2024年智慧钢铁行业洞察报告.pdf

智智慧慧钢钢铁铁行行业业洞洞察察中国联通研究院2024 年 1 月智慧钢铁行业洞察目目录录一、钢铁行业产业链.4（一）产业现状.41.产业链：上游提供原材料，中游为钢铁冶炼加工，下游为用钢需求行业.42.市场变化：市场形势严峻，企业效益大幅下降.8（二）钢铁行业痛点：产能过剩、生产流程复杂、生产环境恶劣、环保压力大.8（三）智慧钢铁/钢铁数字化转型定义.9（四）当前钢铁行业数字化转型的现状和问题.10二、内需外政驱动，钢铁行业数字化进一步打开增量空间.12（一）产业政策趋向.121.持续推进行业兼并重组、发展高端特钢，推动产业结构优化、供给质量提升.122.大力发展智能制造，提高行业核心竞争力.133.推动行业节能降碳、绿色发展，确保双碳目标如期实现.14（二）行业需求分析.151.设备全生命周期管理：由传统维护向智能维护转变.152.智能化生产：生产工艺由黑箱到透明，逐步实现智能化.163.绿色生产：生产绿色化及数字化碳管理，助力双碳目标达成164.供应链协同：由局部协同向全局协同升级.17智慧钢铁行业洞察-4-（三）行业市场空间.181.客户空间：头部企业主要在河北、山东、江苏等地，2022 年产能置换项目主要在广西、江苏、云南等地.182.数字化转型规模空间：2025 年钢铁行业工业互联网市场规模有望超千亿元.193.碳管理规模空间：市场空间大，未来 5 年进入快速发展期.20（四）智慧钢铁产业图谱及厂商.211.智慧钢铁产业图谱.212.服务商情况：宝信软件等钢企子公司占据市场主导地位，其次是专业设计院所类供应商.22（五）头部企业数字化转型布局及收益情况.241.宝武：数智化转型标杆，智慧制造从“四个一律”迈向“三跨融合”.242.河钢：聚焦产线智能化、智慧企业建设.253.鞍钢：聚焦“智慧管理、智慧生产、数字产业创新发展”.264.南钢：以数据治理+工业互联网平台双轮驱动.27三、新技术和新商业模式驱动钢铁行业数字化.30（一）新技术.301.5G.302.大数据+AI.31智慧钢铁行业洞察-5-3.区块链.314.数字孪生.32（二）产品及解决方案.321.设备管理类.322.智能化生产类.353.绿色生产类.414.供应链协同类.44四、发展展望.47附录一：头部钢企名单.48附录二：智慧钢铁产业主要供应商.53智慧钢铁行业洞察-1-前 言钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业，是建设现代化强国的重要支撑。我国钢铁产量和消费量连续多年位居世界第一，2022 年我国粗钢产量 10.18 亿吨，占全球 54%；2023 年上半年，全国粗钢产量为53564万吨，同比增长1.3%。随着我国钢铁行业去产能目标完成，以及中长期钢材需求量将缓慢下降，我国钢铁行业已经进入由由规规模模效效益益向向质质量量效效益益转转变变的的加加速速演演进进期期，处于由大到强转变的关键阶段。在国家政策及行业转型发展双重因素驱动下，“十十四四五五”时时期期，钢钢铁铁行行业业将将加加快快兼兼并并重重组组进进程程，产产业业集集中中度度将将进进一一步步提提升升，同同时时，绿绿色色发发展展和和智智能能制制造造成成为为行行业业两两大大发发展展主主题题。2022 年以来，由于需求减弱、原燃料价格高企等原因，钢铁企业效益出现大幅下降，中钢协重点统计会员企业利润总额同比下降 72.27%。2023 年前三个季度，中钢协重点统计会员企业利润总额同比下降 34.11%，行业效益略有回升。存存量量竞竞争争环环境境下下，低低成成本本、差差异异化化的的产产品品及及服服务务是是钢钢铁铁企企业业的的核核心心竞竞争争力力。钢铁冶炼是典型的流程型工业，生产过程不可中断，具备生产流程长、生产工艺复杂、供应链冗长等特征，当当前前，钢钢铁铁企企业业正正面面临临设设备备维维护护成成本本高高、生生产产过过程程存存在在黑黑箱箱和和不不确确定定性性、下下游游需需求求日日趋趋分分散散且且个个性性化化增增强强、安安全全环环保保压压力力增增大大等等问问题题，数字化将带来钢铁行业全要素、全流程、全价值链的优化和升智慧钢铁行业洞察-2-级。钢钢铁铁行行业业数数字字化化转转型型仍仍处处于于初初级级阶阶段段，且且发发展展不不均均衡衡，企企业业间间、企企业业内内不不同同车车间间和和产产线线间间发发展展水水平平存存在在巨巨大大差差异异。宝武、沙钢等头部企业成为工业领域率先推进智能制造的典范，宝宝武武提提出出“四四个个一一律律”（作作业业一一律律机机器器、操操控控一一律律集集中中、运运维维一一律律远远程程、服服务务一一律律上上线线）建建设设标标准准，建立了“黑灯工厂”和智能车间，实现 24 小时无人值守，并成为中国首家入选世界“灯塔工厂”的钢铁企业，而大多数钢企仍处于信息化阶段；企业内部个别分厂或产线已实现远程化、无人化作业，而绝大部分仍然大量依靠人力。市场竞争方面，行业龙头宝武、首钢等以自身自动化、数字化改造带动产业协同和能力输出，其信息化子公司宝信软件、首自信具备产业知识积累、产品应用打磨与生态支持，在钢铁数字化市场占据主导地位；中冶赛迪等钢铁设计院具有工艺设计与信息技术融合的专业优势，占据重要的市场地位。随着 5G、大数据、区块链和数字孪生等新兴技术的发展，结合钢铁行业高质量发展的内在需求，涌现出了涉及钢铁行业多产线、多环节的智能化产品及解决方案，多措并举、组合发力，共同驱动钢铁行业数字化转型升级。钢铁行业数字化转型势在必行。我国钢铁行业要坚持创新智慧钢铁行业洞察-3-引领，以企业为主体，以市场为导向，深度融合产学研用，以数字化转型赋能绿色化、高质化、强链化发展，走中国特色的新型工业化道路。编编写写组组成成员员（排名不分先后）：邸青玥、符丽姹、梁寅杰、孙逸如、杨晓英、王巍智慧钢铁行业洞察-4-一一、钢钢铁铁行行业业产产业业链链（一一）产产业业现现状状1 1.产产业业链链：上上游游提提供供原原材材料料，中中游游为为钢钢铁铁冶冶炼炼加加工工，下下游游为为用用钢钢需需求求行行业业图 1 钢铁行业产业链钢铁属于原材料工业，是典型的流程型生产行业，从产业链来看，钢铁行业上游包括铁矿石、焦炭等原材料及能源供应，中游为钢铁冶炼及加工，下游应用十分广泛，可作为基础原料应用于建筑、机械、汽车等各行各业。（1 1）上上游游：铁铁矿矿石石严严重重依依赖赖进进口口，焦焦炭炭国国内内供供应应稳稳定定铁矿石及焦炭是炼钢的核心原料。我国铁矿石储量有限且品位较低，主要依靠从澳大利亚、巴西进口，“十三五”时期，我国铁矿石对外依存度高达 80%以上，铁矿石寡头垄断特征较为明显，巨头拥有强大的话语权，国际四大矿山淡水河谷、力拓、必和必拓、智慧钢铁行业洞察-5-FMG 产量约占全球铁矿石产量的一半。国内铁矿石行业集中度较海外仍然较低，主要矿区分布在华北、东北、华中、华东、西南和海南，铁矿石企业以国企居多。我国焦炭供应充足，产量较为稳定，焦炭产能和产量主要集中在华北地区，占焦化总产能的 43%左右，其中山西、河北、山东占据前三的位置。（2 2）中中游游：我我国国粗粗钢钢产产能能全全球球第第一一，但但行行业业集集中中度度较较低低，钢钢材材生生产产主主要要采采用用高高碳碳排排放放的的“长长流流程程”工工艺艺，中中低低端端产产品品严严重重过过剩剩，同同时时高高端端产产品品供供给给不不足足钢铁是制造业的基础。钢铁产品的品种、规格及形态非常多，产品需求量非常大，产品的用户数量和用户种类非常多。这些特点使得钢铁生产流程、生产工艺等极其复杂。钢钢铁铁制制造造按按生生产产工工艺艺以以“长长流流程程”为为主主，推推进进“短短流流程程”炼炼钢钢。长流程以铁矿石、焦炭为主要原料，经过高炉、转炉产生粗钢，经过炉外轧制转化为钢材；短流程以废钢为主要原料，直接通过电炉转换成粗钢，再经过炉外轧制转化为钢材，相比长流程，短流程更加节能环保。受制于废钢保有量和循环量较少、短流程成本较高等因素，我国炼钢工艺仍以长流程为主，约占 90%，而美国、日本及欧洲等发达国家均短流程为主，美国短流程占比达到 70%。根据“十四五”原材料工业发展规划要求，2025 年我国电炉钢产量占粗钢产品比例需要提升至 15%以上。智慧钢铁行业洞察-6-钢钢材材按按产产品品性性质质看看，普普钢钢需需求求大大但但产产能能过过剩剩，特特钢钢产产量量不不足足。普钢是用量最大的基础材料，特钢则主要面向高端、特种装备制造领域。相比普钢，特钢生产工艺更复杂、技术水平要求更高、生产规模更为集约。目前我国普钢产能过剩，特钢产量不足，特别是一些高端品种特钢，仍然无法满足国内需求，大多依赖进口，日本是特钢产业总体水平最高的国家。钢钢铁铁产产能能上上看看，我我国国粗粗钢钢产产能能全全球球第第一一，行行业业呈呈现现区区域域集集中中度度高高、但但产产能能集集中中度度低低的的特特点点。2022年，全球粗钢产量中国占比54%，除北京、海南、西藏外，其他省区均有粗钢分布，其中，河北是我国粗钢产量第一大省，产量达到 2.12 亿吨，占全国总产量 21.0%，我国粗钢产量前 10 省份合计产量达到 7.4 亿吨，占全国总产量71.4%。图 2 2022 年我国粗钢产量前 10 省份粗钢产量及占比情况我我国国钢钢铁铁行行业业集集中中度度较较低低，2 20 02 22 2 年年全全国国钢钢铁铁行行业业 C CR R1 10 0 为为智慧钢铁行业洞察-7-4 42 2.8 8%，距离全球领先水平差距较大，发达国家 CR10 均超过 70%，显著高于我国当前水平。图 3 2022 年我国产量前 10 企业钢铁产量及占比情况（3 3）下下游游：需需求求呈呈现现多多样样化化，建建筑筑行行业业为为钢钢材材消消费费大大户户，制制造造业业转转型型升升级级催催生生特特钢钢需需求求从钢材的消费结构来看，中国生产的钢材绝大部分都用于国内消费，出口占比很低。国内市场消费需求主要来自于建筑业，另外，机械、汽车、造船、能源、家电及交通行业也是主要的钢材消费行业。钢铁行业下游需求有两个特点：一是受建筑业需求波动的影响较大，2021 年以来房地产行业持续低迷，用钢需求收缩；二是下游需求分布较广，在经济结构调整过程中经常会出现细分子行业新需求，当前制造业转型升级以及智能化直接刺激国内特钢需求，从总智慧钢铁行业洞察-8-量上来看特钢需求增长空间巨大；三是下游行业升级过程中对钢材产品的个性化、定制化需求逐步增加。2 2.市市场场变变化化：市市场场形形势势严严峻峻，企企业业效效益益大大幅幅下下降降我国钢铁企业数量较多，行业集中度偏低，企业间同质化竞争激烈，行业盈利能力较低且波动性非常明显。据中钢协统计，2022年重点大中型钢铁企业利润总额为 982 亿元，同比下降 72.3%。2023 年前三个季度重点统计钢企利润总额为 621 亿元，同比下降34.11%，销售利润率为 1.33%，相对其他行业处于偏低水平。2022 年以来，钢铁市场形势严峻，遇到了需求减弱、原燃料价格高企、企业效益大幅下降等困难和问题，2022 年中钢协重点统计会员企业利润总额同比下降 72.27%。2023 年前三个季度，中钢协重点统计会员企业利润总额同比下降 34.11%，行业效益略有回升。（二二）钢钢铁铁行行业业痛痛点点：产产能能过过剩剩、生生产产流流程程复复杂杂、生生产产环环境境恶恶劣劣、环环保保压压力力大大长期以来，产能需求失衡、生产流程复杂、生产环境恶劣以及能耗污染居高等问题阻碍钢铁行业可持续化发展。1、产能需求失衡2013 年-2018 年间生产线项目的过渡投资，导致钢铁产能集中释放和过剩；同时，行业缺乏标准供需信息配置导致钢厂无法快速识别市场需求，出现供需失衡现象。2、生产流程复杂钢铁工业为大型复杂流程工业，钢铁生产包智慧钢铁行业洞察-9-含炼铁、炼钢与轧钢三个环节，各环节又涉及多个生产系统、工业控制系统与供应链层级，具备流程复杂、体系庞大等特点，各单元为孤岛式控制，尚未做到单元间界面无缝、精准衔接，严重影响生产效率和产品质量。3、生产环境恶劣：目前大部分巡检以及生产现场日常工作对于人力依赖度较高，企业员工数量多，同时由于环境恶劣、存在极大安全隐患，对于年轻人吸引力不足，导致招工难。4、环保压力加剧：钢铁企业生产过程能耗高，冶炼过程中会产生有害气体、炉渣、炉尘、工业废物等高炉副产品，造成环境污染。我国钢铁生产以长流程工艺为主，占比 90%，能耗和碳排放是短流程炼钢的 3 倍。截至 2023 年 11 月，钢铁全行业 101 家企业完成超低排放全流程公示，低碳改造进程偏慢、质量参差不齐。综上，我国钢铁行业存在能源消费和环境排放总量压力巨大、工艺流程结构不合理、绿色发展水平不平衡等问题。（三三）智智慧慧钢钢铁铁/钢钢铁铁数数字字化化转转型型定定义义从钢铁行业的产业链与价值链来看，每个环节都可借助各类智能技术实现数字化，重点聚焦设备维护低效化、生产过程黑箱化、下游需求碎片化、环保压力加剧等痛点，通过 5G、AI、大数据等数字化技术对钢铁产业链及价值链进行数字化升级，加速向设备运维智能化、生产工艺透明化、供应链协同全局化、环保管理清洁化等智慧钢铁行业洞察-10-方向数字化转型。智智慧慧钢钢铁铁行行业业洞洞察察的的研研究究对对象象为为钢钢铁铁行行业业中中游游的的钢钢铁铁企企业业，研研究究范范围围为为研研发发设设计计、生生产产制制造造、经经营营管管理理及及产产业业协协同同领领域域的的数数字字化化转转型型。图 4 钢铁行业产业链（四四）当当前前钢钢铁铁行行业业数数字字化化转转型型的的现现状状和和问问题题钢钢铁铁行行业业数数字字化化转转型型仍仍处处于于初初级级阶阶段段，且且发发展展不不均均衡衡。与金融、交通、零售、旅游等数字化转型速度较快的行业相比，钢铁企业数字化程度仍处于较低水平，在生产、运输、分析、战略等方面的智能化程度不足。根据国家标准 GB/T 39116-2020智能制造能力成熟度模型，我国钢铁企业智能制造能力成熟度普遍在 1.8 级3.5级之间，行业整体水平较低，企业间差别很大，宝钢等先进钢铁企业智能制造水平较高，也是率先推进智能制造的典范企业，其余大部分钢铁企业两化融合水平较低，仅完成了 MES（制造执行系）、ERP（企业资源计划）等信息化系统部署；同时钢企内部不同产线智慧钢铁行业洞察-11-间的先进性也差异巨大，个别分厂或产线实现了远程化无人化作业，而绝大部分仍然大量依靠人力。网网络络不不完完善善。缺少网络整体规划和可一体承载的工业网络，大部分钢铁企业内部 OT、IT、CT 多套网络并存，彼此割裂；企业生产现场的高温高磁等干扰使得有线网络部署难，常规无线信号差，部分中小企业数据联网率仍然偏低。另外，企业内的数据传输协议多且互不兼容，维护管理困难，安全风险高。生生产产数数据据利利用用率率低低，缺缺少少深深度度挖挖掘掘。钢铁工业生产流程长、工序多，产生的数据量大、来源离散、数据类型复杂，包括生产工艺数据、质量检测数据、设备运行数据、生产经营数据等。现阶段仍缺少对海量数据的深度挖掘，不同工序间数据整合不足，应用价值未能充分发挥，人工经验无法固化提升。信信息息系系统统协协同同不不足足，发发展展不不均均衡衡。一些钢铁企业在发展初期缺少信息化整体规划，企业内生产管理、市场管理、原材料供应、库存和物流管理等系统分批独立建设，烟囱式的系统间协同性差，数据交互难。同时，企业内部不同工序、产线信息化程度也存在差异，个别未实现数字化的环节仍缺少有效数据。智慧钢铁行业洞察-12-二二、内内需需外外政政驱驱动动，钢钢铁铁行行业业数数字字化化进进一一步步打打开开增增量量空空间间（一一）产产业业政政策策趋趋向向2021 年钢铁产业政策布局基本完成，系列顶层设计和重磅政策正在引领钢铁行业高质量发展，行业坚持以碳达峰碳中和、能耗双控、产能产量双控为主线，坚持以智能制造、绿色低碳为重要抓手，继续推进转型升级高质量发展。1 1.持持续续推推进进行行业业兼兼并并重重组组、发发展展高高端端特特钢钢，推推动动产产业业结结构构优优化化、供供给给质质量量提提升升2016 年 9 月，国务院发布关于推进钢铁产业兼并重组处置僵尸企业的指导意见。作为钢铁行业去除过剩产能、调整优化产业结构的顶层设计方案，指导意见明确给出总目标和时间表，即到 2025 年我国钢铁产业 60%70%的产量将集中在 10 家左右的大集团内，其中包括 8000 万吨级的钢铁集团 3 家4 家、4000 万吨级的钢铁集团 6 家8 家，和一些专业化的钢铁集团。2021 年 12 月工信部等三部委联合发布“十四五”原材料工业发展规划，进一步规划鼓励龙头企业实施兼并重组，打造若干世界一流超大型钢铁企业集团。依托优势企业，在不锈钢、特殊钢、无缝钢管、铸管等领域分别培育 12 家专业化领航企业。支持区域钢铁企业兼并重组，改变部分地区钢铁产业“小散乱”局面。对完智慧钢铁行业洞察-13-成实质性兼并重组的企业进行冶炼项目建设时给予产能置换政策支持。2 2.大大力力发发展展智智能能制制造造，提提高高行行业业核核心心竞竞争争力力2021 年 12 月，工信部等联合发布“十四五”原材料工业发展规划，提出产业数字化转型应重点关注两大目标，即原材料工业智能制造能力成熟度 3 级及以上企业占比在 20%以上，关键工序数控化率由 2020 年的 65.7%提升至 70%以上。2022 年 1 月，工信部等三部委发布关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见，提出力争到2025年，钢铁工业关键工序数控化率达到 80%左右，生产设备数字化率达到 55%，打造 30 家以上智能工厂。同时，开展钢铁行业智能制造行动计划，打造一批智能制造示范工厂。建设钢铁行业大数据中心，提升数据资源管理和服务能力。依托龙头企业推进多基地协同制造，在工业互联网框架下实现全产业链优化。2022 年 9 月，工信部印发5G 全连接工厂建设指南，提出在钢铁等重点行业和领域，率先建设 5G 全连接工厂，形成数字化、网络化、智能化转型升级标杆。钢铁行业重点针对行业生产过程透明可视、降低生产设备维护成本、节能降碳等需求，促进远程设备操控、机器视觉质检、工艺合规校验、设备故障诊断、设备预测维护、生产现场监测、全域智能物流、生产能效管控、企业协同合作智慧钢铁行业洞察-14-等典型场景普及应用。3 3.推推动动行行业业节节能能降降碳碳、绿绿色色发发展展，确确保保双双碳碳目目标标如如期期实实现现“十四五”以来，国家先后发布了关于印发“十四五”节能减排综合工作方案的通知、关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见等政策，对钢铁工业节能降碳提出具体目标和要求。2022 年 2 月，工信部等四部门联合印发高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2022 年版），进一步推动钢铁工业绿色低碳发展。根据实施指南，到2025年钢铁行业产能达到能效标杆水平的比例超过 30%。实施指南明确到 2025 年能效基准水平以下产能基本清零，即需对高炉、转炉能效低于基准水平的 30%产能进行节能降碳改造升级，实现钢铁行业全部达到能效基准水平，大幅提升行业整体能效水平，可显著降碳排放。2022 年 1 月关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见中提出“到 2025 年 80%以上钢铁产能完成超低排放改造，吨钢综合能效降低 2%以上，确保 2030 年前碳达峰”。通过支持构建钢铁生产过程碳排放数据管理体系，参与全国碳排放权交易；开展工业节能诊断服务，支持企业提高绿色能源使用比例；加快推进钢铁企业清洁运输等任务推动行业节能降碳绿色发展。同时推进废钢资源高质高效利用，有序引导电炉炼钢发展，2025 年电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至 15%以上。智慧钢铁行业洞察-15-（二二）行行业业需需求求分分析析当前我国钢铁行业仍处于高质量发展的起步阶段，低成本、高效率和优质服务以及快速的市场反应能力将逐步成为钢铁企业的核心竞争力。针对钢铁行业生产流程复杂、设备维护低效化、生产过程黑箱化、下游需求碎片化、环保压力加剧化、供应链冗长等痛点，钢铁企业数字化转型主要以工艺优化为切入，重点在设备全生命周期管理、智能化生产、绿色生产、供应链协同四个应用场景展开。1 1.设设备备全全生生命命周周期期管管理理：由由传传统统维维护护向向智智能能维维护护转转变变实时采集高炉等高价值设备运行数据，结合设备故障诊断模型，自动预警设备故障并确定最优设备维护方案，实现设备预测性维护，减少维护成本，提高设备的可靠性。一是设备状态监测。钢铁企业通过工业互联网平台实时采集高炉等设备工作温度、工作环境和应力分布等状态数据，并做可视化处理，增强设备状态监测的可靠程度。二是设备故障诊断。综合利用采集的设备数据，结合设备故障诊断模型，对设备故障进行分析和预警，避免设备故障引发的生产停滞和安全问题。三是设备维护仿真。根据设备故障位置和重要性，利用工业互联网平台在赛博空间中仿真模拟维护方案，并选出可靠的维护方案，保障企业正常生产。四是设备创新设计。将高炉等生产设备运行监测数据反馈至设备生产商，结合性能需求和应用环境，全方位模拟设备运行状态，确定最佳设备生产方案，形成良性的设智慧钢铁行业洞察-16-备迭代优化闭环。2 2.智智能能化化生生产产：生生产产工工艺艺由由黑黑箱箱到到透透明明，逐逐步步实实现现智智能能化化将生产工艺、生产过程管控、产品质量管理等领域涉及的知识显性化为工业机理模型，结合实际采集数据，实现智能化生产。一是生产工艺优化。通过大数据、AI 等技术，对钢铁的工艺配方、工艺流程等方面进行全方位、超逼真的模拟仿真，得到产品最佳生产工艺方案，缩短产品上市周期。二是生产过程管控。将生产过程中涉及的工艺知识、工业经验等技术要素封装化并显性化为可调用的机理模型，结合采集的设备、环境、材料等参数，确定最优加工计划，提升生产效率。三是产品质量管控。采用机器视觉等技术，采集和分析产品全过程质量数据，构建生产质量分析模型，实现全流程产品质量跟踪及自动控制，提升产品质量控制精度。3 3.绿绿色色生生产产：生生产产绿绿色色化化及及数数字字化化碳碳管管理理，助助力力双双碳碳目目标标达达成成采集各生产环节的能源消耗和污染物排放数据，建立碳管理，找出问题严重的环节，进行工艺优化、设备升级、物流提效等，降低能耗成本和环保成本，实现清洁低碳的绿色化生产。一是促进工业生产绿色化。通过采集生产流程数据及机理模型等，可及时优化生产工艺、提高原材料使用率、提升工序协同能力，同时增加绿色能源使用，助力节能减排。二是工业领域碳管理。依托互联网标识解析及大数据、云计算等技术，实现碳排放数据的精准采集监测、智慧钢铁行业洞察-17-碳数据的核查分析、碳移除、钢铁产品碳标识、企业碳管理驾驶舱等，提高行业碳管理水平。三是助力碳交易、碳金融。通过区块链可对各环节碳资产数据、碳配额交易数据等进行实时上链存证，实现多层级穿透式核查监管、在线跟踪溯源等。4 4.供供应应链链协协同同：由由局局部部协协同同向向全全局局协协同同升升级级随着下游用钢需求逐步个性化，钢企兼并重组后“一总部多基地”情况日益增多，钢企可利用5G、云联网、大数据、AI等技术，汇聚整理产业链物料信息和产能信息，结合下游实际需求和企业生产能力，制定科学的生产计划，满足零库存运营要求，实现供应链协同。一是产业链物料流通协同。通过工业互联网平台与上下游企业建立互通互联的数据通道，动态监测上游原材料供给情况，辅助原材料采购决策；搜集整理下游企业订单和产品定制信息，自动生成生产计划，对产品进行个性化加工和精准化配送。二是企业内或社会范围生产能力协同。通过工业互联网平台可统一整理集团内订单信息，以及集团内外钢企信息，动态匹配产品性能要求和钢厂的生产工艺水平，通过订单共享实现产能共享，提高钢铁行业产能利用率。智慧钢铁行业洞察-18-（三三）行行业业市市场场空空间间1 1.客客户户空空间间：头头部部企企业业主主要要在在河河北北、山山东东、江江苏苏等等地地，2 20 02 22 2年年产产能能置置换换项项目目主主要要在在广广西西、江江苏苏、云云南南等等地地从从钢钢铁铁企企业业数数量量上上看看，2 20 01 19 9 年年后后数数量量稳稳定定在在 5 50 00 00 0 家家左左右右。自2018 年钢铁行业供给侧结构性改革后，企业数量大幅下降，并在2019 年后趋于稳定。图 5 各年度钢铁企业数量从从企企业业营营收收上上看看，头头部部企企业业集集中中在在河河北北、山山东东、江江苏苏。根据“2022 中国企业 500 强”榜单，钢铁行业共有 59 家企业进榜，河北省进榜企业最多有 14 家，排名第一，其次是山东省、江苏省，有8 家进榜，其余省份钢企数量均少于 3 个。智慧钢铁行业洞察-19-图 6 2022 年各省钢铁企业数量从从头头部部企企业业看看，宝宝武武集集团团稳稳居居第第一一，营营收收已已接接近近万万亿亿，其其次次是是河河钢钢和和鞍鞍钢钢。从企业类型上看：1 1）央央企企：宝武集团排名第一，2021 年营收 9723 亿元，遥遥领先其他钢企，其子公司已分布在上海、湖北、广东、安徽、山西、福建等多个省份。其次鞍钢集团营收3835亿元，公司分布在辽宁、四川、广东等省份。头头部部地地方方国国企企：河钢排名第一，营收已超 4000 亿元，其次第 2-5 名是首钢、山东钢铁、杭州钢铁和湖南华菱，该4 家营收也超 2000 亿元。头头部部地地方方国国企企：青山控股集团排名第一，营收 3520 亿元，其次第 2-4 名是江苏沙钢、北京建龙重工和敬业集团，该 3 家营收均超 2000 亿元。2 2.数数字字化化转转型型规规模模空空间间：2 20 02 25 5 年年钢钢铁铁行行业业工工业业互互联联网网市市场场规规模模有有望望超超千千亿亿元元根据东吴证券研究测算，选用两种方法对钢铁行业的工业互联智慧钢铁行业洞察-20-网规模测算，第一种方法自上而下，根据 2023 年中国工业互联网市场规模和2020年规模以上钢铁行业营收占工业行业营收占比得出，2023 年钢铁行业工业互联网规模为 809 亿元。第二种方法自下而上，根据宝信公告的预计 2022 年宝信与宝武的关联交易金额和2020 年宝武粗钢产量全国占比得出，2022 年钢铁行业工业互联网规模为 742 亿元。考虑到钢铁行业兼并重组、“双碳”改造、数字化程度提高等会带来更大数字化建设需求，预计 2025 年钢铁行业工业互联网市场规模有望超千亿元。表 1 钢铁行业工业互联网规模测算3 3.碳碳管管理理规规模模空空间间：市市场场空空间间大大，未未来来 5 5 年年进进入入快快速速发发展展期期根据中金、高盛等专业机构预测，我国2060年实现碳中和所需要的投资在 100-200 万亿元之间。钢铁行业作为我国工业的支柱性行业，约占我国 GDP 的 5%，碳排放量占全国碳排放总量的 15%左右，保守估计钢铁行业碳中和投资规模将在万亿级别。通过数字化助力降碳的市场空间很可观，根据信通院预测，2030 年数字技术赋能工业碳减排约 12%-22%，中钢研预测数字化赋能钢铁行业低碳化潜力约 12%。智慧钢铁行业洞察-21-2021 年“两会”首次将碳达峰和碳中和列入国务院政府工作报告，中国正式开启“双碳”元年。宝钢、河钢等钢企均发布低碳发展行动计划，全面推动落实“双碳”目标。碳管理作为企业层面实现碳减排目标和低碳转型的关键要素，覆盖碳排放、碳资产、碳中和、碳交易等方面，未来 5 年将进入快速发展期。根据钢铁行业碳达峰及降碳行动方案（初稿），2025 年之前钢铁行业实现碳排放达峰；到2030年，钢铁行业碳排放量较峰值降低 30%。宝钢、河钢等钢企均发布低碳发展行动计划，全面推动落实“双碳”目标。碳管理作为企业层面实现碳减排目标和低碳转型的关键要素，覆盖碳排放、碳资产、碳中和、碳交易等方面，未来 5 年将进入快速发展期。（四四）智智慧慧钢钢铁铁产产业业图图谱谱及及厂厂商商1 1.智智慧慧钢钢铁铁产产业业图图谱谱智慧钢铁产业链包含边缘层、平台层、应用层及安全保障，边缘层供应商主要提供工业数字化装备、工业互联自动化、工业网络等数据采集、传输相关产品与服务。平台层包括提供云基础设施、通用 PaaS 平台及钢铁行业工业互联网平台的相关企业。应用层包括面向平台化设计、智能化制造、网络化协同、数字化管理、个性化定制、服务化延伸等新模式，提供细分场景解决方案的供应商。安全保障方面则包括了数据安全与工控安全相关供应商。智慧钢铁行业洞察-22-图 7 智慧钢铁产业图谱12 2.服服务务商商情情况况：宝宝信信软软件件等等钢钢企企子子公公司司占占据据市市场场主主导导地地位位，其其次次是是专专业业设设计计院院所所类类供供应应商商当前，钢铁行业数字化转型服务商主要分为 5 类：钢铁集团子公司、设计院所、ICT 厂商、运营商及高校。其中宝信等钢企子公司因承担企业自身数字化转型，积累了大量项目经验和产品，占据市场主导地位，其次是专业设计院所，依赖其行业专业优势也占据重要的市场空间。钢钢铁铁集集团团子子公公司司：主要是钢铁集团旗下负责信息化建设子公司，优先服务于集团内部产线或产品，并逐步向集团外甚至其他行业拓展。背靠集团内部大型钢铁生产基地，打造数字化设计与咨询服务1来源：工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南（2021 年），工业互联网产业联盟、中国钢铁工业协会、中国金属学会智慧钢铁行业洞察-23-和工业装备智能运维服务业务，为钢铁生态圈提供全生命周期智慧制造和服务的整体解决方案。代表企业如宝信软件、首自信、河钢数字等。设设计计院院所所：由冶金设计单位转化而来的供应商，具有“工艺设计+信息技术”融合的专业优势，以大型钢铁企业作为主要目标客户，搭建平台整合资源，提供智能制造整体解决方案和平台运营服务。代表单位有中冶赛迪、钢研院、冶金工业规划院等。I IC CT T 厂厂商商：在 2B 领域拥有丰富的解决方案积累及软件技术优势，为钢铁行业提供云计算、物联网、大数据基础性或通用性服务以及工业软件服务，主要以与钢铁生产企业合作的模式推进。代表企业如华为、阿里云、用友等。三三大大运运营营商商：以5G及工业内外网技术切入，进而带动工业互联网平台、应用的发展。高高校校：主要是钢铁类院校，核心优势为高校优质科研资源，产学研深度融合；科学技成果进行技术集成与工程转化，具备可向企业推广应用的成套技术与装备；有钢铁行业资深研究专家和国家级重点实验室。代表单位有北科工研、北科麦斯科、北科亿力等。智慧钢铁行业洞察-24-（五五）头头部部企企业业数数字字化化转转型型布布局局及及收收益益情情况况1 1.宝宝武武：数数智智化化转转型型标标杆杆，智智慧慧制制造造从从“四四个个一一律律”迈迈向向“三三跨跨融融合合”2019 年，中国宝武提出了“四个一律”的智慧制造 1.0，重塑了生产、经营、运维等环节。2021 年宝武提出了智慧制造 2.0，打造跨产业、跨空间、跨人机界面的“三跨融合”，进一步将工业互联网与钢铁制造深度融合，实现统一操控和数据融合创新。围绕智慧制造、智慧服务、智慧治理三大领域探索转型实践，宝武已取得一定成效。一一是是持持续续推推进进“四四个个一一律律”目目标标，加加快快打打造造智智慧慧钢钢厂厂。坚持“操控一律集中、作业一律机器、运维一律远程、服务一律上线”，通过现场少人无人化，加快工业机器人、无人化行车、AI 等新技术应用，率先实现“一键炼钢出钢”，成为国内首家“灯塔工厂”钢企。经过多年探索，目前宝钢已装备了 700 多个工业机器人，190多台无人化行车，有 2800 名员工从 3D 岗位撤离，工作环境有极大提高。同时合并超过 400 个操作室，生产效率得到进一步提高。二二是是协协同同共共建建高高质质量量钢钢铁铁生生态态圈圈。创创新新服服务务模模式式，打打造造第第三三方方钢钢铁铁云云平平台台：“产产业业电电商商”+“产产业业物物流流”+“产产业业金金融融”。平台企业用户超过12万家；智慧物流服务体系，接入仓储企业2000家+，运输企业 5000 家，加工产线超过 1000 条；在线数字化金融服务平智慧钢铁行业洞察-25-台，累计发生业务规模上千亿，服务中小企业 2000 家。三三是是推推进进管管理理变变革革和和流流程程再再造造。打造“一总部多基地”的管控模式，形成“一个智慧决策中心+系列智慧工厂”的“1+N”的智慧时代网络型钢厂；利用工业互联网实现同专业（如高炉、热轧）的互联互通和数据远程智能应用，实现跨地域、跨单元的专业化协同共享。2 2.河河钢钢：聚聚焦焦产产线线智智能能化化、智智慧慧企企业业建建设设河钢数字化转型把5G、数字孪生、边缘计算、AI等技术与钢铁制造深度融合。主要有 2 条主线推进。一一是是产产线线的的智智能能化化。基于河钢已有的、相对比较完备的信息自动化系统，进行智能化的提升改造，典型场景应用有：1）打造全智能无人料场。通过实施煤焦管带输送、全封闭导料槽等一系列新工艺，以及 5G、3D 扫描、远程集控等技术，建设全球首个全流程数字化无人料场。2）建设全流程智能工厂。全面应用物联网、大数据、5G 等技术，在研发、生产、管理、服务等环节，形成具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等的新型生产方式，实现制造过程数字化、柔性化、智能化，经营管理精益集约，交货敏捷准时，满足个性化需求。3）构筑全覆盖智慧模式。基于工业互联网云平台MindSphere，打造数字孪生系统，利用数字模型、传感器信息，对真实系统进行仿真，反映并预测实体装备和产品的全生命周期活动智慧钢铁行业洞察-26-和属性。二二是是以以“中中央央数数字字中中心心”建建设设为为载载体体的的智智慧慧企企业业建建设设。建设公共服务平台、业务服务平台、数据服务平台 3 大业务平台：1）生产管理智能平台：应用在唐钢、邯钢等 8 个子公司，对生产现场数据实时采集、智能处理分析，已累计统计数据1.5亿条，实现生产数据的统一分析，消除人工报数不及时等弊端，业务人员工作效率提升10%。2）产业链协同平台：汇聚上下游企业200家+，完成近3000万元的订单分配，精准匹配率 90%以上。3）智能办公系统接入 12家子分公司 8 万余人，大幅提高了员工工作效率。3 3.鞍鞍钢钢：聚聚焦焦“智智慧慧管管理理、智智慧慧生生产产、数数字字产产业业创创新新发发展展”“数字鞍钢”建设围绕自动化、信息化、数字化、智慧化建设制定“四化”攻关指标，聚焦“智慧管理、智慧生产、数字产业创新发展”三条路径，全面优化升级“管控、钢铁、矿山、钒钛、交易、金融、物流、技术”八大体系。主要在以下几方面发力。一一是是开开展展信信息息化化体体系系建建设设。组织编写“数字鞍钢”建设方案，参与工信部工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南钢铁行业智能工厂功能架构与建设指南等重大工作 10 余项。二二是是加加强强基基础础设设施施建建设设。组织构建鞍山、营口鲅鱼圈、朝阳等四大生产基地的生产网络，实现鞍山钢铁园区整体“一张网”的生产运营网络。营口鲅鱼圈基地也建成首个“5G+工业互联网”先导智慧钢铁行业洞察-27-示范区。三三是是推推进进工工厂厂智智能能化化改改造造与与建建设设。近 2 年组织鲅鱼圈原料场、炼钢、厚板和鞍山本部炼钢等 11 条产线智能化改造。重点围绕基础自动化升级、模型优化与深度应用等投入运行 96 个项目。此外，还建成了鞍山本部炼钢、热轧、冷轧全流程智能制造示范区等。四四是是实实施施智智慧慧运运营营建建设设与与推推广广。完成鞍山本部、营口鲅鱼圈、朝阳三大基地及莆田冷轧等两条生产线的项目投运工作，实现 9 大业务领域、300 多套系统的一次切换，提升“制造+服务”的核心竞争力。五五是是打打造造行行业业领领先先试试点点示示范范。申报示范项目 50 余项。目前，鞍钢主体产线操作室集控率、3D 岗位机器换人率、关键工序自动化率等关键指标超过 30%、50%和 80%，数字化转型成效显著。4 4.南南钢钢：以以数数据据治治理理+工工业业互互联联网网平平台台双双轮轮驱驱动动南钢的数智发展围绕“一切业务数字化、一切数字业务化”“产业智慧化、智慧产业化”，以数据治理+工业互联网平台双轮驱动的领先架构向数字化、智能化、生态化转型升级。一一是是挖挖掘掘数数据据潜潜能能。率先在行业内