新日铁的管理改革与技术发展
2002-01-31 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel 试用手机平台 资讯监督 1.简介
将来的经济历史学家会把当今时代贴切地比喻为一个分水岭：即20世纪的后几十年是市场经济建立和完善的时期，而21世纪的前几十年则是市场经济与社会日益走向和谐的时期。个人认为：现今企业周围的环境正在日新月异地变化；作为技术开发部门的一员，我坚信，正是技术的发展给企业带来一个个解决问题的答案，而企业则必须持续不断地创造技术。当然在此过程中试验与失败是不可避免的。我想就此问题说些个人看法，仅供参考。
2.日本钢铁工业与新日铁公司所面临的大环境 我尽量从多个角度来分析这个问题。
今年是日本钢铁工业建立100周年，100年前在八幡(Yawata)开始了全国第一个钢铁联合制造企业。近50年来，日本的钢铁工业依赖经济与社会的结合得以发展。经历了以下几个阶段：首先是20世纪70年代全球石油危机以前的高速发展时期，在这个阶段钢铁工业的生产规模，随着国民经济一起高速扩张。第二个阶段是成熟期在此阶段产量增长不大，目标瞄准高附加值产品。第三个阶段，是在日元升值与80年代中期日本经济萧条的压力下，钢铁企业结构调整，出现多业经营，向新行业投资并向海外扩张。第四个阶段从90年代开始，出现工业全球化和要求与生态环境协调发展的大趋势。在此情况下，新日铁的管理战略体现为\中期管理计划\战略。
日本钢铁工业一方面建立和发展了自己的优势，比如：低成本的原材料采购以及低成本原料使用，设备的长寿与强化使用，以折减固定成本，还有能源的高效利用。另一方面，日本钢铁工业还必须克服许多障碍以达到合理的财务结构。比如：日本的高劳动力成本现在是世界之最。小批量地生产多种高附加值产品使得生产效率难以进一步提高，致使不能充分获得高附加值产品所应取得的经济效益，最后是日元汇率也不利于日本钢铁工业的国际竞争。 今天，各种新技术的开发使得钢厂依地域而定。能经济、可行地生产钢水，可以说现今钢铁工业的全球竞争实质上是新制钢技术的竞争。每个人都需睁大双眼关注着新工艺的出现。但是从我们自身的经验来看，从日本的自身条件来说，高炉－转炉流程仍然是最可行、最具竞争潜力的流程。如果把大高炉定义在2000m3内容积以上，全球有100座大高炉，而东亚占了将近一半。这一地区应是钢铁制造业最具竞争力的地区之一。我们还将继续保持和提高这种竞争力，见表l。
降低劳动成本与人工费用是带有普遍性的任务。我们一直致力于精简管理层，减少管理人员，引入自动化装备与承包制，裁减工人数目，对于研究人员也是如此。这意味着，研究人员不再是靠找出企业竞争力核心所在以及回答诸如如何保持和提高企业竞争力等这类问题为方向去工作，而是只需要按照高层管理的决策去工作。
表1 世界大型高炉(内容积≥2000m3)比较
项 目 个数 平均内容积／m3 生产率／％ 亚洲 48 3642 58 (日本) -26 -4030
欧共体 24 2901 54
其他欧洲国家与前苏联 20 2680 47 北美 4 2703 13 南美 6 3075 49 其他 5 2496 50
世界汇总 107 3176 49
注：1.生铁生产率为高炉内容积乘以平均利用系数2t／m3d再除以用于炼钢的实际生铁生产统计数据；
2.资料来源：世界钢联统计年报，世界钢铁厂(金属导报)。
在日本国内钢铁市场上，平均看起来，高强度钢，表面处理钢电工钢板以及其他一些所谓的高等锻钢占据全国总产量的1／3以上，这意味着需要以低成本高效率生产高质量钢的技术。以高强钢批量生产为例，可以说当前日本制造技术已达到接近极限水平。比如：世界级汽车在全世界范围有同样技术条件，不管从世界任何地方提供汽车制造用钢材，都需要采用筛选出来的高水平成熟技术进行生产。
在日本，钢铁工业的能源消耗占全国总量的11％，日本的钢铁联合企业，由于普遍采用废热回收技术，能量使用效率已达到70％以上。在全球石油危机以后的10年里，日本钢铁工业几乎采用了所有经济可行的节能措施，节省能量达20％以上。近年来，由于减少工业对环境冲击的倾向，呼唤进一步有效使用能源。环境的压力将导致加速废钢的利用和其他钢铁副产品的回收利用，甚至考虑废旧塑料以及钢铁行业以外的其他二次资源的使用。总之，要最大限度地利用钢铁联合企业的环保潜力。 为了保持和加强日本工业技术能力，信息技术、生物技术和许多其他新兴的高技术要平衡协调发展。然而钢铁生产技术总是无法进入新兴高技术行列，这就是为什么长期以来与钢铁有关的主要教授越来越少，科技界学术会议发表论文数越来越少。与此同时，钢铁界的科技人才后继乏人。解决上述问题的关键就是钢铁工业要取得足够的经济效益，并能与其他行业密切合作。因此钢铁企业要进行与当前市场与社会相一致的调整和重视，要进行全球性多方位的战略联合。
3.管理改革
为适应外界形势变化，钢铁生产技术应朝以下几方面发展：(1)实现低成本生产；(2)强化产品质量竞争力；(3)与生态环境和谐；(4)具有继续创新潜力。 3.1 实现低成本生产技术 对一个企业来说，最基本的任务莫过于强化产品的价格竞争力，保持财务上的健康运行。面对世界上最高的单位劳动力成本，我们的措施是提高劳动生产率，增加使用低成本原材料，生产设备组成合理化并提高设备的利用率，资源的合理转化提高附加值。然而，由于全球性的竞争，我们的许多竞争伙伴在劳动力、原材料成本上有压倒优势，这些优势比起我们的上述措施来说来得快得多，因此我们需要采取更为有效的技术方法实现合理利润，让企业更大更强。
说到底，我们不仅要继续发展一些单项技术，诸如废热废能利用，尽量使用低成本原料，提高设备利用率与灵活性，保证上、下游设备与工序的衔接以提高产量，尽量使用高反馈性能设备，发展自动化程度高的设备等等。我们还要从原材料一直到最终产品，即从整体角度考虑选择技术。在一切要做的事情中，与现场技术人员深入接触，发现瓶颈环节，改进技术，改善瓶颈环节，应用新的技术原则消除依赖于经验的不确定性，持续不断地改进每一项单体
技术，创造新价值。
3.2 提高产品质量上的竞争力
不断地满足客户需要也是技术开发的动力。可以说，日本工业发展的动力来自供货商与顾客之间的最直接的交流。不断地了解并满足客户需求。不夸张地说，日本钢铁工业能向客户提供世界上最多样化的钢材样本。然而，由此也会带来一个问题，即产品成本与附加值的提高不一定总是与其价格相匹配。
可能不必要再深入讨论按产品质量要求稳定供货、按时交货以及提供解决产品在现场使用时可能出现各种问题的技术服务这些方面的重要性。除此之外，结合市场不断变化的需求加速产品升级换代，不断推出适销对路的新产品，让客户早期参与不断开发新钢材的市场，这些也都是至关重要的。在开发新钢材市场的过程中，提高钢材的适用性，了解钢材使用加工技术以及其他与之竞争材料的信息以及钢材使用周期有关经济方面的信息也是非常重要的。
3.3 保护环境
可以说在环境保护方面，所有经济可行的技术与设备在日本几乎全部都采用了。然而钢铁工业，因为是能源消耗大户，还要求进一步节能。这意味着要脱离开原有的经济上合理的传统思想以及技术更新模式，还要进一步减少有害物质放散以及保护水质。因此为进一步降低成本与保护环境还要大大提高钢铁工业副产品的回收利用率。 20世纪90年代中期以来，对环境保护提出了更为严格的标准，钢铁工业环保新措施不断涌现。近年来，人类社会对钢铁的基础设施，包括钢铁生产中的几个要素--人员、土地、技术与装备等是否能与环境和谐给予强烈关注，钢铁工业以外的材料如废塑料用于高炉炼铁就是一个很好的例子。在钢铁工业与环境和谐这一方面，与其他行业一样还有很大潜力。为了实现与环境和谐的目标，把科学知识，企业、社会总体规划与改善废物回收利用系统结合起来是一条必由之路。
3.4 保持技术的创新潜力 除信息技术与生物技术之外，材料技术作为经济社会的一门基础性技术也是要优先发展的。然而，钢铁生产技术在社会上难以抹掉其成熟与饱和的形象，以致大学里该领域的研究缩减，材料领域的学生对钢铁的兴趣日益丧失，这些都引起社会的关注，因为钢铁工业与材料科学技术的发展密切相关，本身也具有很高的科技含量，材料科学的一些相关技术如材料分析技术也是如此。因此，钢铁生产技术不仅要适应当前市场的需要，还要持续自身不断创新的势头。
举例来说，我们应该将多晶材料与纳米技术相结合，向社会提供极细晶粒尺寸、并达到极限性能的钢铁材料。自然，为了顺利实现这一目标，我们也应该与科学界和社会公众联合，共同减少风险，造福社会。
需要强凋的是，在企业之间或企业部门之间必须建立\正面思维\的合作关系，比如技术规划部门在考虑降低产品制造成本时应与原材料、加工技术、运输和其他有关部门一起从各个角度加以讨论；在考虑提高产品质量时应与用户、零售商、市场开发以及销售部门一起合作；在考虑环境问题时，应与城市市政管理部门讨论环保法规与政策、与科技界讨论环保控制措施与技术、与公司以外的其他公司讨论环保设施与设备的制造、与地方政府讨论系统建设与环境和谐问题等等；在考虑技术创新的大问题时也必须与科学界与政府机构一同研究。 以上这些多边关系必须建立在正面思维的合作关系基础上，而管理层的作用就要强化各方面的合作活动，比如制定共同的目标，明确各方的任务以保证目标的实现，营造有益的气氛促进创造性的工作，在周围环境变化时及时修改计划、采用相应措施，适时公布阶段性成果，规划如何更为有效地推广应用所取得的成果，适当地评价成果以及鼓舞各方面人员的士气等等。上述4个方面的技术必须组织在同一网络之中，所有参与者都应共享所有的协调活
动的思想，当然，利用信息技术使有关各方共享所取得的信息对于改变工作环境来说也是必不可少的。
我认为这种动态的创造技术的过程并非仅仅针对经理本人或经理层，应该是一场包括所有人在内的管理技术的革命。
4.促进企业管理改革的技术发展实例
下面我想通过新日铁公司近年来的自身实践谈一谈这个题目。 4.1 炼钢炼铁工艺
日本国内对钢的需求已经进入稳定期，因此应该强化大高炉的生产、淘汰小高炉以降低成本。当今高炉操作的主要目标是长期地稳定操作，这要靠装备、操作工艺及设备维护三方面结合起来实现。主要技术措施是：以细粒高导热性炭块作为炉底材料，使用与炉身衬砖一起浇铸的水冷壁以及铜水冷壁，布料控制与炉内状态测量，使用AI(人工智能)方法控制高炉等等。现在高炉大修的目标寿命是20年，大修的主要目标是保持高炉产量，缩短施工期，早日开工点火。
在降低成本方面的进步主要得益于使用低成本的铁矿与煤。有一些已经投入生产的技术，比如将较高Al2O3含量的褐铁矿粉选择性地预制球团以减少烧结过程中的负面效应，降低烧结工序成本。再有炼焦工序将粉煤采用DAPS(一种干洗预压造块技术)方法造块以提高煤的成焦性。还有一个正在开发的技术是采用核磁共振方法定量地评估煤的性能，低成本高精确度地配煤。
建设焦炉比建设高炉投资更多。日本的焦炉建设大都集中在一段时期，现在多数焦炉已有25年到30年的寿命，将很快趋于老化，面临焦炭短缺的前景。目前正采取措施，开发新的焦炉故障诊断与维修技术。此外，对所有钢铁企业来说也需要开发新型的高生产率且保护环境的焦炉，这种焦炉可以通过快速加热方法使非焦煤和低挡焦煤成焦。 4.2 生态域
日本八幡钢铁厂已有百年历史，该厂与其所在城市北九州(Kitakyushu)一块发展。因为环境保护的呼声，该厂已率先执行一项厂区周边\零废物\计划，组织多家工业企业、科研院所研究各种措施回收利用废旧汽车、废塑料饮料瓶(PET)、办公室设备(OA)以及家用电器具等等。与此同时，社会与市政系统也联系汇集上述实用技术并借此扩大社会就业机会。 4.3 高精度、高效率轧钢技术
在板材轧制方面，为了不影响连铸机的产能，轧机采用板型尺寸自动控制技术。一些代表性的方法有：与精轧机架间张力控制或其他相应的软件技术相结合的自动带宽控制方法，6辊轧机带有中间辊移动装置或对辊交叉轧制技术对板带凸度与板型进行控制的方法。以及其他一些与高精度变型特性预测模型结合的硬件技术和绝对值AGC(自动板型尺寸控制)控制技术等一系列软件技术等。使用上述技术，新日铁公司可以在许多产品规格上实现无预先计划的小批量轧制以满足用户要求。
在长材轧制方面，新日铁也采用新的硬件与软件技术，实现了直径公差只有±0.1mm的高精度棒材轧制。为了减轻与简化施工项目的工作量，还开发了不换辊生产固定梁腹宽度与轨底厚度的H型钢的轧制技术，主要分两种方法，即梁腹扩张与梁腹收缩方法，使用多样化形状轧辊的高效轧制技术。 4.4 热连轧
新日铁通过实现连铸连轧(CC-DR，1987)、连续退火(C、A、P、L，1972)和包括酸洗与冷轧在内的全连续退火(F、I、P、L，1982)把上、下游工序直接连接起来以达到持续的省能、省时、高产的目标。为进一步降低成本，还实现了热连轧。轧制过程的连续化可以在整个带钢长度方向保持张力，可以消除在热带两端出现的轧速减低现象。为把从粗制出来的板头焊
接好，我们采用了在线二氧化碳保护激光焊接技术。这项技术是高精度位置控制技术，与把激光射线束聚焦于合适位置的板型控制技术以及超高速反馈轧制技术的结合体。 4.5 以控制相变的方法生产可塑性高强度汽车板(TRIP)
汽车通过减轻重量，提高冲撞安全性能，提高可控性来改善其整体性能，对制造汽车的材料提出的基本要求是重量轻但强度高，还要具有好的成型性能，好的刚性，抗撞凹性，能吸收冲击功，抗疲劳性，抗腐蚀性以及根据部件使用条件所规定的其他性能。作为可以满足上述要求的材料，TRIP(用相变方法生产的高强度高成型性能的汽车板)应是首选。这种钢板以贝茵体或贝茵体加铁素体为基体，含有近30％的半稳定奥氏体，这种奥氏体在随后加工时可发生相变，转化成马氏体。在化学成分上，这种钢基本上是C－Si-Mn系统，但也在双相区中分布。有些合金元素，在贝茵体相变时，把碳集中于奥氏体内。除了它的高强度性能，TRIP钢板也具有很好的深冲性能，延展性能以及吸收冲击功的特性。 4.6 具有良好抗脆性裂纹伸展性能的造船板(HIAREST)
为保持轮船的高度安全性和可靠性以避免由于船体破坏造成生命财产的损失或对环境造成污染。双壳船体结构是有效的，但是使用具有良好的抗脆性裂纹延展性能的钢板更为有效。这种钢板的晶粒尺寸可在2um左右，目前新日铁可以进行工业规模的生产。 这是一种双层钢板，其表面是一种超细组织，可以在实际使用状态下有效地阻止船体裂纹发展。这种钢中并没有加入什么特殊元素，只是靠过去轧制与冷却技术的积累以及断裂力学的知识得以研制成功。 4.7 不需涂片的耐候钢
对于广泛使用在桥梁等大型结构上的钢材来说，为防止锈蚀，定期涂油漆的工作量很大，因此需要一种新型的，只需少许维护的钢材，降低维护成本又有利于环境保护。在对磷、钢、镍、铬和其他一些元素的耐候作用深入研究以后，开发出含Ni3％的耐候钢。即使在海洋气氛下，在钢的表面会形成紧密附着的双层结构的锈蚀层，而内层锈中的Ni可起到防止内层锈蚀颗粒粗化的作用，阻止氯离子侵入到内蚀层中。这种机制可提供在海风环境下阻蚀作用。随着相应的焊接技术以及高强度螺栓的开发一起，这种钢正在走向工业应用。 4.8 环境钢材与环保
新日铁产品技术的发展一直追求产品功能上的成熟与进步，比如高强度汽车钢板用于减轻汽车重量，具有较高的热阻以提高热能效率，再有就是优秀的焊接性能以简化制造工艺。 在当前环境问题提出之前和之后的最大区别在于：早先汽车制造商所要提供给用户的就是上述一些性能再加上成本方面的竞争力。而现今，不管是厂商还是客户，双方都有一个环境保护的共同任务。除此之外，产品服役期已经作为一个定量的概念进入工业界。考虑到钢材的大综用户如汽车业、家用电器具、电机、集装箱运输、发电与电能利用、土木工程建设等。新日铁目前正致力于加强在减少CO2排放、节能、废物回收利用、减少废物产生等各方面的研究，保护和改善环境，生产利于环保的钢材。
5.结论
当前门本经济也在面临各种问题：如泡沫经济破灭，经济全球化，竞争环境日趋激烈，环保呼声高涨，强调工业产品安全责任，以及由于日本人口出生率下降导致对劳动力供应的忧虑等等。
应该加以关注的是日本钢铁界所推出的新技术、新产品将把社会与市场引导向什么方向，日本钢铁界每年要推出五十多项新产品以证实其活力。新的社会倾向，市场动向和管理理念总是以其新鲜作用、新效果面世的。日本钢铁工业以其自身的长期经验向外界证明：她是生机勃勃的。
我们正在面临和将要面临的问题，并不能动摇日本钢铁工业的基础，核心所在是生产出
质优价廉的产品。要想保持和发展日本钢铁制品在国内外的竞争力，我们就必须向用户、市场、国外团体提供他们所需要的质高价廉的产品。只有这样，我们才能自觉地去发展并约束自己以实现我们的目标。
（菊间俊夫(新日铁技术发展部)
新日铁的管理改革与技术发展
