——中國機(jī)電裝備維修與改造技術(shù)協(xié)會冶金分會
鋼鐵行業(yè)涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、消費(fèi)拉動大。近20年我國粗鋼產(chǎn)量連續(xù)走高,2020年高達(dá)10.65億噸,占全球粗鋼產(chǎn)總量的57%,碳排放占全球鋼鐵業(yè)碳排放總量超60%。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù),今年以來,我國主要用鋼行業(yè)帶動鋼材需求顯著增長。1-5月我國粗鋼產(chǎn)量為4.73億噸,同比增長13.9%。鋼鐵產(chǎn)能的增長,主要來源于兼并重組和產(chǎn)能置換導(dǎo)致的部分僵尸企業(yè)產(chǎn)能復(fù)活,同時,和近些年鋼鐵企業(yè)的持續(xù)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)線升級改造、自動化程度和設(shè)備效率提高也有著密不可分的關(guān)系。從世界范圍來講,冶金設(shè)備供應(yīng)商在中國、印度等處于工業(yè)擴(kuò)張期的發(fā)展中國家,以提供設(shè)備為主。對于歐美等發(fā)達(dá)國家,主要進(jìn)行現(xiàn)代化改造,提高設(shè)備效率和自動化、智能化程度為主,同時提供全程的維修服務(wù)。這也是再制造行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。
再制造產(chǎn)業(yè)作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的一環(huán),意義重大,尤其是發(fā)達(dá)國家,大多已經(jīng)形成比較完善的產(chǎn)業(yè)鏈。而我國再制造行業(yè)起步較晚,隨著國家對鋼鐵產(chǎn)能的總體控制,鋼鐵行業(yè)將由新建為主轉(zhuǎn)向升級改造、提產(chǎn)降耗和新技術(shù)應(yīng)用為的發(fā)展模式。這為我國冶金設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī),必將催生冶金設(shè)備再制造行業(yè)的快速發(fā)展、壯大。政府和協(xié)會有必要出臺相應(yīng)的法律、法規(guī)和政策給予引導(dǎo)、激勵和約束。
一、我國冶金設(shè)備領(lǐng)域基本情況分析
1.“雙碳”與環(huán)保現(xiàn)狀
我國具有冶煉能力企業(yè)達(dá)500多家,且結(jié)構(gòu)、裝備水平差異較大。我國的鋼鐵流程結(jié)構(gòu)主要以長流程為主導(dǎo),2020年我國電爐鋼產(chǎn)量占比僅10.4%,與世界平均水平30%左右、美國近70%、中國以外其他地區(qū)50%左右相比,仍有較大差距。這一流程特點(diǎn)決定了我國鋼鐵企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)是以鐵礦、煤炭、高爐-轉(zhuǎn)爐為主。能源結(jié)構(gòu)高碳化,煤、焦炭占能源投入近90%。據(jù)相關(guān)研究測算,長流程煉鋼的噸鋼碳排放量約2.1噸,短流程煉鋼噸鋼碳排放量約0.9噸。以年產(chǎn)量400萬噸的企業(yè)為例,降碳30%改造投資約需要35億元。據(jù)此匡算鋼鐵業(yè)降碳投資約需8000多億元。
當(dāng)下國內(nèi)在氫冶金技術(shù)和熔融爐煉鐵研究較多,而且也引起行業(yè)內(nèi)較多的關(guān)注。部分具備條件的企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn),氫冶金技術(shù)理論上可以減碳49%,隨著該技術(shù)的發(fā)展成熟,煉鐵工序以氫代焦或者代替部分焦炭,是國內(nèi)煉鐵減碳的一個主攻方向。
《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃(2016-2020年)》提出:冶金行業(yè)重點(diǎn)推廣節(jié)能減排技術(shù)、燒結(jié)煙氣循環(huán)、燒結(jié)煙氣多種污染物協(xié)同治理,高溫高壓干熄焦,超高壓煤氣鍋爐發(fā)電,中低溫?zé)煔庥酂峄厥张c利用,能源優(yōu)化調(diào)控技術(shù);示范推廣豎爐式燒結(jié)礦顯熱回收利用技術(shù),焦?fàn)t煤氣初冷系統(tǒng)余熱高效利用,可再生能源和清潔能源利用等。前沿儲備發(fā)展?fàn)t渣余熱回收和資源化利用。這些對于推動和促進(jìn)冶金設(shè)備制造、再制造行業(yè)的發(fā)展起到了積極的作用,也給冶金設(shè)備制造、再制造企業(yè)帶來了巨大的市場和發(fā)展機(jī)遇。
中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會印發(fā)的《鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)指南》中也明確提到:“鼓勵采用成熟可靠的智能化技術(shù)和產(chǎn)品,結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù),逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的智能化監(jiān)管,提高鋼鐵企業(yè)煙氣治理系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)維管理水平?!苯ㄗh企業(yè)建立無組織排放監(jiān)控體系和全廠集中管控平臺。這些指導(dǎo)性意見,對于冶金行業(yè)智能化控制、數(shù)字化車間提出來明晰思路,也為冶金環(huán)保設(shè)備智能化再制造提供了方向。
近年來國內(nèi)涌現(xiàn)出大量的以環(huán)保、煙氣治理、能源二次利用為主要業(yè)務(wù)的新型企業(yè),在除塵器改造、煙氣治理以及能源利用方面投入的大量的人力、物力和科研經(jīng)費(fèi)。但總體來說,雖然行業(yè)取得了長足的進(jìn)步,但在智能化,尤其是大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和5G等新技術(shù)應(yīng)用方面融入深度不夠,行業(yè)內(nèi)存在嚴(yán)重的低水平重復(fù)建設(shè),同質(zhì)化無序競爭仍然是當(dāng)下冶金環(huán)保設(shè)備行業(yè)的最大弊端。
2.設(shè)備生產(chǎn)與改造情況
冶金設(shè)備是主要為鋼鐵和有色金屬加工工業(yè)提供生產(chǎn)的專用設(shè)備,由于我國鋼鐵產(chǎn)量連續(xù)多年位居全球第一,同步帶動了冶金設(shè)備制造業(yè)的快速增長,形成了全球最大的冶金設(shè)備生產(chǎn)和應(yīng)用市場。由于我國重工業(yè)體系是在計劃經(jīng)濟(jì)體制下建立的,冶金設(shè)備制造行業(yè)屬于技術(shù)、資金和勞動密集型企業(yè),產(chǎn)品具有生產(chǎn)、加工和資金周轉(zhuǎn)周期長、資金占用量大、產(chǎn)品更新?lián)Q代慢等特征,這也形成了我國當(dāng)前冶金大型專用設(shè)備主要由國有大中型企業(yè)為主導(dǎo)的競爭格局。比如大連重工、中國一重、中國二重等幾家大型國有企業(yè)幾乎占據(jù)了國內(nèi)三分之一以上的市場。因此,冶金設(shè)備制造企業(yè)有明顯的專業(yè)性和技術(shù)壟斷性,這也決定了冶金設(shè)備尤其是大型專業(yè)設(shè)備,大多數(shù)是以大中型企業(yè)占主導(dǎo)地位。
2003年-2015年之間是鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展階段,國內(nèi)大多數(shù)冶金設(shè)備生產(chǎn)和制造企業(yè)擁有大量的訂單,在設(shè)備的性能方面研發(fā)投入較少,而設(shè)備的再制造也停留在簡單維修階段。隨著2014年國家對冶金行業(yè)采取財政緊縮政策,冶金行業(yè)進(jìn)入了兼并重組和內(nèi)部挖潛階段,同時,對環(huán)境保護(hù)和設(shè)備的參數(shù)性能和效率提出了更高的要求。行業(yè)內(nèi)開始在環(huán)保設(shè)備和工序效率方面進(jìn)行升級改造,這期間,冶金行業(yè)才慢慢興起了以運(yùn)維、維保和產(chǎn)線、設(shè)備、工藝技術(shù)改造為主要業(yè)務(wù),專門從事冶金設(shè)備再制造的中小企業(yè),冶金設(shè)備再制造才逐步進(jìn)入人們視線。
截止目前,在設(shè)備修舊利廢方面,行業(yè)內(nèi)大中型企業(yè)大多建有專門的分廠或者分公司從事這項工作,對于大型、精密、貴重的設(shè)備,則外委專業(yè)廠家修復(fù)、改造。但是,對于再制造的認(rèn)知仍然處于較低的水平,甚至沒有形成完整的再制造概念。
3.技術(shù)能力與差距分析
我國當(dāng)前冶金設(shè)備基本上形成了完整的體系,大部分設(shè)備性能和技術(shù)已經(jīng)達(dá)到或者接近世界先進(jìn)水平,完全具備了自主設(shè)計、制造、生產(chǎn)、加工大型鋼鐵產(chǎn)線設(shè)備的能力。但是,在設(shè)備性能、自動化和智能化方面,部分設(shè)備或者產(chǎn)線與國際先進(jìn)技術(shù)水平仍然具有較大的差距。比如煉鋼電爐與國外相比,在綠色節(jié)能、智能化、生產(chǎn)服務(wù)以及配套檢測技術(shù)等方面仍存在差距。大型成套冷、熱連軋機(jī)生產(chǎn)線仍然存在短板,與國際知名的達(dá)涅利、摩根、西馬克、哈飛等意大利、德國、日本企業(yè)的設(shè)備差距明顯,無法替代國內(nèi)的市場。許多核心技術(shù)對國外依賴性較強(qiáng),尤其是大型、精密設(shè)備方面自主研發(fā)能力和創(chuàng)新動力不高。
4.未來發(fā)展與定位
隨著5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,智能化必將成為未來冶金設(shè)備制造、再制造行業(yè)的發(fā)展方向,而我國當(dāng)前冶金設(shè)備在智能化研究方面明顯投入欠缺,尤其是燒結(jié)、煉鐵工序,很多設(shè)備系統(tǒng)自動化程度還很低,發(fā)展空間很大。測溫、測水、在線監(jiān)測等技術(shù)過分依賴進(jìn)口設(shè)備,對于目標(biāo)分析、在線優(yōu)化、閉環(huán)控制等智能化方面尚處于起步階段。比如燒結(jié)混合料水分的監(jiān)測和控制、高爐原料的實(shí)時在線分析、專家系統(tǒng)的研究開發(fā)、煉鋼工序控制分析系統(tǒng)等。
下一步冶金設(shè)備行業(yè)應(yīng)該提高信息化、自動化和5G技術(shù)的應(yīng)用,發(fā)展具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)含量、高可靠性、高附加值、高度智能化的高端智能再制造。提升監(jiān)測、分析、控制技術(shù),開發(fā)機(jī)電產(chǎn)品再制造技術(shù)等。推動建立冶金行業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、無人值守、專家系統(tǒng)、智能化車間建設(shè)。
二、當(dāng)前冶金設(shè)備再制造行業(yè)存在的問題
1.缺乏明晰的再制造概念
再制造概念雖然提出很多年,但是在鋼鐵和設(shè)備企業(yè)內(nèi)部對概念的理解存在著明顯的差異,大多數(shù)企業(yè)對于再制造的概念和范疇沒有清晰的認(rèn)識,許多僅僅停留在設(shè)備的修舊利廢層面。概念和范疇不清晰,是當(dāng)下行業(yè)發(fā)展混亂,界定模糊,難以統(tǒng)計行業(yè)的規(guī)模和資金數(shù)據(jù),無法有效的進(jìn)行行業(yè)規(guī)劃和準(zhǔn)確的指導(dǎo)行業(yè)發(fā)展。
2.行業(yè)處于無序發(fā)展?fàn)顟B(tài),缺乏正確的政策引導(dǎo)
其一,行業(yè)企業(yè)技術(shù)能力和裝備水平差異較大,而且競爭劇烈,導(dǎo)致追求短線發(fā)展,抄襲、套用現(xiàn)象普遍,為真正的研發(fā)單位造成困擾,進(jìn)而導(dǎo)致行業(yè)的低水平發(fā)展,企業(yè)的重復(fù)性投資。其二,由于鋼鐵企業(yè)數(shù)量的萎縮,企業(yè)為了保留客戶,只能減少研發(fā)費(fèi)用、深入挖潛,低價競爭,無形中造成了巨大的浪費(fèi),障礙了技術(shù)應(yīng)用與進(jìn)步。
3.缺乏完善的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)約束,層次和水平參差不起
冶金設(shè)備維修改造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不健全,對從事再制造行業(yè)企業(yè)來說,沒有準(zhǔn)入門檻,對企業(yè)規(guī)模、設(shè)備和技術(shù)能力缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證,導(dǎo)致不具備服務(wù)能力的企業(yè)殘次項目影響整個市場,降低了客戶的認(rèn)可度。對于產(chǎn)品來說,由于再制造很難以原生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)保持一致,從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量、性能和價值無法統(tǒng)一認(rèn)定,給制造商和用戶都造成較大的困擾。為此,很多用戶寧可使用新的設(shè)備,也不愿意接受維修、翻新或者改造的設(shè)備。這也無形中阻礙了再制造行業(yè)的發(fā)展與壯大。
4.創(chuàng)新動力不足,整體研發(fā)投資比例偏低
由于再制造產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定,而且用戶的認(rèn)可度較低,而且,設(shè)備、產(chǎn)線的升級、改造有時候會消耗更大的人力物力,從而導(dǎo)致設(shè)備企業(yè)更愿意生產(chǎn)新的產(chǎn)線和設(shè)備,不愿意投入過多資金在設(shè)備、產(chǎn)線基礎(chǔ)上二次開發(fā)。
5.部分技術(shù)處于壟斷地位,障礙了新工藝、技術(shù)、設(shè)備的推廣應(yīng)用
冶金設(shè)備以大型專用設(shè)備居多,部分設(shè)備的主要核心技術(shù)控制在大型企業(yè)手里,小企業(yè)不具備與其競爭的實(shí)力,最終形成了行業(yè)內(nèi)的技術(shù)壟斷局面。而在這些設(shè)備上的二次開發(fā),往往會受到原生產(chǎn)企業(yè)的抵制,這也是冶金設(shè)備再制造行業(yè)遇到的一個難題。
6.鋼企生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng),企業(yè)對新的技術(shù)接受過程緩慢
鋼鐵企業(yè)是連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè),在線的升級、改造往往需要系統(tǒng)的停機(jī)、停產(chǎn)。而且改造的效果往往后給后續(xù)的生產(chǎn)造成極大的困擾,因此,現(xiàn)場工人對于在線的局部或者系統(tǒng)改造持有抵觸心理,從而從一定程度上阻礙了新技術(shù)在原工藝產(chǎn)線上的實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用,對于鋼鐵設(shè)備行業(yè)的再制造造成了一定的困擾。
7.行業(yè)間融合度偏低,需加強(qiáng)政策引導(dǎo)
鋼鐵行業(yè)牽扯到的設(shè)備眾多,部分設(shè)備(尤其是冶金專用設(shè)備)和其他行業(yè)工作制度和工作環(huán)境差異較大,導(dǎo)致一部分新技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展落后于其他行業(yè)。這需要國家從政策上進(jìn)行有效引導(dǎo),只有做到深度的產(chǎn)業(yè)融合,才能更有效的促進(jìn)再制造在冶金設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。
8.生產(chǎn)線復(fù)雜,智能化、信息化、5G技術(shù)的應(yīng)用牽扯多專業(yè)協(xié)同
鋼鐵行業(yè)設(shè)備工作環(huán)境復(fù)雜,對外部情況判斷較多,許多設(shè)備需要人工操作判斷,這在以前無法實(shí)現(xiàn)連鎖和完全的自動化。但現(xiàn)在隨著大數(shù)據(jù)、信息化和5G技術(shù)的發(fā)展,許多工藝在大數(shù)據(jù)的支撐下已經(jīng)具備了智能化的基礎(chǔ)條件。但由于缺乏行業(yè)聯(lián)動和融合,這些技術(shù)在冶金設(shè)備上的開發(fā)進(jìn)展緩慢。傳統(tǒng)工業(yè)與現(xiàn)代科技的結(jié)合,是下一步推動冶金設(shè)備再制造行業(yè)發(fā)展的巨大動力。
三、發(fā)展冶金設(shè)備再制造措施與建議
1.協(xié)會層面成立再制造行業(yè)發(fā)展中心,加大理念導(dǎo)入
協(xié)會應(yīng)該建立全國性的再制造行業(yè)發(fā)展指導(dǎo)中心,對再制造的概念、范疇和政策加大宣傳力度,只有明確行業(yè)界限,才能針對性的開發(fā)、規(guī)范和促進(jìn)其發(fā)展,進(jìn)而吸納更多的行業(yè)會員單位,形成示范性的行業(yè)聯(lián)盟,推動冶金設(shè)備再制造行業(yè)發(fā)展。
2.加強(qiáng)再制造行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范建設(shè),統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前冶金設(shè)備再制造行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)是一個短板,一方面需要對從事該行業(yè)的企業(yè)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)門檻,對企業(yè)的人員結(jié)構(gòu)、專業(yè)能力、技術(shù)能力、設(shè)備加工能力、企業(yè)管理水平、服務(wù)意識等方面進(jìn)行認(rèn)定,可頒布相應(yīng)的行業(yè)或者國家認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),例如將協(xié)會發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CAMER 005-2020《冶金設(shè)備運(yùn)維、維修與改造企業(yè)服務(wù)能力評價規(guī)范》等企業(yè)能力評價規(guī)范上升為行業(yè)或者國家標(biāo)準(zhǔn)。為企業(yè)設(shè)定門檻,來提高再制造行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和技術(shù)含量;
另一方面需要對冶金專用設(shè)備再制造編制改造要求、過程控制和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),給冶金設(shè)備的再制造做出清晰的解釋,并對再制造應(yīng)達(dá)到的目的進(jìn)行界定,同時建立冶金設(shè)備再制造的過程控制和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),確保再制造產(chǎn)品在性能、效率或者自動化、智能化水平全部或某一方面超過原產(chǎn)品。提高再制造產(chǎn)品的技術(shù)含量,推動新興技術(shù)在傳統(tǒng)行業(yè)中的推廣應(yīng)用。
3.設(shè)立再制造創(chuàng)新國家獎項,從資金和政策上給予優(yōu)秀企業(yè)幫助和扶持
協(xié)會或者政府應(yīng)設(shè)立再制造創(chuàng)新國家獎項,獎勵那些再制造行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、節(jié)能、自動化、智能化或者經(jīng)濟(jì)效益等方面做出較大貢獻(xiàn)的企業(yè)或者個人,通過獎勵優(yōu)秀的企業(yè),設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)、樹立模仿、建立標(biāo)桿,并且對于優(yōu)秀項目在開發(fā)資金上給予扶持和激勵,引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行深入開發(fā)和跨界發(fā)展。
近些年,國家對冶金行業(yè)采取貨幣緊縮政策,鋼鐵行業(yè)的資金急缺,導(dǎo)致設(shè)備制造企業(yè)匯款困難,影響到冶金設(shè)備制造企業(yè)的健康發(fā)展。再加上環(huán)保管控越來越嚴(yán),部分地方采取一刀切的措施,對設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)行管控限產(chǎn),導(dǎo)致許多企業(yè)尤其是民營中小企業(yè),停產(chǎn)較多,有單難出貨,使企業(yè)陷入生產(chǎn)困局。在資金匯款周期長,疫情影響以及產(chǎn)能難以正常發(fā)揮的等影響下,企業(yè)生存困難,更無精力、資金和能力投入再制造開發(fā)。
4.打破壟斷,加強(qiáng)新工藝技術(shù)的推廣應(yīng)用
當(dāng)前,國有大中型企業(yè)以及設(shè)計院、研究機(jī)構(gòu)等掌握了主要大中型設(shè)備的核心、專利技術(shù),但是這部分企業(yè)更傾向于新建、更換或者EPC合作,在產(chǎn)線改造和設(shè)備的升級方面做的明顯不夠。根本原因在于企業(yè)關(guān)注點(diǎn)在于大的項目上,對于零星、分散的局部改造或者升級等再制造意義和價值認(rèn)識不夠,不愿意投入過多人力、物力。這也嚴(yán)重影響到國內(nèi)冶金設(shè)備再制造行業(yè)的健康、蓬勃發(fā)展。在這方面,國家應(yīng)該出臺相應(yīng)政策,鼓勵國有大中型企業(yè)進(jìn)行二次開發(fā),積極參與到冶金設(shè)備的再制造行業(yè)。
同時應(yīng)該鼓勵中小企業(yè)在大中型設(shè)備上的技術(shù)開發(fā)和再開發(fā),對于設(shè)備的局部性能進(jìn)行升級改造。支持企業(yè)將信息化、自動化和5G技術(shù)在原產(chǎn)線、設(shè)備上的應(yīng)用與推廣,對于新的工藝技術(shù)推廣降低門檻,并給予更大的支持和政策傾斜。
5.樹立標(biāo)桿,引領(lǐng)高端智能化技術(shù)的發(fā)展
推動建立千家高端智能再制造示范企業(yè)、運(yùn)維服務(wù)企業(yè)、信息化平臺和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。尤其是在我國當(dāng)前相對較弱的領(lǐng)域,積極激勵企業(yè)進(jìn)行智能化方面的應(yīng)用研究,開展高技術(shù)含量、高可靠性控制、高附加值等為核心的高端智能再制造,鼓勵綠色、環(huán)保、節(jié)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用,在機(jī)器人、數(shù)字化車間、云平臺、遠(yuǎn)程控制、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等領(lǐng)域加強(qiáng)跨行業(yè)合作與先進(jìn)實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用推廣。
6.加強(qiáng)企業(yè)引導(dǎo),支持鋼鐵企業(yè)與冶金設(shè)備廠家聯(lián)合研發(fā),跨界發(fā)展
大多大型鋼鐵企業(yè)均具有部分自主研發(fā)能力,行業(yè)協(xié)會之間應(yīng)建立聯(lián)動機(jī)制,通過協(xié)會間的合作,達(dá)成行業(yè)間的協(xié)作,最終實(shí)現(xiàn)再制造行業(yè)的跨界聯(lián)合與共同發(fā)展。
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