新型工業化背景下鋼鐵行業數字化轉型的現實要求與路徑探析

黃一新

（南京鋼鐵集團有限公司，江蘇南京 210035）

黨的二十大吹響了全面建設社會主義現代化國家、全面推進中華民族偉大復興的奮進號角。黨的二十大報告提出：“建設現代化產業體系”“堅持把發展經濟的著力點放在實體經濟上，推進新型工業化，加快建設制造強國、質量強國、航天強國、交通強國、網絡強國、數字中國”。制造業是實體經濟的主體，其規模大、價值鏈長、帶動性強，制造業在現代化產業體系中起著決定性的支撐作用，而鋼鐵是制造業最基礎的材料之一，覆蓋面極廣，影響著制造業的方方面面。近年來，隨著下游需求放緩，鋼材價格持續承壓，整個鋼鐵行業均面臨“營利性增長”難題。在推進新型工業化背景下，鋼鐵行業的發展重點不再以規模擴張為主，內部生產運營以業務數字化降本增效，外部市場以數字業務化輸出成熟可靠的解決方案，成為鋼鐵企業重要戰略發展方向。

一、新型工業化背景下鋼鐵行業數字化轉型需求分析

新型工業化的總體要求是保安全、提品質和支撐共同富裕，重點在強基礎補短板，持續提高質量效益水平和國際競爭力等方面下功夫。在新型工業化發展過程中，符合數字化、智能化和綠色化的產業和服務將迎來新的發展機遇。當前，世界百年未有之大變局加速演進，新一輪科技革命和產業變革深入發展，全球產業鏈供應鏈價值鏈加速重構，鋼鐵行業進入周期性調整，這些都給鋼鐵行業當前生產經營和發展合作帶來了極大挑戰。鋼鐵工業作為國民經濟的重要基礎產業，是建設現代化強國的重要支撐，是實現綠色低碳發展的重要領域。在傳統的生產方式下，鋼鐵行業生產效率和成本控制已經接近極限，在“雙碳”目標下，鋼鐵行業的競爭格局必然重塑，轉型升級迫在眉睫。

（一）鋼鐵行業面臨產業結構升級新拐點

從我國鋼鐵行業發展歷程來看，2000年之前我國鋼鐵行業經歷了從小到大的階段，發展重點在于補足我國薄弱的鋼鐵工業基礎，實現鋼材自給自足。進入新世紀，伴隨著我國經濟發展水平的快速提升，為支持制造強國建設目標，鋼鐵工業進入爆發增長期，行業發展增速加快。自2014年以來，我國工業化需求增速放緩，曾經粗放式的發展問題逐步顯現，供給側結構性改革和淘汰落后產能成為重點，鋼鐵行業進入收斂增長期，開始由大到強發展。2020年至今，我國經濟新常態持續，參考美國后工業時代鋼鐵市場格局，鋼鐵下游行業整體增速放緩，行業面臨關鍵轉型節點。未來，鋼鐵行業分化會愈加明顯，市場競爭將更趨白熱化，競爭壓力將長期存在，市場風險進一步加大[1]。

隨著我國鋼鐵工業發展從高速發展階段進入高質量發展階段，產業結構性調整、提升空間放大，中低端產品產量占比將逐年下降，中高端先進鋼鐵材料將迎來提速發展階段。通過工業互聯網、大數據等新一代數字技術的廣泛應用，能夠有效提升鋼鐵生產過程自動化控制及智能化水平，淘汰落后產能，不斷生產出符合市場需求的高端產品，促進鋼鐵工業高質量發展。

（二）鋼鐵行業綠色化發展成為主旋律

鋼鐵企業一直是能源消耗大戶，未來將面臨碳排放強度和總量的絕對約束。我國鋼鐵工業碳排放量占全球鋼鐵工業碳排放總量的60%以上，約占全國碳排放總量的15%，位居制造業行業首位，是碳減排的重要領域[2]。近年來，盡管鋼鐵行業在節能減排上付出了巨大努力，從結構減碳、綠色能源降碳等方面多措并舉，碳排放強度逐年下降，但由于體量龐大和工藝流程的特殊性，碳排放總量控制壓力仍十分艱巨。

隨著我國鋼鐵工業裝備水平的提升，未來依靠裝備大型化來提高能源利用效率的潛力空間將越來越小，數字化將會發揮更加顯著的作用。在“雙碳”目標約束下，通過數字化手段建立鋼鐵行業的能源管控體系，不斷優化鋼鐵生產工序間的界面流程、強化生產控制，推動節能降耗，助力企業綠色低碳發展已成為普遍共識。

（三）鋼鐵行業產業鏈競爭力提升

我國是工業門類最齊全、產業鏈最完整的國家，而鋼鐵工業素有“工業之母”之譽，是許多產業鏈中的重要節點，對國民經濟中的許多領域都有影響。鋼鐵生產中的原材料，特別是鐵礦石的供給長期制約著我國鋼鐵行業的發展，同時我國與國際的鋼鐵貿易摩擦加劇，出口環境惡化，國際鋼鐵企業的競爭已不僅是生產制造環節的競爭，還是產品設計、物流運輸、營銷市場、零售渠道等產業鏈的競爭。而高質量發展要求兼顧產業鏈的效率和安全，鋼鐵企業特別是大中型鋼鐵企業，應該承擔增強產業鏈競爭力、保障產業鏈安全的使命[3]。

產業互聯網的構建能夠突破傳統產業參與主體信息傳導與逐級響應式資源調配計劃的模式，打破鋼鐵產業鏈各主體間的信息壁壘，構建新的供需和生態協同關系，可以為整個產業鏈資源配置的效率躍遷和商業模式創新提供具有決定性的支撐與助力，促進鋼鐵企業轉變經營理念，更加科學、高效、合理地組織生產，更加精準地服務上下游企業，進而提升整個產業鏈的競爭力。

二、數字化轉型是鋼鐵行業高質量發展的必然道路

鋼鐵行業自2016年開展供給側結構性改革以來，企業現金流得到明顯改善，持有充足的資金可供企業轉型升級，政策層面對鋼鐵行業進一步轉型升級也提出要求。從歷史機遇來看，數字化為鋼鐵行業帶來新的發展機遇，實踐成效也表明，數字化轉型是鋼鐵行業高質量發展的必然道路。

（一）鋼鐵行業數字化轉型的政策要求

近年來，物聯網、云計算、大數據、人工智能等新技術在傳統制造業領域加速應用，并逐漸被現行工業體系吸納、消化、融合，從而推動制造技術變革，優化鋼鐵行業生產流程和工藝。2022年2月7日，工業和信息化部、國家發展改革委、生態環境部聯合發布《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》提出：力爭到2025年，鋼鐵工業基本形成布局結構合理、資源供應穩定、技術裝備先進、質量品牌突出、智能化水平高、全球競爭力強、綠色低碳可持續的高質量發展格局。政策層面對鋼鐵行業轉型升級提出了明確具體的要求和發展方向，對于我國鋼鐵行業實現由大到強的歷史轉變意義非凡，行業迎來新的重大歷史發展機遇。

（二）鋼鐵行業數字化轉型的歷史機遇

繼農業經濟、工業經濟之后，數字經濟全面崛起，梅特卡夫、摩爾、達維多三大定律支配的新經濟、新動能、新業態必將引發人類社會與經濟波瀾壯闊的整體性歷史性變革。全球產業鏈布局和貿易格局調整背景下，我國通過數字化技術應用加速補齊短板，推動產業結構加速優化，鋼鐵企業的增長模式正在從規模擴張向質量效益增長轉變，走差異化創新路線的專精特新企業將迎來更多機遇。數字化、智能化已經成為鋼鐵材料研發及制造的發展趨勢，同時也是企業轉型升級的重要手段，并帶來企業經營管理理念、價值增長模式、組織管理機制的轉變。

（三）鋼鐵行業數字化轉型的實踐成效

數字化不僅能夠解決鋼鐵企業遇到的利潤和收入增長問題，還能夠挖掘出企業極致競爭能力的能級提升。一方面，鋼鐵企業采用數字化優化營銷、采購及供應鏈、生產流程控制、研發環節，可以顯著提升企業經營管理水平、客戶服務水平；另一方面，讓企業能夠持續挑戰自我極限。比如：極限的質量控制、極限的成本控制。獲取制造過程精準、實時、全量的數據，讓數據分析成為可能，通過算法持續優化流程與工藝過程，增強采購成本的決策支撐，實現采購的降本增益，全方位賦能企業高端化建設。

三、鋼鐵行業數字化轉型路徑探析

當前，鋼鐵企業數字化轉型實施主要有兩種模式，一是以自主研發為主，二是以借助社會專業力量為主，在這兩種模式下，國內的一些標桿鋼鐵企業很早便已經進行積極探索，如寶鋼、馬鋼、南鋼、河鋼、鞍鋼等，加速推動行業數字化轉型進程。其中，南鋼的數字化轉型實踐具有典型代表性。早在2015年，鋼鐵行業剛經歷了一輪大的“蕭條”周期，南鋼便提出以“創建國際一流受尊重的企業智慧生命體”為愿景，依托子公司金恒科技智能制造的建設能力，全面推進智能生產、智慧運營、智慧互聯和數字服務等領域建設，取得了一系列開創性、突破性、標志性的成果，為鋼鐵行業的數字化轉型提供了“南鋼樣板”。

（一）數字化轉型戰略

數字化讓企業在當今高頻不確定性、高頻競爭的時代具備敏捷應變的能力，這樣的能力需要從戰略層面進行頂層設計并協同實施推進。數字化轉型的“深水區”關鍵在于重新定義業務模式、重構運營和管理模式，而絕不僅僅是在原有業務模式基礎上實現信息化，這是一個系統性的、全局性的變革。

數字化轉型是南鋼的三條成長曲線之一，南鋼以“一切業務數字化、一切數字業務化，產業智慧化、智慧產業化”為目標，圍繞JIT+C2M新模式，制定了數字化轉型短中長期規劃。轉型小組由董事長親自掛帥，并成立了數字應用研究院，牽頭公司數字化整體戰略規劃、目標分解以及變革管理，負責前沿數字化技術跟蹤與應用探索、數字化系統架構看護與維護、持續產出數字化創新產品與方案，打造鋼鐵行業人、機、物全面互聯的數字工廠。構建南鋼全要素、全產業鏈、全價值鏈的新型工業生產制造和服務體系，實現產業生態共享、商業模式創新、數據驅動研發、智能工廠集群、柔性制造及個性化服務，知識載體由人到系統，工作模式由重復執行轉變為持續優化，實現產業工人的職業升級，最終實現企業所有作業的敏捷與精益，經營管理的精準與高效，使南鋼向鋼鐵行業頭部企業加速邁進。

數字化轉型是“一把手工程”，需要企業的領導者有全局視角和系統思維，結合行業發展特點和企業整體戰略籌劃。中大型企業可根據企業實際需要，建立專門的推進組織，關注前沿技術及先進解決方案，以點帶面實施數字化轉型。

（二）數字化人才組織

數字化戰略的成功落地離不開人才的支撐，數字化人才是數字化轉型的核心驅動力，領先的數字系統需要匹配相對應的數字化組織才能發揮其業務效能。先進的數字技術、解決方案可以靠持續的資金投入迅速獲取，但員工的數字化意識則需要時間沉淀。

南鋼在人力資源體系管理方面進行了變革，在原有的技術研發序列、專業職能序列、營銷序列和投資序列基礎上，新增了數字化人才序列，構建人才引進、成長、選拔、流動的成套體系和機制，為數字化人才職業發展提供專門的晉升通道。數字化序列最高級別的首席科學家待遇與公司高管齊平，牽引內部OT型人才成長為稀缺的“OT+IT+DT”的復合型人才。南鋼經過多年戰略指引，明確文化導向，聚焦投入，培養起了一批具備數字化思維方式的業務骨干，擁有其它企業無法短期復制的寶貴財富。

企業需要構建以數字文化為支撐的價值體系、打造學習優化型的敏捷組織模式。在項目建設的同時培養數字化人才，并匹配相應的晉升通道及福利待遇，隨著項目的不斷深入，員工的數字意識不斷提升，進而形成相輔相成的發展格局。

（三）工業互聯網

工業互聯網是制造業數字化、網絡化、智能化的重要載體，也是鋼鐵行業實施智能制造縱向集成、橫向集成、端到端集成的基礎設施。加快打造工業互聯網、賦能鋼鐵行業數字化轉型是一項重要任務。近年來，鋼鐵行業眾多大中型企業通過不同方式建設工業互聯網，新的場景、新的應用在實踐中不斷涌現[4]。

南鋼建成江蘇省首批工業互聯網平臺，自主集成建成了全球首條專業加工高等級耐磨鋼配件的“5G+工業互聯網”的JIT+C2M智能工廠，整合了產業鏈下游零散低效的零部件加工價值鏈，實現了鋼鐵產品像消費品一樣的極致與低成本服務；建設鐵區集控中心和鋼軋集控中心，實現鋼鐵生產由“經驗化”向“數字化”“智能化”的逐步轉變；建成行業首個覆蓋業務面最廣的智慧運營中心，將全要素全價值鏈匯集，支撐南鋼從單領域單工序尋優走向跨領域甚至全局尋優。同時，南鋼還在數字孿生工廠、冶金工業機器人、AI應用、5G、區塊鏈等方面持續探索，提升生產制造全流程效率。

鋼鐵行業工業互聯網建設重點有兩個方面：一是工業生產現場方面，基于設備和生產過程進行智能化升級改造，提升自動化作業程度，完善各環節數據監測，開展人工智能分析決策，綜合優化流程，提升整體運營效能；二是運營管理方面，打通內部各業務系統數據和信息，實現各環節的互聯互通、信息融合。

（四）數據治理

2020年，中共中央、國務院發布的《關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》中，將數據定義為繼土地、勞動力、資本、技術之外的第五大生產要素，數據資產是數字時代的“新石油”。

為有效發揮數據第五大生產要素的作用，通過數據洞察業務釋放數據價值，南鋼率先在鋼鐵行業全面開展數據治理。數據治理本質上是業務治理的過程，是基于企業主流業務流、價值鏈、數據流進行綜合治理，包括對企業運營橫向價值鏈、生產縱向價值鏈集成打通。同時，南鋼借助于云計算、大數據、物聯網等技術，構建了工業互聯網平臺的“云邊端”架構，實現對工業場景多協議兼容、低時延、高可靠的數據采集訴求，利用智能物聯系統實現邊緣算力下沉?；趪H主流的湖倉一體架構，南鋼還打造了實時數據湖與數據倉庫融合平臺，為企業數據處理、數據資產沉淀與共享提供統一底座。依托南鋼優勢的數據體系，通過AI模型的大量應用，將數學、運籌學等方法論加入生產運營的工具箱，借助機器學習、求解器等新型數據智能技術，實現橫向到邊、縱向到底的全方位、全流程、全領域智能化賦能，讓數據由過去的事后記錄、分析到實時感知、過程調優、實時分析、精準執行、智能決策。

隨著鋼鐵行業數字化轉型的不斷深入，數據的重要性愈發凸顯，鋼鐵的生產過程中積累的數據蘊含了整個生產流程各層次的海量信息。企業首先需要實現數據采集口徑統一、數據清洗與數據整理、系統間數據全面打通；其次，搭建大數據平臺，建立數據質量與安全體系，建立數據資產管理機制；最后，自主或合作開發分析和預測模型算法，使數據能夠真正發揮價值、賦能業務提升。

（五）產業互聯網

未來的競爭不僅是企業的產品競爭，更是產業鏈之間的競爭。企業需要打破自身邊界，聚合內外部資源，持續與全產業鏈生態進行高效鏈接與深度融合，實現從研發設計、原料采購、生產制造和產品銷售等各環節全覆蓋，讓企業能夠更敏捷響應客戶需求，提供高附加值的知識與服務產品，增強服務客戶的廣度與深度，并實現商業模式的蛻變。

南鋼積極從產業鏈視角出發持續推進產業互聯網平臺建設，基于數據主權強化與生態的連接，協同生態相關方以數字技術為支撐共同創造價值增量，實現客戶、伙伴、南鋼多方共贏，激發整個產業鏈活力。南鋼通過建設E2E和GMS產業互聯網平臺，打破企業間的管理壁壘，實現企業間的業務與數據的深度融合。如采購端，南鋼鏈接了中石化、山東能源等戰略供應商，銷售端鏈接了招商局重工、徐工集團等行業龍頭企業。推動與用戶的合作關系向協同共生方向發展，為客戶提供增值服務的同時，增強用戶黏性，服務于銷售經營。

產業互聯網的構建需要企業在具備一定的數字化能力之后，結合產業鏈上下游企業的業務痛點和業務訴求定制開發，可以與行業龍頭企業、戰略合作伙伴率先試點實施，深度鏈接采購、研發、生產、銷售等全產業鏈條全要素，實現各環節的信息共享，以差異化的服務提升業務效率，以數據為紐帶構建產業鏈生態圈。

（六）綠色低碳發展

鋼鐵企業的能源消耗約占總生產成本的20%～40%。不同的裝備水平、工藝流程、產品結構和能源管理水平對能源消耗都會產生不同的影響。實用經濟的節能技術、數字化的平衡輸配系統和基礎能源管理是現代鋼鐵企業實現節能降耗的基礎技術措施。

南鋼制定了“雙碳”行動綱要，圍繞源頭減碳、過程降碳和末端固碳，從能效提升、綠色能源、綠色物流、綠色產品、技術突破等十個方面持續推進節能減排、協同降碳，制定“雙碳”三步走戰略，同時推進智慧能源體系建設，以智慧能源建設驅動綠色低碳發展，利用智慧能源管理，結合數字化、實時化、精細化手段，實現精準調控，充分發揮能源數字化管理積極作用。開發碳排放監控系統，實現對碳排放總量、碳排放強度、碳減排等板塊重要數據的實時監控。通過對能源從生產—輸配—使用全流程的跟蹤和管理，實現全局尋優、多介質能源系統融合和碳足跡追尋，緩解鋼鐵行業長流程高碳化資源瓶頸約束，實現了節能降耗與碳減排。

綠色低碳發展是鋼鐵行業的必答題。鋼鐵行業要踐行綠色制造理念，不斷對產品設計、生產工藝、能源管控、工序協同和資源調度等實施智慧管理與優化，如搭建能源管控平臺、碳排放關系系統等，提升鋼鐵整體生產流程的整體緊湊程度，減少跨工序協同不足導致的能耗物耗，構建鋼鐵全流程、全業務覆蓋的低碳生態。

四、結束語

鋼鐵行業數字化轉型是行業發展的大趨勢、大方向、大戰略。我國鋼鐵行業數字化轉型發展已由理念普及、試點示范轉向系統創新、深化應用的新階段，雖然與新型工業化背景下制造業高質量發展的要求相比，仍存在創新能力不強、應用深度廣度不夠、生產管控一體化能力水平參差不齊等問題，但隨著國家供給側結構性改革的不斷深化以及數字技術的不斷發展，問題均會一一化解。

面向未來，鋼鐵行業要以國家重大需求和企業生產運營中的問題為導向，圍繞工業互聯網建設，加速先進數字技術與鋼鐵制造的深度融合，充分發揮數據價值，積極探索數字化轉型的“無人區”，促進我國實現由鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉變，建設具有強大競爭力的中國鋼鐵工業[5]。