鋼鐵產業是中國現代工業的脊梁。在飛濺的鋼花和奔流的鐵水中，高樓大廈拔地而起，飛機城軌上天入地，衛星飛船遨遊天際。
近年來，世界鋼鐵行業面臨著產能過剩和供需失衡等挑戰。對此，以河鋼集團有限公司（河鋼）為代表的中國鋼鐵企業正藉助數位化之力，重新淬鍊一副「鋼筋鐵骨」。
河鋼唐鋼新區廠區全景
河鋼唐鋼高強汽車板生產線
在河鋼數位化轉型的過程中，少不了合作夥伴的鼎力支持。2016年10月，河鋼與西門子建立全面戰略合作夥伴關係。此後，雙方在數位化領域進行了廣泛而深入的實踐和創新。
河鋼集團與西門子數位化戰略合作協議籤署儀式
「西門子致力於創造下一代技術，賦能客戶推進經濟支柱產業的變革。」西門子大中華區總裁兼執行長赫爾曼（Lothar Herrmann）表示，「我們很高興與河鋼結伴前行，支持其以智能製造推進企業可持續、高質量發展 ，以創新技術引領中國鋼鐵行業『數字蝶變』。西門子攜手中國的客戶和合作夥伴，增強產業韌性，打造讓所有人受益的數位化未來。」
繪製數位化的「航海圖」
「數字蝶變」正在再造產業未來。河鋼集團石鋼公司（河鋼石鋼）是河鋼旗下重要的特種鋼材生產基地。2019年，恰逢工廠搬遷，河鋼石鋼希望借新區建設的契機，著力打造對標國際一流的數位化工廠。
在數位化的航程中，西門子的數位化諮詢服務為河鋼石鋼量身繪製了一張「航海圖」，助力其更科學、更合理地駛向彼岸。
河鋼石鋼新區指揮中心
傳統鋼鐵工廠往往會部署不同的自動化和信息化系統，最後造成的結果是「各自為政」，相互之間無法進行信息共享與業務集成，從而形成一個個「信息孤島」。為了避免這類問題，西門子結合河鋼石鋼的現場痛點，為其提供了數位化工廠的頂層設計諮詢，核心是要把數位化理念融入工廠從設計階段到建設階段再到運維階段的全流程，從而幫助河鋼石鋼做到生產透明、降本增效、優化運維以及節能降耗。建設過程中，西門子還利用虛擬仿真技術搭建了河鋼石鋼新區的數位化雙胞胎，提前完成了工藝流程驗證及工廠布局優化。
數位化工廠的建設是一項全局工程，涉及理念、技術、架構以及人才等方方面面。西門子為河鋼石鋼提供的諮詢服務能夠幫助其優化基地的資源配置，即通過抽絲剝繭的梳理，從源頭上消除冗餘和浪費，真正實現降本增效。比如，多個部門能否通過流程的優化整合為一個部門？產品檢驗、鐵水撈渣、行車操作等環節能否通過自動化或遠程的方式實現？在優化方案實施後，這些問題都迎刃而解。今年10月底，河鋼石鋼新區正式投產，開啟了嶄新的數位化航程。
打造數位化「無人」料場
如果說數位化諮詢是幫助企業找到痛點的「醫」，那麼完整的數位化方案就是幫助企業解決問題的「藥」。在河鋼唐鋼新區「無人」料場，西門子的數位化「良藥」正在為傳統鋼鐵企業注入新動力。
過去的開放式料場普遍存在著粉塵問題。在漫天的粉塵之中，工人需要全天候輪班進行堆料、取料等操作，不敢有一絲懈怠。這種模式不僅會對操作工人的健康造成不利影響，而且可能導致供料產品質量的不穩定。當前，料場的封閉式管理已經被納入國家環保政策要求，無人化成為大勢所趨。
河鋼樂亭數位化「無人」料場
2018年，西門子與河鋼唐鋼新區先進料場數位化無人控制系統項目籤署協議，為其提供自動化設備和包括高級計劃排程系統（APS）、大機無人化系統（MOM）在內的軟體工具，以軟硬體一體的數位化料場管理解決方案支持河鋼打造中國鋼鐵行業規模最大、系統最複雜的料場之一，樹立行業典範。
如今，在面積大約1平方公裡的偌大料場中，幾乎看不到人員蹤跡。來自礦山或港口的原料被接卸下來後，直接通過長達270公裡的皮帶傳輸系統實現歸庫，近20臺大型堆取料機不知疲倦地自動進行著堆料、取料任務。整個過程做到了外部信息的自動感知、數據的自動計算以及運營指令的自動發出。
一般情況下，同等規模的料場需要近千名工人來運維，而河鋼唐鋼新區僅需數名員工即可維持料場的正常運轉，而且效率更高、環保更優、控制更精、穩定性更強，同時也有利於在後疫情時代降低人員交叉感染風險。
探索數位化「深水區」
河鋼在數位化領域的探索卓有成效，但這家鋼鐵行業的領軍企業並沒有止步於此，而是繼續向數位化「深水區」探索。2019年6月，河鋼成為中國首家接入西門子MindSphere工業物聯網即服務解決方案的鋼鐵企業，基於MindSphere的智慧軋機解決方案正幫助河鋼集團衡板公司（河鋼衡板）優化軋機運行。
西門子與河鋼集團共同推進西門子MindSphere在中國製造業領域的應用。
對河鋼衡板而言，其首要關心的莫過於軋機的穩定運行，因為一旦軋機出問題，軋出來的鋼卷在某個位置出現殘缺或裂紋，就會影響產品的銷售價格，甚至損害市場對企業的信任。此外，河鋼衡板希望提升軋機日常運維的效率，減少設備的停機時間。最後，在穩定和高效的基礎上，企業還追求節能降耗，以降低生產成本，提升環境效益。
藉助西門子的解決方案，河鋼衡板為其軋機建立了虛擬世界裡的數位化雙胞胎，可實時採集設備運行過程中的軸承、電機等設備的振動、溫度、張力、電耗等關鍵參數，並將它們傳輸至MindSphere平臺進行分析。
基於分析結果，河鋼衡板能夠以數據指導生產，制定最優的維護計劃，甚至預測可能發生的潛在故障。在西門子大數據和雲計算技術的賦能下，企業可以降低對工人經驗的依賴，實現軋機的科學維護，提高生產效率、產品質量以及成品率。在項目完成後，成品率可超過99%。
「鋼鐵向材料」的轉型升級
作為世界最大[ ]的鋼鐵材料製造和綜合服務商之一，河鋼未來既要繼續發力，將鋼鐵主業做精做強，也要瞄準鋼鐵向材料轉變的高端製造領域，以及與鋼鐵有關的新興產業。為此，河鋼發力增材製造和新材料領域，成立與增材製造相關的新業務板塊。
2019年3月，西門子與河鋼籤署增材製造戰略合作協議，以及增材製造業務諮詢服務合同。雙方將在增材製造研發和產業化、人才培養等方向展開合作，共同建設河鋼增材製造實驗室，並將河鋼旗下的河鋼工業技術公司打造成為中國增材製造技術產業化的領軍企業。
不遠的將來，也許汽車發動機這種複雜的部件不再需要由上千個零件組裝而成，河鋼可以直接通過增材製造技術將鋼鐵粉末一體成型，並且最終產品還具有更好的結構設計、更高的強度和更優異的質量。而西門子提供的Teamcenter、NX、Simcenter等與虛擬仿真相關的軟體平臺，則可以幫助河鋼預先模擬增材製造過程和產品性能，減少試錯成本並提高研發效率。
西門子致力於攜手客戶推動增材製造工業化。
西門子在增材製造領域擁有國際化技術創新和產業化實力，是全球增材製造領域為數不多擁有全產業鏈覆蓋能力的工業企業。「河鋼堅持與強者為伍，不僅著眼於現在，更著眼於未來。西門子一直是工業變革的領先者和創新者。」 河鋼集團有限公司董事長於勇表示，「在智能製造、數位化工廠、供應鏈等領域，我們和西門子精誠協作，以前沿技術推動河鋼面向未來轉型升級，攜手打造中國鋼鐵行業智能製造新局面。」
隨著雙方合作進一步深入，越來越多的鋼鐵企業開始逐步摒棄以量取勝的傳統觀念，轉而追求高質量發展，積極擁抱數位化轉型升級的大潮。乘著行業數位化轉型的新機遇，中國鋼鐵企業必將迎來新的高光時刻。