作者：李元鵬，汪小帆，王嘉駿，沈建飛

全球工業(yè)正經(jīng)歷一場由傳統(tǒng)制造轉(zhuǎn)向數(shù)字化智能制造的變革，三方因素促成了這一轉(zhuǎn)型：一是市場需求的改變催生新的產(chǎn)品和服務需求，二是數(shù)字化驅(qū)動產(chǎn)生新的商業(yè)模式和內(nèi)容，三是核心業(yè)務需要通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。具體到鋼鐵行業(yè)，數(shù)字化主要表現(xiàn)為：越來越多的鋼鐵企業(yè)開設(shè)電子商務交易與物流平臺來整合需求、優(yōu)化供給，并從數(shù)據(jù)中挖掘新的商機；勇于“吃螃蟹”的領(lǐng)先企業(yè)引入大數(shù)據(jù)高階分析來實現(xiàn)人工經(jīng)驗無法企及的質(zhì)量穩(wěn)定與效率提升，等等。同時，數(shù)字化趨勢也給鋼鐵行業(yè)帶來了全新挑戰(zhàn)，比如，乘用車的電動化和輕量化意味著鋼鐵企業(yè)需要更為積極地介入汽車客戶產(chǎn)品研發(fā)工作，提供更好的產(chǎn)品供應預測。

然而，鋼鐵行業(yè)整體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型還比較落后，根據(jù)麥肯錫對全球各行業(yè)數(shù)字化程度的評價，包括鋼鐵在內(nèi)的基礎(chǔ)材料及能源行業(yè)排名相對較為靠后。

但落后恰恰意味著巨大的效益提升潛力。根據(jù)我們的實踐與經(jīng)驗，鋼鐵企業(yè)端到端全價值鏈的數(shù)字化提升和轉(zhuǎn)型能達到客觀成效，帶來7%~12% 的息稅折舊攤銷前利潤（EBITDA）提升。鋼鐵數(shù)字化試點用例，比如將高階分析應用在生產(chǎn)流程控制，將流程數(shù)字化應用于營銷，都已經(jīng)證明了這一點。

麥肯錫對中國先進鋼企的調(diào)研表明，雖然100% 的鋼鐵企業(yè)都已不同程度地啟動數(shù)字化研討工作，但僅有不到1/3 的企業(yè)開始著手數(shù)字化試點或者轉(zhuǎn)型工作，極少數(shù)表示有清晰且符合整體業(yè)務發(fā)展的數(shù)字化戰(zhàn)略來指導轉(zhuǎn)型。在未開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)中，大部分鋼企表示數(shù)字化勢在必行，但推進數(shù)字化并創(chuàng)造價值仍阻礙重重，步履維艱。

之所以落后于其他行業(yè)，我們認為是因為鋼鐵行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程中面對更多棘手難題和“痛點”：

鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程復雜，即使單個工序也可能存在多個工業(yè)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)來源非常之離散。同時在計量體系上，既存在“秤不準”的問題，也存在“缺秤少秤”的問題，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的持續(xù)可靠性也受到質(zhì)疑。

常見問題：是否應該將全部數(shù)據(jù)都存儲在一起？如何將這些數(shù)據(jù)歸納梳理？如何將數(shù)據(jù)收集手段統(tǒng)一？是否要把所有的缺漏差錯數(shù)據(jù)補充完善？是否要等全部的計量表計接入網(wǎng)關(guān)？如何避免用錯誤的數(shù)據(jù)得出錯誤的結(jié)論？

大部分鋼企在建設(shè)信息化的時候缺乏規(guī)劃與統(tǒng)籌，并且缺少對數(shù)據(jù)與流程的統(tǒng)一管理，人為形成了流程與數(shù)據(jù)的“孤島”，職能部門之間信息不通，現(xiàn)場與公司之間信息不暢。這些單點系統(tǒng)在上線之初的確對生產(chǎn)管理帶來了一些效益，但隨著工藝變更、設(shè)備升級或是運維暫停會逐漸被淘汰擱置。

常見問題：歷史信息系統(tǒng)是推倒重來還是兼容并蓄？數(shù)字化轉(zhuǎn)型是統(tǒng)一平臺還是部分升級？如何在多家供應商的復雜情況下做好統(tǒng)籌管理？

一方面，關(guān)鍵工藝數(shù)據(jù)來源不完善。如燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐等關(guān)鍵設(shè)備，特別是中小型設(shè)備，如2000 立方米以下高爐，150 噸以下轉(zhuǎn)爐的計量儀表配備并不齊全。主要生產(chǎn)原料，如熔劑、焦炭、廢鋼等原料的檢化驗樣本結(jié)果不具代表性，在線實際監(jiān)測儀表也因為缺乏維護導致數(shù)據(jù)不準確的問題。

另一方面，核心工藝尚未真正被量化建模。比如高爐工藝本身同時存在氣液固三相反應，橫斷面及縱斷面上反應環(huán)境及物理化學參數(shù)有巨大差別，過程的指標關(guān)系不十分明確, 難以找出一個模擬目標來表達高爐過程的特征。某些國內(nèi)企業(yè)也曾嘗試引進國際上相對成熟的專家系統(tǒng)，但由于原料質(zhì)量波動大、工況環(huán)境差異大以及中方技術(shù)積累不足等原因?qū)е侣涞貙嵤┬Ч⒉槐M如人意。

常見問題：通過“老師傅”看火與看渣就可以高效判斷爐況，何必費盡周折做數(shù)字化？我們嘗試過各種系統(tǒng)并不成功，數(shù)字化對我們到底有什么幫助？

中國鋼鐵企業(yè)通常以“服眾”作為管理者的評價依據(jù)，將“技術(shù)能力”與“管人能力”作為選拔管理者的重要標準。要真正推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)的管理者需要將自身積累的經(jīng)驗模型化，并量化到日常的操作標準中，并以指標體系來推動日常工作的開展，以結(jié)果與過程的偏差為導向?qū)ο聦倥c員工進行輔導與技能培養(yǎng)。當管理體系缺位時，經(jīng)驗管理與直覺管理必然會阻礙數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。

在生產(chǎn)工藝、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等重要環(huán)節(jié)應用數(shù)據(jù)分析技術(shù)是生產(chǎn)數(shù)字化的核心要求。根據(jù)我們觀察，大量企業(yè)仍然將數(shù)字化等同于自動化與設(shè)備升級，忽視了對于自身分析能力的提升，沒有采用經(jīng)驗與數(shù)字化結(jié)合的方法，將工作“完全外包”給軟件供應商或是咨詢公司。脫離了生產(chǎn)經(jīng)驗與關(guān)鍵管理人員能力的同步提升，鋼鐵企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型最終將流于形式且停滯不前。

常見問題：我們到底需要什么樣的能力來推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型？我們的高管如何轉(zhuǎn)變自己？我們的員工需要什么技能？

大量企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的初期試點非常成功，但要全面推廣或取得財務和運營績效持續(xù)穩(wěn)定改善，卻遇到了重重挑戰(zhàn)。我們將之稱為“試點陷阱”，如何跨越試點階段、全面鋪開、突破瓶頸，數(shù)字生態(tài)轉(zhuǎn)型是關(guān)鍵之一。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型與過去的制造管理系統(tǒng)（MES）或企業(yè)資源管理平臺（ERP）已經(jīng)大不相同，并非由單一供應商承擔全責。鋼鐵企業(yè)都需要建立一整套的數(shù)字化生態(tài)圈合作伙伴，在不同的領(lǐng)域選擇各有優(yōu)勢的合作伙伴分階段實現(xiàn)轉(zhuǎn)型工作的推進。

常見問題：我們到底需要什么樣的體系 、規(guī)劃和生態(tài)圈來推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型？

在鋼鐵數(shù)字化轉(zhuǎn)型大潮中，行業(yè)內(nèi)一些勇于嘗新的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)率先行動起來了。根據(jù)麥肯錫服務鋼鐵客戶推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的豐富經(jīng)驗，轉(zhuǎn)型路徑大致分為兩種，一是夯實基礎(chǔ)路徑（以國企為代表），即以信息化基礎(chǔ)為起點，系統(tǒng)搭建跨工序的數(shù)據(jù)與軟件平臺，為后續(xù)深入分析與突破做準備；二是試點推廣路徑（以部分先進民企為代表），即直接實施和應用大數(shù)據(jù)與先進分析，以此作為試點突破。

夯實基礎(chǔ)案例：以某知名鋼鐵集團下屬鋼企為例，該企業(yè)圍繞戰(zhàn)略目標的轉(zhuǎn)型對整體數(shù)字化進行了系統(tǒng)性的改造提升。戰(zhàn)略上，以板材小批量定制化高端化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為目標，通過多品種、小批量、定制化的產(chǎn)品來滿足交付周期和交付質(zhì)量日益提高的要求，提出了整體數(shù)字化轉(zhuǎn)型的規(guī)劃。技術(shù)上，在原有信息自動化系統(tǒng)五級架構(gòu)的基礎(chǔ)上，借助互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的應用，以全面支撐高強某型號產(chǎn)品生產(chǎn)為著力點，深入落實兩化融合，開始進行新一輪的自動化、信息化系統(tǒng)全面升級改造。具體來說，該企業(yè)從基礎(chǔ)信息系統(tǒng)開始，圍繞訂單設(shè)計系統(tǒng)、高級排程計劃與質(zhì)量管理系統(tǒng)等一體化集成打通集團和工廠，實現(xiàn)生產(chǎn)制造全流程管理。向前走，該企業(yè)將基于其一體化數(shù)據(jù)平臺，用5 年時間利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、機器學習、大數(shù)據(jù)、云平臺深化轉(zhuǎn)型，推動降本增效。

試點推廣案例：某民營鋼鐵企業(yè)通過三年精益轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)了地區(qū)成本最低的優(yōu)秀成績，使用數(shù)字化作為精益方法與機制的深化與固化工具，從煉鋼開始打造樣板，逐步實現(xiàn)了鐵、鋼、軋、動力四大廠部的數(shù)字化用例落地見效，設(shè)立了全職的數(shù)字化團隊與首席數(shù)字化轉(zhuǎn)型官，招募了大數(shù)據(jù)分析師，走出了一條試點到推廣的轉(zhuǎn)型道路（見圖5）。戰(zhàn)略上，該企業(yè)進行了系統(tǒng)的數(shù)字化潛力診斷，在原先多年精益運營挖潛效益之上又識別出了巨大的數(shù)字化潛力目標，設(shè)立了以數(shù)字化轉(zhuǎn)型深化精益運營，支持企業(yè)成為中國建筑用鋼標桿的戰(zhàn)略目標。技術(shù)上，該企業(yè)選擇了轉(zhuǎn)爐提產(chǎn)與穩(wěn)定鋼坯質(zhì)量作為試點目標，通過實施轉(zhuǎn)爐槍位歷史推優(yōu)、碳命中終點大數(shù)據(jù)預測、轉(zhuǎn)爐周期時間管理、二冷水噴嘴堵塞預警與車間業(yè)績管理系統(tǒng)五大模塊，半年時間實現(xiàn)了產(chǎn)量和一倒率的大幅提升。在此基礎(chǔ)上，該企業(yè)進一步堅定了實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的信念，并在之后的一年中實施了高爐硅穩(wěn)定預測、煤氣平衡優(yōu)化、軋鋼負差管理等超過10 個數(shù)字化用例，同步也引入了鋼坯噴碼機器人銜接煉鋼與軋鋼之間的數(shù)據(jù)跟蹤體系。向前走，該企業(yè)啟動了規(guī)劃數(shù)據(jù)管理架構(gòu)與完善整體信息系統(tǒng)的規(guī)劃，設(shè)立了三年完善整體物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的計劃。組織上，該企業(yè)設(shè)立了全職數(shù)字化轉(zhuǎn)型團隊，任命了集團副總擔任首席數(shù)字化轉(zhuǎn)型官職務，并且在2019 年開始著手建立全職大數(shù)據(jù)分析師團隊，進一步深化推動轉(zhuǎn)型。

在全球服務了超過100 個數(shù)字化項目的基礎(chǔ)上，麥肯錫總結(jié)了一系列幫助生產(chǎn)型企業(yè)推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要素，我們建議即將推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)進行對照查漏補缺，以共同推動鋼鐵產(chǎn)業(yè)的進步。

業(yè)務轉(zhuǎn)型：任何轉(zhuǎn)型必須優(yōu)先回答變革的意義，無論是提產(chǎn)降本還是客戶服務轉(zhuǎn)型，必須在明確的數(shù)字化規(guī)劃或戰(zhàn)略中進行清晰回答，來指導鋼鐵企業(yè)進行投資決策與實施范圍節(jié)奏控制。在自下而上評估潛力的同時，應該充分參考未來3~5年行業(yè)的變化，將重大需求與可能的技術(shù)變化考慮在內(nèi)。

技術(shù)轉(zhuǎn)型：技術(shù)服務于業(yè)務，只有明確了業(yè)務需求與轉(zhuǎn)變方向，才能確定正確的數(shù)據(jù)管理方式（服務一個廠與服務一個集團的基礎(chǔ)架構(gòu)和硬件投資可能存在高達上億元的差異）。在缺乏業(yè)務需求之前，我們并不建議大規(guī)模投資基礎(chǔ)設(shè)施。

組織轉(zhuǎn)型：在推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，鋼鐵企業(yè)無法再依賴于傳統(tǒng)的信息部或者IT 部門來主導數(shù)字化的發(fā)展，無論是集中在集團的專家團隊還是分散在各分廠的專業(yè)工程師，通過新的激勵機制與評價機制將這部分人才系統(tǒng)規(guī)劃、招聘、培養(yǎng)與管理起來是數(shù)字化成功的秘訣。試圖將技術(shù)能力完全外包的鋼鐵企業(yè)，將再度面臨類似自動化設(shè)備無人運維導致取消連鎖的困境。

變革管理：數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一場變革，它要求高層領(lǐng)導的全情投入且保證承擔風險，使用效益倒逼而非技術(shù)推動，基于專業(yè)知識與變革管理相結(jié)合，而非單純技術(shù)應用。對一個擁有多家鋼鐵基地的鋼鐵集團來說，應該考慮采用建立燈塔工廠，利用實踐進行檢驗并展示結(jié)果。

我們結(jié)合過去三年推動兩家民營鋼企與一家地區(qū)國企的數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗，總結(jié)出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的四大建議：

價值為本

任何企業(yè)推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，最終都要從企業(yè)業(yè)績上為客戶創(chuàng)造價值、為鋼鐵生產(chǎn)降本增效、為組織管理推動標準化、為員工降低勞動強度、為社會提高安全環(huán)保，以這些價值創(chuàng)造作為依據(jù)。鋼鐵企業(yè)可以從三方面思考數(shù)字化可能帶來的價值：

第一，連接客戶創(chuàng)造價值，通過將智能化平臺與客戶相連接，將能夠快速響應客戶需求，并持續(xù)發(fā)掘客戶需求，以此來提供對應的產(chǎn)品與服務，傳遞、連接與增加價值。

第二，助力生產(chǎn)提效降本，通過導入數(shù)字化應用和解決方案，加速推進鋼鐵運營轉(zhuǎn)型，增加提產(chǎn)、降本和提效的效益體現(xiàn)。

第三，以人為本發(fā)揮潛力，通過智能化自動化應用降低勞動強度，以數(shù)字化應用提高各層級對數(shù)據(jù)與分析的解讀能力，逐步涵蓋生產(chǎn)、技術(shù)、商務，提升整體團隊的管理能力與業(yè)務能力。

精益與管理為綱

鋼鐵企業(yè)的管理轉(zhuǎn)型本質(zhì)仍然是對精益理念的應用與落地，從根本上杜絕跑冒滴漏、減少浪費，應用分析的方法識別波動降低，通過根因分析降低重復問題的發(fā)生。數(shù)字化則是對精益落地之后的固化與推廣。一個優(yōu)秀的鋼鐵企業(yè)在推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型中必然以精益理念來梳理業(yè)務需求，將需求轉(zhuǎn)化為模型、軟件與工具，更好地幫助員工完成工作持續(xù)改進。

舉例：某鋼鐵企業(yè)將轉(zhuǎn)爐兩次出鋼的周期時間運用可編程邏輯控制器（PLC）數(shù)據(jù)計算每一爐次真實時間與標準時間的差異，并通過友好的互動界面幫助員工及時錄入導致時間差異的根本原因，并在班組交班時進行分析與跟進解決，持續(xù)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)管理過程中的時間損失，實現(xiàn)了產(chǎn)量5% 的提升。

推動轉(zhuǎn)型需要順勢而為

鋼鐵企業(yè)推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型不能為了數(shù)字化而推動數(shù)字化，更多時候需要結(jié)合市場與工藝需求的變化順勢而為，通過數(shù)字化工具方法提高解決問題的效率與可靠性，讓員工感受到好處，讓生產(chǎn)得到提升。

舉例：某鋼鐵企業(yè)在推動轉(zhuǎn)型的過程中遇到冬季限產(chǎn)鐵水減少的情況，必須在轉(zhuǎn)爐中大幅度提高廢鋼與鐵塊的添加比例來保證完成生產(chǎn)任務，通過口口相傳與互相交流的技術(shù)摸索時間長、代價大。轉(zhuǎn)爐車間在公司的支持下通過引入吹煉曲線復盤槍位與流量的方式對車間提供了技術(shù)幫助，并和工藝廠長一起確定了轉(zhuǎn)爐結(jié)果評定指數(shù)，讓操作工采用“打游戲”的方式來提高吹煉水平、一起復盤吹煉過程，用一個月時間完成了新的吹煉模式開發(fā)，并且固化了對吹煉數(shù)據(jù)的應用。

落地數(shù)字化需要建立生態(tài)圈

從戰(zhàn)略規(guī)劃、信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)管理策略，到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺與云存儲平臺的搭建，再到生產(chǎn)數(shù)字化用例的落地，鋼鐵企業(yè)不能滿足于“獨行”，而要致力于實現(xiàn)“共贏”，通過擇優(yōu)合作來構(gòu)建可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境，并推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

舉例：某鋼企在推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，涉及第三方企業(yè)從數(shù)據(jù)存儲、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、單點自控、機器人等超過50 家相關(guān)方企業(yè)，真正建立了數(shù)字化生態(tài)圈，并且圍繞第三方管理的方式方法建立了一套標準的管控體系以明確數(shù)據(jù)風險、IP 風險與能力風險等關(guān)鍵要素。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個集業(yè)務、組織、技術(shù)與變革管理于一體的綜合工程。在中國鋼鐵市場波動頻繁、大規(guī)模整合并購持續(xù)發(fā)生、環(huán)保安全壓力日趨加重的大背景下，競爭對手極有可能使用數(shù)字化手段彎道超車，因此數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功與否決定了鋼鐵企業(yè)能否生存下去。是否應該轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是問題，如何轉(zhuǎn)型才是大量鋼鐵企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越！讓我們在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的道路上共勉！