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钢铁企业系统节能的再思考

更新时间 2011-10-5 17:49:23 点击数:

  目前,钢铁行业已进入高产能、高成本、低利润的微利时代。主要表现在一是用户对产品的要求越来越高,从注重产品的功能、质量和服务,延伸到注重产品的减量化水平;二是资源环境问题越来越突出,节能减排已成政府刚性、约束性指标;三是国内出现了一批规模很大的钢铁集团,它们的市场占有率、资源控制力越来越强;四是上游原燃料价格大幅上升,供需矛盾日益突出,企业利润空间被进一步压缩。对于采购与销售的两头在外,企业无法控制,对策只能是快速反映、跟进、研究、分析并采取应对措施,及时调整生产经营和营销策略。而目前企业所能掌控的只能是产品生产过程的中间环节,只有苦练内功,提高企业运行质量与管理水平,“降低成本并使之低于竞争对手”,才能提高企业抗御风险能力。
    一、系统节能(能源系统经济运行)是钢铁企业经济运行的重要内容和切入点钢铁企业是典型制造流程生产,它包括资源掌控、采购、物流、市场开拓、产品设计、技术研发、生产过程、设备维护、人力管理、销售服务等,每个环节链上存在着经济运行与优化问题。在生产过程中,原材料和燃料动力消耗约占制造成本约75%以上,若包括辅料与备件,总量接近80%,毫无疑问,它们是企业降本或者说是企业经济运行的主要内容。而物料消耗受物流平衡影响,空间主要在综合利用上,策略是最大限度地要把物流资源向高附加值产品倾斜,需要销售、市场、生产、设备共同配合。而能耗中40%来源于生产过程产生的二次能源,通过开展系统节能工作,充分利用这部分资源,可以有利于各工序自身降本、工序间高效对接系统降本,由此带来能源结构优化,而产生系统降本放大效应,是难以预料的。英国石油(BP)首席执行官约翰·布朗爵士在谈到公司为减少碳排放,付出了2000万美元的成本,却为公司节约了6.5亿美元费用时说:“我们本想要做好事,而结果竟然是取得了良好的经济效益”。因此,通过系统节能,实现能源系统经济运行,进而带动、联动、促动每个环节经济运行,是个很好切入点。
    二、正确认识系统节能在企业经济运行的地位与作用1.由钢铁生产过程动态运行的本质决定物质流(主要是铁素流)在能量流(主要是碳素流)的驱动下,工序串联作业,流程协同(集成)运行,实现了化学、物理的转换。在此过程中,碳素能量流没有全部转换到铁素物质流中去。国际顶级的高炉-转炉-热连轧生产流程,仍有38%左右的二次能源未被铁素物质流有效利用,有必要协同优化“物耗、能耗”综合成本的系统节能降本。
    2.钢铁制造流程的功能定位要求钢铁生产首先是钢铁产品制造功能,将原料和能钢铁企业系统节能的再思考□丁毅管理理论与案例34冶金管理2011年第8期源转化为质量好、成本低、过程排放少且能够满足用户不断变化要求的钢材。其次是能源转换功能,将煤炭通过冶金流程转换为热能、电能、可燃气、蒸汽等二次能源的过程。最后是社会大宗废弃物处理-消纳功能,实现社会环境友好。
    3.国家产业政策和强制性减排目标的要求钢铁行业是高消耗、高排放行业。中国钢铁工业消耗能源量约占全国的17%;水资源消耗约占我国工业耗水的10%;主要温室气体二氧化碳排放量约占全国11%,是节能减排重点领域;是政府调结构,促进发展方式转变重点行业。能耗与排放指标也是政府考核企业刚性与约束性指标。因此,能源系统经济运行不仅是提高企业经济质量的任务,更是落实国家发展低碳经济、实现节能减排任务的重要举措。
    三、衡量钢铁企业系统节能
    (能源系统经济运行)水平的标准吨钢综合能耗在一定时期是一个企业装备水平、管理水平以及消耗水平的综合体现。在企业产品结构相对稳定的条件下,吨钢综合能耗是能耗与物耗水平综合体现,e-p分析法说明,吨钢综合能耗是各个工序能耗与其钢比系数乘积之和,前者反映是生产一吨产品能源消耗(直接节能),后者反映生产一吨合格钢的各工序物料消耗(间接节能)。而能源和原材料消耗在制造成本中比例最大,加之吨钢综合能耗的高低,不仅体现了各工序消耗水平,还体现了工序间高效对接水平及由此产生的放大效应,如生产工序节约煤气,一方面实现本工序降本,另一方面节约的煤气又可用于企业发电,反过来替代动力煤以及减少外购电,对钢铁企业系统经济运行影响较大。因此,可以说钢铁企业吨钢综合能耗和单位产品工序能耗高低是衡量能源系统是否经济运行的重要标准之一。
    四、钢铁企业具体做法
    过去,马钢通过结构调整、淘汰落后、推进技术进步、提高二次能源利用水平以及强化能源管理,“十五”以及“十一五”都取得显著效果。吨钢综合能耗由2000年前的1068公斤标煤/吨钢,降至目前的732公斤标煤/吨钢,降低率达32%,能源费用占制造成本比例约27%。最好的2006年吨钢综合能耗指标是717公斤标煤,能源费用占制造成本比例约21%,一度在大钢处于领先水平。但2007年新区投产后,客观上有个达产稳定过程,使消耗上升,另外,金融危机导致外部形势发生巨大变化,公司产品与原料结构改变,这也是公司能源利用水平受到很大影响的重要因素之一。目前公司面临的客观情况是,一是社会需求发生巨大变化,供大于求的矛盾日益突出;二是公司主要结构调整项目告一段落;三是一大批关键与共性节能技术得到应用。当前,企业面临最关键、最核心、最迫切的工作就是要搞好系统节能,积极跟进节能新技术,加大管理节能,提高企业竞争力。
    1.实施系统节能(能源经济运行)必须实现三个转变对于企业来说,新的节能减排措施就是一种变革,它可能会带来崭新的思路,全新的市场,更多的盈利并增加企业价值。因此,做好能源系统经济运行,必须实现三个转变。一是从注重单体设备、工序的节能向企业整体系统节能方向转变;二是要从经验管理向建立能源管理模型、量化分析,定性与定量相结合的科学管理方向转变;三是要从单一能源部门的纵向管理向能源、计划、生产、财务、技术、原燃料供应、设备、质量等多部门协力推进,实现集中与分工协作相结合管理的转变。
    2.做好系统节能(能源经济运行)必须树立四个理念(1)“三流一态”的系统理念,推动系统成本降低“物流、能流、价值流和设备状态”(三流一态)是一个有机整体。应树立以价值流为取向,以设备稳定、高效、经济运行为基础,提高能流意识,协同优化物流、能流两种资源,实现整体效益最大化。著名哲学家亚里斯多德有句名言:“整体大于部分之和”。即使每个要素是管理理论与案例35金管理2011年第8期最优的,但作为整体却不一定最优,而即使每个要素不很完善,但它们可以综合、统一成为具有良好功能的系统。对于一个千万吨级的长流程流程制造业,系统优化潜力巨大。
    (2)“主辅联动”的理念,促进生产组织和运行优化现代化大生产,强调是工序服从和工序保障,“主辅联动”就是要求工序间的单纯保供向流程一体化转化,实现主线与公辅、物流与能流的双向协作,优化配置各类资源。生线厂如果带着节能思维审视自己工作,就能够带来促进减排、提高资源利用率等方面的创新,进而形成企业的竞争优势。
    (3)“产供用”一体化管理理念,促进高效产能,平衡用能,均衡用能二次能源不宜储存,“产供用”必须一次性完成。需要建立不同作业条件下的经济运行模式和能源产生-消耗模型,利用现代能源中心,实时调整,在线调

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