劉獻東
數字化雖然是幾十年前就有的概念，但是在工業(yè)4.0時(shí)代得到了更快發(fā)展。特別是歐盟于2020年3月10日發(fā)布了“歐洲工業(yè)新戰略”，明確了歐洲工業(yè)新戰略的未來(lái)愿景：具有全球競爭力和世界領(lǐng)先地位的工業(yè)、為氣候中和鋪平道路的工業(yè)、塑造歐洲數字未來(lái)的工業(yè)。數字化轉型也是歐盟“綠色新政”的關(guān)鍵舉措。
9月份，歐盟主席馮·德·萊恩在歐洲議會(huì )全體會(huì )議上指出，必須推動(dòng)“歐洲的數字化十年”轉型變革，制訂一個(gè)“歐洲數字化的共同計劃”，并明確2030年的發(fā)展目標。她認為，未來(lái)5年，全球工業(yè)數據量將提高兩倍，隨之而來(lái)的機遇也將增加4倍。目前歐洲80％的工業(yè)數據從未被使用過(guò)，存在嚴重的浪費問(wèn)題，而數據經(jīng)濟將是歐洲工業(yè)轉型的強大引擎，這也是基于“Gaia-X”構建歐洲云增加歐洲數據主權的原因之一。歐盟工業(yè)界還將同時(shí)關(guān)注人工智能等技術(shù)的開(kāi)發(fā)、數據連接等基礎建設問(wèn)題。
值得關(guān)注的是，歐洲鋼鐵行業(yè)的“數字化轉型”和“低碳冶金技術(shù)革命”兩個(gè)主旋律是交織并存的。在零排放領(lǐng)域，數字技術(shù)也將發(fā)揮重要作用。如“氫基直接還原鐵工藝技術(shù)”的領(lǐng)先者意大利特諾恩集團（Tenova）和微軟在工業(yè)4.0方面展開(kāi)合作，借助微軟的Azure平臺針對鋼鐵行業(yè)的創(chuàng )新解決方案，聯(lián)手創(chuàng )新冶金行業(yè)。
歐洲鋼鐵行業(yè)數字化轉型面臨的挑戰
在數字化轉型中，有4個(gè)重要的杠桿：數字化數據、自動(dòng)化、連接性、數字客戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)。同時(shí)，數字化轉型要面臨以下4個(gè)維度的挑戰，以實(shí)現所有系統和生產(chǎn)單元的集成：
“垂直集成”，即從傳感器到ERP（企業(yè)資源計劃）系統經(jīng)典自動(dòng)化級別的系統集成。
“水平集成”，即整個(gè)生產(chǎn)鏈中的系統集成。
“生命周期集成”，即從基礎工程到退役的整個(gè)工廠(chǎng)生命周期的集成。
“橫向集成”，即基于鋼鐵生產(chǎn)鏈之間的決策，涉及技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境等方面。
歐洲工業(yè)數字化轉型的框架
歐洲工業(yè)4.0中包含以下3種不同的制造模式。
第一種：智能制造（IMS），采用先進(jìn)的制造技術(shù)和信息，以?xún)?yōu)化產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)過(guò)程。第二種：基于物聯(lián)網(wǎng)的制造，它依賴(lài)于開(kāi)發(fā)和利用智能制造對象（SMO）。第三種：云制造。
筆者對歐洲鋼鐵行業(yè)“數字化轉型”的相關(guān)概念解釋如下：
“數字化”是指將交互通信、業(yè)務(wù)功能和業(yè)務(wù)模型轉換為數字形式?！皵底只贝龠M(jìn)了將數字技術(shù)集成到業(yè)務(wù)領(lǐng)域中?！皵底只D型”重要的不僅僅是從“模擬”到數字數據和文檔的簡(jiǎn)單轉換，而是創(chuàng )建業(yè)務(wù)流程之間的網(wǎng)絡(luò )、高效率的界面、集成化的數據交換和管理。
“工業(yè)4.0”是基于過(guò)程操作中的新互聯(lián)技術(shù)，涉及互操作性、信息去中心化、實(shí)時(shí)數據收集以及增加的靈活性，這4點(diǎn)也是第四次工業(yè)革命的主要方面?！肮I(yè)4.0”一詞在德國政府的“高科技2020戰略” 的倡議中首次使用。與“工業(yè)3.0”相比，在“工業(yè)4.0”中，設備可自動(dòng)運行而無(wú)需人工干預或非常有限的人工干預。特別是增強的自動(dòng)化和與網(wǎng)絡(luò )物理系統（CPS）的連接性，包括能夠自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作并相互獨立控制的智能機，存儲系統和生產(chǎn)設施。此外，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IOT）可以交換由實(shí)時(shí)工作的傳感器提供的信息，通過(guò)開(kāi)發(fā)預測模型進(jìn)行數據分析，并將數據傳輸到本地服務(wù)器或云服務(wù)器。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以在早期發(fā)現和預測系統運轉過(guò)程中的異常情況，以及根據“預測性維護”范式用大數據預測關(guān)鍵部件的剩余壽命，最終實(shí)現整個(gè)生產(chǎn)鏈中的產(chǎn)品高質(zhì)量管理。
數字化轉型是第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵環(huán)節，大量新的使能技術(shù)（KETS）將得以應用。物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、大數據、云計算、機器學(xué)習（ML）、人工智能（AI）、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)、新一代傳感器、機電一體化和高級機器人技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )安全、3D打印、數字孿生、機器對機器（M2M）通信等均包括在內。通過(guò)這些技術(shù)的應用，以及更高層面的互聯(lián)合作、資源共享，開(kāi)拓新的商業(yè)模式。
支撐歐洲鋼鐵行業(yè)數字化轉型的
3類(lèi)主要研究項目
第一類(lèi)是研究活動(dòng)數字化和使能技術(shù)的開(kāi)發(fā)項目，包括物聯(lián)網(wǎng)、大數據和云計算、自組織生產(chǎn)、生產(chǎn)線(xiàn)模擬、信息物理系統（CPS）、智能供應鏈網(wǎng)絡(luò )、垂直和水平整合、預測性維護、網(wǎng)絡(luò )安全、增強的工作維護和服務(wù)、物流車(chē)自動(dòng)駕駛、知識管理的數字化。
第二類(lèi)是“煤炭和鋼鐵研究基金”資助的研究項目，最活躍的參與者包括：德國B(niǎo)FI、瑞典MEFOS / KIMAB、意大利RINA CSM、 圣安娜（Sant’Anna）、蒂森、安米、塔塔、蓋爾道（Gerdau）、奧鋼聯(lián)、普銳特（PRIMETALS）和西馬克（SMS Siemag）、達涅利。
第三類(lèi)為歐洲針對鋼鐵行業(yè)的數字化和低碳技術(shù)的其他資助計劃。如“第七框架計劃”（FP7）（2007–2013）及其后續版本“歐洲地平線(xiàn)計劃”Horizon 2020（2014–2020）。這些項目大多數是在2014年至2017年之間啟動(dòng)的。部分項目包括：DISIRE、CoPro、FUDIPO、MORSE、RECOBA和COCOP等。在工業(yè)4.0概念提出之前，這些鋼鐵行業(yè)數字化轉型的項目就已經(jīng)開(kāi)始運行。
《中國冶金報》（2020年12月25日 02版二版）
