淺談工業(yè)4.0給中國鋁工業(yè)帶來的機遇和挑戰(zhàn)

近年來，工業(yè)4.0成為工業(yè)領域最熱門的詞語之一。社會各界一致認為工業(yè)4.0時代將給全社會帶來巨大的變化，在工業(yè)領域也勢必引發(fā)顛覆性的變革。中國鋁工業(yè)至今已發(fā)展70多年，歷經(jīng)了從小到大、從弱到強的過程，產(chǎn)業(yè)鏈中的氧化鋁、電解鋁、鋁合金等領域的技術，在引進消化的基礎上實現(xiàn)了自主跨越式發(fā)展，作為基礎原材料產(chǎn)業(yè)，有效支撐了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。但從2008年世界金融危機之后，中國鋁工業(yè)全行業(yè)處于下行調(diào)整區(qū)域，進入以深度結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線的微利時代。第四次工業(yè)革命來臨，對中國的鋁工業(yè)具有非常深遠的影響，既是挑戰(zhàn)也是機遇。

工業(yè)化的理論論述

1.工業(yè)化的定義

在經(jīng)濟學中，對工業(yè)化一般有以下幾種定義。

一是從狹義方面看，工業(yè)化即單純指制造業(yè)的發(fā)展。

二是我國某些科學家認為，工業(yè)化是指“國民經(jīng)濟中一系列基要生產(chǎn)函數(shù)（或生產(chǎn)要素組合方式）連續(xù)發(fā)生由低級到高級的突破性變化（或變革）的過程”。

第四次工業(yè)革命是一場顛覆性的工業(yè)革命，歐美發(fā)達國家以及部分發(fā)展中國家正全速推進。從前三次工業(yè)革命帶來社會需求總量激增的情況看，第四次工業(yè)革命因其顛覆性的萬戶互聯(lián)等特征，勢必將給全球帶來新一輪經(jīng)濟的大幅增長，并產(chǎn)生出許多新興行業(yè)。同時以智能工業(yè)機器人、3D打印機等為代表的新制造基礎設備，和以電子端口為代表的萬戶互聯(lián)電器件設備將迎來爆發(fā)式增長。鋁作為基礎原材料，也會隨著工業(yè)革命實現(xiàn)新的增長。即因工業(yè)革命創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)部門，為中國鋁工業(yè)在全球進入新一輪經(jīng)濟衰退期時尋找新的增長點提供方向和機會。

19世紀中后期至20世紀初，電氣化革命使得社會生產(chǎn)轉(zhuǎn)型為電氣驅(qū)動產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)而以產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式，即稱為第二次工業(yè)革命；

2.工業(yè)化的演變歷程

在工業(yè)趨勢方面：未來鋁工業(yè)的發(fā)展有四大主要趨勢。一是全產(chǎn)業(yè)鏈融合趨勢。鋁企業(yè)開始向上游煤電領域拓展，而能源企業(yè)開始進軍鋁行業(yè)。二是全面與國際接軌的趨勢。鋁作為礦產(chǎn)資源，以全球礦產(chǎn)資源供應全球消費者需求是資源類企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然走勢。三是降碳環(huán)保節(jié)能趨勢。鋁作為耗能大戶產(chǎn)業(yè)，在全球降碳的背景下，將更加重視技術革新實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，成為真正的生態(tài)鋁業(yè)。四是集中化趨勢。鋁行業(yè)將更加集中在行業(yè)前幾家巨頭企業(yè)中，散小企業(yè)難以得到持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

三是指制造業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟活動中所占比例的提高，以及對應的就業(yè)人口比例也呈上升趨勢。

20世紀中后期至今，因電子與信息技術的不斷創(chuàng)新與廣泛應用，自動化生產(chǎn)新模式逐步出現(xiàn)，將代替人類開展一定比例的“體力腦力勞動”，即稱為第三次工業(yè)革命。

工業(yè)4.0 的特點

工業(yè)4.0是基于前三次工業(yè)革命后，社會普遍認可的新一輪工業(yè)革命，也稱為網(wǎng)絡化工業(yè)革命，以信息物理融合系統(tǒng)(CPS)為基礎，以網(wǎng)絡化、數(shù)字化、自控化為核心，具有靈活高效、滿足個性化產(chǎn)品與服務特點的新經(jīng)營生產(chǎn)模式，是基于物聯(lián)網(wǎng)和信息技術的革新推動的。

1.核心要素

信息物理融合系統(tǒng)：是一個多維綜合型系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡、計算、環(huán)境等各類要素，一般利用人機交互接口實現(xiàn)與物理進程的交互，實現(xiàn)通過網(wǎng)絡來監(jiān)控物理實體的行為。一般包含智能電網(wǎng)、智能產(chǎn)品、智能(生產(chǎn))建筑、智能調(diào)配和智能物流等內(nèi)容。

智能工廠：能夠?qū)崿F(xiàn)人、機器和資源如同在一個社交網(wǎng)絡里自然的相互溝通協(xié)作。它擁有基于高科技、適應性強、符合人體工程學的生產(chǎn)線。智能工廠以端對端的工程制造為特征，這種端對端的工程制造不僅涵蓋制造流程，同時也包含制造的產(chǎn)品，從而實現(xiàn)數(shù)字和物質(zhì)兩個系統(tǒng)的無縫融合。

智能產(chǎn)品：具有獨特的可識別性，可以在任何時候被分辨出來。理想情況下，能半自主地控制它們生產(chǎn)的各個階段，并確認自身的損耗程度。

2.主要特點

互通互聯(lián)。工業(yè)4.0的核心是連接，連接人、機、物、產(chǎn)、供、銷各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和因素，并通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議將數(shù)字和現(xiàn)實世界互通互聯(lián)。

高度集成。在信息物理融合系統(tǒng)的作用下，實現(xiàn)人、機器與服務3個維度6個方面的互聯(lián)，從而實現(xiàn)從橫縱向和端到端的高度集成。

在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面：無論是在冶金級氧化鋁還是精細氧化鋁，無論是普通鋁錠還是高純鋁，我國都有全面布局。在鋁加工方面，更是產(chǎn)品品種和規(guī)格齊全，特別是實現(xiàn)大多數(shù)高端鋁材產(chǎn)品替代了進口產(chǎn)品。

虛擬化。工業(yè)4.0通過每一個流程模擬并虛擬驗證，待確定最優(yōu)解決方案后完成生產(chǎn)映射，將軟件、參數(shù)、數(shù)字舉證都將上傳到控制生產(chǎn)的物理機器上。

大數(shù)據(jù)。工業(yè)4.0中各類生產(chǎn)主體和生產(chǎn)過程都將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將會滲透到企業(yè)運營、價值鏈乃至產(chǎn)品的整個生命周期中，是工業(yè)4.0的最主要特點和變革的基礎。

中國鋁工業(yè)概述

隨著我國工業(yè)進程的飛速發(fā)展，鋁作為基礎性材料的特性，使得我國鋁工業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。我國鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈成為全球鋁產(chǎn)業(yè)鏈最為完備的國家之一，從上游鋁土礦的勘探與采選，中間鋁產(chǎn)品的冶煉，到下游鋁的高端應用都布局合理、規(guī)模宏大。

在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面：我國氧化鋁、電解鋁、鋁加工材的產(chǎn)量均居全球首位，消費量也分別占全球消費量30%以上。我國是名副其實的鋁生產(chǎn)和消費大國。

語文教學是我們現(xiàn)代教育得重點，更是弘揚傳統(tǒng)文化的重要途徑。歷史學與語文教學得結(jié)合，使得語文課堂更有情景性，讓學生可以由景入情，更加深入的感受漢語言文化的魅力和中外名人的情懷。歷史學和融入，也完美的補充了語文教學在課堂上單一的脫離時代，脫離背景的漏洞，有了相應歷史背景得補充，學生可以真實得還原當時的場景，更深入的了解當時的文化及作者的感情，同時也是豐富學生課外知識重要手段。

目前，中國鋁行業(yè)的終端產(chǎn)品以標準化產(chǎn)品為主，無論是氧化鋁、鋁錠、鋁箔、鋁材等均為標準化產(chǎn)品，終端用戶均在標準化產(chǎn)品的基礎上需再度加工。但在工業(yè)4.0時代，需求端、銷售端與生產(chǎn)端實現(xiàn)完全互聯(lián)互通，允許鋁行業(yè)企業(yè)在設計、配置、訂購、規(guī)劃、制造和運作等環(huán)節(jié)，考慮個體客戶的特殊需求，而且即使在最后階段仍能變動。企業(yè)在一次性生產(chǎn)且產(chǎn)量很低的情況下仍能獲利。這也就拓展了鋁工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條。

菌落總數(shù)檢測,參照GB4789.2-2010《食品微生物學檢驗-菌落總數(shù)確定》。大腸桿菌總數(shù)檢測,參照GB4789.3-2010《食品微生物學檢驗-大腸菌群計數(shù)》。

在行業(yè)瓶頸方面：因長期供應全球鋁產(chǎn)品，我國國內(nèi)鋁土礦資源儲備已不足，鋁土礦自給率持續(xù)走低，大型鋁企業(yè)越來越依賴海外鋁礦資源；在高純鋁、精細氧化鋁等技術密集型領域與海外先進技術仍有一定的差距，近幾年實現(xiàn)超越難度較大；在高端鋁材應用方面，因人才缺乏及基礎學術研究時間短等原因，高端鋁材實現(xiàn)重大突破的難度較大。

上海市發(fā)改委副主任周強在會上作了講話，指出目前中國已成功實現(xiàn)碳排放強度下降，并進入總量控制階段，將來還可能進入碳中和乃至零碳發(fā)展階段。中國將碳市場作為碳排放總量控制的重要手段，政府管理部門將履行職責、盡可能提高政策的可預期性，同時發(fā)揮市場公開透明的作用。作為低碳城市及是碳市場的試點城市，上海在能源領域完成了很多先導性的工作。申能成立專業(yè)公司進行碳資產(chǎn)管理正當其時，有助于申能集團本身資產(chǎn)優(yōu)化以及市場活躍，希望申能碳科技與專業(yè)投資者發(fā)揮各自作用，積極推動上海市低碳發(fā)展工作。

與嘉一信財務服務公司合作，進行兩個月的頂崗實習，真賬實訓，企業(yè)搬進校園。由企業(yè)講師授課，植入企業(yè)文化，學生未離校先實踐。

1860年到19世紀中期，蒸汽機的出現(xiàn)和大規(guī)模使用，使得機械生產(chǎn)大規(guī)模代替了手工勞動，經(jīng)濟社會以工業(yè)以及機械制造帶動經(jīng)濟發(fā)展為核心模式，即稱為第一次工業(yè)革命；

基于經(jīng)濟的全面建設，高速公路橋梁在高速公路建設中的重要性也逐漸突顯出來。所以，高速公路橋梁施工質(zhì)量也將直接影響高速公路穩(wěn)定性，要強調(diào)橋梁基礎的關鍵性。鉆孔灌注樁施工技術的成本不高且操作方便，具有一定的適應性，所以被廣泛應用在橋梁基礎建設中。由此可見，深入研究并分析高速公路橋梁鉆孔灌注樁的應用與施工工藝具有一定的現(xiàn)實意義。

中國鋁工業(yè)的機遇

1.市場需求總量高速增長，帶來鋁行業(yè)快速發(fā)展的機會

隨著普惠金融工作統(tǒng)籌推動，2016年邯鄲銀監(jiān)局制定了《2016年推進普惠金融發(fā)展工作方案》和《關于金融去杠桿支持供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的意見》等，將發(fā)展普惠金融作為改革的重點領域，并以小微企業(yè)金融服務、農(nóng)村金融服務及精準扶貧為抓手，明確發(fā)展普惠金融目標責任與任務，在實施過程中雖然取得了顯著成效，但在提高金融服務覆蓋率和滲透率方面還存在著許多問題和制約因素。

2.技術變革，拓寬鋁工業(yè)供給端轉(zhuǎn)型升級路徑

隨著近年來鋁工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鋁工業(yè)企業(yè)的整體裝備水平已經(jīng)有質(zhì)的提升，但是與工業(yè)4.0的要求相比，鋁工業(yè)裝備水平仍然較低，尤其是嚴重缺乏高精度、智能化裝備。新工業(yè)革命將極大推動我國鋁工業(yè)企業(yè)加快工業(yè)裝備更新?lián)Q代，提升整體工業(yè)裝備水平。

伴隨著智能化裝備大范圍的推廣，或?qū)⒂谰酶淖冧X行業(yè)的部分現(xiàn)狀。在工業(yè)4.0時代，鋁行業(yè)中的氧化鋁冶煉廠將通過網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)中心、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)全流程管理、先進制造裝備、虛擬工廠等技術，全面升級為智能冶煉工廠。在智能冶煉工廠中，人、機、物將實現(xiàn)自動互聯(lián)互通，對人協(xié)調(diào)管理的職能將大大降低，這就將永久改變鋁行業(yè)勞動密集型產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。

鋁行業(yè)是重資產(chǎn)行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈中的冶煉與礦山采掘等行業(yè)都需要前期進行大規(guī)模投資。但在工業(yè)4.0時代下，將不再需要設備調(diào)試、生產(chǎn)鏈條調(diào)試、人員與生產(chǎn)設備磨合等流程，前期所有調(diào)試與磨合將在虛擬工廠進行測算。這將大幅提升新投資企業(yè)的達標達產(chǎn)，并快速提升產(chǎn)品質(zhì)量，大幅降低投資回報時間。反之，也將吸引更多資本關注鋁行業(yè)，促進鋁行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。

3.終端客戶個性化需求得以滿足

在工業(yè)特性方面：鋁工業(yè)是資源密集型行業(yè)，鋁土礦是不可再生資源，我國鋁土礦儲量雖較為豐富，但由于近幾十年以來，鋁工業(yè)的超常規(guī)發(fā)展，國內(nèi)適合露采的高品位鋁土礦越來越少。國內(nèi)有關鋁企紛紛從幾內(nèi)亞、澳大利亞和越南等海外國家進口鋁土礦，來緩解因資源開發(fā)難度增加帶來的成本上升。鋁工業(yè)是勞動力密集型行業(yè)，行業(yè)自動化、智能化程度較低。勞動力成本占產(chǎn)品整體成本比重較大，鋁工業(yè)是高耗能高污染行業(yè)，氧化鋁、電解鋁在冶煉過程中耗能較大，特別是電解鋁在電解過程中需大量使用電能，而我國目前的電力結(jié)構(gòu)仍然還是以火電為主，故間接引起高污染。同時，氧化鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的赤泥會對土表和地下水造成污染，電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的一氧化碳、氟化氫、四氟化碳及固體顆粒物則會造成不同程度的空氣污染。鋁工業(yè)是資金密集型行業(yè)。鋁土礦的采掘、氧化鋁、電解鋁的冶煉都需要高投資，因生產(chǎn)建設期較長導致投資周期較長，正常情況下難以在短期收回投資成本。

4.工業(yè)工藝與決策管理等得以全面提升

鋁工業(yè)工藝流程更加靈活?；贑PS的自組織網(wǎng)絡可以根據(jù)業(yè)務過程的不同方面進行動態(tài)配置，實現(xiàn)原料和供應鏈的連續(xù)“微調(diào)”。也意味著工程流程可以更加靈活，制造工藝可以被改變，暫時短缺可以得到補償。

鋁工業(yè)生產(chǎn)決策更加快速。第四次工業(yè)革命提供了端到端的實時透明，各級管理人員和決策者能在第一時間得到全產(chǎn)業(yè)鏈的全部數(shù)據(jù)，在最短時間內(nèi)可以對數(shù)據(jù)進行分析，加快各項生產(chǎn)決策，為競爭贏得時間。

一個企業(yè)如果想要很好的發(fā)展，僅僅只是做出一份市場營銷策略是遠遠不夠的。企業(yè)需要引導自己相關的企業(yè)部門不斷對自己企業(yè)的具體情況展開深入的分析與研究。不同時期的企業(yè)所面臨的企業(yè)風險和挑戰(zhàn)是不同的，不同階段的企業(yè)實力也是不同的。所以，只有隨時對企業(yè)實力和其所面臨的市場狀況進行研究，才可以及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)的問題并加以整改，從而促進企業(yè)不斷地完善自己的市場營銷策略，提高自己企業(yè)的競爭實力，借此來全面的推廣自己企業(yè)的產(chǎn)品，為企業(yè)自身帶來更為客觀的收益［4］。

鋁工業(yè)資源利用率大幅提升?；诠I(yè)4.0“使用盡可能低的資源量，達到指定的輸出”的特點，在CPS的基礎上，資源利用率能夠有大幅度的優(yōu)化和提升。使鋁生產(chǎn)過程中的資源和能源消耗或降低排放進行持續(xù)優(yōu)化。

5.安全環(huán)保生產(chǎn)效率得以大幅度提升

鋁工業(yè)是高危行業(yè)，無論在井下礦石開挖、礦石冶煉或鋁合金產(chǎn)品加工的過程中，都有高危崗位。在工業(yè)4.0時代，智能工廠中將大幅度比例提升智能產(chǎn)品或智能機器人的使用頻率。特別是在一些高危崗位、重復性作業(yè)崗位中，完全可以使用智能機器人，從而避免因操作失誤或生產(chǎn)疲勞引發(fā)安全生產(chǎn)事故。同時，在赤泥庫、地下水、空氣排放口等地安置傳感器，與生產(chǎn)工藝流程相連，通過既定程序，一旦發(fā)生環(huán)境污染時，自動中止生產(chǎn)，確保不對環(huán)境產(chǎn)生污染。

染色過程：黑色，將嫩楓葉搗爛，稍微風干后加水浸泡，24 h后取出葉渣、濾凈，將濾液放入鍋中煮至50～60℃。再將糯米浸入其中，邊攪拌邊觀察糯米顏色，待糯米染上黑色后將其撈出濾水。在染色過程中，若水溫過高，糯米難以染成黑色，若染液濃度不足，易染成灰色或紫色；黃色，將姜黃拍碎，煮水過濾取汁，浸泡生糯米數(shù)小時即可；紅色染色方法同黑色染色類似。

中國鋁工業(yè)的挑戰(zhàn)

1.勞動力成本優(yōu)勢面臨弱化

我國鋁工業(yè)得以快速發(fā)展原因之一，是基于國內(nèi)勞動力成本低形成的競爭優(yōu)勢。但隨著工業(yè)4.0的不斷深入與推進，普通勞動力這一成本核心要素的比例正在不斷下調(diào)，勞動力成本逐步失去了其競爭優(yōu)勢。我國基于勞動力形成的競爭優(yōu)勢也將加速弱化。同時，我國勞動力成本還隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展其本身也正不斷上升。兩者疊加影響，我國鋁工業(yè)的勞動力成本優(yōu)勢將逐步弱化，在一定時間以后甚至將不具備勞動力成本優(yōu)勢。

燒堿：10月份，國內(nèi)燒堿價格上行，月初均價為986.67元/噸，月末均價為1016.67元/噸左右，價格上漲3.04%，同比下跌28.18%。氯堿裝置開工正常，氧化鋁行業(yè)用堿量增加，需求較好。造紙、陶瓷等多種化工企業(yè)受環(huán)保制約，對燒堿需求一般。 后市預測，企業(yè)按需走貨為主，庫存水平合理情況下，價格調(diào)整空間不大，后期燒堿價格仍舊盤整走勢為主。

2.面臨可替代鋁的新興材料的沖擊

近些年來，鋁代鋼、鋁代木等新興觀點正不斷沖擊著鋼鐵等其他產(chǎn)業(yè)。但同時隨著碳纖維等新興材料的不斷研發(fā)，在越來越多的領域?qū)⒅鸩匠霈F(xiàn)替代鋁的新興材料。并且工業(yè)4.0的創(chuàng)新將催生出新的產(chǎn)品、新的工藝、新的能源和新的產(chǎn)業(yè)，特別是隨著智能制造技術的大量運用，我國鋁行業(yè)面臨創(chuàng)新的沖擊將持續(xù)加大。

李洪這才起身，還在感慨說：“如今的人都不太負責任了，鄰居老死不相往來，他的子女也不管，都只顧自己，這個社會太冷漠了?！彼叩竭@包行李邊，扇扇鼻子說：“真是他媽的臭，這是什么鬼東西?！?/p>

3.復合型人才的匱乏，嚴重制約行業(yè)發(fā)展

中國鋁工業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè)，行業(yè)從業(yè)人員知識水平整體偏低，而工業(yè)4.0的演變過程，其實是一個對信息數(shù)據(jù)分析匯總后再智能化的演變過程，信息應用的層次需要歷經(jīng)從數(shù)據(jù)、信息、知識到智能的漸進性過程。知識的缺失，對工業(yè)4.0的最終智能化過程會有較大的影響。整體上看，鋁行業(yè)中因缺乏懂鋁工業(yè)技術還懂智能化的人才，會嚴重制約行業(yè)的快速發(fā)展。

4.生產(chǎn)性綜合類大企業(yè)面臨考驗

鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈是從鋁土礦到氧化鋁，再到電解鋁和鋁應用產(chǎn)品的過程。為了追求規(guī)模化效應，一般情況下鋁行業(yè)企業(yè)為了大幅降低物流成本獲取生產(chǎn)成本優(yōu)勢，都是將鋁土礦的開采、氧化鋁與電解鋁的冶煉整合在一起。而工業(yè)4.0使小規(guī)模智能化生產(chǎn)服務成為必然，我國鋁工業(yè)注重規(guī)模效益的大企業(yè)可能面臨考驗。特別是忽視技術創(chuàng)新只追求當下的綜合類大企業(yè)將受到更嚴重的沖擊。