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钢铁制造:数字经济的蝶变

在全球新冠肺炎疫情、逆全球化加速、国际秩序动荡的百年未有之大变局下,以数据资源要素为驱动的数字经济更展现出顽强的韧性。大力发展数字经济不仅是全球共识,是党中央战略部署,更是高质量发展的重要抓手。制造业作为我国国民经济基础产业,紧跟数字经济发展脉络,已是当下传统制造业转型升级的必由之路。如何将数字化、信息化、智能化融入制造业发展全过程,是当前亟须解决的重点问题。
发布时间:2021-09-07 14:43        来源:数字经济杂志        作者:申培 河钢数字技术股份有限公司

商鞅有云:“强国知十三数……欲强国,不知国十三数,地虽利,民虽众,国愈弱至削。”数据信息的重要性与循“数”而治的基因自古有之。在全球新冠肺炎疫情、逆全球化加速、国际秩序动荡的百年未有之大变局下,以数据资源要素为驱动的数字经济更展现出顽强的韧性。而随着新一轮科技革命和产业革命的浪潮席卷而来,特别是大数据、人工智能、移动互联网、云计算、5G等新一代信息技术的应用,数字经济在全球经济社会中的赋能作用进一步凸显,成为实现质量变革、效率变革、动力变革的重要驱动,以及推动经济高质量发展的有力引擎。大力发展数字经济不仅是全球共识,是党中央战略部署,更是高质量发展的重要抓手。制造业作为我国国民经济基础产业,紧跟数字经济发展脉络,已是当下传统制造业转型升级的必由之路。如何将数字化、信息化、智能化融入制造业发展全过程,是当前亟须解决的重点问题。
“鱼乘于水,鸟乘于风,草木乘于时。”当前,第四次工业革命正处于起步期,新的产业分工尚未形成、产业格局尚在调整,我国与世界强国位于相同的时间起点,也最有希望在信息技术革命下由工业大国转变为工业强国。河钢数字技术股份有限公司抓住这一关键时间窗口,积极拥抱数字化转型,发展“工业互联网+”全产业链数字化技术解决方案,以腾“云”驾“数”、一“网”直前之态势,激活传统钢铁行业的“一池春水”。

有无相生:虚实融合顺大势
纵观美国GE工业互联网、德国工业4.0、日本互联工业,以及我国的智能制造和工业互联网等战略,其技术核心都可概括为信息物理系统(Cyber Physical Systems),均体现了基于新一代信息技术实现物理实体与数字虚体深度融合,打造虚实一体,以虚仿实、以虚控实的发展趋势。
制造业是实体经济的主体,是我国经济实现创新驱动、转型升级的主力军。党的十九大报告提出,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能等数字技术和实体经济深度融合,是未来我国数字经济发展的重点方向。但数字技术对生产生活方式的渗透往往发端于以数据信息作为生产要素的生产活动中。通过有线互联网到无线、移动互联网的发展,超级信息处理终端的数据处理能力的提升,互联网红利从消费服务领域得以向生产制造领域拓展。而由于核心软硬件技术不足、标准和服务体系不完善、信息IT和工业IT的技术框架不兼容、专业技能人才及跨界人才大量空缺等制约因素,相较于在消费领域的应用和推进速度,我国产业数字化仍处于起步期。
“十四五”时期是我国实现制造大国向制造强国转变的关键阶段,数字化转型将是推动以智能制造为主攻方向的制造业高质量发展的重要力量,其靶向路径主要依赖于制造业软硬件升级与数字化生态建设。在硬件方面,生产全周期的智能化改造将成为重点,工业机器人、智能化生产线、无人工厂等将进一步推广,以提高生产设施整体协作效率;在软件方面,数字技术将会在生产全生命周期综合集成应用,加速个性化定制、远程运维服务等智能制造业模式的形成;在制造业生态方面,智能装备制造、物流仓储、软件专业企业间将不断加强协同创新,以强化系统解决方案供应能力,制造业融合发展的生态圈将成为产业链供应链稳定和竞争力提升的主流。

长短相较:钢铁领域树优势
制造业为立国之本、强国之基,而钢铁又是制造业的“脊梁”、工业的“粮食”,其数字化转型将发挥举足轻重的作用。现阶段传统钢铁企业各业务系统生产厂商不同,开发技术选型不一致,数据标准没有统一规划,导致数据标准各异,数据分散,从而导致对数据集成难度增大,各业务系统无法实现互联互通,数据编码不一致、产线数据孤立,无法贯通分析、数据利用率低,严重浪费了数据的价值,钢铁企业数字化程度仍处于较低水平,其企业数字化率仅为30%,在生产、运输、分析、战略等方面的智能化程度仍有欠缺。
然而,从钢铁行业的产业链与价值链来看,数字化转型大有可为。钢铁流程中每个环节都可借助各类智能技术实现数字化升级,以提高作业、管理等效率,如生产端的冶炼、监测、浇钢等环节可利用AI技术、传感器技术实现无人化调度、实时检测与预警,同时在下游端,钢企可搭建客户自助平台与新渠道销售平台,为钢企赋能数字化价值。此外,钢铁工业自动化水平较高,基础自动化控制系统、生产过程控制系统已基本普及,硬件、网络、规划组织等平均水平明显高于其他制造行业。
“善战者,求之于势。”河钢数字技术股份有限公司全面分析钢铁行业数字化转型面临的困难与机遇,充分发挥河钢集团的平台和资源优势,厚植实业沃土,挖掘灵活、快速、行业沉淀潜力,开展集业务、组织、技术与管理于一体的综合升级工程。通过多年现代化数据资源体系建设、生产体系数字化改造、河生态体系数字化建设,河钢数字在钢铁数字化领域形成“一网多平台”竞争优势,成为“工业互联网+”全产业链数字化技术解决方案的先行者和领军者。

难易相成:化整为零建平台
工业物联网是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的典型产业和应用生态,是工业智能化发展的关键综合信息基础设施,其本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础,通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。
河钢数字自主研发的WeShare物联网大数据平台进行有效迭代,涵盖设备数据采集、协议解析、数据汇聚、数据存储、数据建模、数据计算、数据分析、数据可视化等核心技术能力,形成了面向工业大数据场景的一套较完整的产品解决方案,打破了传统封闭性制造系统,打通了集团内部信息壁垒,打造了面向个性需求的柔性平台。
但由于工业物联网服务于工业,具有浓厚的工业属性,承载着巨量的工业知识且需要长期沉淀,相比于互联网涉及更为复杂的“人机料法环”联通,存在着研发难、部署难、使用难、维护难、推广难等实际困难。针对前述难题,河钢数字贯彻“难易相生”的思想,利用微服务、工业APP先进技术,孵化出D系列单体应用产品,将一套庞大、复杂的工业互联网可以被分解为众多可以被独立部署、相互方便组合的组件,聚焦场景单点功能突破,形成了数据融合平台、物联网平台、数据可视化平台、智能网关等轻量化产品,可以实现系统的快速定制、快速部署与方便使用。
从技术架构来看,数字运营平台基础设施层(IaaS层)在集团搭建基础设施私有云环境,提供服务器、存储、网络等硬件资源,并通过虚拟化架构实现基础资源的按需扩展,支撑应用的高效运行;应用基础平台层(PaaS层)提供对数据服务、应用支撑、应用服务和集成开发相关的应用中间件和开发平台组件,并支持集群和动态扩展,根据业务用户访问量大小和数据利用深度,实现应用基础资源的动态扩展;业务组件平台层(SaaS层)以不同的门户展现组合方式,将平台各个业务功能进行组合和展示,并支持个性化应用的扩展开发,各个功能组件均支持单独部署,实现了工业互联网的化难为易、化整为零。

内外兼修:统筹落地拼实效
钢铁行业数字化转型是一项长期持久的系统工程,不能一蹴而就。生产过程的“自感知、自分析、自决策、自执行、自学习”,以及少人化乃至无人化的智能生产模式,虽然在一些特定场景可以得到应用,但过于理想化的生产方式存在投资大、风险大、应用落实差等现实瓶颈。钢企的数字化转型更迫切需要务实落地的技术和产品来解决当前存在的主要问题。河钢数字从实际出发,基于工业互物网平台构建钢铁企业一体化运营管控体系,推进全要素、全产业链深度整合,实现内部联通生产运营、外部融合采销合作伙伴的“内外兼修”型钢铁工业数字化生态。
内部管控集成化。聚焦集团型企业规模庞大、地域分布广、业务板块多、内部管理不统一等痛点问题,河钢数字以集团数字运营平台的建设为抓手,以大数据平台建设为载体,以数据治理和流程变革为保障,重点突破生产数据、业务和模式的全面融合,建设集团中央数字中心数字化平台。充分利用内部现有信息化系统和外部市场和行业资讯数据的整合,能够实现对总部公司及下属各主体单位的产、销、收、运、结进行实时掌控,通过对全覆盖的营销大数据的挖掘分析,实现对业务的前置管理和后评价管理,推动企业的营销工作和集团管控向集成化、智能化、自动化方向发展。针对“聋哑傻”的生产与管理模式对症下药,让生产过程管控做到“看得见,说得清,做得对”。
外部融合协同化。通过数据、设备、资源的云化部署,河钢数字有能力进一步扩大行业覆盖,以工业领域为重点,逐步开展全国范围的推广工作。基于公司青岛研发基地、西安研发基地,加大研发投入的同时加强区域市场拓展力度,形成以河北省为核心,辐射全国的产业格局和大数据全流程应用新模式。目前,河钢数字自主研发的工业物联网平台已与唐山市政府、衡水武邑县政府、廊坊霸州市政府、沧州市政府衍生出多样化、个性化的数字转型能力产品和解决方案,促进河北省多领域大数据建设协同发展。
传统制造业数字化转型时不我待、正当其时,河钢数字正以“要看银山拍天浪,开窗放入大江来”之势,推进数字技术与实体经济深度融合。

 

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