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贯彻落实五大发展理念 推动冶金行业转型发展 ——“冶金与绿色制造”论坛报告选编

编者按

绿色制造是钢铁工业结构升级、化解产能过剩、产业发展的战略方向。17、18两日,中国工程院在鞍钢集团公司主办冶金与绿色制造论坛,旨在贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,加快绿色制造,推动冶金行业转型发展。

本次论坛聚焦冶金与绿色制造,20位院士及125位专家学者围绕推进冶金与绿色制造的新理念、新思路、新工艺、新技术,展开深入交流,共同探讨冶金绿色制造过程所面临的关键问题和应对良策。

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报告题目:

绿色发展与钢铁工业

殷瑞钰

钢铁研究总院教授级高级工程师、名誉院长

观点提要:绿色发展是源于环境保护领域,是培育新的经济增长点,保护生态环境活动的总和,也是资源承载能力和环境容量压缩下的可持续发展问题。

绿色发展有两个含义,一个是广义的,存量资产改造等方面;还有一个是狭义的,现有工业的绿色发展和绿色改造,具体来说,是和节能减排,与末端治理、清洁治理、循环经济、低碳经济、工业生态链和绿色生态链有不同程度的联系。

对钢铁行业而言,要打造与其他行业及社会的生态链接。“十三五”规划提出,要大力发展循环经济,实施循环发展引领计划,推进生产和生活系统循环链接,加快废弃物资源化利用。按照物质流和关联度统筹产业布局,推进园区循环改造,建设复合型循环经济示范区,促进企业间、园区内、产业间耦合共生。推进城市矿山开发利用,做好工业固废等大宗废弃物资源化利用,加快建设城市餐厨废弃物、建筑垃圾和废旧纺织品等资源化利用和无害化处理系统,规范发展再制造。实行生产者责任延伸制度。健全再生资源回收利用网络,加强生活垃圾分类回收与再生资源回收的衔接。鞍山也想搞这个,我觉得挺好,垃圾分类与钢厂剩余能源结合起来,还是很好的。

钢铁工业绿色发展,是指按照循环经济的基本原则,以清洁生产为基础,重点抓好资源高效利用和节能减排,全面实现低成本、高质量钢铁产品制造、能源高效转换和及时回收、大宗废弃物处理—消纳和再资源化等三个功能,具有低碳特点,能与其他行业和周边社会实现生态化链接,从而实现绿色发展模式。

钢铁工业绿色发展进程还是很快的,就拿吨钢综合能耗来说,2000年是920公斤,2015年是572公斤,也就是说这15年,平均来算降低了37%以上,还是很大的量。吨钢新水消耗从2000年的25.24到2015年的3.25,零头都不到。但是,钢铁工业绿色发展还是面临诸多的挑战:

挑战1:钢铁工业产能过剩与产出过大,能源消耗和污染物排放总量大。

产业布局高度密集,资源、环境承载力超载,京津冀、长三角、珠三角占国土面积8%,消耗全国42%的煤炭,生产55%的钢铁,消耗60%的铁矿石,产业布局过度集中,环境承载力严重超载,造成这些地区环境污染严重。

挑战2:企业节能减排进展不平衡。

重点企业产生了87%的钢,但是二氧化硫的排放物47%,剩下企业生产17%的钢,二氧化硫排放了53%。

挑战3:环保执法能否到位。

挑战4:钢铁产品出口量大,资源、能源、环境负荷重。

2005年我国成为钢铁产品净出口国,随后几年一跃成为世界最大钢材出口国。2016年出口钢材10843万吨,净出口钢材总量约达9496万吨。带来大量的资源、能源消耗,污染排放更加严重。净出口9496万吨钢材会多消耗新水3.21亿吨,等于22.5个西湖,多排放二氧化硫7.35万吨,烟尘7.02万吨,多消耗铁矿石15.8亿吨,运输需363万个车皮。

挑战5:钢厂“环保搬迁”不应一哄而起,要因地制宜。

因此,坚决贯彻中央关于供给侧结构性改革的战略性、全局性的方针和各项政策,必然成为钢铁行业的首选。

绿色化、智能化是钢铁工业结构升级、化解产能过剩、产业发展的两个主要方向。绿色化不仅是技术问题、环保问题,更是钢铁工业(包括铁矿山等)的总体发展战略方向。

绿色发展、循环发展、低碳发展是相辅相成的一个整体,需要在工程设计过程、企业改造过程、企业生产过程、投资过程、管理过程中得到充分体现。

加快推进绿色矿山建设,在资源富集、管理创新能力强的地区,选择重点矿山开展绿色矿业发展示范区建设。

当前,钢铁工业应该把绿色化作为行业发展的重要突破口来对待,特别是在充分利用废钢和烧结/球团、焦化、余热余能高效率发电及与城市、园区和谐共生等方面采取措施,取得实效。

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报告题目:

中国制造2025与钢铁工业智能制造发展

干勇

中国工程院原副院长中国钢研科技集团公司原董事长

观点提要:智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。全球新一轮科技革命和产业变革加紧孕育兴起,与我国制造业转型升级形成历史性交汇,智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业的重要发展趋势,对产业发展和分工格局带来深刻影响。因此,《中国制造2025》明确把推进智能制造作为主攻方向。

新一轮科技革命大潮澎湃,新一轮工业革命蓬勃兴起,当今世界,新一轮工业革命方兴未艾,其根本动力在于新一轮科技革命。信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用和集成式智能化创新是第三次工业革命的三大驱动力。

面对智能制造发展的新机遇和新挑战,为更好地推进钢铁工业智能制造的发展,需要掌握以下问题:钢铁企业两化融合现状,判断智能制造的基础条件;分析存在的问题,研究钢铁企业对智能制造的需求;明确钢铁智能制造的战略重点,推进智能制造有序发展。

目前钢铁行业两化融合发展的状况,在钢铁企业自动化技术发展现状方面是:生产线主要仪表和检测装置配备比较齐全,基础自动化和过程控制配制率高,数学模型在各工序成功应用。在钢铁企业生产管控系统技术现状方面是:MES(制造执行系统)在重点钢铁企业基本普及。EMS(能源管理系统)通过建立能源中心,实现了能源远程监控、集中调配,以及能源计划、质量、设备、成本综合管理等功能;深层次系统开始应用:高级计划排产、设备在线诊断、质量统计过程控制、产品质量分析及新品工艺设计等。在钢铁企业信息化系统发展现状方面是:随着企业管理水平的不断提高,钢铁企业信息化取得显著进展。一些重点企业在聚集了海量的企业生产经营管理信息资源的基础上,建立了数据仓库、联机数据分析、决策支持和预测预警系统,着手进行数据挖掘、商业智能等深度开发。出现了集团信息化系统,支持企业一体化购销和异地经营。

可以说,钢铁企业两化融合为开展智能制造奠定了一定基础,按照智能制造能力成熟度1—5级分析,钢铁企业智能制造能力成熟度分布在1.8—3.5之间(满分为5)。只是目前工艺过程数学模型的适用性差;全流程计划调度水平不高;全生命周期质量管控尚待打通;供应链协同存在较大差距;管控一体化水平有待提高等问题依然存在。

信息化和工业化融合是人类社会两个重要发展历史进程的交汇,应运而生的智能制造所催生的智能化技术装备、协同创新体系、敏捷、柔性化生产方式、集约化资源利用、精准化质量管理模式正在重塑新时期国际制造业竞争的新优势。为推进钢铁行业智能制造,我提几点建议:

一是站在产业高度,做好顶层设计。智能制造技术体系的建设是一项复杂的系统工程,其核心在于工业、产品和服务的全面交叉渗透,是集研发设计、物流采购、生产控制、经营管理、市场营销为一体的流程工业全链条、全系统的智能化体系。因此,需要我们站在产业高度,做好顶层设计,借鉴《国家智能制造标准体系建设指南》和《信息物理系统白皮书》,运用系统的分析方法对钢铁企业智能制造技术体系进行分析,探索钢铁企业智能制造技术体系架构和信息物理系统。并结合钢铁工业调整升级规划,以智能制造为重点,循序渐进发展,大力推进研发设计数字化、生产管控智能化、供应链全局优化等关键技术,构建新型现代化钢铁工厂,推动钢铁产业智能化、绿色化可持续发展。

二是根据企业发展战略,明确新型能力建设重点。各企业应根据自身特点和现有基础制定企业智能制造发展规划;根据企业发展战略,确定需要重点提升的能力需求;要高度重视产品质量、成本控制和满足定制化需求的能力建设。

三是加强业务之间协同、集成与优化。智能制造不仅关注单一业务水平提升,更要加强两个或两个以上的业务部门之间的管理协同、集成与优化;钢铁企业智能制造应重视以下业务的协同、集成与优化:全生命周期产品质量管控、供应链全局优化、一体化计划调度、全流程优化控制。

四是要充分发挥新的信息技术作用。智能制造是一项交叉学科融合,是在物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节融合发展起来的系统工程。因此,要充分重视研究工业互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术的快速发展,加强协同创新,以推动钢铁工业的智能制造健康有序发展。

在大数据智能制造时代的产品其核心价值已不是产品本身而是服务用户价值创造,构建互联网+钢铁产业创新服务平台经济体,实现大数据的分布式存储和共享。同时,结合高效的云计算技术,为钢铁材料的开发设计提供有力的技术支持,形成一个从产品研发、生产制造、到应用推广的一体化综合知识服务平台,从而打造制造业互联工厂模式,共创共赢生态圈。

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报告题目:

创新与绿色制造

王安

中国国际工程咨询公司党组书记、总经理

观点提要:中央提出“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,既是我们国家发展的趋势和规律,也是社会发展的趋势和规律,更是制造业能源工业的趋势和规律,这五大理念就是未来的发展方向。

创新说到底就是路径,绿色制造就是个平台,如果路径跟平台相互的辩证关系利用好了,就能不断地推动绿色制造,不断地形成新的业态,实际二者是一个互为辩证的关系。

创新到底是偶发事件还是有规律可循?我说,创新就是一个发现问题、提出目标并解决问题的过程。如何发现问题,如何提出目标,如何解决这个问题,实际上解决问题就是一个创新的过程,它是有内在规律的。这里从个体和团队两个层面来分析创新的规律。

个体创新,主要是有大量的知识、经验,以及你的视野。所谓的视野就是所见所闻,能够看到,能够听到的东西。现在是信息化的时代,应该说掌握大量的资料信息,这本身就是开拓你的视野。再一个就是创新要有兴趣,你对这个专业,对你所搞的事业得有兴趣,才能有利于创新,所以积累的东西多了,悟性就自然提升和改善了。再加上内外部的因素,包括国家的创新机制、外部市场的需求,还有市场竞争的压力,这些外部因素再加上企业或者是个体理念如果不一样,再加上使命、责任、值观不一样,综合学习能力、识辨能力就不一样了,像现在的大数据一样,积累的东西多了,规律性的东西就强了。

所以能不能创新决定你积累的多少,积累的多创新能力就强,悟性就强,思维方式就丰富,发现问题的能力也就强了;另外思想境界、理念不一样,可能对世界各个行业掌握的东西多了,视野宽了,提出的目标就不一样。在实现目标的过程中,不是好高骛远,而是根据内部资源、外部资源整合得多少,才提出下一步目标。实际上内外部的因素,最主要的是自身的积累,这是我的体会,主要是个体创新。

说到组织的创新,可能与个体不同的主要是在文化方面和团队组织能力的不同。文化如果好,协作能力就强,配合能力就强,最后可能组织这个团队创新的效果就好。再加上组织能力,因为不是个体创新,是团队创新,设计怎么去组织,提出目标、实现目标。

根据多家企业的经验,创新效果好坏就在于掌握了多少信息,看了多少信息,接触的范围越广,效果就越好,你没有看到、学到的,或者没有学过、干过的,可能离创新的目标就远了。积累的东西越多,创新的效应必然越明显。

下面探讨一下国家现在提出创建创新型国家,在国家层面应该思考、解决哪些问题;企业层面主要是创造哪些环境;个人层面应该积累什么东西,我觉得这就是形成创新型国家最基本的要素。

国家层面走向创新型国家,第一,主要是讲科普与我们每个人所学的专业有什么关系,应该说是跟国外相比,我们的科普资源不足,无论是农业、生态、科技各个方面没有做出总体的安排。国外发达国家小学大比例的教学任务是科普,我们这块占了多大的比例?你如果看的多了,你的兴趣点、你的潜质在哪些方面?你报考大学的时候是你感兴趣的那方面,现在是长辈帮着报志愿,可能你的工作跟兴趣就不相符合。我们这么大一个国家,这么多人口,会造成多大的人才浪费?

第二,我一直没有想通的一个问题,但近几年想明白了,我们发展的不够好就在于我们的教学模式。国外学生在阅读大量的社会资料,在这个过程中必然积累了比我们多得多的知识。那么做题的过程,就是一个丰富知识的过程,就是能力积累的过程。而我们把课本掌握得好了,一道题只有一个答案,老师好当了,但是学生不注意知识的积累,不注意思维方式的丰富。国外的教学模式是能力的培养、思维方式的培养。我们的这种应试教育也应该改变,这是一个推动国家持续进步、持续创新的重中之重的一个环节,我觉得多少年教育改革这一步没有走出去,如果把这一步走出去,我相信对我们建设创新型国家有极大助力。

第三,一个人从大学一毕业就在一个单位,也许就这一个单位、一个专业干一辈子,这在国内是常规性的做法和现实。国外能在不同的地区、不同的专业转几圈,大家想一想对每个人的知识积累、经验积累、视野的开拓、信息量的掌握,那是完全不一样的效果。我在想这几个方面如果国家能有所改进,我们这个勤劳智慧的民族创新就不会比西方发达国家差。

视野、思路决定了创新的高度。1998年我们去了澳大利亚,看了人家的港口通货量8000万吨,那时候我们的港口通货量小着呢,我深受触动。回来以后,我就想着把他们的技术用于我们的煤矿,正在我们做思考做规划的时候,美国有一家公司推广他们的三层网络技术,我们正好把这个技术用上了,实现了所有从井下到地面的无人运作,那是1998年我们搞信息化。2000年中央召开“十五大”,提出信息化带动工业化,大家记得这个口号吗?我们1998年已经把信息化做成了,那是煤矿企业的一次技术革命。

政策、机制是创新发挥作用的重要土壤。合理的政策机制设计可以构筑良好的市场环境,为企业激发创新活力提供保障。美国在创新方面始终引领世界,主要是有一系列的创新扶持政策,如2015年发布的新版《美国创新战略》,从多个方面构建了创新的生态系统。美国淘汰落后的产品、落后的人。欧洲死气沉沉就是缺少这种反向激励,所以这方面我们也应借鉴一下。

千华网 鞍山日报全媒体首席记者 程云鹤 整理

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责任编辑:怡然