作者：李元鵬，汪小帆，王嘉駿，沈建飛

全球工業正經歷一場由傳統制造轉向數字化智能制造的變革，三方因素促成了這一轉型：一是市場需求的改變催生新的產品和服務需求，二是數字化驅動產生新的商業模式和內容，三是核心業務需要通過數字化轉型升級。具體到鋼鐵行業，數字化主要表現為：越來越多的鋼鐵企業開設電子商務交易與物流平臺來整合需求、優化供給，并從數據中挖掘新的商機；勇于“吃螃蟹”的領先企業引入大數據高階分析來實現人工經驗無法企及的質量穩定與效率提升，等等。同時，數字化趨勢也給鋼鐵行業帶來了全新挑戰，比如，乘用車的電動化和輕量化意味著鋼鐵企業需要更為積極地介入汽車客戶產品研發工作，提供更好的產品供應預測。

然而，鋼鐵行業整體的數字化轉型還比較落后，根據麥肯錫對全球各行業數字化程度的評價，包括鋼鐵在內的基礎材料及能源行業排名相對較為靠后。

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

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

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

鋼鐵企業生產流程復雜，即使單個工序也可能存在多個工業控制系統、生產執行系統等。數據來源非常之離散。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，基礎數據的持續可靠性也受到質疑。

常見問題：是否應該將全部數據都存儲在一起？如何將這些數據歸納梳理？如何將數據收集手段統一？是否要把所有的缺漏差錯數據補充完善？是否要等全部的計量表計接入網關？如何避免用錯誤的數據得出錯誤的結論？

大部分鋼企在建設信息化的時候缺乏規劃與統籌，并且缺少對數據與流程的統一管理，人為形成了流程與數據的“孤島”，職能部門之間信息不通，現場與公司之間信息不暢。這些單點系統在上線之初的確對生產管理帶來了一些效益，但隨著工藝變更、設備升級或是運維暫停會逐漸被淘汰擱置。

常見問題：歷史信息系統是推倒重來還是兼容并蓄？數字化轉型是統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籌管理？

一方面，關鍵工藝數據來源不完善。如燒結、高爐、轉爐等關鍵設備，特別是中小型設備，如2000 立方米以下高爐，150 噸以下轉爐的計量儀表配備并不齊全。主要生產原料，如熔劑、焦炭、廢鋼等原料的檢化驗樣本結果不具代表性，在線實際監測儀表也因為缺乏維護導致數據不準確的問題。

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境及物理化學參數有巨大差別，過程的指標關系不十分明確, 難以找出一個模擬目標來表達高爐過程的特征。某些國內企業也曾嘗試引進國際上相對成熟的專家系統，但由于原料質量波動大、工況環境差異大以及中方技術積累不足等原因導致落地實施效果并不盡如人意。

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

中國鋼鐵企業通常以“服眾”作為管理者的評價依據，將“技術能力”與“管人能力”作為選拔管理者的重要標準。要真正推動數字化轉型，企業的管理者需要將自身積累的經驗模型化，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，以結果與過程的偏差為導向對下屬與員工進行輔導與技能培養。當管理體系缺位時，經驗管理與直覺管理必然會阻礙數字化轉型進程。

在生產工藝、質量管理、設備管理等重要環節應用數據分析技術是生產數字化的核心要求。根據我們觀察，大量企業仍然將數字化等同于自動化與設備升級，忽視了對于自身分析能力的提升，沒有采用經驗與數字化結合的方法，將工作“完全外包”給軟件供應商或是咨詢公司。脫離了生產經驗與關鍵管理人員能力的同步提升，鋼鐵企業的數字化轉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字化轉型？我們的高管如何轉變自己？我們的員工需要什么技能？

大量企業在數字化轉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穩定改善，卻遇到了重重挑戰。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，數字生態轉型是關鍵之一。

數字化轉型與過去的制造管理系統（MES）或企業資源管理平臺（ERP）已經大不相同，并非由單一供應商承擔全責。鋼鐵企業都需要建立一整套的數字化生態圈合作伙伴，在不同的領域選擇各有優勢的合作伙伴分階段實現轉型工作的推進。

常見問題：我們到底需要什么樣的體系 、規劃和生態圈來推動數字化轉型？

在鋼鐵數字化轉型大潮中，行業內一些勇于嘗新的鋼鐵企業已經率先行動起來了。根據麥肯錫服務鋼鐵客戶推動數字化轉型的豐富經驗，轉型路徑大致分為兩種，一是夯實基礎路徑（以國企為代表），即以信息化基礎為起點，系統搭建跨工序的數據與軟件平臺，為后續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據與先進分析，以此作為試點突破。

夯實基礎案例：以某知名鋼鐵集團下屬鋼企為例，該企業圍繞戰略目標的轉型對整體數字化進行了系統性的改造提升。戰略上，以板材小批量定制化高端化的戰略轉型為目標，通過多品種、小批量、定制化的產品來滿足交付周期和交付質量日益提高的要求，提出了整體數字化轉型的規劃。技術上，在原有信息自動化系統五級架構的基礎上，借助互聯網和人工智能技術以及大數據技術在工業制造領域的應用，以全面支撐高強某型號產品生產為著力點，深入落實兩化融合，開始進行新一輪的自動化、信息化系統全面升級改造。具體來說，該企業從基礎信息系統開始，圍繞訂單設計系統、高級排程計劃與質量管理系統等一體化集成打通集團和工廠，實現生產制造全流程管理。向前走，該企業將基于其一體化數據平臺，用5 年時間利用工業物聯網（IIoT）、機器學習、大數據、云平臺深化轉型，推動降本增效。

試點推廣案例：某民營鋼鐵企業通過三年精益轉型，實現了地區成本最低的優秀成績，使用數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，逐步實現了鐵、鋼、軋、動力四大廠部的數字化用例落地見效，設立了全職的數字化團隊與首席數字化轉型官，招募了大數據分析師，走出了一條試點到推廣的轉型道路（見圖5）。戰略上，該企業進行了系統的數字化潛力診斷，在原先多年精益運營挖潛效益之上又識別出了巨大的數字化潛力目標，設立了以數字化轉型深化精益運營，支持企業成為中國建筑用鋼標桿的戰略目標。技術上，該企業選擇了轉爐提產與穩定鋼坯質量作為試點目標，通過實施轉爐槍位歷史推優、碳命中終點大數據預測、轉爐周期時間管理、二冷水噴嘴堵塞預警與車間業績管理系統五大模塊，半年時間實現了產量和一倒率的大幅提升。在此基礎上，該企業進一步堅定了實施數字化轉型的信念，并在之后的一年中實施了高爐硅穩定預測、煤氣平衡優化、軋鋼負差管理等超過10 個數字化用例，同步也引入了鋼坯噴碼機器人銜接煉鋼與軋鋼之間的數據跟蹤體系。向前走，該企業啟動了規劃數據管理架構與完善整體信息系統的規劃，設立了三年完善整體物聯網架構的計劃。組織上，該企業設立了全職數字化轉型團隊，任命了集團副總擔任首席數字化轉型官職務，并且在2019 年開始著手建立全職大數據分析師團隊，進一步深化推動轉型。

在全球服務了超過100 個數字化項目的基礎上，麥肯錫總結了一系列幫助生產型企業推動數字化轉型的要素，我們建議即將推動數字化轉型的企業進行對照查漏補缺，以共同推動鋼鐵產業的進步。

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

技術轉型：技術服務于業務，只有明確了業務需求與轉變方向，才能確定正確的數據管理方式（服務一個廠與服務一個集團的基礎架構和硬件投資可能存在高達上億元的差異）。在缺乏業務需求之前，我們并不建議大規模投資基礎設施。

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

變革管理：數字化轉型是一場變革，它要求高層領導的全情投入且保證承擔風險，使用效益倒逼而非技術推動，基于專業知識與變革管理相結合，而非單純技術應用。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果。

我們結合過去三年推動兩家民營鋼企與一家地區國企的數字化轉型經驗，總結出了數字化轉型的四大建議：

價值為本

任何企業推動數字化轉型，最終都要從企業業績上為客戶創造價值、為鋼鐵生產降本增效、為組織管理推動標準化、為員工降低勞動強度、為社會提高安全環保，以這些價值創造作為依據。鋼鐵企業可以從三方面思考數字化可能帶來的價值：

第一，連接客戶創造價值，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，并持續發掘客戶需求，以此來提供對應的產品與服務，傳遞、連接與增加價值。

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

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

精益與管理為綱

鋼鐵企業的管理轉型本質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生。數字化則是對精益落地之后的固化與推廣。一個優秀的鋼鐵企業在推動數字化轉型中必然以精益理念來梳理業務需求，將需求轉化為模型、軟件與工具，更好地幫助員工完成工作持續改進。

舉例：某鋼鐵企業將轉爐兩次出鋼的周期時間運用可編程邏輯控制器（PLC）數據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，持續發現生產管理過程中的時間損失，實現了產量5% 的提升。

推動轉型需要順勢而為

鋼鐵企業推動數字化轉型不能為了數字化而推動數字化，更多時候需要結合市場與工藝需求的變化順勢而為，通過數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，讓生產得到提升。

舉例：某鋼鐵企業在推動轉型的過程中遇到冬季限產鐵水減少的情況，必須在轉爐中大幅度提高廢鋼與鐵塊的添加比例來保證完成生產任務，通過口口相傳與互相交流的技術摸索時間長、代價大。轉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幫助，并和工藝廠長一起確定了轉爐結果評定指數，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，并且固化了對吹煉數據的應用。

落地數字化需要建立生態圈

從戰略規劃、信息系統架構設計、數據管理策略，到工業物聯網平臺與云存儲平臺的搭建，再到生產數字化用例的落地，鋼鐵企業不能滿足于“獨行”，而要致力于實現“共贏”，通過擇優合作來構建可持續的生態環境，并推進數字化轉型。

舉例：某鋼企在推動數字化轉型過程中，涉及第三方企業從數據存儲、生產執行系統、能源管理系統、單點自控、機器人等超過50 家相關方企業，真正建立了數字化生態圈，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據風險、IP 風險與能力風險等關鍵要素。

數字化轉型是一個集業務、組織、技術與變革管理于一體的綜合工程。在中國鋼鐵市場波動頻繁、大規模整合并購持續發生、環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字化手段彎道超車，因此數字化轉型成功與否決定了鋼鐵企業能否生存下去。是否應該轉型已經不是問題，如何轉型才是大量鋼鐵企業面臨的挑戰。雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越！讓我們在數字化轉型的道路上共勉！