋼鐵行業(yè)未來(lái)自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì),郭朝暉也提出了自己的見(jiàn)解:
首先,鋼鐵業(yè)的權(quán)威人士指出:綠色化和智能化是未來(lái)鋼鐵冶金行業(yè)的主要發(fā)展方向。其中,智能化或許可以看做自動(dòng)化的升級(jí)和高級(jí)階段。去年,德國(guó)提出了工業(yè)4.0思想,美國(guó)提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念。這些在本質(zhì)上都是要推進(jìn)制造業(yè)的智能化,值得大家關(guān)注。
其次,從制造業(yè)全局看,信息化技術(shù)應(yīng)用,逐步由生產(chǎn)制造、管理領(lǐng)域延伸到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。在機(jī)械、電子、汽車(chē)制造等行業(yè),產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)技術(shù)引領(lǐng)了這一趨勢(shì)。從本質(zhì)上說(shuō),這一技術(shù)推進(jìn)了制造業(yè)和信息技術(shù)的深度融合,是提升企業(yè)創(chuàng)新能力的有效工具。但是,由于鋼鐵行業(yè)的相關(guān)知識(shí)模糊、瑣碎,導(dǎo)致這一技術(shù)至今未曾進(jìn)入鋼鐵行業(yè)。需要大家共同努力,來(lái)改變這一狀況。
另外,工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)在許多領(lǐng)域的發(fā)展很快。其中的一個(gè)重要應(yīng)用是“智能設(shè)備”。智能設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自診斷,更好地保證設(shè)備的穩(wěn)定性并降低維護(hù)成本。