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.本钢智能制造3年行动计划一、前言我国是世界最大的钢铁生产及消费国,钢铁工业在技术装备、产品结构等方面形成了一定的比较优势,有效支撑了国民经济社会发展需要,国际影响力大幅提升。与此同时,仍然存在产能严重过剩、结构性矛盾突出等问题,面临公平市场环境缺失、资源环境约束严格、国际竞争压力加剧等挑战。(一)钢铁行业现状分析1. 行业现状“十二五”期间,我国粗钢产量由2011年6.8亿吨增加到2015年8亿吨。钢材国内市场占有率99%,基本满足了我国国民经济发展对钢材的需求。2015年,钢铁工业实现主营业务收入7.3万亿元,资产总额8.3万亿元,利税2416亿元,为国民经济快速稳定增长提供了重要保障。品种质量方面,“十二五”期间关键钢材品种取得突破,以百米高速钢轨、第三代高强汽车板、百万千瓦级核电蒸汽发生器用690U型管、超超临界火电机组用钢管、高牌号取向硅钢、EH36以下级别海洋平台用钢等为代表的高端装备用关键品种取得突破,实现产业化。量大面广的建筑用钢升级换代成效显著,重点大中型钢铁企业400兆帕及以上高强钢筋产量占钢筋总量的比例高达99.56%。钢材质量大幅提升,达到国外先进实物质量水平的钢材产品500余项,占全部品种的40%。技术装备方面,我国已拥有一批5000m3以上高炉、5500mm大型宽厚板轧机、2250mm宽带钢热连轧机和2180mm宽带钢冷连轧机等世界最大型的现代化冶金装备。重点大中型企业主体装备达到国际先进水平,1000立米及以上高炉占炼铁总产能65%,100吨及以上转炉(电炉)占炼钢总产能56%以上。高效低成本冶炼技术、新一代控轧控冷技术、一贯制生产管理技术等一批关键共性技术得到推广应用。钢铁制造主要技术和主体装备国产化率90%以上。节能减排方面,“十二五”期间共淘汰落后炼铁产能9000万吨,炼钢产能9400万吨。以干熄焦、干法除尘、烧结脱硫、能源管控中心为代表的节能减排技术在行业得到广泛推广应用。重点大中型企业吨钢综合能耗由2010年的605千克标准煤下降到2015年的572千克标准煤,吨钢二氧化硫排放量由1.63千克下降到0.85千克,吨钢烟粉尘排放量由1.19千克下降到0.81千克,吨钢取新水量由4.1吨下降到3.25吨,固废综合利用率由94%提高到98%。信息技术方面,“十二五”期间信息化技术在生产制造、企业管理、物流配送、产品销售等方面应用不断深化,关键工艺流程数控化率超过65%,ERP(企业资源计划)装备率超过70%。一些优势企业步入集成创新阶段,开展了以宝钢热连轧智能车间、鞍钢冶金数字矿山为示范的智能制造工厂试点,以宝钢汽车板制造商先期研发介入(EVI)的智能创新模式,以南钢船板分段定制准时配送(JIT)为代表的个性化、柔性化产品定制新模式。钢铁交易新业态不断涌现,形成了一批钢铁电商交易平台。原料资源方面,国内铁矿石价格指数、现货交易平台、期货交易的联动作用和国际影响力不断增强,铁矿石成交价格更加公开透明。利用境外铁矿资源的能力不断提升,已投产的权益矿产能7400万吨,较2010年增长32%。国内铁矿勘探力度不断加大,新增查明铁矿石资源量213亿吨。废钢资源利用不断推进,“十二五”期间累计利用废钢约4.3亿吨,较“十一五”增长14%。2. 存在问题(1)钢铁产能过剩矛盾加剧“十二五”期间,我国钢铁产能进一步扩张,新增产能约4亿吨,总规模达到11.3亿吨左右。随着我国经济发展进入新常态,钢材消费强度和消费总量需求双下降,钢铁生产消费步入峰值弧顶下行期,产能过剩矛盾进一步加剧,粗钢产能利用率仅有70%左右,钢铁产能由区域性、结构性过剩逐步演变为绝对过剩。(2)自主创新能力不足我国钢铁行业自主创新长期投入不足,引领发展基础不牢固,企业研发投入占主营业务收入比重不到1%,远低于发达国家2.5%以上的水平。创新载体分散建设,资金、设备、人才等创新资源重复配置,产学研用协同创新不足,难以形成创新合力。创新尚没有成为驱动钢铁行业转型升级、引领发展的重要引擎。(3)绿色发展压力增加我国钢铁行业节能环保投入历史欠账较多,大部分钢铁企业节能环保设施有待进一步升级改造。吨钢能源消耗、污染物排放量虽逐年下降,但抵消不了因钢铁产量增长导致的能源消耗和污染物总量增加。特别是京津冀、长三角等钢铁产能集聚区,环境可承载能力已达到极限,绿色可持续发展刻不容缓。(4)公平竞争市场环境缺失我国钢铁企业数量多,产业集中度低,行业自律性差,价格手段被过度使用,市场竞争无序。企业在税收、环保、市场、社会责任等方面存在差异,导致不公平竞争。产能退出机制不健全,低效产能和僵尸企业难以市场化退出,加剧市场恶性竞争。(二)智能制造概述1. 智能制造内涵“中国制造2025”总体思路是坚持走中国特色新型工业化道路,以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推进智能制造为主攻方向。以“中国制造2025”为契机,国家将促进工业互联网、云计算、大数据在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用,推进制造过程智能化,建设重点领域智能工厂/数字化车间。钢铁企业应紧抓新一代信息技术发展应用的历史机遇,培育市场竞争新优势。智能制造也称人机一体化系统,制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。柔性化主要是对于快速变化的市场、变化的制造要求有很强的适应性。智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。例如专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方,生产调度等,实现制造过程智能化。集成化主要从三个方面展开:横向集成、端到端集成(大规模定制)、垂直集成(打通信息系统)。(1)智能制造系统架构图 1 智能制造系统架构1)生命周期生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相同。钢铁行业的生命周期主要是由钢铁产品的设计、钢铁生产(选矿烧结铁水炼钢精炼热轧冷轧)、钢铁物流、销售以及服务等一系列相关的价值创造活动组成。2)系统层级系统层级自下而上共五层,分别为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。智能制造的系统层级体现了装备的智能化和互联网协议(IP)化,以及网络的扁平化趋势。具体包括:设备层级包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置等,是企业进行生产活动的物质技术基础;控制层级包括可编程逻辑控制器(PLC)、数据采集与监视控制系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等;车间层级实现面向工厂/车间的生产管理,包括制造执行系统(MES)等;企业层级实现面向企业的经营管理,包括企业资源计划系统(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理系统(SCM)和客户关系管理系统(CRM)等;协同层级由产业链上不同企业通过互联网络共享信息实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。图2智能制造系统层级3)智能功能智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层。资源要素包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体,也包括电力、燃气等能源。此外,人员也可视为资源的一个组成部分。系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂,乃至智能制造系统的集成。互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。信息融合是指在系统集成和通信的基础上,利用云计算、大数据等新一代信息技术,在保障信息安全的前提下,实现信息协同共享。新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。(3)智能制造标准体系结构智能制造标准体系结构包括“A基础共性”、“B关键技术”、“C重点行业”等三个部分,主要反映标准体系各部分的组成关系。智能制造标准体系结构图如图3所示。图3 智能制造标准体系结构具体而言,A基础共性标准包括基础、安全、管理、检测评价和可靠性等五大类,位于智能制造标准体系结构图的最底层,其研制的基础共性标准支撑着标准体系结构图上层虚线框内B关键技术标准和C重点行业标准;BA智能装备标准位于智能制造标准体系结构图的B关键技术标准的最底层,与智能制造实际生产联系最为紧密;在BA智能装备标准之上是BB智能工厂标准,是对智能制造装备、软件、数据的综合集成,该标准领域在智能制造标准体系结构图中起着承上启下的作用;BC智能服务标准位于B关键技术标准的顶层,涉及到对智能制造新模式和新业态的标准研究;BD工业软件和大数据标准与BE工业互联网标准分别位于智能制造标准体系结构图的B关键技术标准的最左侧和最右侧,贯穿B关键技术标准的其它3个领域(BA、BB、BC),打通物理世界和信息世界,推动生产型制造向服务型制造转型;C重点行业标准位于智能制造标准体系结构图的最顶层,面向行业具体需求,对A基础共性标准和B关键技术标准进行细化和落地,指导各行业推进智能制造。(4)智能制造相关管理技术1)JIT与LP准时制生产方式(Just In Time简称JIT),又称作无库存生产方式,零库存,一个流或者超级市场生产方式。JIT生产方式的基本思想是“只在需要的时候,按需要的量,生产所需的产品”,也就是追求一种无库存,或库存达到最小的生产系统。JIT的基本思想是生产的计划和控制及库存的管理。所以,JIT生产模式又被称为“精益生产”(LP)。JIT的核心是追求一种无库存的生产系统,或使库存达到最小的生产系统。为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方法,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。JIT以准时生产为出发点,首先暴露出生产过量和其他方面的浪费,然后对设备、人员等进行淘汰、调整,达到降低成本、简化计划和提高控制的目的。在生产现场控制技术方面,准时制的基本原则是在正确的时间,生产正确数量的零件或产品,即时生产。它将传统生产过程中前道工序向后道工序送货,改为后道工序根据“看板”向前道工序取货,看板系统是准时制生产现场控制技术的核心,但准时制不仅仅是看板管理。精益生产是精益管理在生产过程的具体应用,包括JIT、TOC等,当然还包括ANDON(安灯)、看板等工具,在传统生产过程中,精益生产理论及工具基本上都是独立的一套系统,但是在智能制造环境中精益生产会融入到智能制造系统中去,甚至精益生产成为智能制造的部分理论基础。同时迈向智能制造的必然阶段是精益生产。施耐德电气全球供应链中国MTS-MTO产品副总裁张开鹏将精益生产比作“道”,而自动化、数字化、智能化等皆为精益生产的工具。从单机自动化,到产线自动化,再到工厂自动化,自动化、信息化等元素像模块一样,通过精益生产来融合,实现智能制造。精益生产与智能制造的关系具体表现为:从精益生产与智能生产的本质来看,精益生产的本质是消除生产过程中非增值的活动,而智能制造是使增值活动柔性化、智能化,所以精益生产和智能制造的关系首先是相互融合;智能制造的基础为精益生产提供的前所未有的便利性;传统的精益生产的工具,ANDON(安灯),看板,PTL(灯光指示拣选系统,Pick to light或称电子标签拣货系统)等都可以在智能制造的IT基础上完美实现,甚至某些精益生产的工具本身就是智能制造的一部分,例如:PTL(灯光指示拣选系统,Pick to light或称电子标签拣货系统)系统可以有立体仓库替代,ANDON(安灯)系统可以由AGV(自动导引运输车)实现,所以精益生产与智能制造之间也是相互补充关系;在精益生产与智能制造的融合系统中,某种意义上来看,精益生产处于融合系统的“道”的位置,而智能制造实体处于融合系统的“器”的位置;智能制造的实现除了技术上应用ICT(信息、通信和技术)之外,能够承载精益管理的理念是决定智能制造质量的重要依据;所以精益生产与智能制造也是上层建筑与物质基础的关系。2)CIMSCIMS是指计算机/现代集成制造系统,通过计算机硬软件,并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。2. 发展历程钢铁行业的信息化发展大致可分为三个阶段,2000年以前是一个起步探索阶段,主要是钢铁企业的信息化初始阶段,2000年2010年是一个飞速发展阶段,钢铁企业的信息化向集成化发展。2010年至今是一个成熟转化阶段,钢铁企业信息化建设逐渐成熟,向智能化转变。(1)部门信息化:基础设施建设和环境营造,信息技术应用到各关键业务环节钢铁企业的智能化的初始形态是信息化,在这一阶段实质上并不算真正意义上的智能化,但是作为智能化的先导形态,却是智能化发展的不可或缺的基础阶段。上个世纪80年代至90年代初是尝试摸索阶段,信息系统在原有的人工作业流程之上进行电子记账,实现功能电子化。到了上个世纪90年代后期,认识到管理信息化的重要,部分钢铁企业(宝钢、马钢等)加强投资于生产自动化,开始考虑系统集成和产销、财务管理等业务需求,注重信息系统项目投资的效益回收应用功能的建立,少数领先者开始引进外界咨询及技术移转,全面建设“产销一体化”的信息系统构成企业不可或缺的营运手段。上个世纪90年代以后,计算机技术开始广泛应用与钢铁制造当中(例如热轧),国内典型的大型钢厂开始开发管理和控制相结合的计算机分级管理系统,分成生产过程级、生产控制级、生产管理级和全厂生产计划调度级,并按此4级编制工序计划调度方案,采用在线计算机进行生产作业管理。这一阶段的MES系统、集成制造系统(CIMS)以及企业资源管理系统ERP,通过简单集成的信息系统和应用系统,完成从钢铁订货到钢铁产品的生产一体化管理,优化生产管理和调度控制,提高企业的生产和管理水平。(2)企业信息化:集成提升向综合集成应用发展,实现业务流程,生产经营模式等变革创新信息化的功能扩展阶段是实现钢铁智能化的关键,主要特点是集成提升,钢铁企业的信息化系统向向综合集成应用发展,实现业务流程,生产经营模式等变革创新进入21世纪,钢铁企业智能化建设的方向随钢铁行业环境的变化而调整。钢铁电子商务的建设、钢铁信息系统的应用扩大到与客户、供应商之间的应用,甚至同业之间的应用整合。钢铁企业开始完善从生产现场到管理决策的纵向集成;在核心信息管理系统的基础上扩充开发新的应用功能;增加许多分布式信息系统;企业在信息系统建设上的投资增大,信息部门组织更加扩大,人员增多;信息管理系统成为企业运行不可或缺的支柱。功能扩展阶段的重点在产销系统的基础上,横向和纵向深度集合,加速企业内的客户导向战略落实,推动业务流程和各系统的集成,进一步完善ERP系统和MES系统中的部分功能模块,完成了设备状态管理、自动仓储管理、生产计划编制等功能的建设,生产管理一体化向战略管理一体化转变,实现生产工序、经营管理和企业战略管理的一体化。(3)深度信息化:智能制造智能制造,创新突破,关键业务环节应用系统之间,实现协同和集成,智能化决策支持深化提升是一个创新突破阶段,通过关键业务环节以及应用系统之间的协同和集成,实现智能制造和智能化决策。深化提升阶段是我过钢铁行业真正开始朝着智能化发展的阶段。2010年以来,随着智能制造、两化融合以及“互联网”等政策的提出,智能化是当前钢铁企业转型的一个关键所在。钢铁企业将流程工业特点与现代互联网信息技术深度融合,借助智能化和定制化的智能制造技术,努力打造钢铁企业的柔性生产。企业的集成信息化系统逐渐开始向以实现规模制造和定制生产为主要目标的钢铁智能制造系统转变。在这一阶段,钢铁企业不在把规模效益放在第一位,转而更加注重品质与质量效益,从粗放式经营向集约化经营的转型升级。3. 政策解读作为“中国制造2025”的主攻方向,国家关于智能制造的相关政策密集出台。智能制造的示范项目已经选定,十三五规划建议也重点提到智能制造。国家主席习近平表示,中国已将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域,而工业和信息化部部长苗圩称,要将智能制造作为中国制造2025的主攻方向。2011年4月,工业和信息化部、科学技术部、财政部、商务部、国有资产监督管理委员会以工信部联信2011160号印发关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见,意见提出要以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线,坚持信息化带动工业化,工业化促进信息化,重点围绕改造提升传统产业,着力推动制造业信息技术的集成应用,着力用信息技术促进生产性服务业发展,着力提高信息产业支撑融合发展的能力,加快走新型工业化道路步伐,促进工业结构整体优化升级。2013年8月,工信部印发信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013-2018年),计划中指出将开展8项主要行动推动信息化和工业化深度融合,分别为“企业两化融合管理体系”标准建设和推广行动;企业两化深度融合示范推广行动;中小企业两化融合能力提升行动;电子商务和物流信息化集成创新行动;重点领域智能化水平提升行动;智能制造生产模式培育行动;互联网与工业融合创新行动;信息产业支撑服务能力提升行动。2015年3月,第十二届全国人民代表大会第三次会议开幕,国务院总理李克强作政府工作报告。李克强总理在报告中八次提到“互联网”三个字,包括“制定互联网行动计划”、“推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合”、“促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展”。5月,国务院印发中国制造2025并下发通知,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略的第一个十年的行动纲领,明确了中国制造业“由大到强”发展路径。工业化和信息化是“中国制造2025”的主线,而智能制造是“中国制造2025”的主攻方向。要加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,就要把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平,推动我国制造模式从“中国制造”向“中国智造”转变。10月,中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议通过了中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议,11月正式向外进行了发布。建议明确:实施智能制造工程,构建新型制造体系,促进新一代信息通信技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等产业发展壮大。12月,工信部网站发布关于工业和信息化部贯彻落实国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见的行动计划(20152018年)的通知。该行动计划以加快新一代信息通信技术与工业深度融合为主线,以实施“互联网+”制造业和“互联网+”小微企业为重点,以高速宽带网络基础设施和信息技术产业为支撑,从技术路线、产业模式、政策保证等全方位细化生态体系建设,致力于打造新形势下产业竞争新优势。2016年2月,国务院以国发20166号印发关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见。意见指出,要推进钢铁行业的智能制造,引导钢铁制造业与“互联网+”融合发展,与大众创业、万众创新紧密结合,实施钢铁企业智能制造示范工程,制定钢铁生产全流程“两化融合”解决方案,提升企业研发、生产和服务的智能化水平,建设一批智能制造示范工厂。推广以互联网订单为基础,满足客户多品种小批量的个性化、柔性化产品定制新模式。“中国制造2025”以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次人才体系,促进产业转型升级,实现制造业由大变强的历史跨越。(三)智能制造力促钢铁行业转型升级近年来,我国钢铁行业整体进入深度调整阶段。在严苛的市场环境下,我国钢铁企业产品质量不高、运营效率低下、管理方式粗放、环境污染严重的缺点暴露无遗。钢铁智能制造凭借其高效、实时的智能化信息处理和优化决策能力,可使我国钢铁行业总体生产效率提升30%以上,减少60%以上的非计划停机,消除25%以上的非生产性能耗,总碳排放量减少20%以上,库存成本减少70%以上,最终对我国钢铁行业的转型升级起到强有力的推动作用。经过多年的持续推进,钢铁企业信息化的覆盖率为我国工业领域之首,钢铁企业两化融合的成熟度居于我国工业领域前列。在先进企业的示范带动下,钢铁行业经过自主创新、消化引进再创新,近年在基础自动化、过程自动化和企业经营管理系统建设方面取得了很大进步,为钢铁行业智能制造奠定了较好基础。目前,钢铁企业纷纷布局智能制造。宝钢1580热轧产线成为“钢铁热轧智能车间试点示范”,据预测,智能车间改造完成后,能源利用率、全自动轧钢率、劳动效率将分别提升5、6和10%,成本下降20;沙钢集团实施“互联网+钢铁”智能制造发展战略,预计3-5年内新增1000-1500个机器人和智能装置,全面实现机械化、自动化、信息化、智能化;荣程集团与规划院建立战略合作,搭建具备创新特色的产业互联网生态系统,共同打造“互联网+”智能制造示范项目;南钢携手北科大,展开智能制造规划,建设全流程的钢铁智能制造系统,预期可实现新产品开发周期缩短50%、产品开发成本降低50%以上、产品不良品率降低50%以上、吨钢能耗下降10%、生产成本下降15%。未来3-5年,钢铁工业信息化水平大幅提升,并掌握一批重点领域关键核心技术,优势领域竞争力进一步增强,产品质量有较大提高。同时,钢铁工业数字化、网络化、智能化取得明显进展,重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放明显下降。到2020年,钢铁工业智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期缩短30%,不良品率降低30%。二、本钢集团现状概述(一)集团概况(二)集团现状分析1. 总体发展历程2. 钢铁主业发展历程3. 多元产业发展历程(三)两化融合现状分析1. 发展历程2. 主要措施及成果3. 对标分析三、本钢智能制造战略匹配(一)本钢企业发展战略解读随着李克强总理在政府工作报告中“互联网+”行动计划的提出,本钢要在“互联网+”的时代背景下推进具备自身特点和行业优势信息化建设,需要逐步完善传统的信息系统五层架构,还需要以创新的思维,收集、分析公司内部在研发、生产、运营、物流、金融以及客户服务产生数据,利用移动技术实现数据和流程快速转换为生产力,实现管理结点扁平化,提高运营效率,同时利用互联网整合经济、政策、行业、客户、竞争对手的数据,充分利用大数据对新产品研发、生产制造、质量控制、成本精细化管理、市场结构调整、客户行为分析和深度服务等方面对公司现有各个环节进行创新,推进“智能本钢”的发展。此外,还要积极响应国家“互联网+”战略以及中国制造2025的号召,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向;着力发展智能装备和智能决策系统,以信息化为支撑,推进生产过程和生产管理的智能化,培育新型生产组织方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。目前,钢铁企业间竞争激烈等特点对公司运行管理及应变能力提出了很高要求,同时公司快速发展及业务模式调整的现状,客观上要求公司信息化建设,不但要满足企业管理的各方面要求,同时要应对未来公司业务模式改变。信息化战略是企业发展战略的重要支撑,将信息化建设提升到公司层面战略目标,为实现智能本钢的战略目标,不断加大信息化资金投入强度和人才队伍建设力度,将有效提升公司整体运营效率。本钢在“十三五”期间需要完善现有信息化平台,在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用。(1)优化核心生产经营管理系统,提高系统运行效率,实现现有系统的数据、流程的无缝整合,消除信息孤岛,同时建立管理数据总线,为不同管理主题和管理层次的信息系统提供统一的数据接口。目前,本钢的信息化情况(需要调研)(2)促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制,参照衡钢与沙钢,进行智能化减员,提高人均劳动生产率。建立数据分析模型,进行工艺分析,优化规范工艺参数。(3)实现各主体生产分厂工业以太网的建设和主要设备及工序的数据采集,对关键设备进行数字化、网络化改造,为分厂主要设备之间,分厂内部各工序之间,分厂与分厂之间数据的互联,完善数据采集系统,为数据的采集和集中存储打下基础。(4)以市场为导向,积极融入电子商务,建立基于移动互联网的综合客户服务平台,消除在客户服务过程中的信息和流程壁垒,提供售前咨询、技术支持、产品过程信息响应,售后服务、异议处理的快速通道,同时使产品研发和生产真正变成开放的、实时客户需求驱动的。(5)积极实践和探索大数据技术,引入工业生产大数据智能分析系统,逐步构建面向企业管理全局视角的商务智能(BI)系统。当前中国钢铁制造行业其各类数据明显具备大数据的典型“4V”特征(Volume,大量;Variety,多样;Velocity,高速;Value,价值),因此急需一套完善的大数据系统辅助进行诊断、分析、决策,从海量的生产数据中筛选出有效数据,挖掘数据中蕴藏的价值,从根本上找出制约产品质量和成本的因素。工业生产大数据智能分析系统应用于冶金生产流程,收集与生产过程相关的一切数据,通过对数据的深度挖掘学习,为客户提供便捷服务,协助客户进行生产决策。工业生产大数据智能分析系统主要实现如下几个目标:协助全面分析产品质量缺陷,提高产品质量协助全面分析成本差异,有效控制生产成本协助全面分析生产故障,缩短诊断时间,提高生产效率提高企业生产环节的信息化、数字化水平为企业提供关键性的决策或高质量的战略规划工业生产中的大数据系统将打造一个工业生产领域通用的大数据平台,并在平台之上配套若干应用技术,满足企业不同层面的数据分析管理需求,为企业的管理决策提供全面而系统的技术指导。(二)本钢智能制造关键成功要素1. 设备系统网络化本钢智能制造的关键基础是信息基础设施高度互联,包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品。建设完善本钢设备管理信息系统。按流程化、精细化管理模式升级改造设备管理信息系统;建设计量管理信息系统,自动采集全公司各物资过磅计量数据,实现计量数据的集中管理;实现关键工艺设备的在线监测,通过网络技术实时监控,实现远程故障诊断;在工程项目建设的设计、设备制造阶段预留与互联网的通信接口,加强设备的网络互联应用。2. 生产过程数字化本钢数字化生产过程主要包括设计数字化、制造数字化、试验数字化和管理数字化。引进数字化工厂软件,将数字化工厂软件与本钢制造信息管理系统的结合,构成支持本企业产品完整制造过程生命周期的信息化平台,在平台上进行自动化生产线的设计、制造、整定及维护过程。在数字化生产过程中,工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备,可用于制造、安装、检测、物流等生产环节。利用传感器和网络技术,实现自动化生产线的在线检测及监控技术,实现大型生产线的在线检测,确保产品质量,并且实现产品的主动质量控制。利用网络技术,实现生产线的在线监控,确保生产线安全运行。制造过程的自动化生产线模块化可重构技术,能够实现生产线的快速调整及重构。3. 生产管理一体化在物联网、大数据、移动应用等新技术的支撑下,本钢可致力于打造支撑世界一流炼化一体化企业的信息化平台,充分发挥信息化对强化企业基础管理、降低运行成本、增强管控能力等方面的作用,建立起卓越的运营、管控能力和精细化管理。本钢智能工厂建设以三维数字化为重点,初步实现安全防控可视化、计划生产协同优化、决策支持实时化。可借鉴日本钢管的京滨钢铁厂建立了信息集成系统和应用集成系统,完成全厂一体化优化生产管理、调度和控制,从订货到产品出厂实行生产和质量一体化管理,使企业生产提到了一个崭新的水平。4. 企业产销敏捷化借助互联网、物联网以及大数据技术,本钢企业实施产销研敏捷化战略,关键是要建立一个能够使企业、下游经销商、直供客户,乃至终端客户相互沟通的平台。企业的产销敏捷化不仅体现在一体化,更关注的是敏捷生产与管理,即在企业产销研一体化战略的内涵要在营销实践中进一步扩大和延伸,进而关注并重视整个产品链每个环节的信息快速及时反映。向上要及时了解生产现状和科研方向,向下要实时掌握中间商、直供用户和终端用户的愿望和需求,同时还要判断同行产品市场的技术发展趋势,积极主动做好上下沟通、左右协调工作,及时解决每个环节出现的问题。要使广大客户充分利用产销研一体化工作平台,将存在的问题、困难和愿望,以及终端客户、终端市场的各类信息及时反映给企业,从而使双方能够积极沟通,真诚合作,进一步增强产品链各环节的衔接,创造生产与销售、销售与中间商、中间商与终端用户,乃至整个产品链各环节的和谐,努力构建企业产品市场和谐稳定、文明竞争的营销环境。5. 企业决策智能化以信息分析和辅助决策为主要特征的决策支持系统可以为本钢智能化分析和决策提供更加先进的管理手段,从而提高决策的质量和效率。在本钢的经营管理过程中,决策意味着不断地根据实际生产情况在不同选项之间,在利润、质量和市场之间进行快速有效的权衡。为提高资源和能源利用效率,本钢应采用系统优化的思想,建立具有冶炼技术和经济成本的双重模型,综合考虑与钢铁生产相关的化学、热力学模型以及生产率、原材料价格和可支配量等方面的信息,实现单部门(包括本钢的炼焦、烧结、高炉、炼钢等)局部优化与多部门一体化全局优化的平衡。具体可以考虑采购决策优化、煤矿配比优化、生产流程优化、过程参数优化、经营计划优化、投资策略优化等。决策支持系统的支撑将有助于本钢降低生产成本,提高利润,帮助采购部门制定最佳原材料采购策略,制定年度或季度预算,确定各种产品及中间产品的最优生产规模,确定最优的生产过程参数,根据市场或生产动态(如价格,原材料,设备维修等)及时调整各类决策,确定生产瓶颈并对关键投资进行投资回报分析。6. 产业服务协同化大力推进产业协同应用。制定互联网与钢铁工业融合发展的路线图,发展基于互联网的个性化定制、云制造等新型制造模式,推动形成基于消费需求动态感知的研发、制造和产业组织方式,建立优势互补、合作共赢的开放型钢铁产业生态体系,培育智能监测、远程诊断管理、全产业链追溯等工业互联网的新应用。建设集成一体化采购、营销、物流的营销与服务平台,支撑面向客户的移动互联一体化业务运作管控模式及商业模式创新。钢铁主业方面,构建面向客户的营销服务平台,实现移动互联和大客户通道全覆盖,为客户提供剪切加工、物流配送、融资、质保等一站式增值服务,全面提升用户体验,使企业真正实现从制造商到服务商的转变;拓展围绕自身产业链的服务业务,将钢铁产品、矿产资源、工业产品、备品备件、废旧物资循环品、金融等产业板块的业务在成熟第三方电子商务平台上开展。四、本钢智能制造规划思路(一)指导思想全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,坚持创新、绿色、协调、开放、共享发展理念,以“中国制造2025”为契机,促进工业互联网、云计算、大数据在产品研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用,推进制造过程智能化,建设重点领域智能工厂/数字化车间。(二)规划原则以提升钢铁企业经营管理水平、创造更大经济效益为前提,紧抓新一代信息技术发展应用的历史机遇,以信息技术与创新驱动促进转型发展,提高生产效率、工艺技术水平、产品质量和服务水平,培育市场竞争新优势,全力支撑公司转型发展。建设成本优化等系统,全面提高信息系统覆盖范围,将企业运营决策的管理过程,规范化、精细化、智能化和系统化;完善、健全ERP、MES等信息化资源管理和生产管理系统,生产系统全流程、全要素优化;加强系统集成,打破系统之间的“信息壁垒”,标准化数据管理,规范化业务流程,实现生产车间精细化管理。(三)建设目标借助互联网+,物联网以及智能制造技术,实现“两化”深入融合。研发具有需求分析、产品设计、生产组织、过程优化、质量全程管控、市场动态反馈等多重功能的钢铁全流程智能制造系统,提升本钢钢铁制造过程中新钢种高效研发能力、产品质量稳定生产能力、柔性化生产组织能力、能效成本综合控制能力,实现产品规模化生产与定制式制造相融合的钢铁智能化制造。五、本钢智能制造整体规划(一)重点发展领域1. 提升集团战略管控水平,支撑企业改革发展从“做大做强”转向“做强做优”,是国企改革发展的方向,集团管控也应随之转变,集团管控的重心由集中和控制为主转向控制、协同、共享并重,“集团总部”角色职能在管控的同时向服务转变。而企业高效可持续的管控需要通过信息化建立一个集中、统一、高效的管理信息平台,实现流程、数据、信息、权力在系统中管控,支撑决策前移及行权下放,帮助企业实现集团化管控、使集团总部发挥价值创造的功能,实现企业的战略组织管控、执行企业的整体战略,防范企业的全面风险,强化企业间的资源共享,形成统一的经营理念与企业文化。升级改造设备管理信息系统,建设计量管理信息系统,推广与应用零故障设备管理系统,实现设备管理精细化、流程化、规范化;推进关键备件寿命周期管理和备件材料消耗定额、储备定额的深入应用,达到有效降低备件材料库存的目标。完善工程管理系统中工程项目进度计划、资金耗用及支付、工程结算、资产转固的全过程管控和综合统计分析功能,保障工程项目保质保量按期完成,为工程审计和质量后评估提供支撑。2. 创新营销管理和服务模式,打造电子商务平台随着钢铁贸易商的缩水和银行信贷政策的严格,钢铁企业传统的多层次代理、分散渠道的营销格局将被打破,而互联网、物联网的蓬勃兴起为电子商务提供了广阔的发展空间。钢铁行业产值巨大、产业链上下游分散、信息极度不对称、交易链条长、信用体系危机,非常适宜产生大体量的电子商务交易平台。互联网会加速垂直行业的交易转型,更容易出现平台型公司,形成统一的入口,国内一些钢铁企业看清当前形势,主动抓住机遇,从企业自身发展出发积极发展电子商务,力求获得领先优势,实现新的跨越。因此,面向用户建设本钢电子商务平台是主动适应钢铁行业“新常态”,变革求生的必然选择,也是主动引领钢铁行业“新常态”,抓住机遇转型发展的需要。通过电子商务平台可以有效整合提升产业链价值,形成产业聚核效应,而且培育发展电子商务产业,可以本钢实现跨越式发展的重要举措。第三方电子商务独立于上下游消费者,通过网络服务平台,为买卖双方提供服务,服务内容包括但不限于供求信息发布与搜索、交易的确立、支付、物流服务等。同时可以充分发挥本钢相关产业涉足领域广的特点,面向全社会开展服务,以存量带动增量向外扩张发展,引领各钢铁业务单位通过市场化运作真正转型成业务型企业。3. 构建生产计划一体化高级排程系统,实现敏捷制造及精准交货对钢铁企业而言,生产计划系统功能集成中遇到的最大难题便是如何面向多品种小批量的大量订货合同而组织生产。目前的产销系统已无法满足对生产规划与排程的种种需求,构建生产计划一体化高级排程系统可以解决“在有限产能条件下,交期产能精确预测、工序生产与物料供应最优详细计划”的问题。可以制定合理优化的详细生产计划,并且还可以将实绩与计划结合,接收制造执行系统或者其他工序完工反馈信息,从而彻底解决工序生产计划与物料需求计划难做的问题。生产计划一体化高级排程系统是企业实施JIT精益制造系统的最有效工具,该系统能带来诸多效益,如提高订单准时交货率;缩短订单生产过程时间;快速解决插单难题,减少产线停机、等待时间;减少物料采购提前期;减少生产缺料现象,优化物料、半成品、成品的库存;减少生产管理及生产人力需求。4. 改造优化技术质量系统,实现产品一贯制动态质量管理本钢整体产销系统目前已难以适应产品一贯制和用户个性化的要求,亟待改造优化。改造优化技术质量系统主要工作包括:l 建立功能界面清晰,结构合理的TP、TM架构,满足质量持续改进的需要;l 建立TP、TM维护动态管理功能,提高MIC资料库复用性;l 以顾客为关注焦点,将所有的用户个性化订货选项全部交由用户选定,充分满足用户需求,用户订单在经用户确认后,产销系统将订单内容通过合同处理单元转化为标准并下达到相应机组及检验检查单位;l 成品订单转用规则脱离TM,仅对比交货标准。提高现货转期货比率;l 实现一贯制产品动态质量设计功能,使系统具有更大的柔性,通过建立强大的冶金知识资料库,可以根据现场的情况及时进行动态调整。5. 强化基础数据采集,实现库存物料的精准化管理和成本的精准化分析控制钢铁企业属于典型的流程型企业,各工序生产周期短,节奏快,客观上要求快速反馈成本信息。但是目前存在两方面的不足,一是基础数据采集的完整性、及时性、准确性不能满足公司精细化管理和数据分析的需求,包括物资计量、能源消耗计量等。二是成本与利润的精细化核算功能不能满足当前应对严峻市场形势、产品结构优化调整的要求。主要开展工作包括:进一步提升各工序计量装备水平,实现各类物资进出、消耗、在制产出的精准计量及计量数据的自动采集和远程摇控。推进能源消耗二三级计量数据采集,实现关键产线工序能源消耗二三级计量点精准计量与数据采集,彻底解决人工成本分摊现状。为成本细类核算提供数据保障,支撑精准化管理、节能减排、产品按品种规格的细类实际成本核算。开发针对产品质量、能耗和设备状态进行软测量的模型技术,以及通过工序互动提高质量、降低成本和能耗的智能决策技术。建立财务成本日核算管理系统,通过日目标成本的制定、分解、核算、分析、跟踪,及时发现影响成本的因素,实现产品细类、主体厂、关键产线的生产成本日核算。建立预警机制实时监控成本异动,及时、准确、迅速地反映影响成本变动的各种因素,快速传递给相关部门提供决策依据,由责任单位制定整改措施并迅速落实解决,全员、全方位控制成本,变粗放管理为精细管理,将成本管理模式由事后成本分析,转变为实时、动态的事中成本控制,实现成本过程管理,推进成本持续降低。6. 推进大数据深度应用,提升决策支持能力大数据是传统数据库、数据仓库、商业智能概念外延的扩展和手段。利用大数据技术将本钢拥有的海量数据资源转化为企业切实的经济发展动力,将会更好地助推本钢在产业转型期占据先机,提升市场竞争力。构建本钢大数据分析平台,结合行业应用典范以及本钢现状,以客户需求为中心,以支持生产管理、提升经营决策能力为目标,充分挖掘和利用数据潜在价值。主要工作包括:建立和完善各主要生产工序生产工艺过程实时数据自动采集、在线监控和统计分析功能,通过生产工艺过程实时数据支撑产品质量一贯制管理,稳定并提高产品质量。整合现有系统,建设生产实绩及工艺数据一体化平台,作为厂级共享数据中心,支撑开展全流程的工艺、质量分析,促进钢铁生产管理水平,提升产品质量和稳定性,满足生产现场决策应用需求。构建本钢大数据分析平台,支撑企业价值链核心业务。主要包括:综合统计、财务分析、成本分析、采购分析、营销分析、物流分析、设备分析、工程管理分析等。合同盈亏表系统,加强原燃料、产成品“零库存”分析、成本分析等决策支持应用,为公司领导决策、各单位生产经营、品种结构优化调整提供强有力支撑。7. 提升生产过程管控及分析能力,优化完善厂级信息管理系统目前,本钢各生产厂为了开展厂级的生产管控和数据分析,通过各种途径建设了一些信息系统,但是这些系统存在着建设标准不统一、数据共享性差、编码不统一等问题,有形成新的信息孤岛的趋势。在“十三五”期间,大力推进各生产主体厂建设生产管控系统(iMES),特别是炼铁、烧结等原生产管控信息系统较薄弱的单位需要加大这方面的投入。使各生产厂及时、准确掌控生产、成本、设备等经营状况,灵活处置生产经营中存在的问题,较好地完成各项生产经营指标。各厂将按统一标准设计实施,作为整体产销系统的补充,提高系统灵活性和适应性,同时保证数据编码的一致性;在物理上采用云计算的方式集中部署,以提高系统的可用性,降低系统总成本。(二)重点建设项目1. 商务智能系统(BI)商务智能(Business Intelligence,BI)是将企业中现有的数据转化为知识,帮助企业做出明智的业务经营决策的工具,是一种应用于某一行业的特定的解决方案。自1998年宝钢技术部建立了用于质量分析的国内冶金行业首家数据仓库以来,应用商务智能技术构建钢铁企业信息系统中的决策分析部分,成为钢铁企业信息化的发展趋势和研究热点。众多商务智能系统广泛应用并取得了巨大的经济效益。宝钢的质量分析数据仓库在确保船板质量方面发挥了重要作用,东北特钢实施的采购分析系统建立了采购利润及风险模型,利用模糊理论求解,包钢实施的营销决策系统大大增加了企业的销售收入。企业绩效管理系统是通过一个构建于企业内部的各种企业管理软件、业务流程和业务成功的衡量方法(如标尺、主要运作指标)之上的系统,对各应用软件进行有机的整合,从而使组织内的每个成员都能够更好理解运营目标、实施运营规划和正向影响企业运作的优化进程。通俗地说,EPM系统就是在BI的基础上和各业务系统(如ERP、SCM、CRM、HR)结合的系统。企业绩效管理(EPM)是用于监控和管理企业绩效的方法、准则、过程和系统的整体组合,它是整个企业运营的单一视图。它涉及到企业商务规划、运营管理、财务管理和绩效管理。以平衡记分卡、商务分析、财务预算、运营流程控制和监控、财务报告、竞争优势分析、网上大学等组成,以整体一致的形式表现出来。EPM的最主要使命,就是让战略从纸上落地,通过将战略转化为可执行的语言,并将战略分解为员工的日常工作,落实相应的行动计划,在执行过程中进行有效监控,并协助企业恰当地优化战略。企业对战略执行和企业绩效管理的需求由来已久,正是由于EPM对提升企业绩效的强大功能,它的出现立即受到企业界的高度重视。企业的绩效管理涉及到整个企业的发展方向、战略目标、愿景、企业文化、组织结构、预算和规划、总目标的设定、目标任务的分配、产品、地域、部门等成本的核算、运营活动的监控、问题的发现与分析、报告和任务与预算的调整等环节。企业绩效管理是一个系统工程,涉及到企业的各个方面和几乎每个流程,它将企业作为一个整体进行管理。狭义的企业绩效管理系统指的是财务智能分析系统,广义的企业绩

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