寶鋼中央研究院首席研究員 郭朝暉
鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè),是國家經(jīng)濟水平和綜合國力的重要標志,鋼鐵發(fā)展直接影響著(zhù)與其相關(guān)的國防工業(yè)及建筑、機械、造船、汽車(chē)、家電等行業(yè)。隨著(zhù)國際產(chǎn)業(yè)的轉移和中國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國鋼鐵工業(yè)取得了巨大成就,然而也面臨著(zhù)嚴峻的挑戰。展望2014年鋼鐵行業(yè)發(fā)展前景,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)張長(cháng)富認為應謹慎樂(lè )觀(guān),因為影響鋼鐵行業(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,后期還將繼續面臨環(huán)保成本、資金成本的進(jìn)一步走高。
由此可見(jiàn),對于鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō),降低成本、提升效率已成當務(wù)之急,而如何做到?寶鋼中央研究院首席研究員郭朝暉認為:“自動(dòng)化最根本的作用是提升生產(chǎn)效率?!睂Υ?,他給出了強有力的數據:80年代初,中國最好的鋼鐵企業(yè)鞍鋼有50萬(wàn)職工,產(chǎn)鋼800萬(wàn)噸,人均16噸?,F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)化助力效益提升
自動(dòng)化為鋼鐵企業(yè)實(shí)現的效益提升已體現在整個(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務(wù)報表:有2萬(wàn)噸鋼坯庫存忘記統計。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,是寶鋼具有現代化的計算機管理系統。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)刻刻處于計算機的跟蹤范圍內,信息丟失或錯誤的概率非常低。服務(wù)水平是決定鋼鐵企業(yè)盈利能力的重要因素。其中,交貨期準確是用戶(hù)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?!?br/>
鋼鐵行業(yè)是大型流程型制造業(yè),現代化鋼鐵企業(yè)一直重視自動(dòng)化水平的提升,而對于中國鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè)來(lái)說(shuō),寶鋼一直以來(lái)也引領(lǐng)著(zhù)中國鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化建設的潮流。據郭朝暉介紹,上世紀八十年代,寶鋼剛開(kāi)工的時(shí)候,自動(dòng)化系統就實(shí)現了計算機的分層管理。其中,L1系統定位設備電氣儀表控制、負責基礎自動(dòng)化,L2系統定位模型計算和過(guò)程優(yōu)化、負責過(guò)程控制,L3系統的功能定位是單元管理、負責生產(chǎn)控制。從行業(yè)的角度看,這些技術(shù)的通用性較強,國內外有多家成熟的開(kāi)發(fā)團隊,采用相關(guān)技術(shù)的普遍性和成功率都較高。
然而,公司級生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)決策計算機(L4)系統的開(kāi)發(fā)卻遇到過(guò)巨大的挑戰。無(wú)論是從國外引進(jìn)還是自主開(kāi)發(fā),失敗的例子都很多。郭朝暉分析認為,究其原因是企業(yè)間管理體系差別較大,對管理計算機的個(gè)性化要求很多。所以,必須針對企業(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計算機(ERP系統)成功上線(xiàn)。這一系統的成功,也是在吸取失敗教訓的前提下取得的。2003年,寶鋼獲2003年度中國企業(yè)信息化500強第一名,該系統功不可沒(méi)。郭朝暉認為該系統成功的重要原因是:契合業(yè)務(wù)部門(mén)的具體需求,把面向業(yè)務(wù)流程的設計置于企業(yè)信息化理念的核心。正反兩個(gè)方面的經(jīng)驗和教訓證明:為信息化而信息化、脫離用戶(hù)需求盲目追求先進(jìn)性,就很容易導致失敗。
依我的體會(huì ),冶金行業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化、信息化建設時(shí),對軟硬件的穩定性、可靠性要求特別高?,F代化設備每天生產(chǎn)上萬(wàn)噸的產(chǎn)品、產(chǎn)生上億的產(chǎn)值。設備一旦發(fā)生故障,對生產(chǎn)造成的損失是難以估量的。
自動(dòng)化建設需“穩定可靠”
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、信息化建設方面的不斷成長(cháng),他對鋼鐵企業(yè)對于自動(dòng)化、信息化的需求有著(zhù)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、信息化建設時(shí),對軟硬件的穩定性、可靠性要求特別高?,F代化設備每天生產(chǎn)上萬(wàn)噸的產(chǎn)品、產(chǎn)生上億的產(chǎn)值。設備一旦發(fā)生故障,對生產(chǎn)造成的損失是難以估量的。同樣,自動(dòng)化系統的穩定性差,也會(huì )對產(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)現場(chǎng)的環(huán)境和條件較差,這也對保持穩定可靠提出了更高的要求。在此基礎上,會(huì )產(chǎn)生一系列后續要求。比如,設計時(shí)要特別強調仿真故障擴散,關(guān)鍵設備、數據要有備份等。同時(shí),一旦出現故障,最好能夠迅速恢復?!?br/>
正如其言,有研究自動(dòng)化的學(xué)者,盲目強調自動(dòng)化的水平和先進(jìn)性。其實(shí),只有在穩定可靠的基礎上,水平和先進(jìn)性才能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。在外部干擾特別大的生產(chǎn)環(huán)境下,檢測裝置的穩定可靠性會(huì )打折扣。這時(shí),自動(dòng)化水平高可能意味著(zhù)風(fēng)險大,甚至可能會(huì )產(chǎn)生負效益或安全事故。這是必須引起關(guān)注的。
提高鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化水平是必然的發(fā)展方向
郭朝暉認為在鋼鐵企業(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(zhù)劉易斯拐點(diǎn)和老齡社會(huì )的到來(lái),中國的勞動(dòng)力成本將會(huì )在未來(lái)若干年內持續上升。鋼鐵企業(yè)的勞動(dòng)力成本壓力必將增大。為了應對這一變化,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。與國外相比,中國的人均噸鋼產(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)推渣機器人,新日鐵等企業(yè)實(shí)現了連鑄平臺上的無(wú)人澆注,這樣的做法值得我們學(xué)習和借鑒。另外,隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信、機器視覺(jué)等技術(shù)的發(fā)展,可以減少行車(chē)、臺車(chē)乃至機車(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(xiàn)射頻識別)提高成品倉庫的管理水平,并減少了用工人數?!?br/>
而對于鋼鐵行業(yè)未來(lái)自動(dòng)化建設的發(fā)展趨勢,郭朝暉也提出了自己的見(jiàn)解:
首先,鋼鐵業(yè)的權威人士指出: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)化的升級和高級階段。去年,德國提出了工業(yè)4.0思想,美國提出的工業(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。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)知識模糊、瑣碎,導致這一技術(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)大數據技術(shù)在許多領(lǐng)域的發(fā)展很快。其中的一個(gè)重要應用是“智能設備”。智能設備能夠實(shí)現自診斷,更好地保證設備的穩定性并降低維護成本。
郭朝暉(1968-),男,教授級高工,山東濟南人?,F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)應用數學(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“金牛獎?wù)隆?,是工作年限最短的獲獎?wù)摺?002年獲得全國青年崗位能手稱(chēng)號,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(fǎng)問(wèn)學(xué)者。2005年晉升教授級高工。
他撰寫(xiě)的《管中窺道:技術(shù)創(chuàng )新的觀(guān)念與方法》一書(shū)銷(xiāo)售接近4000冊。除了為寶鋼各類(lèi)技術(shù)人員授課外,他還應邀在清華、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。
摘自《自動(dòng)化博覽》2014年7月刊