北京首鋼股份有限公司

北京首鋼股份有限公司是世界五百強首鋼集團所屬的境內(nèi)唯一上市公司，于1999年10月由首鋼總公司獨家發(fā)起募集設立，1999年12月在深圳證券交易所上市，位于河北省遷安市。公司全資擁有遷鋼公司，控股首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司、北京首鋼冷軋薄板有限公司等鋼鐵實體單位，具有焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、熱處理等完整的生產(chǎn)工藝流程。擁有國際一流裝備和工藝水平，具有品種齊全、規(guī)格配套的冷熱系全覆蓋板材產(chǎn)品序列，電工鋼、汽車板、鍍錫板、管線鋼、家電板，以及其他高端板材產(chǎn)品處于國內(nèi)領先地位。公司既定戰(zhàn)略是以“產(chǎn)品一流、管理一流、環(huán)境一流、效益一流”為目標，全力打造成本競爭優(yōu)勢、核心技術優(yōu)勢、高端品牌優(yōu)勢、高效管理優(yōu)勢、和諧文化優(yōu)勢的生存基礎，建成世界電工鋼示范工廠，建成職工、企業(yè)、社會、環(huán)境共同發(fā)展的示范企業(yè)。

一、鋼鐵企業(yè)電工鋼智能工廠管理探索與實踐背景

（一）實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、升級轉(zhuǎn)型的突破方向

2015年5月19日，國務院正式發(fā)布《中國制造2025》它是中國政府實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領，是全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署，其根本目標在于改變中國制造業(yè)“大而不強”的局面。堅持《中國制造2025》“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結構優(yōu)化、人才為本”的基本方針，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術與智能設備/裝備融合應用為特征的智能工廠建設已成為驅(qū)動鋼鐵企業(yè)形成創(chuàng)新發(fā)展機制、突破增長極限、保障企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要動力，從全球范圍來看，尤其在德國和美國，智能工廠建設已成為傳統(tǒng)制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的主要突破方向。發(fā)展面向鋼鐵行業(yè)的智能工廠技術集成應用和管理創(chuàng)新，是搶占新一輪競爭制高點的關鍵一步。

（二）實現(xiàn)智能制造，提升企業(yè)核心競爭力的重要手段

經(jīng)過十年的快速增長，中國鋼鐵產(chǎn)能遙遙領先，裝備水平及技術指標步入國際先進行列，但是在高端品種、先進流程、生產(chǎn)能耗及產(chǎn)品質(zhì)量等方面仍與國際領先水平有較大差距。與此同時，由于產(chǎn)能嚴重過剩，環(huán)境急劇惡化，使得鋼鐵企業(yè)在提升產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能減排等方面面臨巨大的壓力。

智能工廠是實現(xiàn)智能制造的重要載體，集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術和智能管理理念，能夠有效解決鋼鐵企業(yè)在提升效率、節(jié)能降耗、提高設備服役能力、減少不合格品率、降低資金占用等方面面臨的問題，達到生產(chǎn)的最優(yōu)化、流程的最簡化和效率的最大化，使傳統(tǒng)工廠升級為智能工廠，是實現(xiàn)智能制造，提升企業(yè)核心競爭力的重要手段。

（三）實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展、提質(zhì)增效、持續(xù)盈利的迫切需要

智能工廠建設作為傳統(tǒng)制造業(yè)特別是鋼鐵行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的主要突破方向。國際上韓國浦項等先進的鋼鐵企業(yè)在信息化、智能化方面走在行業(yè)前列。相比之下首鋼主要存在以下方面差距：

1.生產(chǎn)經(jīng)營缺少科學完成的數(shù)據(jù)支撐。經(jīng)營決策方面沒有及時、充分的數(shù)據(jù)進行支撐全面的效績監(jiān)控和分析；生產(chǎn)管理方面，多區(qū)域、多工序協(xié)同聯(lián)合優(yōu)化覆蓋程度低，各類能源、資源整體利用率不高。迫切需要工藝大數(shù)據(jù)采集和大樹據(jù)分析服務平臺建設。

2.研產(chǎn)銷方面智能支撐手段匱乏，難以實現(xiàn)精細化、精益化生產(chǎn)。產(chǎn)品研發(fā)方面，研發(fā)周期長、試制成本高；生產(chǎn)制造方面，長流程、多工序生產(chǎn)過程協(xié)調(diào)難度大。多品種、小批量多樣化客戶需求情況下，制造過程缺乏柔性；營銷服務方面，客戶需求變化快、供應鏈上下游信息不對稱，數(shù)字化協(xié)同存在問題，營銷增值化服務水平較低。

3.產(chǎn)品工藝質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，缺陷缺乏可追溯手段、質(zhì)量信息整合程度差，亟待解決產(chǎn)品全生命周期智能管控的問題。

4.機器人等智能裝備配備率低，關鍵裝備點巡檢智能化水平低。過多的人為因素干擾，造成設備運維水平低，生產(chǎn)制造效率低，并存在一定安全風險。

因此為了挖潛增效，必須以質(zhì)量成本為基礎，以優(yōu)化產(chǎn)能為核心，以創(chuàng)新為驅(qū)動，落實兩化深度融合，推進鋼鐵企業(yè)智能工廠管理的探索和實踐，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展、提質(zhì)增效，保持企業(yè)持續(xù)盈利能力。

二、鋼鐵企業(yè)電工鋼智能工廠管理探索與實踐內(nèi)涵和主要做法

堅持《中國制造2025》“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結構優(yōu)化、人才為本”的基本方針，首鋼電工鋼智能工廠探索與實踐過程需要結合電工鋼冷軋生產(chǎn)特點，深度分析首鋼在智能制造和智能管理方面的差距，查找工廠智能管理的瓶頸和痛點。遵循整體性、先進性、開放性、經(jīng)濟性和規(guī)范性等原則定位工廠頂層設計。科學定向，對涉及電工鋼生產(chǎn)的全流程、全業(yè)務進行梳理，確定優(yōu)化和創(chuàng)新整改方向。以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和智能化技術管理手段為向?qū)?，堅持綠色制造的理念，以決策科學化、服務增值化、研發(fā)數(shù)字化、生產(chǎn)柔性化、質(zhì)量精準化、操作無人化為目標，通過智能化建設和智能管理水平提升，實現(xiàn)技術突破、業(yè)務變革，管理創(chuàng)新，并實現(xiàn)經(jīng)濟指標實質(zhì)性的提升。

（一）頂層設計高標準，創(chuàng)新覆蓋全流程

1.組建聯(lián)合攻關團隊，頂層設計緊跟智造前沿

電工鋼產(chǎn)品因其工藝復雜、產(chǎn)量低，被譽為鋼鐵業(yè)“皇冠上的明珠”。電工鋼智能工廠管理探索與實踐需要高標準的頂層設計和高水平的技術團隊，緊跟智能智造技術前沿，保證智造過程順利實施。

（1）團隊建設

首鋼股份公司聯(lián)合冶金高校和科研機構，在智能工廠系統(tǒng)集成、軟件開發(fā)、科研開發(fā)、標準制定、核心裝備制造幾方面深入探索，組建了一支包含行業(yè)專家、教授、博士、研究員、高級工程師、工程師為核心的產(chǎn)學研用一體化的科技攻關團隊。形成顧問專家團隊和各分項目攻關小組，把握項目實施的總體方向和控制項目實施進度，從而確保項目研發(fā)工作的順利實施和完成。

（2）頂層設計

首鋼股份公司在電工鋼冷軋工廠建設之初，遵循“高起點、高標準、高要求”的目標定位，已建立了較完整的全流程基礎自動化系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等4級體系。整個生產(chǎn)制造體系依據(jù)全新的一體化質(zhì)量管理理念、融合六西格瑪管理策略，采用控制圖、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)建模等工具和技術，實現(xiàn)了從訂單和物料兩個基本維度的一體化全流程生產(chǎn)管控和部分工藝質(zhì)量管控，系統(tǒng)自動化、信息化程度較高，在行業(yè)內(nèi)處于領先水平，初步具備數(shù)字化工廠的水平。

智能工廠建設的頂層規(guī)劃設計參考國內(nèi)外關于智能制造和工業(yè)4.0方面的先進經(jīng)驗，遵循整體性、先進性、開放性、經(jīng)濟性和規(guī)范性等原則，在傳統(tǒng)的數(shù)字化工廠基礎上進行智能化的提升和改造。對工廠基礎設備控制系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)、信息系統(tǒng)架構層級、生產(chǎn)工藝改進升級需求、生產(chǎn)組織模式優(yōu)化、工藝業(yè)務流程和生產(chǎn)管理模式痛點、經(jīng)營決策支撐盲區(qū)等進行深入分析。智能工廠將搭建功能完備的企業(yè)大數(shù)據(jù)中心，為智能工廠服務層和應用層的各項功能提供基礎數(shù)據(jù)保障；在應用層中，通過一系列智能化技術的應用，構建以產(chǎn)品智能設計與工廠柔性化制造和營銷服務為核心，以質(zhì)量、設備、能源、綠色安全為有效支撐的智能工廠產(chǎn)銷研體系。將傳統(tǒng)工廠升級為智能工廠。

2.科學定向，直面全流程、全業(yè)務痛點

結合頂層設計要求，建立管理提升目標，攻關團隊組織全面開展“大調(diào)研、大走訪”活動。無取向電工鋼冷軋生產(chǎn)工藝流程包含1條酸連軋、4條連續(xù)退火、4條重卷分切、2條包裝產(chǎn)線，輔助產(chǎn)線包含一條酸再生、一條磨輥間。涉及業(yè)務崗位包括生產(chǎn)操作、倉儲管理、計劃調(diào)度、設備管理、檢修維護、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品研發(fā)、工藝技術、質(zhì)量管控、營銷服務、經(jīng)營決策等，從一線操作、檢修維護、專業(yè)技術到中高層管理。

結合電工鋼工藝特點和業(yè)務分工制定提升任務清單，對任務內(nèi)容存在的難點、痛點、盲點、繁重程度、工作頻次、改進瓶頸等進行分析。對頻繁現(xiàn)場操作、簡單重復繁重、內(nèi)容復雜、人為因素影響大、存在一定安全風險的任務重點關注。對照智能制造工業(yè)4.0目標，對比分析找差，結合智能化技術和管理手段，確定解決方案和實施路線，經(jīng)過可行性論證形成智能工廠攻關項目。

（二）依托大數(shù)據(jù)技術，助推企業(yè)運營決策科學化

原硅鋼一冷軋工廠制造流程采用ERP/MES/PCS系統(tǒng)網(wǎng)絡架構，雖然實現(xiàn)基礎自動化、過程自動化和MES系統(tǒng)等之間信息交互，基本滿足傳統(tǒng)的管控一體化需求，但是還無法通過原網(wǎng)絡架構將整個制造過程所有工業(yè)設備和系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在這些設備及系統(tǒng)之間流動，尚不具備實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析、運營決策、控制等需求，缺乏智能化分析平臺和工具，智能化優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)過程的存在瓶頸。

首鋼股份公司通過搭建大數(shù)據(jù)平臺，對原網(wǎng)絡系統(tǒng)升級改造和新建數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡等方式，在保留原控制網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸模式基本不變的前提下，利用數(shù)據(jù)采集網(wǎng)打破原系統(tǒng)之間壁壘，將整個制造過程中多源異構的各種結構化、非結構化數(shù)據(jù)集中采集、關聯(lián)、存儲，圍繞制造過程各種核心業(yè)務，形成一個系統(tǒng)化的、能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和應用的智能體系，利用大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)據(jù)總線及整體的系統(tǒng)架構實現(xiàn)了“端到端”的數(shù)據(jù)訪問與交互，在整體網(wǎng)絡架構重構基礎上再造相應信息化系統(tǒng)與業(yè)務流程。

1.建設大數(shù)據(jù)平臺支撐智能應用服務

融合國內(nèi)大數(shù)據(jù)建設技術方案和實踐案例，建設大數(shù)據(jù)機房，滿足系統(tǒng)開發(fā)硬件基礎。實施對全工藝流程和生產(chǎn)過程的基礎數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)治理。結合電工鋼數(shù)據(jù)類型和業(yè)務特點，采用分布式存儲相關技術，結合分布式系統(tǒng)hadoop、云計算等大數(shù)據(jù)技術，建立完善的大數(shù)據(jù)平臺。嘗試開展對結構化、半結構化、非結構化等多源異構數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、挖掘等高級應用。探索在產(chǎn)品全流程各個環(huán)節(jié)進行大數(shù)據(jù)專題分析，用數(shù)據(jù)說話，用數(shù)據(jù)實現(xiàn)價值，使之成為企業(yè)核心競爭力的利器，助推電工鋼生產(chǎn)從“制造”走向 “智造”。

2.構建生產(chǎn)經(jīng)營KPI體系，管理駕駛艙服務運營決策

依托大數(shù)據(jù)技術建設運營決策管理體系，橫向打通業(yè)務板塊、縱向連接管理層級，實現(xiàn)橫到邊、縱到底的多級管控體系。結合冶金行業(yè)通用指標及電工鋼生產(chǎn)特有指標，構建包含制造、技術、質(zhì)量、營銷、設備、安環(huán)共6大類、10個管理方向、103個管理指標的生產(chǎn)經(jīng)營KPI體系，在管理駕駛艙系統(tǒng)直觀展現(xiàn)生產(chǎn)過程中，各機組的產(chǎn)量、生產(chǎn)庫庫存、制造成本、設備運行狀態(tài)監(jiān)控等幾方面，實現(xiàn)考核指標模型化。使用儀表盤、速度表、柱狀圖、折線圖、雷達圖、玫瑰圖等將生產(chǎn)經(jīng)營指標數(shù)據(jù)形象化、直觀化、具體化。通過對標分析、預警分析，同時將數(shù)據(jù)準實時更新，形象地展示電工鋼生產(chǎn)經(jīng)營趨勢和各專業(yè)關鍵指標情況，支持異常預警和分析功能，為公司高層管理人員直觀、高效地監(jiān)控電工鋼的生產(chǎn)運營狀況，實現(xiàn)合理管控與風險控制提供支撐。

3.科學優(yōu)化數(shù)據(jù)分析報表，便捷專業(yè)管理

通過數(shù)據(jù)治理平臺規(guī)劃指標及每個報表數(shù)據(jù)項血緣關系，實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的自動采集和調(diào)度，利用數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動核算，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，堅持數(shù)據(jù)不落地，保障了數(shù)據(jù)權威性?？茖W縮減數(shù)據(jù)分析報表數(shù)量，提高數(shù)據(jù)查詢速度。并通過數(shù)據(jù)字典、自定義報表實現(xiàn)專業(yè)性主題分析，多維度、多指標的自由分析。為專業(yè)管理提供便捷的數(shù)據(jù)支撐。

小結：大數(shù)據(jù)平臺建設和大數(shù)據(jù)技術在企業(yè)生產(chǎn)運營管理的應用，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的海量采集、挖掘和時空整合，建立了管理駕駛艙和生產(chǎn)運營KPI體系，使得經(jīng)營決策科學客觀、報表專業(yè)精準，隨著更多業(yè)務應用的拓展，助推生產(chǎn)提效和質(zhì)量提升，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)變現(xiàn)。

（三）研產(chǎn)銷智能協(xié)同，提升生產(chǎn)制造柔性化

在智能工廠探索相關技術研發(fā)與實施過程中，針對原來信息支撐系統(tǒng)相對獨立、跨部門業(yè)務流程銜接不暢、制造過程協(xié)調(diào)性不強等實際需求，通過信息系統(tǒng)重構、業(yè)務流程再造和新的信息系統(tǒng)平臺建設等措施，構建并形成了面向客戶定制化需求的研產(chǎn)銷一體的協(xié)同制造管理體系，提高了企業(yè)面向客戶定制化需求的精準服務能力、產(chǎn)品研發(fā)快速響應性和研發(fā)知識化、多工序協(xié)同制造與動態(tài)響應能力等。

1.產(chǎn)品研發(fā)數(shù)字化

隨國內(nèi)電工鋼產(chǎn)能增長迅猛，產(chǎn)品同質(zhì)化日趨嚴重，同時下游行業(yè)尤其是家電行業(yè)也嚴重陷入產(chǎn)品同質(zhì)化、競爭白熱化的困局，客戶迫切需要具有個性化、高效率、低耗能的電工鋼新品以保證其在市場上的競爭優(yōu)勢。

鋼鐵企業(yè)雖然在產(chǎn)品研發(fā)支撐平臺及相關技術等方面有所突破，形成了一套具體、穩(wěn)定、適合自身業(yè)務特點的產(chǎn)品研發(fā)流程，但是面臨客戶需求整理不方便、客戶需求無法多向跟蹤、工藝路線長、人工評價體系繁瑣、產(chǎn)品研發(fā)周期長、驗證成本高、人員調(diào)動或離職時有可能造成知識流失等不足，亟需改變現(xiàn)有傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計方法，建立一套基于DFSS的產(chǎn)品智能研發(fā)系統(tǒng)平臺，以支撐現(xiàn)有電工鋼研發(fā)體系。

智能工廠結合電工鋼客戶EVI技術，將產(chǎn)品研發(fā)與客戶需求緊密結合，借助于大數(shù)據(jù)和知識庫等手段，搭建電工鋼產(chǎn)品研發(fā)平臺，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)數(shù)字化，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)設計流程的再造。利用系統(tǒng)流程化管理手段，實現(xiàn)從客戶需求識別、性能預測模型、質(zhì)量設計、制造檢驗等業(yè)務線上協(xié)同，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。通過基于產(chǎn)品EVI及知識庫建立產(chǎn)品智能設計知識庫，并在此基礎之上構建基于DFSS的產(chǎn)品智能研發(fā)體系，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)顯性知識與隱性知識的集中管理、產(chǎn)品設計要素的可視化分析、縮短研發(fā)周期、精確識別客戶需求并引領市場需求的新產(chǎn)品智能設計。

應下游客戶產(chǎn)品升級需求，2018年初開發(fā)某兩個牌號新產(chǎn)品，并全流程借助研發(fā)平臺設計實現(xiàn)，試制次數(shù)由3次減少至1次，新產(chǎn)品提前2個月批量產(chǎn)生，搶占市場先機，實現(xiàn)當年盈利。

2.生產(chǎn)流程柔性化

隨著市場變化硅鋼客戶多品種、多規(guī)格、多特殊需求，小批量、個性化的訂單顯著增加，與鋼廠大規(guī)模連續(xù)性生產(chǎn)模式存在顯著矛盾。硅鋼一冷軋工廠生產(chǎn)迫切需要滿足客戶需求、質(zhì)量要求、交期要求的柔性化生產(chǎn)方式。通過本次智能工廠項目梳理優(yōu)化產(chǎn)銷銜接流程，實現(xiàn)訂單自動評審、動態(tài)質(zhì)量設計、計劃排程、廠內(nèi)物流等生產(chǎn)全流程的智能化升級。

搭建硅鋼協(xié)同制造管理系統(tǒng)以電工鋼產(chǎn)品運營協(xié)同為核心，支撐電工鋼產(chǎn)銷銜接、訂單管理、質(zhì)量設計、計劃排程的業(yè)務協(xié)同，實現(xiàn)營銷管理、生產(chǎn)管理、技術質(zhì)量管理等管理部分職責協(xié)同。實現(xiàn)以下幾方面目標，為智能工廠建設推進提供有力支撐。

為加強電工鋼產(chǎn)銷業(yè)務協(xié)同，實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，依托智能工廠項目，以電工鋼生產(chǎn)訂單為主線，重新梳理規(guī)劃電工鋼產(chǎn)銷業(yè)務流程，簡化合同評審與訂單質(zhì)量設計流程，搭建電工鋼成熟訂單庫，實現(xiàn)銷售合同的自動評審、材料設計、質(zhì)量展開，完成銷產(chǎn)轉(zhuǎn)換業(yè)務的緊密銜接，滿足客戶個性化特殊需求，解決鋼鐵業(yè)小批量、個性化的市場需求與大規(guī)模定制生產(chǎn)的矛盾。

計劃排程功能覆蓋了從年生產(chǎn)計劃到機組作業(yè)計劃的所有電工鋼生產(chǎn)計劃內(nèi)容，通過采用構造啟發(fā)式方法，針對不同計劃特點，分別搭建k-means聚類方法、離散差分進化算法、差分進化算法等模型，支持系統(tǒng)實現(xiàn)自動計劃排程，減少計劃人員日常工作，提高效率。

在生產(chǎn)組織中根據(jù)制造過程動態(tài)約束，采用基于排產(chǎn)規(guī)則的一系列算法和工藝動態(tài)調(diào)整模型，進行生產(chǎn)流程的動態(tài)重構與優(yōu)化調(diào)度，提高制造流程的柔性和多工序間的協(xié)調(diào)性。

在多工序協(xié)同的計劃與調(diào)度體系中實現(xiàn)了月產(chǎn)能計劃、訂單交期計劃、訂單月計劃、聯(lián)排計劃等支撐多工序協(xié)同制造的核心計劃調(diào)度模型與算法，從電工鋼制造供應鏈的全局角度來對生產(chǎn)過程進行系統(tǒng)的、動態(tài)的解析和優(yōu)化，提高制造過程柔性和多工序間協(xié)同性。

以上四法，既是古典詩詞教學的切入路徑，又是學生鑒賞詩歌的有效方法，在具體鑒賞過程中應綜合運用。選修課與必修課相比，在學習方式上更側重于學生的自主探究，所以教師應充分利用推薦詩歌，通過對這些詩歌的示范性鑒賞，教給學生品讀賞析、思考探究的路徑，為鑒賞其他詩歌提供一些經(jīng)驗和方法。

3.供需服務增值化

面對國內(nèi)鋼鐵業(yè)供需不平衡、產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)品同質(zhì)化競爭日趨加劇等問題，股份公司轉(zhuǎn)變思路，借助互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘、EDI等IT技術搭建硅鋼客戶精準服務系統(tǒng)，通過該平臺實現(xiàn)客戶需求、產(chǎn)品特性及使用反饋信息的動態(tài)收集，解決產(chǎn)品供應鏈上下游數(shù)字化協(xié)同問題，提高硅鋼銷售智能化營銷服務水平，幫助企業(yè)更好地制定營銷策略。

結合電工鋼產(chǎn)品特點，以客戶EVI服務模式為基準，從客戶需求出發(fā)，引入精益供應鏈管理和最新客戶體驗理念，站在客戶視角驅(qū)動流程優(yōu)化，建立數(shù)學模型，構建B2B的一貫制精準服務平臺。面向客戶提供產(chǎn)品銷售全流程自助服務，提升客戶體驗；面向銷售提供市場資源預報分析及銷售策略制定，提升企業(yè)營銷能力；面向客戶服務提供售前產(chǎn)品推薦、售中訂單跟蹤、售后質(zhì)量異議、物流等數(shù)據(jù)推送，提升客戶服務水平。

在整個系統(tǒng)架構中通過數(shù)據(jù)為導向的客戶分析體系實現(xiàn)對不同價值客戶進行有效區(qū)分，提升企業(yè)數(shù)字化營銷、精準化營銷水平。為客戶提供多營銷渠道的增值化服務，實現(xiàn)售前、售中和售后的一站式用戶需求與響應。

小結：研產(chǎn)銷管理的智能協(xié)同通過信息系統(tǒng)重構、業(yè)務流程再造和新的信息系統(tǒng)平臺建設等措施，構建并形成了面向客戶定制化需求的研產(chǎn)銷一體的協(xié)同制造管理體系。實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)的數(shù)字化、平臺化管理，大幅降低研發(fā)周期和試制成本；實現(xiàn)了生產(chǎn)自動優(yōu)化排程、加速物流周轉(zhuǎn)，生產(chǎn)效率大幅提升；在提升精準供貨能力的同時，提供多渠道營銷服務提升用戶體驗，提高客戶黏性。工廠柔性化生產(chǎn)能力的提升，有效緩解大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)和個性化定制之間的矛盾。

（四）全生命周期產(chǎn)品質(zhì)量管控，提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力

電工鋼生產(chǎn)工廠生產(chǎn)工藝流程長且復雜、工藝參數(shù)的控制范圍窄、要求全工序各環(huán)節(jié)控制精準，產(chǎn)品用途廣，不同用戶對電工鋼產(chǎn)品性能需求各不相同。在鋼鐵工業(yè)進入新常態(tài)形式下，面對日益嚴峻的市場競爭環(huán)境，持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品成為大家關注的焦點，在原有電工鋼產(chǎn)線質(zhì)量過程控制系統(tǒng)（QPC）和和MES系統(tǒng)質(zhì)量模塊使用的基礎上，分析質(zhì)量控制的難點：一是系統(tǒng)質(zhì)量信息收集不完全，各工序間質(zhì)量信息關聯(lián)不足，達不到全流程、全生命周期質(zhì)量追溯和管控的廣度要求，一體化動態(tài)質(zhì)量設計能力不足；二是質(zhì)量信息顆粒度低，距離精細化管控要求較遠；三是缺陷定義、分析、整合判級等需要引入大數(shù)據(jù)技術，亟待建立分析模型和分析工具，實現(xiàn)自動缺陷分切；四是人工判級影響，質(zhì)量評級精度不足，實時性差且效率低下，客觀性、準確性有待商榷。

為實現(xiàn)全生命周期產(chǎn)品質(zhì)量管控，提升企業(yè)產(chǎn)品競爭力，具體做法如下：一是完善各工序質(zhì)量信息，增大質(zhì)量信息顆粒度，對多工序關聯(lián)數(shù)據(jù)進行整合，做好質(zhì)量管理數(shù)據(jù)基礎；二是依托電工鋼產(chǎn)品的性能預測模型建立工藝控制標記體系，優(yōu)化排程，縮小成品質(zhì)量波動區(qū)間，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的動態(tài)質(zhì)量設計、精細化質(zhì)量控制，滿足用戶的個性化需求；三是針對電工鋼產(chǎn)品從客戶需求、產(chǎn)品開發(fā)、制造、物流、客戶使用、廢料回收進行質(zhì)量跟蹤、監(jiān)控，實現(xiàn)產(chǎn)品全部生命歷程的質(zhì)量管理。實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量全程可控，對于異常狀態(tài)可以進行實時監(jiān)控與調(diào)整，達到品質(zhì)最優(yōu)化，降低廢品率及改判率。在線質(zhì)量判定實現(xiàn)自動檢測判定，缺陷判定時間和質(zhì)量判定時間成倍縮短，判定準確度大幅提升；四是運用智能工廠大數(shù)據(jù)分析技術，將產(chǎn)品全流程各生產(chǎn)工序的尺寸、性能、表面類綜合判定結果進行準確定位到最終精整分切工序的帶鋼全長，同時結合客戶的訂單要求，指導崗位自動執(zhí)行智能分切，改變傳統(tǒng)通過人工分析給出分切結果的方式，實現(xiàn)對成品卷精準分切。五是質(zhì)量工程師借助數(shù)字化、模塊化的管理工具，按照質(zhì)量改進支撐、質(zhì)量過程強化控制、質(zhì)量設計補充的管控流程推動實現(xiàn)全生命周期產(chǎn)品質(zhì)量管控。

目前首鋼股份公司已建立針對30多個電工鋼品種劃分的300多條原料標記、800多套設定工藝，并形成2萬多套制造標準，有力支撐電工鋼產(chǎn)品的動態(tài)質(zhì)量設計。在線自動質(zhì)量判定系統(tǒng)缺陷判定時間縮短為原來的六分之一，質(zhì)量判定時間縮短到1分鐘以內(nèi)，判定準確度提升到95%。特別是缺陷智能分切技術領先于國內(nèi)對標廠家。截至目前電工鋼產(chǎn)品綜合智能分切比例達96%以上。隨著質(zhì)量智能管控能力的提升，首鋼電工鋼產(chǎn)品尺寸精度，鐵損、磁性能等關鍵指標均達國際先進水平，得到客戶一致認可。同時協(xié)議帶出品率持續(xù)降低，產(chǎn)品盈利能力顯著增強，產(chǎn)品競爭力大幅提升。

（五）裝備智能化突破，推動操作集中化，現(xiàn)場無人化

電工鋼生產(chǎn)，工序多，流程長，人員密集，物料倉儲復雜，如拆捆帶、上套筒、盤庫等部分工序人員輔助作業(yè)區(qū)勞動簡單重復、強度大，既影響到整個作業(yè)線的人工作業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，又存在安全作業(yè)隱患的問題。

結合電工鋼制造過程工藝流程及產(chǎn)品特點，應用新技術和新理念，實施物流倉儲智能化升級，生產(chǎn)運行的智能視頻監(jiān)控改造，研發(fā)并采用智能天車、智能機器人等無人化/少人化裝備，以及對部分生產(chǎn)工藝的自動化升級改造，提高整個制造流程的作業(yè)效率。

裝備智能化典型案例介紹：

1.智能物流倉儲

（1）智能物流針對電工鋼與上游熱軋工序之間原料卷轉(zhuǎn)運過程中信息傳遞、作業(yè)效率、車輛調(diào)度等問題，研發(fā)了智能化電工鋼冷軋原料物流轉(zhuǎn)運管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合利用現(xiàn)代信息技術、智能感知等多項新技術，實現(xiàn)物流車輛進出庫自動導引及管控、鋼卷ID在線自動識別檢驗等自動化操作，規(guī)范原料物流轉(zhuǎn)運業(yè)務流程，降低了原料庫管理崗位的勞動強度，打通了酸軋原料轉(zhuǎn)運到上料整個流程的信息流，形成酸軋原料轉(zhuǎn)運至上線信息的一體化、智能化操作。

（2）智能倉儲系統(tǒng)包含軋后庫倉儲系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、天車控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)，是一種以倉儲、調(diào)度系統(tǒng)為核心，無人天車為手段，地面系統(tǒng)為輔助，突破了智能防搖擺技術、三維掃描成像技術、智能夾鉗技術等關鍵技術，實現(xiàn)庫區(qū)鋼卷業(yè)務智能化、無人化管理的生產(chǎn)服務系統(tǒng)。無人天車與智能倉儲系統(tǒng)有效解放了勞動力，避免了司機長時間繁勞作業(yè)狀態(tài)，實現(xiàn)了庫區(qū)鋼卷信息全流程跟蹤，取消了庫工盤庫、查找鋼卷、卷好核對等傳統(tǒng)作業(yè)流程，提升了整個軋后庫的智能化水平。

2.智能裝備應用

（1）電工鋼樣板自動取樣、制樣及磁性能自動檢測系統(tǒng)利用機器人裝備實現(xiàn)取樣過程樣本的“自動輸送、自動分揀碼垛、激光二維碼標識”、自動插片磁性能監(jiān)測，樣板收集等無人化操作。真正實現(xiàn)了從毛坯樣板分揀加工和磁性能檢測的全過程自動化，該項技術在電工鋼磁性能自動化制樣領域?qū)儆谑讋?chuàng)。

（2）結合電工鋼制造工藝在不同工序段的特點，研發(fā)了拆捆帶機器人、機器人自動儲運套筒系統(tǒng)、貼標機器人、鋼卷內(nèi)圈固定點焊機器人、取樣機器人5種不同類型的工業(yè)機器人用于實際生產(chǎn)現(xiàn)場，提高生產(chǎn)作業(yè)效率，保證了人員安全，同時為現(xiàn)場生產(chǎn)人員調(diào)配和人員管理提供了便利。

3.實現(xiàn)連退生產(chǎn)集中管控

在大量智能裝備投入的基礎上，人員集中和業(yè)務優(yōu)化勢在必行。參照國內(nèi)外類似項目經(jīng)驗，經(jīng)過調(diào)研后，嘗試完成部分操作室的合并。成功通過針對電工鋼一冷軋連退生產(chǎn)線通過自動化系統(tǒng)升級改造和功能提升，以及雙線集中操作和智能視頻監(jiān)控等工作，實現(xiàn)連退生產(chǎn)線少人化和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提升。

4.建立設備狀態(tài)診斷系統(tǒng)

軋智能工廠設備監(jiān)測與智能診斷系統(tǒng)監(jiān)測范圍覆蓋酸電工鋼生產(chǎn)的200多臺關鍵設備，新增振動、溫度等400多個監(jiān)測點，集成整合已有的液壓、電氣等各類監(jiān)測量1200多個。設備管理實現(xiàn)從“人工離線點檢”到“遠程在線監(jiān)測”，從“信息孤島”到“設備狀態(tài)大數(shù)據(jù)平臺”，從“事后人工分析”到“系統(tǒng)智能診斷”的設備管理變革。

小結：通過以上倉儲物流的優(yōu)化、自動化功能升級、智能視頻監(jiān)控、智能裝備及設備狀態(tài)診斷系統(tǒng)，有效規(guī)避操作風險，降低勞動強度。在此基礎上實現(xiàn)業(yè)務優(yōu)化、運維的集中。生產(chǎn)操作模式從現(xiàn)場多點位操作分散監(jiān)控到自動運行集中監(jiān)控，工作重點從關注操作運行到監(jiān)控運行專注工藝質(zhì)量管控。實現(xiàn)了生產(chǎn)管理質(zhì)的變革，實現(xiàn)了人員和操作的集中，并進一步整合業(yè)務，提升管理效率。真正實現(xiàn)了減員增效。

三、鋼鐵企業(yè)電工鋼智能工廠管理探索與實踐效果

（一）經(jīng)濟效益

1.生產(chǎn)集中運維，實現(xiàn)減員增效

智能倉儲、磨輥間、生產(chǎn)集中管控及機器人的應用，規(guī)避操作安全風險。實現(xiàn)了操作集中化，現(xiàn)場無人化。促進崗位業(yè)務整合優(yōu)化和減員增效，完成減員44人。

2.新產(chǎn)品研發(fā)周期縮短，提高盈利能力

智能設計平臺建設及研發(fā)管理模式的創(chuàng)新，縮短研發(fā)時間和試制次數(shù)。2018年2個新產(chǎn)品全流程借助研發(fā)平臺設計實現(xiàn)，提前2個月批量產(chǎn)生，搶占市場先機。實現(xiàn)當年盈利

3.生產(chǎn)效率提升，增產(chǎn)增效

智能工廠柔性化生產(chǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)效率整體提高，2018年實現(xiàn)無取向電工鋼增產(chǎn)6%，實現(xiàn)制造固定成本的降低。

4.協(xié)議帶出品率降低，產(chǎn)品競爭力提升

質(zhì)量管控平臺的建立和質(zhì)量管理手段的創(chuàng)新實踐，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量協(xié)議帶出品率持續(xù)降低，2018年協(xié)議帶出品率降低至1.72%。合格品增加實現(xiàn)質(zhì)量增利。

5.能源利用率提高，節(jié)能減排綠色生產(chǎn)

結合連退爐節(jié)能燒嘴、余熱回收等節(jié)能技術的應用，深度優(yōu)化能源調(diào)控，實現(xiàn)了能源介質(zhì)利用率的提升和機組生產(chǎn)經(jīng)濟運行。實現(xiàn)噸鋼能源消耗的大幅降低。2018年無取向電工鋼噸鋼能耗較2017年降低2.16kgce。

表1 智能工廠管理創(chuàng)新效益核算

電工鋼智能工廠管理創(chuàng)新的探索與實踐，給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，以減員增效、研發(fā)新產(chǎn)品盈利、固定費降本、協(xié)議帶出品率降低和節(jié)能降本的直接效益計算，參考管理創(chuàng)新的貢獻率，電工鋼一冷軋智能工廠管理創(chuàng)新項目年可創(chuàng)造經(jīng)濟效益1840.5萬元。

（二）管理效益

1.智能制造新材料，提升了企業(yè)的產(chǎn)品核心競爭力

首鋼無取向電工鋼具備所有牌號批量穩(wěn)定生產(chǎn)能力，產(chǎn)品尺寸精度，鐵損、磁性能等關鍵指標均達國際先進水平。智能工廠管理的探索與實踐有效支撐了高效低耗電工鋼產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量提升，產(chǎn)品已廣泛應用于家電、無人機、新能源電機等行業(yè)。為國家急需的低能耗、高效率電工鋼新材料的供應提供有力支撐。

2.智慧營銷新模式提升了客戶滿意度

全面融入客戶供應鏈管理體系，客戶黏性明顯增強，客戶服務滿意度不斷提升，首鋼品牌價值大幅提升。同時電工鋼產(chǎn)品性能提升，優(yōu)質(zhì)的服務對下游客戶產(chǎn)品成本和質(zhì)量控制提供了有力的支撐作用。

3.新技術支撐智能管理模式創(chuàng)新，提升了企業(yè)的綜合管控水平

利用高新技術，以現(xiàn)代化、信息化、智能化手段支撐管理模式創(chuàng)新探索和應用，大幅度提升企業(yè)的智能管理水平，增加企業(yè)生產(chǎn)柔性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品和服務質(zhì)量水平，首鋼產(chǎn)品市場占有率大幅提升。

4.形成了一個全方位協(xié)同的鋼鐵行業(yè)智能制造團隊，為智能工廠管理創(chuàng)新的深度探索儲備了人才

首鋼股份公司形成了完善的智能化應用推進機制和管理機構，構建了智能制造、工業(yè)機器人、大數(shù)據(jù)、自動化四個專業(yè)化的職工創(chuàng)新工作室，推進智能制造技術在企業(yè)的應用及實踐，并為智能工廠管理創(chuàng)新的深度探索儲備了人才。

（三）社會效益（或生態(tài)效益等）

1.成功申報國家2016年智能制造綜合標準化與新模式應用項目

整合首鋼電工鋼智能工廠的探索與實踐形成的智能制造項目，成功申報國家2016年智能制造綜合標準化與新模式應用項目-電工鋼一冷軋智能工廠，成為鋼鐵行業(yè)第一家獲批的智能制造新模式項目。

2.帶動了首鋼集團內(nèi)部及相關企業(yè)智能制造技術應用

在首鋼內(nèi)部股份、京唐、順義基地參照本項目實施案例，落地實施了拆捆帶、貼標簽等機器人、智能倉儲（無人天車）等智能制造技術項目。國內(nèi)多家鋼鐵和相關企業(yè)來進行參觀和交流，并借鑒開展智能制造探索和實踐。

3.為鋼鐵行業(yè)智能制造項目建設和管理創(chuàng)新應用提供了經(jīng)驗和參考

智能制造是一個長期過程，通過智能工廠實施打破原有思維局限，形成的一些鋼鐵行業(yè)智能制造經(jīng)驗和理念，對類似企業(yè)提升智能制造的信心，復制智能制造的技術和方法有示好的示范作用。另外本項目在實施過程進行頂層規(guī)劃與設計，并逐步實施的解決方案保證了各項目之間協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，也在行業(yè)內(nèi)許多企業(yè)實施智能制造過程中形成了共識。

4.綠色制造，減少溫室氣體排放

在國家鼓勵和發(fā)展的新能源、清潔型能源以及高效節(jié)能型產(chǎn)品應用的宏觀背景下，首鋼股份公司以低能耗高效率電工鋼新材料提供商為定位，推進低能耗、高效率電工鋼新材料的研發(fā)和制造。同時電工產(chǎn)品生產(chǎn)過程能源利用效率提升和可回收能源再利用技術的應用，降低不可再生能源的消耗，降低對大氣排煙溫度和污染物排放。智能管理、綠色制造，使天更藍水更綠。