傻大黑粗钢铁业“智慧变身”:宝武董事长三千米外一键炼钢

1月10日,宝武集团技术业务专家大会暨“技术创新活力营”研修在宝武人才开发院举行。来自宝武集团的近百名顶尖技术专家齐聚一堂,围绕智慧制造、城市钢厂发展等热门话题展开交流探讨,共同为宝武集团未来发展建言献策。宝武集团总经理陈德荣、副总经理张锦刚出席大会。  在上午进行的产品开发及压力加工、钢铁冶金及资源利用、装备及自动化三个分会研修活动中,与会技术业务专家分成三组,聚焦汽车板发展趋势、复合板技术应用、产城融合、智慧制造等话题,分享了岗位实践案例,并展开互动交流。  在下午举行的技术业务专家大会主会场上,为与会者带来了一场技术领域的“饕餮盛宴”。  ▼宝钢股份能环部副部长魏炜作了《城市钢厂规划与实践》报告,全面介绍了宝钢股份在建设绿色工厂、产城融合方面做出的努力,包括宝钢股份在钢铁全流程清洁生产技术上的突破引领,以及开展行业领先超越的节能环保技术研发等。  ▼针对大家普遍关注的宝武联合重组后电工钢的发展,武钢股份硅钢中心技术专家毛炯辉进行了《冷轧电工钢现状与发展》主题发言,让与会者系统了解了冷轧电工钢总体生产情况,国内下游行业对电工钢的需求,以及冷轧电工钢的发展方向等。  ▼宝武集团中央研究院首席研究员郭朝晖则通过《智能制造与知识管理——历史转折点上的拐点思维》,分享了他对智慧制造的理解。  此外,来自中央研究院、宝信软件、武钢股份、宝钢发展的四位技术专家还在“大声说——专家建言献策交流会”环节,分享了各自在产城融合、智慧制造、产品研发与营销等领域的心得,给人很大启发。  陈德荣:为公司成为全球钢铁行业引领者提供支撑  公司在前年“断崖式”效益下降的背景下,去年能够“绝地反击”,效益实现大幅度回升,宝武集团所具备的顶尖的产品、工艺、装备等各方面的工程技术能力是基础和前提。这充分说明了宝武广大的工程技术人员对企业发展所作出的贡献。对技术人员提出四点希望——  一是通过强大的技术能力,支撑宝武做大做强做优,成为全球钢铁行业的引领者。宝武集团联合以后,公司章程明确了要做“全球钢铁行业的引领者”的定位。既然要引领,宝武在规模、经济效益、技术这三方面就必须走在前面,这和我们技术人员是密切相关的。规模方面,靠投资新产线、形成新产能这样的规模扩张已经过去了,未来要做大规模产量,需要靠资本运作的方式。技术人员可以在资本化行业寻源及并购的技术移植和技术融合中发挥作用。效益方面,要通过技术能力提升,做到EVA经济增加值为正。技术方面,宝武联合后,我们应该对自己的“家当”进行梳理,要形成宝武独有的领先产品、工艺和装备技术。  二是在实现智慧制造的过程中,技术人员要从三个层面发挥作用。客户的需求是多样化的,如何将客户的无限的个性化需求,转换为大规模钢厂有经济效益的批量化生产,这是智慧制造需要解决的第一个层面的问题。第二个层面是无人化或少人化。需要通过技术人员的努力去实现极致的无人化,达到降低生产成本,提高员工收入,提高劳动效率的目的。第三个层面是要解放人。在共享经济时代,智慧制造要解放人,让人实现自由,这也离不开技术上的突破。  三是依靠技术进步实现绿色制造,促进产城融合。从钢厂来说,环保问题是一个生存问题,这需要靠技术进步来实现。在宝武“一体两翼”战略中,以钢铁为主体,以绿色精品智慧制造为其中一翼。所以没有绿色制造,就没有宝武未来的长治久安。我们需要发展更多绿色的新技术新工艺,更好地为城市服务。  四是强化多元技术能力,规避风险。钢铁行业进入下降通道后,颠覆技术的风险度提高。未来,除了钢铁主业之外,我们还要围绕钢铁主业,在钢铁相关领域进行拓展,打造千亿级的其他产业。在这当中,我们整个技术创新体系应该有相应的变化。要形成新的科研体制,打造宝武具有竞争力的新的产业门类和发展领域。

编者按:全景网近期实地探访多家明星上市公司,他们作为资本市场的引领者,在中国经济面临历史性大转型大升级的语境下,以资本市场为平台输出中国商业声音,以资本市场向实体经济输送血液。前行的中国需要变革,中国梦的时代需要大担当、大作为、大魅力。中华民族站在一个前所未有的关键节点上,以这批优秀上市公司为代表的中国商业力量正崛起,并日益改变世界。全景网系列策划《中国商业力量——改变世界的中国上市公司》,深刻领会卓越的企业家品格与工匠精神,意在为中国复兴提供一个有意义的观察视角。  全景网系列策划
:《中国商业力量——改变世界的中国上市公司》  “我1983年入职宝钢的时候,我们的梦想是有一天成为一个千万吨级别的钢厂。如果达到一千万吨,便能进入世界前十。今天的中国,一千万吨钢厂比比皆是,现在我们讨论的是谁有5000万吨高品质产能,面向未来讨论的是谁会第一个成为1亿吨。”    ——宝钢股份党委书记、董事长
戴志浩  39年前十一届三中全会结束的第二天,宝钢在上海打下第一根桩基;39年后随着宝武两大集团重组,旗下宝钢股份在全球上市钢铁企业中粗钢产量排名第三。不过对于代表中国先进钢铁产能的宝钢股份来说,量从一开始就不是唯一目标。  重组之后的新宝钢股份,不仅将重塑整个中国钢铁行业的面貌,还肩负着代表中国钢铁行业在全球竞争中胜出的重任。  砥砺前行,引领行业发展  整整40年前,冶金部副部长叶志强一行人访问日本时去参观新日铁八幡厂,厚重热轧钢板打造的国产轿车在高速公路上无法跟上日方车队,冒险加速导致抛锚,最后被日方清障车拖走。  当时国内十大钢铁基地,无一能够生产出日方车辆所使用的冷轧板,在十大钢铁基地以外兴建一个全新特大型钢铁基地的种子由此埋下。  1978年8月12日,国务院正式批复《上海宝山钢铁总厂计划任务书》,宝钢呱呱坠地,成为建国后钢铁行业第一个里程碑事件。四个月之后,伟大的历史转折十一届三中全会召开,开启了中国经济建设和改革开发新时代。    宝钢历史  从十一届三中全会结束第二天打下第一根桩,到1985年9月15日高炉点火投产;从2000年宝钢股份成立上市,到2012年湛江钢铁项目开工,再到2016年重组武钢股份,宝钢就像一名战士栉风沐雨、砥砺前行,成长为中国钢铁产业最先进的产能代表,铺垫和见证了中国经济翻天覆地的变化。  经过39年发展,宝钢股份自主研发的新一代汽车高强钢、电工钢、高等级家电用钢、油气管、桥梁用钢、热轧重轨等高端产品处于国际先进水平,多种品种实现全球首发。  对中国钢铁产业来说曾经是一片空白的高品质汽车用钢,宝钢股份自主攻关实现从零到有,开发出符合欧盟ROHS指令并拥有自主知识产权的汽车板产品,为众多汽车品牌提供轻量化材料。  作为“中国制造2025”钢铁材料重点突破领域之一,2016年2月宝钢第一次生产覆材为410S材质的轧制复合板,并实现首单272吨出口合同供货。  2016年宝钢股份产钢2787.53万吨,销售商品坯材2744.93万吨,其中独有领先产品销量1453.87万吨,出口销量358.07万吨,全年实现营业总收入1857亿元,并当选联合国第一届“可持续发展目标先锋企业”。   宝武重组,推动行业更迭升级  2016年9月,宝钢集团和武钢集团重组落地,标志着中国钢铁产业迎来第二次里程碑事件,而作为两大集团旗下核心资产,武钢股份整体并入宝钢股份是宝武重组重中之重。  对于宝武重组,宝钢股份党委书记、董事长戴志浩的第一反应是“意料之外”。  10月12日,戴志浩在接受全景网采访时表示:“虽然感觉两家企业可能要联合,但是没想到这么快,这么早;其次原本更多认为宝钢和武钢都是未来行业重组中的主体,宝武各自重组别的钢企,而不是宝武之间重组。”不过仔细一想之后,意料之外很快变成了其情理之中。  2011年至2015年,整个“十二五”时期中国钢铁产业经历了长达5年的持续震荡下跌,整体面临中低端产能严重过剩但高端产能不足、供需错配、效益低下的局面。  另一方面,新一轮国企改革对国企进行分类管理,钢铁国企被划分为以盈利为目标的充分竞争行业,深化改革主旨在于成立国有资本投资运营公司,代表国家意志参与全球竞争,化解行业中低端产能恶性竞争局面。  实际上,2015年钢铁行业经历第一个周期底部,部分钢企被拖到奄奄一息,更有一些直接死掉退出,行业整合已经拉开序幕;而在国际市场,2012年日本新日铁和住友金属合并,印度塔塔出售英国和欧洲业务;英国蒂森克虏伯退出美洲业务;安赛乐米塔尔退出美洲业务,全球范围钢铁行业整合并购浪潮早已开启。  戴志浩向记者表示:“宝武重组实际上有三层意义,第一是积极推进国内钢铁行业供给侧结构性改革;第二是将国企、央企做强做大;第三是打造一批国际级公司,要成为世界范围内占有重要行业地位的企业。”  重组后宝钢股份高端钢材市场占有率大幅提升,分析认为包括汽车板、家电板、取向电工钢、无取向电工钢以及镀锡板、镀锌板等产品在内,合并后市场占有率将普遍达到50%以上,对下游客户议价能力增强。其中,取向硅钢将达到80%、甚至90%以上,无论是品种、质量还是数量都属全球第一。在汽车板方面,目前宝钢股份已经具备世界第三大汽车板供应能力,随着武钢股份加入,可能会提升至世界第二,成为全球汽车板供应商的核心组成。  同时,合并后宝武集团层面钢铁产量达到6000万吨至7000万吨之间,全球排名第二,上市公司层面新宝钢股份产能可达到4600万吨,全球排名第三,铁矿石需求占全球贸易量5%左右,对上游铁矿石等供应商议价能力也将增强。  戴志浩介绍说,宝武合并有很多天然的优势,产品比较相似,文化、发展的战略、优势特长都比较相似,也有合理的战略空间。除此之外,宝武合并还有个更重要的意义,寄希望于中国宝武集团未来能代表中国钢铁工业,在世界钢铁工业里面谋求自己的一席之地。所以再回过头来看,宝武整合有它的必要性和必然性。  “钢铁行业里,很多企业都在重组,现状是以省为界逐步调整,每个省都以一个主导企业为龙头进行兼并重组,但钢厂本身有一个消费半径,太大之后就不合理,当一个钢铁企业在一个省从一千万吨做到五千万吨的时候,它面临的是相互的竞争,缺乏合理的战略布局空间。”  这无意之中给宝武重组带来一大优势:联合以后宝钢股份拥有上海、武汉、南京、湛江四个主要的制造基地,当宝钢股份从一千万做到五千万甚至一个亿的时候,因为全国布点,有合理的战略发展空间,产量和销售半径、服务半径处在一个合理范围,管理上相互有协同、有支撑,在区域服务、客户市场上有合理的半径。    宝钢  从全球钢铁产业并购历史看,每一个国家和地区的行业大规模整合,都助推这一国家和地区在往后数十年内引领全球钢铁行业。例如:1901年美国钢铁行业整合,一直到上世界70年代美国占据全球钢铁产量第一;70年日本钢铁行业大整合完成,取代美国。  因此业内人士认为,对于整个钢铁产业而言,宝武重组也是一个重大转折。目前国内中低端钢铁产能非常分散,武钢股份整体并入宝钢股份有望产生能够影响整个行业的寡头企业,推动兼并重组步伐加快,加速低端产能退出,行业有望回到有序发展状态。   布局智慧制造,走在时代前沿  钢铁行业作为长流程行业,在自动化应用方面居于各行业前列,但在智慧制造应用方面里却不是最领先的。宝钢股份领导人的危机意识,让宝钢再次走在了中国钢铁产业的最前沿,而这种危机意识来自对智慧制造未来的深刻理解。  早在2015年,宝钢与西门子建立起联合工作组,共同推进《宝钢西门子联合探索工业4.0项目》。作为该项目排头兵,宝钢“1580热轧智能车间”率先上线,这是工信部当年钢铁制造业唯一入选的智能制造示范点。  在1983年便加入宝钢、几乎陪伴宝钢走过所有风雨和成就的戴志浩看来,智能制造、智慧制造是宝钢未来必走之路,他向全景网记者阐述了自己对智慧制造的理解。  第一,传统制造向智慧制造升级是大势所趋,每个管理者都需要去理解、去思考,自己的企业如何实施智慧制造,如果没有顺应这个趋势,在智慧制造上落后他人,可能为企业带来灭顶之灾。  第二,随着行业集中度提高、规模扩大,企业管理边际成本会上升。怎么才能让行业集中度提高,又保证企业仍然处于或者接近最佳管理效率?出路就是智慧制造。  第三,宝钢作为城市钢厂,劣势之一在于人工成本。对宝钢来说,克服城市钢厂劳动力成本高的解决方案和出路也是智慧制造,这本来就是历史发展的趋势。  据宝钢股份的规划,1580智能车间改造共分三个阶段。在第一阶段实现能耗到卷、成本到卷、产线绿色运行,板坯库智能库管及行车无人化运行,生产过程全程集中可视、关键设备状态监控及预测维修。  目前,宝钢股份1580智能车间一期工程预计将于2017年底完成所有项目改造,而二期工程正在紧锣密鼓策划中。

7月22日,在离炼钢现场3000米的会议现场,中国宝武党委书记、董事长陈德荣按下了意义非凡的按键。随着这一按键动作的完成,3000米外的宝钢股份宝山基地一炼钢3号转炉正式开启“远程一键炼钢”(转炉自动化冶炼+全自动出钢)模式:氧枪缓缓降下,转炉炉内的钢水开始翻滚……

同时,借助5G技术,会议现场的模拟画面则直观实时显示着转炉冶炼情况。钢铁冶炼专业毕业、曾在炼钢一线十几年的陈德荣在会场表示,“以前炼钢要经过摇炉等多道工序,现在通过智慧制造和5G技术,实现了远程一键炼钢。今天,这里离现场3000米,下次我们就能实现距离3000公里的一键炼钢,在上海炼湛江钢铁的钢。”

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这艘产能正在逼近1亿吨的“钢铁航母”正尝试以智慧制造引领行业进行新一轮颠覆。实际上,早在2007年,宝钢股份即试水“一键炼钢”成功,但彼时并未实现真正意义上的工艺贯通。眼下,正值中国宝武《智慧制造行动方案(2018-2020年)》实施期,一批智慧制造项目孕育数年后陆续成熟亮相。

就在陈德荣向外界展示“一键炼钢”的前一天,也就是7月21日,包括澎湃新闻记者(www.thepaper.cn)在内的数家媒体走进宝钢股份宝山基地,冷轧黑灯工厂、设备远程运维中心、产成品智能物流管控中心,这些现场都展示着和传统钢铁行业“傻大黑粗”截然不同的面貌。

操作工正在从钢企生产一线撤离

宝钢股份冷轧厂C008热镀锌智能车间,是工信部钢铁企业智能制造示范试点和工业互联网应用试点项目,从2017年开始建设。澎湃新闻记者日前走进该车间时,没有传统钢厂的灯火通明,看到的是一间“黑灯工厂”。

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澳门新浦京6047 ,对于这间业内早有耳闻的“黑灯工厂”,宝钢股份冷轧厂三冷轧分厂厂长陆勇在现场向记者解释,“最原始的车间是灯火通明的,2016年改造后,原来由人工开的行车变成无人行车,不再需要行车工开,具备24小时黑灯操作的条件。另外,用机器人替代了3D(Dangerous,Dirty,Difficult)岗位的人机结合,这也不需要开灯了。最后就是集控作业,用模型来替代之前的人工设定,从而也不需要开灯来作业。”

以无人化为特征的冷轧“黑灯工厂”,通过应用信息化技术,实现了行车无人化,库区管理和钢卷驳运等物流作业无人化;机组入口拆捆、锌锅捞渣、出口取样、打捆和贴标等作业全部应用机器人技术,实现了3D岗位无人化。

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以锌锅捞渣这一环节为例,热镀锌工艺是镀锌带钢生产的重要环节,镀锌过程中产生的锌渣会粘附在镀锌板表面,导致表面缺陷。传统钢厂的捞渣工作一直采用多人配合,实现赶渣和撇渣作业。然而,人工捞渣不仅劳动强度大,而且有安全风险,带钢锌渣缺陷也不易控制。

宝钢股份正是聚焦冷轧热镀锌核心工艺,研发了全球首套锌锅电磁撇渣系统,与捞渣机器人系统协同配合,实现锌锅捞渣作业无人化。改造后,机器人代替人工,可周期性自动清渣或者人工启动自动清渣,使得倒渣更均匀。作业区域也采用安全围栏封闭,并配置门锁及报警灯,以杜绝人身安全事故发生。

据介绍,冷轧厂C008热镀锌智能车间的项目指标为:吨钢能耗下降15%、综合污染物吨钢下降30%、劳动效率提升30%、产能提升20%、加工成本下降10%。

其中,在劳动效率提升30%这一项目指标上,陆勇表示,“黑灯库区、’六合一集中操作室’、启用12台3D岗位机器人”,这些都使得操作工正在从钢企生产一线的岗位上逐渐撤离,从而提高了整体的劳动效率。

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值得一提的是,所谓的“六合一集中操作室”则是宝钢股份在全球范围内的首创。该操作室由两条热镀锌机组原来的六个操作室在高度自动化、信息化的基础上,合并集中为一个操作室,实现远程集中操作控制。

陆勇表示,集中操作不仅提高了劳动效率,也改善了员工的操作环境,“车间噪音都是比较大的,以前操作室都有噪音,去年我们新造了一个操作室,工作环境非常好。”据介绍,集中操作室的员工由此前的操作岗位转进,“但对他们提出了更高的要求,以前只要懂一个岗位,现在所有的岗位都要融会贯通。”

记者在现场看到,“六合一集中操作室”不仅实现了两条热镀锌机组的集中操作,还通过实时监控和远程操作,对千里之外的宝钢股份湛江基地热镀锌机组提供远程支撑。

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当天,澎湃新闻记者还在现场看到了刚投入使用不久的无人驾驶重载框架车。在仓库至码头的一个路口,两辆无人驾驶重载框架车相遇,从码头返回的那辆车停下“礼让”,待从仓库驶出的“伙伴”在路口转弯通过后才继续行驶。

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而就在一两百米外的产成品智能物流管控中心,这些无人驾驶重载框架车的运行画面在一块物流数字孪生屏幕上呈现了出来,包括速度、车头转角、刹车量、油门量、载重等在内的数据在屏幕上一目了然。

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宝钢股份运输部部长肖苏在产成品智能物流管控中心现场对记者表示,“这些车负载钢卷后总重达到150吨-160吨,此前正常车速也就每小时10公里左右,现在一般每小时8公里。”

这款无人驾驶重载框架车由宝钢股份、宝信软件、大连重工共同研制。肖苏表示,和其他先进的自动化码头采用的无人驾驶车相比,“两轴的无人驾驶车轴压太大,对码头的基础设施要求就很高,我们这些车是基于已有码头设施的道路进行设计,最大的好处就是可以在老的码头、工厂里改造使用。”

目前,穿梭于仓库和码头的无人驾驶重载框架车共有6辆。肖苏对澎湃新闻记者表示,“未来还将再上8-10台无人车,明年这个时候差不多可以了。”

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而这一时间进度和钢制品无人仓库的建设相关。宝钢股份目前建成的无人仓库已于2018年5月1日正式投用,包括无人仓库在内的整个物流系统投运时间点则是在今年的6月初。该仓库占地逾6万平方米、超过5个足球场大小,为国内面积最大的钢制品仓库。肖苏介绍,相比比传统的仓库,这一无人仓库劳动效率提高70%-80%,堆存能力提高30%。

“目前刚开始运行,正常情况下这个仓库一年的吞吐量有300万吨,今年年底前将完成新的无人仓库的建设。”肖苏表示。

钢铁制造业未来的竞争力

作为钢铁智能制造方面的领军者,自2015年开始,中国宝武正式以宝钢股份为试点开展钢铁智能制造的探索。2019年初,中国宝武第一次党代会明确了“成为全球钢铁业引领者”的愿景和“共建高质量钢铁生态圈”的使命。而高质量钢铁生态圈是以“智慧”为核心,以智慧制造和智慧服务为双引擎,凝聚各方力量共建共享的商业生态系统。

而在中国宝武目前的总体战略中,智造战略也是四大战略之一,即以互联网、物联网、大数据、人工智能为依托,大力开发和利用智能钢铁制造技术与装备,实现智慧钢铁。

中国宝武中央研究院智慧制造研究所所长张群亮此前在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时曾表示,中国宝武新一轮的智能改造将有别于此前的“打补丁式”改造,“现在我们的需求非常旺盛,宝武把智慧制造也作为公司的战略,这就可能跟过去要求不一样了,不再是局部地做一些项目,更多的是全面系统地做这块工作。”

而智能制造对钢铁行业来说又意味着什么?张群亮用号称全球最智能钢厂——美国大河特种钢铁厂来举例。“他们用了很多人工智能的技术来颠覆原来的钢厂生产,效率已经达到全世界第一。大多数钢厂效率是人均1000吨钢,目前大河钢铁一期已经做到人均3700吨钢,这是一个质的飞跃。”此外,张群亮认为,“这使得他们发现问题、规避问题、系统性提升比传统的自动化效果会好很多。”

陈德荣更是在多个公开场合提到智慧钢铁的意义。在今年4月中国宝武与中国联通就共同推动工业互联网5G应用签署战略合作协议上,陈德荣提到,现在炼铁已经没有80后的大学生了,年轻人都不再愿意干这个行业。另外,钢铁制造业未来的竞争力在哪里?钢铁产业70%-80%的成本在原料,剩下最大的一块成本就是人力。最后,尽管一些宣传片中出现穿西装打领带的镜头,但在人们传统的印象中,钢铁还是傻大黑粗、烟熏火燎。“这样的场景现在已经很少了,但我们还是时不时地会有一些事故。”

陈德荣认为,5G推动下的智慧钢铁不仅能解决人力问题、提升劳动效率,更能解决安全问题。“如果我们能够把人从现场撤出来,做成无人化、少人化,那事故就可以大幅度减少、彻底解决工业制造领域的危险。”

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值得一提的是,在其中宝山基地一间车间的一面墙上,留下了员工对智慧钢铁的个人理解。据介绍,其中一条“有钱有闲有趣”即出自陈德荣。此前陈德荣也公开提到,“中国宝武提出要实现‘三有’:第一点是‘有钱’;第二点是‘有闲’,‘996’不是人类的未来;第三点是‘有趣’,人应该从危险的、重复性的劳动场景中解放出来,能够从事更加有创意、有趣的工作。”