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摘要：数字化转型是当前产业集群变革和高质量发展的必然选择。通过调研清远市有色金属产业集群发展现状，分析清远市有色金属产业集群数字化转型的困难和痛点，从顶层设计方案、建设内容、转型路径、转型目标四个方面探索清远市有色金属产业集群数字化转型的对策。
关键词：有色金属；产业集群；数字化；转型
数字化转型一方面是全球经济大趋势，同时也是我国经济发展新一轮的推动力和重要途径。数字经济正在成为推动中国经济发展的主引擎。有色金属工业是国民经济的支柱产业和实体经济发展的基础，也是制造强国的重要支撑。改革开放40多年来，我国有色金属生产工艺、装备和自动化水平得到显著提升，形成了较为完整的现代有色冶金工业体系。我国有色金属生产量和消费量连续多年位居世界第一，但我国距离有色金属强国仍有一定差距，行业高质量发展面临排放体量大、能耗物耗高、人工依赖严重等问题，亟需推进信息化和工业化深度融合，以智能制造促进绿色、智能、高效化生产。
有色金属产业本质上是材料加工业，抓住材料和加工两大环节，瞄准国产替代和电子信息、新能源汽车、海洋工程等重点领域，产业发展的空间非常广阔。有色金属新材料研发是应对当前复杂多变的国内外环境和推动产业高质量发展的重要方向。2020年9月，《广东省发展先进材料战略性支柱产业集群行动计划（2021-2025）》明确支持清远发展铜、铝等再生有色金属回收重熔以及有色金属铸件、铜加工材、铝加工材等有色金属产业。
1清远市有色金属产业集群的情况
清远通过丰富的再生金属材料成为闻名海内外的“中国再生铜都”，2011年后通过技术路线图的实施，推动一批企业技术改造，以短流程工艺直接利用再生铜、铝原料，使企业获得竞争优势，从而形成了成熟的“进口—粗加工—深加工—终端产品”产业链条。进口低价再生金属原材料，是当地金属加工企业重要的竞争力。同时，也吸引着广西、江西、湖南、福建等邻近省份的加工企业在清远采购原材料，高峰时期年采购达到500万吨，是金属交易、加工天然的集散基地。有色金属产业成为清远传统支柱产业。2022年全市进口金属210.18亿元。2022全市金属产业链相关规模以上企业222家，年采矿、加工工业总产值745.37亿元，带动设备、电线电缆、汽车零部件等产业245.42亿元，合计990.79亿元。2022年铜材产量30万吨，铝材53.26万吨、电力电缆41.82万千米、电子线路板2405万平方米。
清远市有色金属产业集群具有产业规模较大、上下游企业较为集中，背靠粤港澳大湾区能及时响应下游需求，产品单位能耗低，新材料研发硕果累累，数字化转型持续突破，龙头企业对行业发展具有一定主导权，产业集群内企业拥有多次联合攻关产业技术壁垒的经验和优秀成果等优势。在2011年和2019年两次发布的《清远市金属产业金属路线图》以及2019年发布的《清远市金属产业人才路线图》的指引下，整个产业集群科学地向“短流程、新材料、数字化、绿色化”方向转型。
目前金属产业大部分加工工艺技术已经比较成熟，未来高质量发展需要对行业工艺设备带来根本性变革。数字化转型不但可以实现设备稳定和精准控制，大幅度提升装备的精度，同时，通过数据形式量化关键工艺参数后，为企业的新材料研发奠定坚实基础。所以数字化转型是当前产业集群变革和高质量发展的必然选择。
2清远市有色金属产业集群数字化转型的困难
有色金属行业是典型的流程工业，具有种类繁多、原料来源繁杂、工艺复杂流程长、工况环境苛刻、订单批量小、生产工艺路线长、路径多、产品精度要求高、生产运行速度快、物流调度频繁等特点。无论是材料还是加工，大部分企业处在自动化水平，行业推动数字化才刚刚起步。产业发展水平低、部分产能过剩、产业处于价值链低端、部分企业“低、小、散”现象突出、自主创新能力不强、大而强化金属企业少、产业人才结构不合理、环境保护压力加大、资源保障基础薄弱等方面问题，其中最主要的问题是数字化、智能化生产落后。进一步聚焦至清远市金属行业发展痛点如下。
（1）生产装备缺乏数字化改造的基础。大部分企业数据采集设备和网络设备的配置上是以独立模式运行，很少能实现设备之间的互联互通或进行有效的系统集中监控。此外，对于一些高温或特殊作业环境，现有的数据采集设备往往难以满足工作需求，这进一步加剧了监控和管理的难度。
（2）普遍缺乏生产的工艺参数。熔铸生产过程作为一项高耗能的主要工序，目前大多数企业仍主要依赖人工操作，部分关键技术仍然依赖于操作者的经验判断，这使得企业无法实现对生产工艺的关键参数进行实时监控和追溯，也无法对生产过程进行数字化的工序分解。因此，导致生产过程的精细化管理难以实现，标准化的作业流程管理也难以有效执行，这些因素最终影响了产品质量的稳定性和一致性，增加了生产的不确定性和风险。
（3）企业能耗高，能源利用率普遍不高。大部分企业由于缺乏有效的能源管理工具和方法，能耗统计的细节不够精细，难以对单个炉次进行详尽的管理。此外，企业往往无法快速地将产能、产品质量等相关数据与能耗数据结合起来，分析出存在的能耗问题及其相应的改进措施。
（4）创新能力薄弱。行业中原始创新的数量相对较少，特别是在基础冶炼、精深加工以及应用领域的关键共性技术研发方面存在明显不足。这导致了产品质量的一致性、均匀性和稳定性都未能达到理想标准，难以支撑生产能够满足高端市场需求的高精尖产品。企业在技术进步和市场竞争力方面的提升，亟需通过加强技术创新和研发投入，提高产品的质量和技术水平。
（5）管理水平较低，生产作业过程粗放。很多企业作业流程不标准，企业的供需、物流及帐务信息由人工处理及传递，人为作业产生较多的错误，供应与制造的协同性差，从而产生生产错误或库存呆滞等经济损失。在线监测手段不足，质量管控能力不高，生产组织缺乏柔性。
（7）能耗双控与碳排双控带来双重压力与挑战。在双碳背景下将进一步过渡到碳排双控，大部分企业尚处于粗放式用能管理，缺乏能耗环节与生产环节的数据联动，能源利用效率的深度分析和对标能力缺失，缺乏碳排管控能力和绿色发展路径。
（8）产业链、供应链上下游数据割裂。原材料企业受政策影响迁往东南亚，原材料缺口大，供应与制造的协同性差，产业集群产业链上中下游各环节数据割裂，数据非透明、难共享，形成数据孤岛，供应链金融无法进行行业的穿透监管及辅助。
（9）人才供给成为产业发展的瓶颈。人才数量不足、结构不合理、人才不适用等问题突出，领军人才和能工巧匠紧缺，科研人才和技能人才不足。广东省万亿有色金属产业集群，全省开设金属加工核心专业的学校寥寥无几，技能型人才培养与产业需求存在严重脱节，既懂行业又懂数字化的人才极其短缺。
3清远市有色金属产业集群数字化转型的对策
3.1顶层设计方案
基于有色金属行业数字化转型的建设思路，即“补齐‘工业2.0’的短板，普及‘工业3.0’的理念，展示‘工业4.0’的先进性”，坚持“紧密贴合市场需求，根据企业具体情况制定策略，以问题为导向，注重实际效果”的原则，全面规划，分步实施，明确重点，有序推进。
重构产业集群与区域经济价值图谱为导向，以构建线上线下一体化的产业数字化公共服务平台为切入点，围绕产业集群线上搭建工业互联网平台，线下实现企业定制化应用建设方案。制定实施点—线—面—生态的措施路径，以研究开发一批新材料、新装备、新工艺为点，突破上下游产业壁垒为线，构建原材料数据库、供应链数据化平台等体系为面，形成产业集聚、上下游紧密联系、错位发展的集群生态。
3.2建设内容
（1）面向有色金属加工产业集群，进行系统性的顶层设计。目标是围绕自动化生产、数字化管理和信息化协同决策，通过整合物流、生产、成品、品质、设备、销售和采购等管理系统，加速生产基础设施的自动化和数字化改造。
（2）推动工艺的精细化和标准化，实现生产过程的透明化和数字化追溯。同时探索解决行业中的共性关键技术，如自动优化配料、在线产品质量诊断、生产故障的实时报警与诊断以及实时分析优化等。
（3）通过利用高级数据分析、机器学习和人工智能，研发团队能够预测材料的性能和行为，从而加速材料的设计和测试过程，助力企业研发和生产高性能、多功能、高耐用、低缺陷、低成本、高速迭代、易回收的新型金属材料，数字化还可以优化材料的成分配比，通过精确控制实验条件，快速迭代改进材料配方。
（4）建立专家智库和人才实训平台，建成产业集群数字化人才服务平台，带动人才培育培养。智库将汇聚行业内的顶尖专家，为行业提供战略指导和技术咨询，帮助企业解决复杂的技术难题并把握行业发展趋势。同时，人才实训平台将为新进人员和现有员工提供实际操作的培训和技能提升课程，确保他们掌握数字化改造后的技术和工艺。产业集群数字化人才服务平台可以将利用数字化工具和系统，为人才招聘、培训、评估和管理提供支持，使人才管理更加高效和精准。通过这些举措，不仅能够吸引和培养高质量的人才，还能促进人才的持续发展和优化配置，从而为产业集群的持续创新和竞争力提升提供坚实的人才支持。
3.3转型路径
清远有色金属加工产业集群的转型路径可以从五个阶段表述，生产管控自动化/数字化、数据信息可视化、企业管理精益化、运营服务高效化、行业生态链平台化。
生产管控自动化/数字化。利用以工业互联网为代表的信息技术，搭建企业工业级网络，实现车间设备互连互通；完成相关生产与设备的数据采集、数据处理、存储、分析与展示，实现生产过程管控与设备信息的数字化；加强设备与人员作业的数字化管理，为企业数字化、智能化转型升级做好坚实的基础；并且通过生产全过程的数字化管理，可以满足产品应用于下游行业领域（例如汽车、航空、轨道交通等）时的全生命周期质量追溯要求。
数据信息可视化。通过电子看板展示及报表平台，实现设备、原料、能源、生产、工艺、流程、人员等的数据信息可视化与可追溯，实现生产过程实时数据分析及预警。
企业管理精益化。通过人员、物料、设备、生产、品控、销售、物流、服务数字化信息的高效协同，达到相关信息的实时快速低成本应用；采用成熟的自动化技术、物联网、大数据等新一代工业互联网技术，通过工序分解制定标准生产工艺流程、实时生产数据对标分析、生产配方标准规格制定，实现人员、设备、原材料、生产的管控与经营流程化、精益化，使企业按照标准流程规范生产过程，促使企业生产全流程高效协同，达到成本优化、采购优化、品质优化、库存优化等生产管控系统全面升级。
运营服务高效化。OT与IT的充分融合，实时采集各种生产数据，通过大数据分析及先进控制算法来加强生产管控，可以实现创新管理（例如再生有色金属优化配料管理），大大降低企业生产成本，保证产品质量稳定，真正达到企业“提质、降耗、促管、增效、环保”的精益生产管理目的，并通过充分的人、机、料、法、环等生产要素的数字化，保证企业信息化的有效实现，提升企业协同效率、降低运营与维护成本，为企业高质量发展奠定坚实基础；未来，更可以根据积累的各种类型的大量数据进行针对性的新材料、新产品、新工艺的研发创新。
行业生态链平台。在企业数字化转型的基础上，建设工业互联网基础平台(智能中台，数字工厂），通过数字化工厂实现工厂SaaS应用的打通。平台基于云计算和工业大数据技术，构建用数字化控制并管理资源、收集分析历史信息、基于数据分析结果进行业务决策和优化的技术和方法。
3.4转型目标
一是加快行业内企业技术进步、数字化转型，提高行业先进的智能制造与精益管控水平，做大做强龙头企业，带动培育壮一批专精特新、科技型中小企业。
二是针对铝熔炼、铜板带、电解铜等细分领域，加快挑选优秀龙头企业并由数字化、工艺、设备三类工程师共同组建的攻关团队开展数字化转型诊断，提供企业数字化解决方案，推动完成各细分领域的数字化标杆示范。
三是沉淀行业关键工艺数据，提炼生成行业知识和与模型等可复用的数字化产品。
四是建设行业工业互联网平台和公共服务平台。聚合生态伙伴，培育“新材料+新工艺+新装备+新服务”四位一体的新型产业服务体系，助力孵化“专精特新”企业，引领行业高质量发展。
在全球经济一体化背景下，国家之间的竞争已由企业之间、产业链之间的竞争逐渐转变为产业集群之间、产业生态系统之间的竞争。制造业集群化发展是产业发展的基本规律之一，也是制造业结构调整和转型升级的必由之路。有色金属产业集群数字化转型，有利于通过行业标杆企业解决数字化产品在行业度身订做匹配度和实效度等问题，推动场景化运营和解决方案产品化行业化，同时更易于行业应用推广，不断总结创新和迭代升级，形成示范带动，实现“一次开发、行业共享”，以数字化赋能制造业发展，数实融合释放新活力，有力支撑清远有色金属产业高质量发展。后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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清远市有色金属产业集群数字化转型的对策论文
人参与 2024-12-13 10:26:12 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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