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钢铁业掌握智能优势 迎战数位化革命

钢铁业掌握智能优势 迎战数位化革命

  • 分类:行业新闻
  • 作者:广纵贸易
  • 来源:广纵贸易官网
  • 发布时间:2018-04-10 00:00
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     第4次工业革命将把生產制造带入崭新时代,第1~4次工业革命的革命性发展分别为机械化、大量生產、自动化、超连接(HyperConnectivity)。人工智慧正在成为一种新的技术典范,应用越来越广。新技术的合流,正在引领下一次的產业革命。这一革命性转变的特点,主要在数据搜集及其分析,整合了无人化机器和系统、人工智慧、云端运算、人机整合、系统整合、物联网、大数据、模拟、积层制造(3D列印)等。

    目前普遍将產业分类为农业、制造业、服务业,但此一產业分类并无法反映现阶段產业的发散性与行业界线越来越模糊的问题,例如:制造服务化(servitization)的议题,传统產业正在扩大產品与服务的整合发展。

    钢铁业的数位化机会包括:(1)钢厂的垂直数位化-从订货系统、存货系统、生產与制程控制、职业安全维护、温室气体排放、材料品质控制等等,到全面的系统最佳化。(2)钢铁业的水平数位化-从钢厂运营到供应链的数位化整合,例如在能源方面有微型/迷你电网;资源环境面则有减量/再利用/循环使用的循环经济;经营销售面的供应链管理与价值创造等。

    钢厂的垂直数位化的好处与驱动因素包括:数位化可让库存最小化、產销信赖度提高后可减少停机时间、提高工安保障、成材率与品质提升,并可减少废品、客户即时回应系统增加客户满意度、实时系统让运营效率提高等。

    目前人工智慧也已运用在钢铁业的生產上,例如对设备进行预测性震动等特性监控,对可能的故障进行侦测与预防;对產品进行全检;智慧化生產排程;以人工智慧进行制程即时分析与控制等。目前全球主要钢厂开始意识到第四次工业革命的重要性,并准备应对之。包括我国中钢公司、韩国POSCO、德国Thyssenkrupp、日本新日铁住金、JFE、奥地利Voestalpine等均提出了相关因应。

    第4次工业革命将不仅影响钢厂的生產过程,也将影响钢铁业的整个价值链。用于操作、品质管制和安全维护的智慧化生產系统,将可节省生產成本,并提高產能利用率,提升生產效率。

    以韩国POSCO为例,目前有多个智慧化系统正在建置当中,例如:(1)高炉自动控制-从手动操作转为可深入学习的自动操作系统,该系统将使高炉温度偏差降低18%。(2)轧延成型的精度控制:藉由大数据分析和预测,精确控制淬火过程中的变形,工程师进行数据分析的时间减半。(3)加热炉最佳空气燃油比例控制:利用测量再加热炉内部气体浓度的传感器,优化空燃比,可将每单位產量的燃料消耗削减5%。(4)自动控制涂层重量:针对POSCO镀锌產线的生產,利用人工智慧自动控制涂层重量,涂层重量最大偏差由7g/㎡→0.5g/㎡。

    在销售业务方面,POSCO亦推广新的业务平台,系统可允许使用者即时反应,以满足客户的需求。藉由此一「供应商和客户的业务整合平台」,可与上游供应商、下游客户、第三方交易平台等进行即时讯息沟通。

    在第4次工业革命可能对用钢產业的影响以及其对钢铁需求的影响方面,未来下游用钢產业可能朝向智能工厂、机器学习销售,以及新的经销平台发展。汽车业将朝电动化、自驾车、共享经济等方向发展;造船业则朝生态船舶、智能船舶发展;营建业则朝巨型城市、绿色城市、智能城市发展。

    上述发展将使下游用钢客户的需求变得复杂,对钢材高强度、高韧性、耐腐蚀性能的需求正在提高。但随着市场逐渐採用自动驾驶技术和汽车共享,对新车的需求成长可能不如预期。也由于电动化及燃油效率、安全标准的提升,汽车材料会变得越来越轻,每单位的钢铁使用量(钢铁密集度)会下降。同样的,由于钢材强度的提高,营建业用钢也有钢铁密集度下降的问题。

    数位化对社会的个体与总体层面将產生深远的影响,回应速度加快,在过去以年为单位的回应周期,可能变成以天为单位;以天为单位变成以分、以秒为单位。经济朝向先进化高度化转型,未来劳工的贡献与成本差异化,将越来越明显。

    因此,钢铁业的数位化挑战主要包括:(1)培养正确技能的人才、(2)对既有员工再教育,并终生学习、(3)政策制定者则面临產业结构转型与数位化社会衝击的挑战。產业数位化会让工作机会减少,但厂商利润也会增加,并创造新的投资机会,对智能制造、无人机器、机器人、数位医学、精密机械、软体开发等相关人才需求将增加。

    数位化是產业与社会发展的大机会,但工作变得复杂,将驱使从业员工需要培养更多的技能。未来產业技术会有很大的进步,但社会与人类生活层面却不可能变化太大,否则社会会出问题。未来需重新检视社会福利制度,以解决可能的不平等现象。

    儘管人类可能因数位化革命,有了进一步取得更多财富与获得更高生活水准的机会,但这需要大力教育和培养人才,并确保產业发展从竞争转向联繫与和协作。若忽视数位化所可能带来的改变,或甘心成为追随者,将让企业无法永续经营,企业必须参与数位化浪潮,否则将永远赶不上竞争对手。

    第4次工业革命将对钢铁业和钢铁需求產生重大影响。藉由生產制程中实现智慧化,可提高钢铁业的生產效率。人工智慧、大数据、物联网等技术的应用,将可以降低生產成本,整个钢铁业价值链產生影响。而钢铁强度的提高与用钢密集度下降,将使得全球钢铁需求的成长受到影响。儘管新兴市场对汽车的需求不断增加,但由于汽车共享经济和自驾车的发展,汽车的钢铁需求将不会有显着变化。为了因应工业4.0的挑战,钢铁业必须掌握智能技术所能提供的优势,并抓住市场机会。

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