[AI发布厅]2024钢铁行业数智化年鉴(海外篇)——从灯塔工厂到智能制造,解码钢铁行业的未来密码

文摘   2025-01-03 17:58   辽宁  

导语:2024年,全球钢铁行业站在数字化变革的风口浪尖。在“双碳”目标、新技术浪潮和市场波动的多重驱动下,数字化转型成为钢铁企业提升竞争力与实现可持续发展的必由之路。本篇文章,带你深入探索全球钢铁行业的数字化转型实践,解锁“灯塔工厂”背后的智慧密码,洞见未来发展趋势。

数字化转型:钢铁行业的关键破局点
2024年,全球钢铁行业迎来转型升级的关键时期。新一代信息技术(如人工智能、工业互联网、5G)与钢铁制造深度融合,正从生产方式、价值链、能源管理等多维度重塑行业格局。
目标清晰:双碳驱动,绿色低碳先行 在“双碳”目标下,钢铁企业的数字化转型不仅是技术赋能,更是绿色发展之路的必然选择。
技术赋能:AI、5G、工业互联网全面渗透 从生产线智能化到全流程数据治理,钢铁行业正以前所未有的速度拥抱技术变革。

一、灯塔工厂:全球钢铁行业的数字化标杆
在全球范围内,多个钢铁企业通过“灯塔工厂”项目,成为数字化转型的标杆案例。这些企业如何通过先进技术实现效率提升、成本降低与绿色发展?让我们一一解析。
1.1 浦项制铁:智能工厂先行者
浦项制铁通过整合AI、IT和OT技术,在2024年推出基于数字孪生的虚拟工厂,同时引入搭载AI功能的智能CCTV系统,用于实时监控钢板移动。
AI技术中心:专注工业场景应用 浦项制铁成立专门的AI技术中心,为钢铁行业提供更多智能化解决方案。
1.2 塔塔钢铁印度贾姆谢德布尔工厂:第四次工业革命技术的实践者
塔塔钢铁通过部署机器学习和高级分析技术,将原材料成本降低4%,客户服务成本减少21%,实现了全方位的降本增效。
1.3 塔塔钢铁荷兰艾默伊登工厂:通过引入先进的自动化技术,艾默伊登工厂实现了高度自动化的生产流程。例如,工厂采用了 DeltaV™ Edge Environment,这是一种更加安全的解决方案,可在不影响关键运营环境的前提下,将数据从自动化平台高效传输到数据湖、数据分析专家、云端分析应用程序以及企业资源规划(ERP)系统等目标平台。此外,工厂还引入了支持高带宽和本质安全连接的 以太网高级物理层(APL)技术,从而将多种智能现场设备无缝集成到自动化平台中。这些技术不仅优化了数据管理,还提升了生产的灵活性和效率。
1.4 塔塔钢铁印度卡兰加纳加工厂:在生产流程优化方面,工厂通过高级分析技术显著提升了过热处理流程的成功率,增加了每日加热次数,最终实现每年节省400万美元的成本目标。这些分析技术的应用由工厂的管理团队与数据科学家合作开发,结合实时运行数据,构建精准的模型以优化生产设定值。除此之外,工厂还在多个试点项目中通过分析技术提升了能耗、生产量、质量和利润等关键绩效指标。
为了推进技术的深度应用,工厂对130名员工进行了分析技能培训,包括数据科学家、业务转型总监和数字大使等关键岗位。与麦肯锡合作建立的入门级分析学院,为员工提供了50小时课程,培养了30多名能够独立开发分析模型的专家,全面提升了员工的技术能力。
卡林加纳加工厂通过智能制造和数字化转型,在提升生产效率、优化成本、增强员工素质、改善安全文化以及推动企业文化变革方面取得了卓越成果。这些创新实践不仅巩固了工厂在印度钢铁行业的领先地位,也为全球智能制造和可持续发展提供了宝贵经验。
国际著名钢铁企业数智化成果
塔塔钢铁集团
数据治理:建立了强大的数据平台,通过分析挖掘大量数据,为决策提供有力支持,帮助更好地了解市场需求、消费者行为和竞争对手情况。
智能制造:2024年3月,公司为集成远程操作中心增加了两个部分,提升了数据驱动的维护决策和生产管理效率。
人工智能应用:通过大数据分析实现基于人工智能的过程控制周期时间优化,优化加工控制周期时间。
实施效果:通过数字化转型,生产效率提高了30%以上,产品质量合格率达到了99.9%;每年通过数字化转型改善20亿美元的税息折旧摊销前利润。
京德靳西南钢铁公司
智能制造
JSW与西马克集团合作,在多尔维工厂部署了全球第三套新一代CSP® Nexus设备,显著提高了生产灵活性和效率,同时降低了能耗和碳排放。
2024—2025财年第2季度,JSW在印度的粗钢产量达到663万吨,创季度新高,产能利用率达到91%。
人工智能应用
新一代CSP® Nexus设备配备了先进的自动化和数字化解决方案,包括人工智能工具(如数据关联器和质量执行系统),用于优化生产流程、提高产品质量和减少计划外停机。
JSW的自动化系统处于“数字化就绪”状态,未来可直接集成数字化工具,进一步提升生产效率和灵活性。
数据治理
JSW通过与西马克等技术供应商的合作,构建了智能制造生态圈,推动了数字化转型的深度融合。
实施效果
新一代CSP® Nexus设备不仅提高了生产效率,还显著减少了碳排放,体现了JSW在可持续发展方面的努力。

日本制铁株式会社
数字化战略
日本制铁计划在未来五年内投资超过1000亿日元,以推动生产流程和业务流程的创新,致力于成为钢铁行业的数字化先进企业。
智能制造
与日铁解决方案株式会社共同开发的出钢排程系统能够在几秒到几分钟内生成每周计划,显著缩短计划制定时间,提高生产效率。
引入小型工业无人机用于现场操作,提升了生产现场的数据集中管理能力。
数据治理
构建了全公司共享的“一体化生产计划平台”,优化生产调度流程并加强客户关系。
建立了实时数据平台,能够实时掌握各种经营信息和KPI,加快了从管理层到一线的决策速度。
人工智能应用
高效应用人工智能(AI)和物联网(IoT)技术,确保国内外生产基地的运营和产品质量达到同等水平。
推广工业机器人应用,建设智能工厂和智能集控中心,实现智能化生产过程管控和智慧化企业运营管理。
美国钢铁公司
智能制造:在休斯顿的海上作业设施部署的自动化非接触式优质螺纹测量系统使螺纹生产线的整体生产率提高了40%,并在2023年节省了134万美元的成本。
人工智能应用:Mine Mind™应用的推出预计将使完成工作订单所需时间减少20%,并将在2024年影响明尼苏达州矿场的60多辆haul trucks。
实施效果:大河2号工厂的启用将使温室气体排放量预计减少70%-80%,体现了数字化转型对生产及环保的积极影响。
安赛乐米塔尔
数据治理
安赛乐米塔尔通过与Infosys合作,将核心业务系统迁移至SAP S/4HANA平台,优化了IT架构并减少了技术债务。
利用Azure云平台实现了SAP和非SAP工作负载的迁移,并开发了智能分析工具,支持数据科学家团队进行实时数据访问。
智能制造
在德国汉堡的线材厂,通过AI技术优化切割工艺,减少了20%的废料,并提高了产品质量。
在德国艾森胡滕施塔特的工厂,AI被用于预测和预防汽车钢板表面缺陷,显著提升了生产效率和产品合格率。
人工智能应用
安赛乐米塔尔采用生物启发算法(如蚁群优化算法)来优化生产调度,减少了停机时间和材料浪费。
结合人工智能和大数据分析,实时监测设备状态,预测潜在故障并提前进行维护,减少了设备停机时间和维护成本。
供应链数字化
通过与IBM和Infosys合作,优化了供应链管理流程,实现了订单管理、生产调度和物流的全面数字化。
探索区块链技术在供应链中的应用,以降低交易成本并提高供应链透明度。

JFE钢铁株式会社
数据治理
JFE钢铁在2024年通过构建“高度灵活、适应性强的IT结构”开放平台,实现了对传统系统的整合和迁移,确保数据资产的高效利用。
通过“云优先”战略,建立了专有云J-OSCloud,并与公共云通过API连接,构建了混合云环境,提升了数据存储和处理能力。
数字化转型
JFE钢铁在2024年完成了西日本制铁所(仓敷地区)过半的主干网系统向开放环境的迁移,目标是2024年度末完成整个仓敷地区主干网系统的开放入云。
通过ERP系统的应用,简化和标准化业务流程,特别是在财务会计系统和设备投资管理系统方面取得了显著成效。
智能制造
JFE钢铁在2024年通过CPS技术实现了对高炉内部状态的实时监控和异常预测,提升了生产效率和操作稳定性。
与印度JSW钢铁合作,开展了云端CPS技术的试点示范项目,推动了智能制造技术的全球化应用。
人工智能应用
JFE钢铁在2024年通过AI技术能够提前预测设备故障,优化生产流程,减少停机时间。
积极利用数据科学和AI技术,提高了生产效率和操作稳定性。
风险管理与安全
JFE钢铁在2024年通过构建“零信任”架构,提升了信息资产的安全性,有效应对网络攻击。
印度钢铁管理有限公司
数字化战略:
成功实施混合云平台,引入HPE GreenLake“边缘到云”平台,为核心系统现代化和业务系统迁移到SAP S/4HANA®奠定基础。
实施效果:
实现原钢产量翻一番,达到每年5000万吨,博卡拉、伯尔尼普尔和罗乌克拉工厂的产能提高到12至1400万吨。
纽柯钢铁公司
数字化战略
纽柯钢铁在2024年继续推进数字化转型战略,特别是在智能制造和生产优化方面取得重要突破。
智能制造
在加勒廷钢厂应用西马克集团的MES 4.0系统,显著提升了生产计划和排程的效率,降低了废品率并提高了生产效率。
数据治理
采用Microsoft Power BI等工具进行商业智能分析,优化了业务分析和报表,提升了生产数据的透明度。
人工智能应用
通过MES 4.0系统的智能化功能,纽柯钢铁实现更精准的生产排序和质量管理,降低废品率并提高产品质量。
可持续发展与清洁能源
与Google和Microsoft合作启动“Advanced Clean Electricity”计划,推动先进清洁电力技术的开发和应用,助力2050年净零排放目标。
数字化工厂与智能生产
在薄板厂和钢筋微型轧机项目的扩建中,采用先进的数字化技术,提升了生产效率并巩固了行业领先地位。

结语:数字化转型,钢铁行业的未来密码
2024年,钢铁企业的数字化转型成效显著。从灯塔工厂到传统钢企,从智能制造到数据治理,各企业不断探索适合自身的数字化发展路径。
未来,随着新一代信息技术的持续演进,钢铁行业将迎来更多机遇与挑战。只有协同创新、共享经验,才能推动行业迈向更高水平,为全球经济与可持续发展贡献力量。


抚顺新钢铁
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