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作者簡介

郭朝暉（1968-），男，山東濟南人，教授級高工，寶鋼研究院首席研究員。長期從事過程控制、數據分析與建模、信息化系統的開發與研究工作。曾先后擔任中國工業與應用學會副理事長，中國現場統計學會理事，上海市人工智能學會理事，上海市工業與應用數學學會常務理事。著有《管中窺道：技術創新的觀念與方法》。現為上海交通大學、東北大學、浙江大學、寶鋼人才開發員兼職教授、博導，上海市科協成人科技學院、上海市工會學院的特聘教師。

1　鋼鐵業過去與現在

改革開放之初，中國鋼產量大約為3000萬噸；2014年中國粗鋼產量8.23億噸，占世界總產量的50.26%；大中型鋼鐵企業的銷售收入3.6萬億元，相當于我國去年GDP總額的5.6%。

中國鋼鐵業用難以想象的速度發展了30多年，背后的支撐是經濟的發展。1978年，中國的GDP只有3650億元，2013年則達到了58.5萬億。鋼鐵業的迅猛發展，也是中國經濟騰飛的重要保證。從長的時間尺度看，中國鋼鐵業的發展是需求驅動的、產量與銷量大體匹配。鋼鐵需求量如此之大，與我國產業結構有關。有人認為，與建筑相關的產業鏈上，大約有兩億勞動力。鋼鐵業作為產業鏈上重要的一環，被迅速帶動起來。

產業鏈快速發展與我們的國情有關：改革之初是“十億人民、九億農民”、又面臨人口爆炸的嚴重形勢。要給“無限供給”的勞動力提供出路就要保就業。這時，投資“鐵公基”、房地產等建筑相關產業，就成了政府的必然選擇。另外，土地公有制，大大降低了土地使用成本，也促進了建筑相關產業的迅猛發展。

從大時間尺度上看，鋼鐵的產銷基本上是平衡的；但是，分解到具體的年份，卻總被產能過剩困擾著。這是因為：對鋼鐵的需求是波動中上升的，而產能卻是增加容易、降低難。受產能過剩的影響，最近鋼材價格一路下跌。現在鋼材的價格指數比25年前還要低，鋼鐵價格低迷，到了“一斤鋼材換不來一斤白菜、一噸鋼材賺不到一根棒冰”的程度。有人估計：中國鋼鐵行業的實際產能在12億噸左右，大約三分之一閑置。這讓鋼鐵企業面臨巨大的生存壓力。

2　鋼鐵業未來的壓力

未來鋼鐵行業的壓力非常大，體現在市場需求飽和、勞動力成本上升、環保壓力加大等幾個方面。

美國建國以來，大約使用了100億噸鋼。目前，中國建國以來產用鋼總量大約為85億噸，已建成了世界第一的高速公路和高速鐵路網絡，城鎮化率已經超過了50%，房地產建筑總量也在降低。目前，中國的人均用鋼量大約是美國的3倍、與日本基本持平。由此推斷中國對鋼鐵需求的高速增長期已經結束。

中國產業結構面臨調整。這背后有一個深刻的因素：人口和勞動力結構發生了重大變化。2008年左右，中國農村勞動力向城市轉移的階段基本結束。此后，勞動力供需關系發生本質性變化、人工成本迅速上升。其實，未來的勞動力危機將日趨嚴峻。2022年，1962年出生的大約2800萬人到了60歲的退休年齡。然而，新補充進來的勞動力大約只有1600萬左右。更可怕的是，這種情況將持續大約10年。隨著勞動力的減少和成本的上升，建筑業等用鋼大戶將會減少，并進一步影響到相關產業鏈上的各個行業，包括鋼鐵業。所以，從目前來看，國家對未來鋼鐵的需求已經走到了下行通道。

與此同時，勞動力短缺的壓力也會影響到鋼鐵業。事實上，現在的鋼企開始面臨勞動力短缺的壓力：在工作環境差的崗位上，已經很難找到合適的工人了。尤其許多又苦又累的崗位，是年輕人不愿意從事的行業。可以設想在老一代工人退休之后，鋼鐵行業也可能會爆發勞動力危機。

另外，如前所述，隨著國家的經濟發展、人均收入的不斷提升，人們對環境的要求也越來越高。鋼鐵行業是能耗大戶，耗煤的總量超過全國總量的10%。依照新環保法要求，鋼鐵企業的噸鋼環保成本可能要達到400元左右，遠遠超過了行業的噸鋼毛利。

3　智能制造是鋼鐵行業的未來

要應對挑戰，中國的鋼鐵行業必須將智能制造作為戰略發展方向。作為傳統產業，鋼鐵行業的產品研發已逐步進入“紅海”。冶金部原總工程師殷瑞鈺院士指出：智能化、綠色化是鋼鐵行業未來最重要的戰略發展方向。殷院士的觀點與“中國制造2025”、“工業4.0”要求推進智能制造的要求是相通的。事實上，智能化還是綠色化的重要技術支撐。

筆者認為智能制造的根本宗旨應該是“以人為本”。只有從這個角度看問題，才能洞悉智能制造的全貌、進入創新的“藍海”。通過推進智能制造，不僅可以減少勞動者數量、改善勞動者的工作環境、讓勞動者擁有更多的閑暇和自由，還可以為用戶提供更好的產品和服務、減少能源的消耗與排放，更好地保護自然環境。

鋼鐵行業智能化的終極目標很可能會讓若干崗位（尤其是勞動條件差的體力勞動崗位）無人值守。這個過程的推進無疑是漸近的、通過不斷提升勞動效率來實現。從勞動效率來看，韓國浦項的人均噸鋼產量是我們先進鋼廠的2倍以上。從勞動力總成本來看，兩國的勞動力成本已經接近。

“十三五”期間（2016~2020）是中國進入老齡化社會之前難得的緩沖期。過了這個緩沖期，鋼鐵企業的生存會面臨更加嚴峻的挑戰。企業應該抓住這個時機，提高自己的勞動效率。在國際上，無人行車、無人臺車、無人倉儲等技術都是相對成熟的，并且能夠顯著提高勞動效率。在“十三五”期間，應該大力發展相關技術。

機器人使用量是一個國家制造業發展水平的重要指標。中國的每萬名產業工人平均對應30個機器人，只是發達國家的十分之一。然而，我國鋼鐵行業的機器人使用量，低于國家的平均水平。機器人的發展空間也是很大的。通過采用機器人，不僅能減少勞動力數量，還能降低勞動強度和危險性，有利于安全生產、也有利于吸引年輕人加入。這樣就為應對未來的勞動力危機準備了條件。

智能制造的核心特征是互聯網和數字化。鋼鐵行業應該抓住機會，發展相關的技術。

互聯網的作用是填平供應鏈上的信息鴻溝、破除部門之間的信息屏障，以便拉近企業與用戶之間的距離，通過提供更好的產品和服務滿足用戶需求。

但是，互聯網能否充分發揮作用，依賴于數字化的基礎：基于數字化的智能設計和研發，能更好、更快地為用戶提供解決方案；基于數字化的智能生產，能最大可能地提高產品的質量和成材率，最大限度地降低成本、能耗和污染，還能讓生產組織和管理更加協調；基于數字化的智能供應鏈，可以顯著降低生產組織的難度和庫存成本。當然，所有的智能化都可能降低勞動強度、減少用工。

筆者認為，鋼鐵行業應該以推進產品生命周期管理技術（PLM）為抓手，推進數字化的研發和服務。PLM的本質作用，是將企業的知識和有用信息有效地積累起來，從而減少不必要的研發和嘗試，并實現企業內部各部門的協同。

通過互聯網，還可以將現場操作室集中起來，用于減少用工的數量、同時改善勞動者的工作環境。通過采用移動通信，可以讓員工隨時隨地地解決企業遇到的各種問題。這種做法，不僅可以減少現場值班的人員，還可以給職工更多的自由、從而更加有利于吸引優秀職工。

事實上，推動智能制造是全國性的工作。下游用戶推進智能制造后，對原材料質量和交貨期的要求將會進一步提升。對鋼鐵行業來說，這是挑戰更是機遇。

批量化生產和個性化需求的矛盾，長期困擾著鋼鐵行業。隨著鋼鐵電商的興起，鋼鐵的生產資源有可能實現全國性的配置。從而推進產線的專業化。除了電商模式，鋼企也需要產業鏈上的相關企業一起來推進信息的橫向集成。這樣的網絡一旦形成，游離于之外的企業很可能面臨更大的生存危機。

目前，浦項已經開展了工業4.0的智能工廠探索。浦項明確提出以“無人值守”為終極目標。如果他們取得了成功，對我國的鋼鐵行業無疑將是雪上加霜、甚至導致新一輪的落后。筆者認為中國的鋼鐵企業應該密切關注這一動向。如果以此為目標，工業大數據、設備自診斷等技術就會變得重要起來。

4　總結

“十三五”期間，中國鋼鐵業未來面對需求下降、產能過剩、勞動力危機、節能減排等多重嚴峻的壓力。所有挑戰都將是空前的。為了應對這些挑戰，鋼鐵行業應該大力推進智能制造。

推進智能制造的目的，不僅是減少勞動力數量、提高勞動效率，還能減少人為因素的干擾、提高生產過程的穩定性，對節能減排、提高產品質量、降低生產成本的價值也是巨大的。

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摘自《自動化博覽》2015年11月增刊