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郭朝暉（1968-），男，山東濟(jì)南人，教授級(jí)高工，寶鋼研究院首席研究員。長(zhǎng)期從事過(guò)程控制、數(shù)據(jù)分析與建模、信息化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究工作。曾擔(dān)任中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)理事，上海市人工智能學(xué)會(huì)理事，上海市工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事。著有《管中窺道：技術(shù)創(chuàng)新的觀念與方法》。現(xiàn)為上海交通大學(xué)、東北大學(xué)、浙江大學(xué)兼職教授或博導(dǎo)。

隨著《中國(guó)制造2025》的出臺(tái)，智能制造成為中國(guó)制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向。智能制造背景下，鋼鐵行業(yè)也面臨重新洗牌的危機(jī)，但危機(jī)往往蘊(yùn)藏著新的機(jī)遇。國(guó)家的扶持和新一代信息技術(shù)的發(fā)展為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造創(chuàng)造了前所未有的時(shí)機(jī)。本期記者特別專(zhuān)訪寶鋼股份研究員郭朝暉博士，請(qǐng)他談?wù)勚悄苤圃毂尘跋挛覈?guó)鋼鐵行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。

《自動(dòng)化博覽》：您認(rèn)為鋼鐵企業(yè)在向智能制造轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，亟待解決或改進(jìn)的關(guān)鍵問(wèn)題有哪些？

郭朝暉：很多年之前有“多、快、好、省地建設(shè)社會(huì)主義”的口號(hào)，現(xiàn)在看來(lái)這四個(gè)字是有先后次序的。30年前，高檔的鋼鐵產(chǎn)品、甚至是普通鋼鐵產(chǎn)品都是供不應(yīng)求的，那時(shí)我們關(guān)注的是產(chǎn)量、作業(yè)率。鋼鐵行業(yè)屬于大工業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)化水平要求很高，這也意味著鋼鐵產(chǎn)線的投資巨大。所以，造成當(dāng)年供不應(yīng)求的背景是資本投入不足。所以，當(dāng)投資不再是瓶頸的時(shí)候，鋼鐵產(chǎn)量就有條件迅速增加。基礎(chǔ)建設(shè)和汽車(chē)等下游行業(yè)的發(fā)展，也為鋼鐵的需求提供了巨大的市場(chǎng)。在大約20年的時(shí)間里，中國(guó)鋼鐵產(chǎn)能從1億噸上升到10億噸以上、粗鋼產(chǎn)量大約是世界的一半。這時(shí)，大部分鋼鐵品種開(kāi)始供過(guò)于求了。最近，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的放緩、市場(chǎng)對(duì)鋼材的需求降低。于是，鋼鐵行業(yè)成為“供給側(cè)改革”政策中要求壓縮產(chǎn)能的重點(diǎn)行業(yè)。

其實(shí)，如果從更大的時(shí)空尺度看問(wèn)題，產(chǎn)能過(guò)剩早已不是新鮮事。中國(guó)鋼鐵產(chǎn)能在過(guò)去的幾十年里一直面臨周期性產(chǎn)能過(guò)剩。只是適逢中國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛時(shí)期，這些過(guò)剩產(chǎn)能往往被迅速增長(zhǎng)的需求消化，受到的關(guān)注度相對(duì)較低。但是，這一次確與以往不同，從環(huán)境、資源、市場(chǎng)各個(gè)方面都遇到了瓶頸，為此鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。但是，如果放眼世界，產(chǎn)能過(guò)剩的現(xiàn)象在發(fā)達(dá)國(guó)家也發(fā)生過(guò)。其中，日本人在40年前就提出“好字當(dāng)頭”的理念：產(chǎn)能過(guò)剩之后追求的應(yīng)該是高質(zhì)量。當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入到微利階段之后，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始重視“精益生產(chǎn)”。有時(shí)候，省下1%的成本也能和利潤(rùn)處于同一個(gè)量級(jí)上、成為利潤(rùn)的重要來(lái)源。

我認(rèn)為，智能制造更多強(qiáng)調(diào)“快”的內(nèi)涵。也即快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化和用戶(hù)的需求。這種“快”不僅是針對(duì)普通產(chǎn)品的交貨期，往往還要針對(duì)用戶(hù)的特殊要求。而這種需求應(yīng)該是下游用戶(hù)不斷提升創(chuàng)新能力導(dǎo)致。這種“快”，是以“多”、“好”、“省”為基礎(chǔ)的，不可能指望“一快遮百丑”。

理順上述邏輯之后，可以清楚地分析中國(guó)鋼鐵行業(yè)面臨的問(wèn)題。

我國(guó)鋼鐵業(yè)度過(guò)了產(chǎn)能不足的階段，“多”的問(wèn)題已經(jīng)解決。但是由于發(fā)展過(guò)快，對(duì)“好”、“省”下得功夫不夠。現(xiàn)在要進(jìn)入“快”的階段，需要同時(shí)補(bǔ)上“好”和“省”這兩課。從某種意義上看，提高質(zhì)量、降低成本是鋼鐵企業(yè)永恒的主題，任何企業(yè)都會(huì)重視“好”和“省”。但是，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)往往不是靠管理和技術(shù)解決矛盾，而是簡(jiǎn)單地調(diào)整“平衡點(diǎn)”，為降低成本而降質(zhì)量或者為提高質(zhì)量而犧牲成本。這種“翻燒餅”的做法可以應(yīng)對(duì)短期的經(jīng)濟(jì)周期，卻難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)和管理水平的實(shí)質(zhì)性提升。所以，在推進(jìn)智能制造的同時(shí)，抓緊“補(bǔ)課”是亟需解決的問(wèn)題。另外，考慮到我國(guó)環(huán)境資源的約束不斷加強(qiáng)、勞動(dòng)力價(jià)格的不斷上升，“省”字的內(nèi)涵應(yīng)該更多地包含減少人工、降低能耗等內(nèi)涵。

《自動(dòng)化博覽》：現(xiàn)今各鋼鐵企業(yè)都在積極探索適合自身的智能化轉(zhuǎn)型之路，您認(rèn)為我國(guó)鋼鐵企業(yè)應(yīng)該從哪些方面入手來(lái)推動(dòng)智能制造戰(zhàn)略的有效落地？

郭朝暉：鋼鐵行業(yè)是自動(dòng)化程度較高的行業(yè)之一。我國(guó)有多家現(xiàn)代化的鋼鐵企業(yè)，不僅設(shè)備先進(jìn)，信息技術(shù)也是領(lǐng)先的。眾所周知，“個(gè)性化定制”是工業(yè)4.0的標(biāo)志性特征。我國(guó)部分先進(jìn)鋼鐵企業(yè)在20多年前就實(shí)現(xiàn)了“個(gè)性化定制”。當(dāng)然，這種情況的發(fā)生與鋼鐵行業(yè)的特點(diǎn)有關(guān)。鑒于這種情況，有些人感覺(jué)鋼鐵工業(yè)的智能制造似乎無(wú)路可走了。

但是，具備個(gè)性化生產(chǎn)的能力只是“工業(yè)4.0”的一個(gè)側(cè)面。個(gè)性化定制有很多負(fù)面問(wèn)題，如質(zhì)量變差、庫(kù)存變大、能耗增大、浪費(fèi)增加等。具體到鋼鐵行業(yè)，交接坯、質(zhì)量余材就很典型。工業(yè)4.0后半程的重點(diǎn)之一應(yīng)該重點(diǎn)解決這些負(fù)面問(wèn)題。過(guò)去，人們主要強(qiáng)調(diào)通過(guò)集約化生產(chǎn)、大規(guī)模定制的方法解決這個(gè)問(wèn)題，我認(rèn)為，在智能制造時(shí)代，鋼鐵行業(yè)還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)“個(gè)性化服務(wù)”。另外，即便某些鋼鐵企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“個(gè)性化定制”，現(xiàn)實(shí)中還是有很多約束。比如，供貨對(duì)象一般只適合比較大的客戶(hù)。面向中小客戶(hù)，將是未來(lái)鋼企必須考慮的問(wèn)題。而要解決這個(gè)問(wèn)題，也會(huì)帶來(lái)很多挑戰(zhàn)，不僅要提升制造環(huán)節(jié)的智能化程度，也要提升服務(wù)的個(gè)性化程度。

鋼鐵行業(yè)是自動(dòng)化程度比較高的行業(yè)。但是與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)相比，我們的人均產(chǎn)鋼量還有較大的提升空間。隨著勞動(dòng)力成本的提升，必須關(guān)注自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提高，不僅包括體力勞動(dòng)的自動(dòng)化，還應(yīng)該包括知識(shí)的自動(dòng)化。冶金部原總工程師殷瑞鈺院士曾經(jīng)提出：智能制造搞CPS不僅要關(guān)注Cyber還要關(guān)注Physical。我非常贊同這個(gè)觀點(diǎn)。與典型的離散制造業(yè)相比，鋼鐵流程并非是完美無(wú)缺的、是個(gè)能量不斷耗散的過(guò)程。很多企業(yè)的生產(chǎn)流程存在重大問(wèn)題。即便是在智能制造時(shí)代，也必須重視流程和設(shè)備這些基本問(wèn)題。

《自動(dòng)化博覽》：如今物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，這是否給鋼鐵行業(yè)帶來(lái)一些機(jī)遇和挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在哪里？您認(rèn)為應(yīng)如何應(yīng)對(duì)？

郭朝暉：在我看來(lái)，推動(dòng)智能制造技術(shù)的基本動(dòng)力是包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算在內(nèi)的ICT技術(shù)。對(duì)鋼鐵行業(yè)而言，這些都是機(jī)遇，但如果別人抓住了機(jī)遇而我們沒(méi)有抓住，機(jī)遇就變成了挑戰(zhàn)。我們實(shí)現(xiàn)智能制造，關(guān)鍵是要?jiǎng)?chuàng)造價(jià)值。ICT技術(shù)為鋼鐵行業(yè)帶來(lái)了新的價(jià)值創(chuàng)造路徑。即加強(qiáng)協(xié)同和共享。其中，協(xié)同不僅包含部門(mén)內(nèi)部，更包含企業(yè)之間、乃至整個(gè)供應(yīng)鏈；共享則涉及物質(zhì)資源、知識(shí)、信息以及人才的共享。通過(guò)協(xié)同和共享，可以提高效率、降低成本、避免質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生，快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化。我認(rèn)為，智能制造的大邏輯就是這樣。

然而，無(wú)論是協(xié)同還是共享，都不是一個(gè)部門(mén)內(nèi)部的事情。對(duì)一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有統(tǒng)一的頂層設(shè)計(jì)，協(xié)同和共享是不可能實(shí)現(xiàn)的。為了便于協(xié)同和共享，常常涉及到部門(mén)之間的業(yè)務(wù)整合、企業(yè)間商業(yè)模式的創(chuàng)新、市場(chǎng)定位的改變。這就是所謂的轉(zhuǎn)型。只有這些前提條件搞好了，技術(shù)才能發(fā)揮作用、創(chuàng)造價(jià)值。但是，要把這些前提條件搞好，公司的高層必須有自己的思路。所以，如果把智能制造單純看作技術(shù)人員的事，是注定要搞偏的。這是一個(gè)很?chē)?yán)峻的挑戰(zhàn)。

《自動(dòng)化博覽》：在中國(guó)經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”的發(fā)展趨勢(shì)下，鋼鐵企業(yè)面臨哪些難題？您如何看鋼鐵行業(yè)的未來(lái)發(fā)展？

郭朝暉：從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，市場(chǎng)增長(zhǎng)可能會(huì)面臨停滯乃至萎縮，這或許是最大的挑戰(zhàn)。幾年前我曾預(yù)言：部分經(jīng)營(yíng)差的鋼鐵企業(yè)可能要被淘汰出局，現(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)預(yù)言已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。第二個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自于環(huán)境保護(hù)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的日趨強(qiáng)烈，對(duì)鋼廠的要求越來(lái)越高。更有甚者，鋼廠往往被當(dāng)做環(huán)境問(wèn)題的替罪羊，首先受到?jīng)_擊。第三個(gè)挑戰(zhàn)是勞動(dòng)力成本的上升。由于鋼廠的工作環(huán)境相對(duì)較差，招工的壓力也會(huì)越來(lái)越大。面對(duì)市場(chǎng)的挑戰(zhàn)和激烈的競(jìng)爭(zhēng)，只有通過(guò)創(chuàng)新才能解決問(wèn)題。物競(jìng)天擇適者生存，只有創(chuàng)新能力強(qiáng)的企業(yè)才能生存下去。有研究機(jī)構(gòu)指出，未來(lái)90%的技術(shù)創(chuàng)新與ICT技術(shù)有關(guān)。這大概是鋼廠必須重視智能制造的原因。

環(huán)境問(wèn)題，需要做兩個(gè)方面的工作。一方面，鋼鐵企業(yè)內(nèi)部，必須加強(qiáng)環(huán)保的投入和研發(fā)，確保達(dá)標(biāo)排放并讓指標(biāo)越來(lái)越好。同時(shí)還要研究鋼企如何與城市共生的問(wèn)題。鋼鐵廠能產(chǎn)生污染，但同時(shí)也能消除污染，如利用鋼廠的設(shè)備，能夠消納城市產(chǎn)生的各種垃圾，有利于城市的環(huán)境保護(hù)。另一方面，還要制約對(duì)鋼企的妖魔化。我們知道某些城市把鋼企移走了，其污染仍然是日趨嚴(yán)重，而國(guó)外的一些鋼企距離城市很近，環(huán)境仍然很好。對(duì)于勞動(dòng)力成本上升的問(wèn)題，同樣應(yīng)該通過(guò)推進(jìn)自動(dòng)化、智能化來(lái)解決。韓國(guó)浦項(xiàng)曾經(jīng)提出一個(gè)目標(biāo)：將來(lái)要建設(shè)無(wú)人值守的智能化工廠。在我看來(lái)，這可能是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的終極目標(biāo)。

我相信，鋼鐵行業(yè)面臨眾多挑戰(zhàn)，但前途依然光明。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，鋼鐵作為“工業(yè)的骨骼”，其良好的性?xún)r(jià)比、充足的儲(chǔ)量都是其他材料無(wú)可代替的。隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，鋼鐵的性能不斷提升，將為鋼鐵企業(yè)的未來(lái)帶來(lái)曙光。在有些場(chǎng)合，只要用過(guò)去幾分之一厚度的鋼板，就可以達(dá)到相同的質(zhì)量要求。另外，從材料的全生命周期來(lái)看，鋼鐵是一種節(jié)能環(huán)保的綠色材料，只要經(jīng)濟(jì)條件允許，在很多場(chǎng)合可以大范圍地代替水泥、塑料乃至其他金屬材料，促進(jìn)全社會(huì)環(huán)境質(zhì)量的上升。只要我們堅(jiān)持創(chuàng)新，鋼鐵行業(yè)將會(huì)長(zhǎng)久地伴隨著人類(lèi)實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年11月刊