钢铁企业数字化工厂解决方案 需求要点 • 钢铁企业数字化工厂背景意义 • 钢铁企业数字化工厂关键技术 • 钢铁企业数字化工厂规划设计 • 钢铁企业数字化工厂需求要点 • 钢铁企业数字化转型实施路径 contents 目 录 一、 钢铁企业数字化工厂 背景与意义 当前钢铁行业面临产能过剩、环 保压力增大、市场竞争加剧等问 题，亟待通过技术创新和转型升 级提升竞争力。 行业现状 造，实现生产过程的可视化、可控制和可优化。 概念定义 数字化工厂能够提高生产效率、降低能耗和排放、优化资源 配置、提升产品质量和客户满意度等多方面的优势。 优势分析 数字化工厂概念及优势 钢铁企业数字化转型必要性 适应市场需求变化 随着客户需求的多样化和个性化，钢 铁企业需要快速响应市场变化，数字 化转型能够提高企业灵活性和市场反 应速度。 提升生产效率和质量 数字化工厂能够实现生产过程的自动 复杂工艺流程 高能耗和高排放 钢铁生产涉及多个工艺流 程和环节，需要精细化的 管理和控制。 钢铁生产是高能耗和高排 放行业，需要采取有效的 节能减排措施。 03 02 01 钢铁企业工艺特点 二、 钢铁企业数字化工厂 关键技术 实现工厂内设备、传感器、控制 系统等的全面互联，构建工业物 联网平台。 设备与系统互联 通过物联网技术实时采集生产现场 数据，确保数据的准确性和实时性。

网络化、智能化转型升级，深化钢铁行业供给侧结构性改革， 开创钢铁行业高质量发展新局面，实现从钢铁大国向钢铁强 国的转变。 1.1 钢铁行业数字化转型趋势分析 1.1.1 设备管理由传统维护向智能维护转变 钢铁企业通常部署有高炉等众多高价值设备， 以往只能 采取事后维护或者基于主观经验判断和固定失效周期的定 期维护， 很难准确识别设备故障并维修， 容易造成产线停滞 和生产安全等重大问题。随着智能传感器和通信技术的兴起， 求日益个性化， 加大了作出科学高效采销决策的难度。钢铁 行业传统的供应链只能靠契约合同保障，信息孤岛化问题突 出，物料信息难以在供应链中实现跨环节的自由流通， 大大 增加了企业运营成本。钢铁企业可将 ERP 、 SCM 等信息系 统 集成用于供应链整合， 构建上下游信息流通渠道，结合产 品 需求、原料供给和产能配置，及时调整生产计划，提高产 能 利用率， 减少库存积压， 保障订单稳定到期兑现。 的环保成本急剧上升。钢铁行业急需转变发展理念，重视环 保管理水平提升，加快由以前单纯追求产量扩张的粗放型生 产方式向追求优质低碳的清洁型生产方式转变。而物联网、 大数据、人工智能等数字技术的出现， 可以帮助钢铁企业实 时采集、监测、分析各生产环节的能耗和排污情况，集中企 业资源对重点环节进行工艺优化或设备升级，提高企业清洁 型发展水平。 1.2 钢铁行业工业互联网平台典型应用场景及实践 1

能力、用户洞察能力、数字化战略能力等七个方面，横向方面贯穿从 企业研发设计、生产过程、经营管理到客户服务全流程，纵向方面贯 通从平台建设、生产管理、业务管理到战略管控全环节。 通过数字化能力建设，钢铁企业可基于“分布式、网络化、平台 化、简流程”的特点与需求，建成 CPS 物理信息系统，实现物理实体与 数字虚体之间的有机融合；建成集“无人化工厂、平台化运营、协同化 生态”于一体的扁平化架构体系，实现企业生产管理的工序作业一键 、矿业 AI 、矿钢 AI 工业互 联网平台 鞍钢集团：紧密围绕企业新时期发展战略，以两化深度融合为目标，构建了企业数字化能力 模型，绘制了未来钢厂新蓝图。 典型的钢铁企业转型——宝武钢铁正在发生的变革  数字化转型的本质：重构企业业务模式、商业模式和核心竞争力  钢铁工业未来发展方向——数字化、智能化转型 目 录 一、数字化转型：企业最重要转型

鼓励具备条件的工业企业和园区利用煤层气（瓦斯）发电、生物 质发电、天然气冷热电联合供能，为工业生产提供绿色能源。 2.余能回收利用：鼓励工业企业和园区回收利用工业生产过程 中的余热余压，如钢铁企业的高炉煤气余压、水泥企业的窑尾余 热等，将其转换为电能或其他形式的可用能源，提高能源利用效 率。 3.其他能源形式：鼓励尝试引入高效热泵技术，利用浅层地热 能、空气热能等低品位热能为工业生产提供供热、制冷等需求；

EDF美国环保协会北京代表处 1.3 中国政策发展 国家层面，中国政府制定了一系列涉及零排放重型卡车的政策。例如： • 生态环境部联合多部委发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中规定，重点区域内 的钢铁企业，除采用新能源汽车或达到国六排放标准的汽车外，在橙色及以上预警期间，原则 上重型载货车应停止运输；与此同时，生态环境部也发布了水泥和焦化行业的超低排放意见。 • 2023年11月13日，工信

n 工具链：钢铁行业利用数字研发平台、生产工艺模拟、工艺流程设计等软件 ，开展新钢种性能预测 ，以及热处理、连铸、轧钢等工艺仿真优化 ，提升了钢铁行业创新研发与试验验证效率和质量。 n 数据链：钢铁企业利用标准化接口 ，加速 LI MS 与 PLM 、 MES 等系统数据互通 ，实现研发设计、试验与生产全链条数据贯通 ，助力缩短产品研发和产品试制周期。 n 痛点问题：钢铁工艺和新材料的研发需要产业链上下游企业的协同合作 ，实现采购、订单、物流、资金等信息的在线可视化 ，有助于建立良性供应链合作生态 ，实现上下游紧密协作 ，进一步降低钢铁全产业链生产管理运输成本 。 n 数据链：钢铁行业通过建立行业级数据规则 ，把上下游供应商、钢铁企业、物流中心、金融机构、用户企业等信息系统打通 ，形成端到端的数据透明共享 ，持续提升供应链周转和物流效率 ，降低供应链管理成本。 n 痛点问题：钢铁行业供应链上下游缺乏有效的协同决策机制和平台 ，信息共享程度不高 数据要素 ：产品订单信息、客户信息、生产操作参数、产品编码信息、技术评审信息 人才技能 ：冶金工程、控制工程、数据科学、机器学习系统设计 痛点问题 客户的需求往往具有不确定性和变化性 这给钢铁企业的生产和计划带来了很大的挑战 企业需要具备高度灵活的生产计划和调度能力 以适应客户需求的变化 n 现状评级：★★★ n 工具链：钢铁行业已经开始广泛采用数字化技术来支持协同生产 ，实现了生产过程的实时监控、预测和优化

时解决企业困难。 — 86 — 宝山钢铁股份有限公司数字化绿色化协同 转型发展案例 一、企业简介 宝山钢铁股份有限公司是现代化钢铁联合企业，在全球 上市钢铁企业中粗钢产量排名第二、汽车板产量排名第一、 硅钢产量排名第一，是全球碳钢品种最为齐全的钢铁企业之 一。公司积极响应绿色低碳发展需求，持续开发应用先进制 造和节能环保技术，研发和供应高强度、高能效、耐腐蚀、 长寿命、高功能、轻量化的绿色低碳钢铁产品，广泛应用于 A 级企业。 3.项目成果获授权专利 10 件（其中发明专利 4 件），企 业技术秘密 7 项。项目成果已在宝钢股份四大钢铁基地工程 化应用，达到超低排放要求，并推广至马钢、韶钢、新余等 钢铁企业，环保效益和社会效益显著。中国金属学会评价该 项科技成果整体达到国际先进水平，其中煤气硫含量连续性 软测量技术达到国际领先水平。 煤气源头硫污染治理和超低排放，能够减少 SO2 等污染 物 “零排放”。通过加大绿色低碳投入，主要工序能耗达到国 内标杆水平，实现“节能降碳、增产减污、绿色低碳”目标， 成为云南省第一家实现超低排放的钢铁企业。2022 年、2023 年，先后被工信部评为国家级“绿色设计产品”“绿色工厂”， 也是云南省第一家钢铁企业“绿色工厂”。 （四）以数字智造引领未来发展。呈钢集团在自动化、 信息化、智能化上持续耕耘和投入，先后上线 ERP 管理系统、 OA 办公系统、WMS

方案广泛应用于铁区、炼钢、 热轧、中厚板、棒线、型钢、冷轧、钢管及特钢等全产线全流程，成功打造了多个业内标杆工程，助 | 2024 爱分析 央国企数字化应用实践报告 12 力钢铁企业实现核心竞争力的提升与数智化转型。根据宝信软件 2024 年上半年财报，其与母公司 的关联交易仅占同类交易金额的 7%左右，显示出其在独立市场中的强劲竞争力。 市场洞察 2：DeepSeek

用实时监控，预警、待办、异常处理等手段提升流 程效率，加速采购业务运转，提升采购对制造的保供保产能力；构建供应商评估的管理体系和指标规 则，应用数据分析对供应商评估优化，优选和赋能供应商，共建钢铁企业生态圈。明晰采购成本构成， 综合考虑物料综合获得和使用成本，算好精细账，对标市场行情，精准计算采购综合效益；结合采购 中心掌握市场资源、长协情况，构建辅助决策模型在窗口期择机采购决策，形成最优性价比采购预案。 等问题， 数据难以兼容和转化为有用的资源，严重阻碍了数据要素价值的释放。 实施难度及复杂度 ·113· 案例亮点 本钢集团有限公司 本钢始建于 1905 年，是新中国最早恢复生产的大型钢铁企业之一，2010 年本钢北钢合并重组， 成立本钢集团有限公司，2021 年鞍本重组，本钢成为鞍钢集团控股子公司。主要产品包括铁矿石、 铁精矿、球团矿、石灰石，热、冷 、特，高速线材，不锈钢及铸管，在岗员工

源储能等绿色技术加速商业化，欧美对进 口产品碳足迹、绿色技术标准要求趋严 （欧盟 CBAM 碳关税 ） 1. 出口合规门槛：高耗能企业（如钢铁、水泥 ）出口需购买碳配额，增加成本 10%- 15% ，某钢铁企业因未达标，欧盟订单减少 30% 2. 新兴市场机遇：绿色技术企业（如隆基绿能 ）海外订单爆发， 2024 年光伏组件出口增 长 25% ，储能企业（如比亚迪 ）在欧美市场份额提升至 12% 3. 高端装备制造、生物医药等产业规模持续扩大； 3. 现代服务业快速发展，特别是生产性服务业，如金融、科 技服务等，向专业化、高端化迈进 。 1. 传统产业企业需加大转 型 投入，推进技术改造与 设 备更新 ，如 某钢铁企业投 资建设智能工厂，实现生产流程自动化与智能化，降低人力成本与 能 耗； 2. 战略性 新 兴产业企业迎来快速发展机遇，能够获取更多政策支持与 资源 倾斜， 加快技术研 发与 市场 拓展，如新