钢铁行业数字化转型战略思考*

黄一新

(南京钢铁集团有限公司，江苏 南京 210035)

1 钢铁行业数字化转型现状

新冠疫情发生以来，以大数据、人工智能、云计算、移动互联网为代表的数字技术在疫情防控中发挥了重要作用[1]，迅猛的数字化浪潮冲击着各个行业。数字技术作为数字化转型的关键要素之一，将会重塑全球工业制造产业价值链，中国世界工厂的地位和优势将会受到极大的冲击。中国制造业只有在这一波数字化转型浪潮中迎头赶上，才有可能夯实制造大国地位。对制造类企业来说，由于数字经济时代的来临，各个行业的资源集中度也在快速提高，所以，未来一部分企业要么被兼并或破产，要么成为行业头部企业。

钢铁企业数字化转型往往面临资产重、流程长、区域广等钢铁行业典型特性，以及核心技术能力不足、缺乏权威的数据标准、物流成本偏高、产业链条层级多协同难、个性化需求与规模化生产矛盾突出等挑战。为促使钢铁行业可持续发展，《中国制造2025》提出钢铁行业实行生产、物流等的智能控制与优化协同，着力开发基于大数据、云计算的新型信息化和智能化技术，实现企业信息深度感知、智慧优化决策和精准协调控制[2]。当前，钢企实施数字化转型主要有两种模式：一类以自主研发为主，另一类以借助社会专业技术力量为主。在这两种模式下，国内一些标杆钢企已经进行了数字化转型的积极探索。2015年,宝钢股份在钢铁行业率先承担工信部智能制造示范试点项目“热轧1580智能车间”；2018年基本建成，技术经济指标改善明显；2019年，宝钢股份成功入选达沃斯世界经济论坛“灯塔工厂”[3]。鞍钢首次提出了企业智能制造建设应遵循的“看得见、管得住、放得出、进得来”的基本要求，“统一规划、统一标准、分级投资、分级管理”的基本原则，以及“智能生产、智慧管理”的建设路径，形成了鞍钢特色[4]。

2 钢铁企业数字化转型之道

数字化技术赋能的工业产业互联网风口已经来临，但是工业产业的互联网巨头尚未出现，专家预测极有可能来自传统制造行业。钢铁作为传统制造业，需要通过数字化转型来给钢铁高质量发展装上“透视镜”、“显微镜”和“望远镜”，洞察业务痛点，推动智造能力升级，满足顾客需求，提升企业价值创造。数字化转型不仅带来制造模式方面显而易见的巨大改变，譬如工厂空间更集约、劳动生产率短期内显著提升、工艺质量过程更稳定、柔性化制造等等，而且也会对工业企业的传统经营管理思想带来巨大冲击。

2.1 经营管理理念的转变

在数字化时代，未来管理更多基于数据而非经验，管理者要具备数字化管理能力即识别数据、掌握数据、运用数据的能力，现场管理要从管人向管事转变。尤其是各级管理人员要进一步转变观念，以客户为中心，以技术为手段，以人才为依托，打造全方位客户服务体系，支撑服务提升和业务创新。一方面，要求现场管理者要具备复合型专业知识，具备较强的问题判断及解决能力；另一方面，要建立健全生产现场例外管理标准作业程序(SOP)。理想情况下，无人化工厂完全可以实现自主化运营，前提是设备等运行可靠性高，人唯一的作用就是例外管理。

2.2 企业价值增长模式的转变

诺贝尔经济学奖获得者让·梯若尔将数字化时代的特征概括为“相互依存、共同利益”。在数字化时代，企业要秉持共生而非对立的发展理念，构建共生价值网络，创造新的数字价值生态，才能保持生态圈长远发展。钢铁企业作为传统制造业，一直给人“傻大黑粗”的印象，与科技型企业相差甚远。但数字技术能够重塑甚至颠覆传统制造业，传统制造业嫁接数字技术是向科技型企业转型的有效途径。传统的经济增长模型有赖于资本、人力、技术等三大要素，数字技术可以促进传统企业数字化升级，重塑资源配置，大大弱化人力要素的贡献，改变资本对传统制造的认知，拥有数字技术可以产生巨大的价值，为企业创造更大的商业红利。

2.3 组织管理体制的转变

传统工业企业的现场管理仍受泰勒科学管理思想影响至深，例如专业化分工太细导致车间数量多、职能层级多、“部门墙”厚、信息孤岛多。通常在讨论和研究组织管理的时候，最关心的其实是它的核心问题，组织管理的核心是解决个人与目标的关系、个人与组织的关系、组织与环境的关系、组织与变化的关系。在数字化趋势下，金字塔式的层级组织要转向扁平化、网状化、平台化，实现去中介、去边界、去戒律、去威权、去中心的“五去”，拥有扁平化的网状思维，构建以产品为中心的平台化组织，更加敏捷地去响应前端客户需求，更加开放地为前端提供更多服务保障，让前端更轻松“打仗”。

2.4 南钢数字化战略与变革

2.4.1 数字化战略内涵

南钢作为传统制造企业，近些年在中国钢铁冶炼行业中的综合竞争排名一直在提升。南钢将数字化作为动能转换、加速腾飞的“发动机”，构建起基于南钢数字化能力的竞争壁垒，推动南钢成为以数据为“大脑”的“企业智慧生命体”。“企业智慧生命体”具有以下主要特征：一是生产经营体现出智能制造、智能决策的特征；二是企业能够感知外部快速变化，并科学、精准地预判，与外部社会形成共生共荣的生态圈；三是针对企业运行中的短板、痛点，可以自我修复、进化、实现迭代；四是在“互联网﹢”的背景下，嫁接企业内外部资源，推进产业资本与金融资本有机结合，实现传统制造业企业从线性增长到几何阶数增长的蜕变。

南钢基于创建国际一流受尊重的企业智慧生命体的愿景，围绕“一切业务数字化，一切数字业务化”的理念推进数字化转型，通过开放融合、理念变革、组织变革、应用创新、产业互联、平台输出，将内外部资源整合化、共享化，形成南钢强大的发展势能和资源汇聚优势，牵引钢铁产业链企业协同发展，打造数字化的产业生态，实现全要素链、全产业链、全数据链、全价值链的全面互联与业务协同，培育南钢发展新动能，助力打造“绿色、智慧、人文、高科技”的双百亿利润、千亿美金管理市值的高科技产业集团。

2.4.2 战略、组织与文化变革

(一)战略变革

为了支撑数字化转型，南钢的数字化战略变革主要围绕“一切业务数字化、一切数字业务化”，打造企业竞争新优势，开启南钢第二数字化成长曲线。

一方面是业务数字化。业务数字化是以数字技术重塑南钢商业模式，形成基于南钢数字化能力的竞争壁垒，进一步提高南钢的发展质量和市值。业务提升目标主要包含用户服务提升、产品结构提升、工厂少人化和无人化建设、数字孪生工厂建设等四个维度。为实现上述业务数字化战略目标，南钢的数字化战略是以数字化驱动价值链重塑，实现用户价值的最大化；对运营模式重构，支撑未来一业多地和多元化业务的管控、运营、赋能及服务；加速高附加值高质量产品研发，维持产品力领先地位；同时提升成本控制及人效，企业内部资源调用效率的最优化，最终实现柔性生产。

另一方面是数字业务化。将南钢数字化转型过程中积累沉淀的数字能力业务化、产业化，完成数字化能力的价值转化和业务的裂变上市。一是创新商业模式，实现由传统产业向生产与用户服务型“高科技”产业转型；二是生态圈创造，打造共生、共享、共赢的全新经营管理模式，形成围绕南钢的大工业生态圈，依托生态圈取得协同规模优势；三是以管理变革带动数字化转型，全面开展领导赋能化、要素社会化、运营数字化、组织建设与人才机制等重点行动。

(二)组织变革

战略决定组织，组织决定能力，组织能力是一个团队所发挥的整体战斗力，是一个团队竞争力的DNA，能够使团队在某些方面明显超越竞争对手，为客户创造价值。南钢围绕“数智化”时代要求，构建竞合机制、战时机制、决策机制、激励机制、培养机制，打造实时进化的高效组织，致力于培养兼具中国深度和全球广度、积极承担社会责任的灯塔人才。

为加快数字化企业推进，南钢在业务进化与组织变阵后面共同发力，全面构建新型数字驱动的组织作战能力。以重大数智化项目为抓手，深入推进基于工业互联网的数字化运营管理，明确各相关单位的职责，由主管部门牵头组织项目的评审、论证、立项，并制定相应的激励办法，保障项目高效顺利推进。

数字化运营管理需要专业“OT+IT”人才的支撑，南钢加速培养“OT+IT”融合型人才团队和“钢铁+新产业”跨专业人才团队，在各事业部及生产厂建立“OT+IT”培养机制，培养及选拔优秀的“OT+IT”融合型人才，助推从制造端到服务端，从服务端到营销端，从营销端到生态，全方位保障人才成长，为南钢数字化运营体系提供了有力支撑。

(三)文化变革

党的十九大提出:文化是一个国家、一个民族的灵魂。对于企业来说文化的重要性同样不言而喻。数字化转型从企业文化角度而言，最核心的就是要从单纯关注产品向深刻理解和关注客户转型。

南钢全面进行数字化转型，在生产、经营、管理、决策等各个方面重新构建智慧大脑，让企业真正成为敏捷、高效、进化迭代的智慧生命体。通过打造“创新驱动、数字化转型与新产业裂变”三条成长曲线，构建具有南钢特色的，钢铁+新产业“双主业”相互赋能的复合产业链生态模型。为保证这一创造性目标的实现，南钢从客户、产品、员工、投资者、行业和外部环境等多方面对企业文化进行系统性重构。首先，企业智慧生命体自感知、自学习、自决策、自迭代、自进化的特点，就决定了南钢人必须主动拥抱数字化转型与新产业裂变带来的管理和思想上的颠覆式改变。基于数字化、新产业和互联网思维的特点，南钢企业文化更加有力地为企业发展赋能；其次，随着数字化转型与新产业裂变的推进，只有让文化能敏锐感知客户需求、员工诉求和外部环境变化，并且通过大数据和智能化分析模型让南钢企业文化可以根据感知产生自进化的自主动作。

文化是培育数字化员工的沃土，形成数据驱动与模型构建的文化。南钢重视数字文化和技术，构建了数据驱动价值体系，践行数据驱动行为，让数据分析与业务成果接轨。此外，南钢还重视数据的战略性使用，在决策和业务流程中优先考虑数据，鼓励分享与合作，围绕使用数据获得领先优势的共同使命而团结一致。

3 南钢数字化转型实践

为了能加快数字化转型升级，南钢在行业内首先提出“JIT+C2M”个性化定制新模式，实现用户到制造端人机料法环全要素的连接，提升生产制造的柔性能力，打造M端极致竞争力，消除没有增值的中间环节，为终端用户直接提供高效、便捷的个性化定制服务。JIT(Just in Time)为“准时制交付”，让整个生产体系实现柔性化、敏捷化，满足客户个性化定质、定量、定规格需求；C2M(Customer to Maker)强调从终端消费者到生产者畅通连接，是对全价值链的重构，通过科技创新实现更快、更高效、更便利地连接用户与产品和服务。

“JIT+C2M”个性化定制新模式，即制造端以用户为中心，以工业互联网为手段，高效率低成本地实现规模化、柔性化、个性化定制，并通过大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术与钢铁生产制造深度融合，实现与终端用户直接交互，同时与供应链相关方的协同研发、协同设计、协同制造、协同服务，打造共创共赢的智慧生态圈。

3.1 平台及智能应用建设

3.1.1 数据治理体系建设

在数字经济时代，数据成为除能源、资源、资本以外的新生产要素。“数据+算力+算法”构筑认识和改造世界的新模式，正推动生产力核心要素升级、改造和重组。数据治理是数字化转型的基础，南钢将通过数据治理工作的开展，构建清洁的工厂数据、透明的运营体系，构建企业的数据资产和服务体系，实现数据驱动业务，同时利用数字化技术实现企业知识、经验、机理、数据模型的沉淀和积累，实现业务自动化、智能化，构建数据驱动的企业数据文化，创建企业数字基因与智慧大脑，支撑南钢智慧生命体的打造。

为实现预期目标，南钢积极与行业头部企业对标交流，学习借鉴其数字化转型与数据治理的实践经验，采用“统筹规划，分步实施，试点应用，逐步推广”的原则，以用户为中心、业务为中心，构建数字平台底座，实现数据的汇集，初步构建了数据治理体系。采取兼顾长期规划与短期效益相结合的方式，以财务和生产为试点，财务领域通过高质量的数据支撑，实现财务指标逼近业务本质，直观反应业务问题；支撑数据驱动的绩效考核体系，形成价值创造工作氛围，创造价值。生产领域打造清洁的工厂数据，支撑工艺优化、质量分析、设备监测等精准价值变现，支撑铁区集控、钢轧一体化、智慧调度等关键数字化战役。目标是实现数据资产化、能力平台化，全面推广数据治理体系，实现全域的覆盖，围绕经营和作业构建场景丰富的数字化运营能力，数据模型沉淀，逐步标准化。

3.1.2 工业互联网平台建设

南钢从2017年开始探索工业互联网在面对企业的内部系统和外部连接上的架构建设，以构筑支撑工业全要素、全产业链、全价值链互联互通的平台基础设施为目标，着力打造工业互联网平台，规范发展秩序，加快培育新技术、新产品、新模式、新业态。

南钢工业互联网平台将物联网、云计算、大数据分析等新一代信息技术与钢材全流程生产过程系统深度融合为主线，对南钢现有全流程生产涉及的产品研发、生产管理、质量分析、自动化控制和信息化、物流管理、设备管理等系统进行全面升级改造，集成开发具有工艺参数自适应控制、装备高精度运动控制等功能的冶炼、轧制流程智能化体系。同时，南钢工业互联网平台以个性化定制为开端，通过企业间网络互连，使上下游企业将产品研发、订单管理、生产制造、仓储物流、售后服务等环节紧密协同，实现数据深度交互，推动产业链企业协同抗击风险，提升产业链整体竞争力，使企业间相互培育，构造优质的产业链组合。

3.1.3 智慧运营中心建设

通过对生产经营业务指标体系的建立和业务数据标准化工作，对各个业务活动环节进行深层次数据分析与图表展现，及时反映业务活动的状态与活动趋势，满足南钢各层级管理人员日常所需的关键指标、经济绩效、运营分析等方面深层次需求。南钢构建了公司级和十大主题领域(销售、生产、市场、采购、质量、人资、设备、库存、物流、能源)企业价值链指标体系，能够体现业务闭环的运营状况，突破业务与系统融合的关键点，支撑企业KPI体系的建设与运行。同时，通过预置阈值对管理业务活动状况的风险预警，并对相关风险进行自动识别，并对风阻提示预警，为各管理层级经营决策提供有效、准确的支撑。

3.1.4 人工智能技术应用

人工智能正逐步从概念走向应用，越来越多的传统产业也开始探索和创新，南钢积极探索人工智能在工业场景中的应用，利用AI、机器学习等先进技术，唤醒工业领域的海量数据，并转化为价值，让企业在生产、研发、质量、营销、服务、安防等业务领域向更加智慧的方向发展。目前，南钢基于钢铁全流程已经规划5大方向21个应用场景，其中18项AI应用实践已启动。在研发管理平台中，运用知识图谱技术，对研发知识线上化，实现所问即所得的研发知识查询功能，为研发人员提供研发知识服务；在生产过程中，基于AI大数据进行预测，实现检化验性能的全面覆盖，改变了以往单纯靠物理实验检测无法进行全面质量检测的痛点；利用3D可视等技术，对钢板版型、尺寸、缺陷进行在线实时判定，解放人力，提高检测精度。

3.2 智能工厂建设

3.2.1 铁钢轧一体化智慧中心建设

南钢以生产稳定高效、生产成本和能源消耗最优为目标，促进铁钢轧一体化管控的实现，改变了决策模式，打破了传统生产管理凭经验的格局。铁钢轧一体化智慧中心建设，利用AI图像分析、设备在线监测、电子围栏等智能监测与模型诊断技术，并结合生产制造管控三维动态实景漫游技术，构建生产管理“一张图”，首次实现全流程物料流转、能量转换、信息互通、成本管控等一体化智能管控。项目建成后将生产人员从现场操作岗位转移到智慧中心，实现远程化生产和无边界协同，为钢铁行业从规模速度型过渡为质量效益型、从资源消耗型转变为生态绿色型、从劳动密集型发展为高效智能型提供重要借鉴。

3.2.2 智慧调度中心建设

南钢依托工业互联网平台，构建公司级视角的生产管控体系，应用大数据、AI、物联网等一系列先进信息技术，打造八大专业领域合一的智慧管控调度中心，以生产管控、应急响应为主线，实现由“传统调度”向“专业调度”转型。南钢智慧调度中心覆盖从原料进厂、生产制造到成品出厂的全流程，将与生产运营相关的因素集中到一起，实现多部门集中协同调度，涵盖生产管理、能源管理、物流管理、设备管理、质量管理、安全管理、环保管理、安防管理八大领域，通过全流程数据信息共享，实现全工序调度数字化，成为南钢日常运营的核心大脑。

3.2.3 智能深加工工厂建设

南钢深化“JIT+C2M”个性化定制模式建设，围绕耐磨高强钢延伸加工产业链创新，运用人工智能、云边协同、大数据、5G、物联网等新一代信息技术，自主建成了“JIT+C2M”智能工厂，实现产业链延伸赋能，为下游终端用户提供“JIT+C2M”个性化定制服务，打通产业链最后一公里。该智能工厂是江苏省首个“5G+工业互联网”智能工厂，世界首个专业加工高等级耐磨高强钢部件的“JIT+C2M”智能工厂，自主实现对数控机床、六轴机器人、桁架机器人以及AGV小车等高端制造装备的端到端集成。在行业内率先利用5G技术赋能，构建了AGV小车、智能手环、高清视频监控、数据采集、三维质量检测等多个5G应用场景，并通过5G+工业机器人协同作业，实现上下料分拣、视觉物料识别、热处理设备、抛丸、喷涂、自动打包、自动化立体库等工序智能协同，实现离散制造模式向敏捷柔性制造模式转变。通过工业互联网，提供在线获取用户设计资料，使客户参与到产品、服务的设计和制造过程，全面满足用户在产品个性化定制、轻量化、绿色环保、供应链稳定等方面的需求，实现从耐磨替代品种到超级耐磨钢、高韧性耐磨钢的全系列覆盖，实现像生产消费品一样生产钢铁工业产品。

除了在“JIT+C2M”智能工厂应用工业机器人外，南钢针对钢铁制造工作环境恶劣、危险及繁重人工作业替代等场景需求，组建冶金工业机器人研发团队，对炼铁、炼钢、轧钢、检化验、服务等场景应用进行深度研究，自主研发集成，研发出一批智能工业机器人、无人化行车、雷达检测、智慧安全帽等高端智能制造装备，已成熟应用于炼铁、炼钢、轧钢、实验室等22个工位，包括自动修磨、自动上下料、自动贴标、自动加保护渣、测温取样等机器人系统，实现岗位人员优化，在冲击、拉伸、焊标牌、修磨机器人等系统集成开发方面均是国内首创。

3.3 产业生态协同建设

3.3.1 E2E产业协同平台

南钢在行业内首创E2E(ERP to ERP)产业协同，推行企业间的业务流程串接，实现企业间的业务融合与数据融合，形成以C2M智造置顶为驱动的大规模定制的、全价值链供应与消费生态体系，彼此既分享利益，又互相贡献，通过需求对接、业务关联、市场融合、经营协同，产业要素之间的共生、互生与再生关系，发挥出最大化的经济价值与社会价值。目前南钢已实现与山东能源、淮北矿业等在计量、质检、结算、开票等业务的无缝线上对接，确保结算报账的及时性与准确性，实现互通互联的数据对接。

3.3.2 C2M云商平台

随着互联网的快速发展，电子商务已经在商品交易领域发挥重要影响力，并直接带动钢铁行业的发展和信息行业形态的出现。南钢坚持以客户为中心，利用网络技术、信息安全等先进手段，创新打造C2M云商平台，将企业的营销、市场和服务等业务有机整合，形成统一客户服务管理平台，帮助企业提升客户服务能力、接单响应能力、市场预测能力等；将电子商务实体、消费市场、交易事务、信息流、资金流、物流等基本要素进行整合，实现企业应用的实时感知、动态信息发布、智能商务管理等。C2M云商平台实现与南钢ERP、板材MES、特钢MES、物流系统、检化验等系统的无缝对接，建成客户服务统一平台，为客户提供更优质的服务，使船板质保书平均缩短3天、合同签署平均缩短4天，不断提升用户体验，进一步提升客户满意度及南钢品牌价值。

3.3.3 GMS服务平台

在智慧营销体系基础上，南钢联合专业的供应链管理公司崇航供应链科技，联合打造GMS产业互联平台，为行业龙头企业提供专业定制服务，尝试推动上下游之间形成车间级的连接，引领行业发展。通过产业链一体化业务流程变革及系统平台支撑，南钢先后与外高造船厂、招商重工、江南船舶、徐工集团、扬州中远海运等行业龙头企业实现了商务、计划、物流层面的联动，部分用户实现了四级供应链的贯穿，工作效率、集配率及产业链总持有周期已产生实质性成效。通过质保书管理、合同管理等一体化流程变革和计划深度协同，使业务工作效率提升60%，集配率提升17%，产业链总持有周期提升13%。

3.4 社会化服务

一切数字业务化是将南钢数字化转型过程中积累沉淀的数字能力业务化、产业化，完成数字化能力的价值转化和业务的裂变上市，形成“千亿美金市值的高科技产业集团”。业务提升目标包含三大部分，一是创新商业模式，实现由传统产业向生产与用户服务型“高科技”产业转型；二是生态圈创造，打造共生、共享、共赢的全新经营管理模式，形成围绕南钢的大工业生态圈，依托生态圈取得协同规模优势；三是以管理变革带动数字化转型，全面开展领导赋能化、要素社会化、运营数字化、组织建设与人才机制等重点行动。南钢通过数字化转型的高速发展，将其自身的数字化能力向外输出，在赋能产业链的同时构建自身生态圈资源。重点培育了金恒科技、钢宝股份、鑫智链、鑫洋供应链等具有“独角兽”属性的高科技平台，打造物联网、机器人与智能装备、钢铁电商、工业软件、云数据服务、两化融合咨询等产业，为南钢创造新的增长极。同时南钢还高瞻布局钢铁标识解析二级节点、工业互联网大数据产业园、产业工业互联网平台等为代表的战略新兴服务产业，深化钢铁产业链拓展与延伸，强化智慧产业社会化服务能力。

4 结束语

未来，南钢将聚焦“绿色、智慧、人文、高科技”四大名片，嫁接全球资源，高标准建成“1+N”产业生态，高质量建设重大创新平台，高水平组织重大技术攻关，推动品牌升级、能力升级、模式升级，实现“价值主张与最优管理实践、技术与创新能力、全球化能力、品牌价值与品牌国际影响力、经营规模与行业地位、运营效率和经济效益”六个国际领先，打造双百亿利润、千亿美金管理市值的世界头部企业，引领中国制造业高质量发展。