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第四章 大国重器,走向中国制造2025 (第1/5页)

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钢铁是怎样用“数据”炼成的:攀钢的转型之路

大多数人很难理解,像钢铁冶炼这样的传统行业,怎么会与互联网、大数据这样的新词汇联系在一起。但事实上,数字新经济的意义就在于,它并非与传统经济截然对立,而是用新的眼光将传统经济“透视”一遍,用数字化的手段去重塑传统经济中的瓶颈环节,以达到提质、增效、降本的效果。

攀钢对数字化技术的运用,就是解决了生产线上的瓶颈环节,把原来需要依赖人的经验和专注度的环节,用大数据和AI替换掉。由于大数据的计算比人工更快、更稳定,带来的效果就是产线运转得更快速,反应料添加得更准确,产品质量更稳定。中国千千万万的实体企业,就像攀钢一样,它们并不像互联网企业那样天然地需要“云”背后的算力和存储,但数字技术在企业生产和管理上切切实实的推动作用,最终会让它们因为“看见”而“相信”。

——吴晓波/财经作家

到大山里去

凉山州,西昌市。

这是一个美丽的小城。西昌长年气候温和,有“小春城”之称,城市靠泸山,面邛海,山、水、城相依相融,刚柔并济。由于高海拔、多晴天,西昌的月亮又大又明,分外皎洁。古时,走西南丝绸之路的商旅,将路途中最美的三个古镇概括为“清风雅雨建昌月”,西昌(古称建昌)即位列其中。

这也是一个偏僻的小城。尽管与成都的直线距离不过350公里,但因僻居大凉山腹地,道路曲折难行,两地之间大巴车通行需要6.5个小时,乘坐火车则要10个小时以上。交通上的不便利,使西昌即使坐拥美景,依然难以吸聚人口。70余万西昌人分布在2600多平方公里的广阔土地上,仿佛撒在大饼上的芝麻。

但是,在这片苍茫大地之下,却蕴含着丰富的宝藏。在攀(枝花)西(昌)地区,分布着我国境内最大规模的钒钛磁铁矿,钒储量占全国的54%,钛储量则高达91%——钒、钛是磁铁矿重要的伴生金属,也是生产某些高端特种钢不可或缺的合金原料。巨大的矿藏,纵深的战略位置,使得20世纪60年代三线建设启动时,攀钢集团(以下简称“攀钢”)——它也是中国战略后方最大的钢铁联合企业——在攀枝花应运而生。

到了2008年,曾经的建设对象成了建设主体。这次,身穿工作服的攀钢人,将目光投向了西昌。他们风尘仆仆地赶到这里,决心在这里建一座先进的钢铁钒钛企业。

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到大山里去。站在西昌钢钒总部大楼的平台上远眺,远处是苍茫的云和山。十多年前,一群心怀理想的攀钢人来到这里,决心要在这里建一座能够百分之百实现信息化的钢铁企业

先进到什么程度?用攀钢集团西昌钢钒有限公司副总经理周敏的话来说:“在建设的时候,所有设备、工艺都是全球最先进的……我们所有的工序,从原料烧结、焦化、高炉一直到最后的轧钢,完全实现了自动化。”

但是,鞍钢集团党委常委兼副总经理、攀钢集团党委书记兼董事长段向东似乎并不满足于此:“我们追求百分之百的、极度的自动化和信息化,但还做不到。开玩笑地讲,96%以上是有的。”

最令他纠结的倒还不是那4%的差距。大多数局外人难以理解的一点是,钢铁这个听起来“傻大笨粗”的传统行业,其实是大工业门类中流程最长、复杂程度最高的行业之一。一位阿里云工程师说,其复杂程度甚至可以与被称为“民用工业皇冠上的明珠”的汽车行业相比。炼钢产业链向上溯及铁矿石,中间涉及烧结、炼焦、高炉炼铁、转炉炼钢、连铸等大工序,向下则涉及加工(热轧、冷轧)、配送等环节。

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来料的最优配比、炼钢的理想温度,极为复杂的流程背后是庞大的数据积累

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一个钢铁厂一年内沉淀的数据量能达到好几万亿字节,然而传统的钢铁企业并没有能力去利用这些数据

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在《云上的中国》纪录片拍摄现场,面对吴晓波(右)的采访,段向东(左)回忆起带领西昌钢钒进行数字化转型的决心

漫长的产业链、极度复杂的物理和化学变化,使钢铁厂成为一个巨大的数据生产者(按另一位阿里云工程师的说法,一个钢铁厂一年内沉淀的数据量能达到几万亿字节)。然而长期以来,钢铁企业并没有能力去利用这些数据。“很多知识和经验(的背后)都是数据在积累,但是(之前)我们利用得并不好。”段向东感慨道。

段向东当然想改变这种状况,可是,单纯依靠钢铁企业内部的力量,似乎还不足以实现这种突破。但这种念头已经在他脑子里扎下根来,直到2018年。

这一年,在和阿里巴巴集团副总裁李津见了一面后,段向东很快确认对方正是自己可以借助的力量。

2018年5月,攀钢集团、阿里云、积微物联(成都积微物联集团股份有限公司,攀钢集团孵化的一个第三方平台)三方签署合作协议,它们共同的目标是,让数据在钢铁生产线上发挥力量。随后,阿里云派出了一队工程师,从城市高耸而精致的写字楼,走向了藏在大山深处的钢铁厂。

历史和现实在这一刻相遇。和10年前的攀钢人一样,他们同样背负着建设的重任。只不过,和彼时的众志成城相比,这一次的开端并不那么简单顺畅。

在疑虑中开始

全国范围内,“钢铁+大数据”的应用,在此前尚无先例。尽管攀钢的管理层坚定了数字化转型的决心,但理念要落地,必须依赖广大的干部职工。可是,在与阿里云的合作之初,攀钢内部的疑虑情绪是普遍存在的。

“很多人不理解,我们现在自动化、信息化做得很好了,而数字化很虚无缥缈……(有些人觉得怎么)还找阿里,阿里是做消费者业务的,不了解工厂,怎么帮我们?”段向东回忆道,“所以我得先给自己‘洗脑’,再想办法给他们‘洗脑’。”

甚至连他指定的项目负责人周敏,最初接受这个任务时,都多少抱有一种将信将疑的态度。“因为我们钢铁行业是一个高度流程化、工艺特别复杂的行业。要完完全全地搞智能,少人或者无人,我们认为是有难度的。”即便日后带领团队取得了突破性的成果,在回想最初的心理状态时,周敏仍然坦承自己有所顾虑。

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“钢铁大脑”项目负责人:“老攀钢”人周敏

不过,他倒也没有因此退缩:“虽然我们处在攀西大裂谷里,但我们的思想绝不是大裂谷思想。我特别赞同一个说法:想,全是问题;干,才有答案。我们段董事长跟我谈:你去做这个项目的项目经理。我说可以吧,我试一试。”

对于周敏和攀钢来说,这次前途未卜的尝试还是有一些积极因素的。

第一个因素是攀钢选择了一个先天条件最好的试点单位——西昌钢钒有限公司(以下简称“西昌钢钒”)。作为攀钢旗下最新的工厂,西昌钢钒的信息化水平很高,具有最强的数据生产和储存能力,自然最容易上马数字化项目。

第二个因素是攀钢拉进了一个有用的第三方——一个既懂钢铁生产,又懂信息技术的第三方。这个叫作积微物联的合作者,原本是2012—2013年钢贸危机时,攀钢集团为寻找新的增长点而设立的一个子公司。积微物联从仓储入手,自主研发了国内领先的数码仓技术,随后转型为集仓储、加工、物流、在线交易、供应链服务等为一体的第三方独立平台。积微物联既脱胎于钢铁企业(因而具备对钢铁产业的认知),又成功地依托信息技术而经营(因而懂得如何与互联网企业对话),故成了攀钢和阿里云这两个八竿子都打不着的企业之间最合适的黏合剂。

第三个因素则是前期双方拉锯谈判后形成的共赢式合作方式。最初,阿里云按照传统方案提出报价,即客户付费,阿里云提供整套解决方案。但像攀钢这样的国有实体企业,早已习惯了对每一笔投资计算内部收益率,如果项目的收益目标一开始就是模糊的,那就很难拍板上马。换句话说,阿里云可以提供“无法计算的价值”,但攀钢必须“让价值可度量”。好在在当时的阿里云总裁胡晓明的支持下,阿里云灵活地调整了自己的报价方式,改成先合作,实现效益后分成。这不仅让攀钢更容易接受,而且将原来的简单雇佣关系变成了紧密合作关系,双方的利益取向更加一致。这为双方后续携手克服重重困难,奠定了良好的基础。

就这样,一群身穿工作服、头戴安全帽的技术工人和一群身穿T恤短裤、满脑子代码的IT工程师,坐到了同一辆“战车”上,从一个崎岖不平的开始,驶向无人知晓的未来。

“瞎子”和“瘸子”

阿里云的团队进场后,周敏的感觉可以用“五味杂陈”来形容。

一方面,这群年轻人精神昂扬,动力高涨。在他们身上,找不到“新经济”的高傲,有的只是浓烈的好奇心和进取心。他们和攀钢的团队共同梳理炼钢工艺流程,列出了12个可以进行数字化改造的备选项目。但另一方面,他们对钢铁工业的外行也是显而易见的,刚刚进场时,他们甚至会被一些基础概念搞得满头雾水。也正因为如此,当双方坐在一起,阿里云方面信心满满地表示12个项目“都能做”时,周敏的内心却打起了鼓。

20多年的行业经验告诉周敏,钢铁厂是一个牵一发而动全身的巨型系统,每一次对既有运行的修正(哪怕是常规的停工检修)都意味着大额的成本支出,遑论大范围铺开前途未卜的改造计划。何况贪多嚼不烂,作为首创性的试点项目,自然更应求精而非求多。于是,在厘定几个基本原则后,合作团队将试点项目精简为两个。

第一个是钢铁料消耗项目(或称“AI炼钢”),这是阿里云团队极力推荐的项目。所谓的钢铁料消耗,是指在转炉炼钢环节,技术工人要根据经验公式,在铁水中实时加入一定量的废钢、合金等原料,确保最终产品组分达标。这对人的经验和注意力都提出了很高的要求,因为一旦出错,就会直接影响产品质量,必须耗费额外的时间和成本进行补救。阿里云的团队认为,这一环节有充分且高质量的数据,有可靠的反应机理,可以用大数据的方式自动计算配料添加量,对人工作业进行替代。

第二个是智慧表检项目。该项目的上马则源于周敏的主动要求。所谓表检,就是对轧制出来的钢板成品进行表面检测,确保其符合客户要求的交付标准。传统上,质检人员通过仪器观察流水线运转的钢板表面,按照质检标准进行人工判定。由于表检环节的定量化程度不像钢铁料消耗环节那么高,加上不同客户的质量要求实际上各不相同,因此完全用机器代替人工进行表检,在全球范围内都是难题。

按周敏的观点,钢铁料消耗项目的难度为“中等”,而智能表检项目的难度“最高”。将这个项目列入试点,颇有些“明知山有虎,偏向虎山行”的意味。

确定方向只是万里长征的第一步。合作团队跨出第二步时,立刻就出现了争执。

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西昌钢钒的第一个钢铁大脑——AI炼钢。电脑开始代替人脑做决策,既保证了钢铁质量,也解放了生产一线的人力

“‘吵架’是家常便饭。”周敏认真地说。吵架当然不是敌对,但潜藏的逻辑是,双方无法站在同一个语境中对话。一方面,攀钢人对流程和工艺烂熟于胸,但起初不理解大数据,以为“不是大数据,而是数据大,就是把数据堆叠到一起”。“安全生产”“保证质量”这些词像是铭刻在他们的DNA里,让他们天然地警惕和怀疑那些看不见摸不着的数据是否真的能够代替人脑来决策。另一方面,阿里云的工程师们虽然坚信数字的力量,但他们在炼钢工艺方面只是门外汉,更没有成熟的案例可供套用,轻率的自信当然绝不足以说服他们的合作者。

在某种程度上,这很像一则寓言故事里发生的情形:各有缺陷的“瞎子”和“瘸子”,试图共同穿越崎岖的山路。

在那则寓言故事里,两个人很快就达成了一致,携手完成了目标。现在,攀钢和阿里云的团队,也需要找到一个携起手来的办法。

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