Стальная эволюция

Время перемен

В конце прошлого года ведущие российские металлургические компании представили широкомасштабные программы капиталовложений. В ближайшие годы будут введены в строй новые мощности по выплавке чугуна и стали, производству сортового проката, листового проката с покрытиями, трубной продукции, проволоки и другой продукции.

В частности, «Северсталь» приступила к активной фазе строительства на Череповецком металлургическом комбинате комплекса доменной печи № 3. ЕВРАЗ начал реализацию программы расширения мощностей колесобандажного цеха Нижнетагильского металлургического комбината. Челябинский металлургический комбинат и другие предприятия группы «Мечел» продолжают наращивать выпуск высокомаржинальной импортозамещающей продукции. Трубная металлургическая компания планирует увеличить отгрузки трубной продукции нефтегазового сортамента. О крупных проектах также объявили Новолипецкий и Магнитогорский металлургические комбинаты, «Металлоинвест», Объединенная металлургическая компания и др.

Как сообщает портал Металлобазы.ру, необходимость масштабной модернизации обусловлена наличием скрытых проблем, несмотря на всю внешнюю успешность отрасли.

Российская металлургия – очень энергозатратное производство. Отрасль получает прибыль не в последнюю очередь за счет относительно невысоких цен на электро-энергию. Но такая ситуация не может длиться вечно. Тем более что на металлургов, крупнейших потребителей электроэнергии, ложится основная нагрузка по финансированию реконструкции генерирующих объектов по программе договоров на поставку мощностей. Это обстоятельство, кстати, вызвало недавнюю пикировку и обмен анекдотами между владельцем НЛМК Владимиром Лисиным и главой УК «Роснано» Анатолием Чубайсом. Лисин, который называет реконструкцию по программе ДПМ «варварским способом», в прошлом году на съезде Российского союза промышленников и предпринимателей сетовал на то, что бизнес «замучили дальше некуда» растущими расходами на модернизацию генерирующих мощностей. А Чубайс уже в этом году в одном из интервью заявил, что Россия, «несмотря на сопротивление некоторых олигархов, правильно выбрала стратегию и создает собственный технологический кластер возобновляемой энергетики, который и сохранит ее глобальной энергетической державой в неограниченном будущем». «Неправильный» олигарх посчитал это высказывание неэтичным и даже предложил обсудить его на заседании бюро РСПП. А Чубайс назвал его претензии «анекдотичными». Все закончилось заочным обменом несмешными анекдотами про умных женщин, которым, с одной стороны, не нужны поводы для того, чтобы обидеться, а с другой – не нужно зарабатывать самим, чтоб потратить деньги на блестящие сережки.

Еще одна серьезная проблема российской металлургии – большой износ основных производственных фондов. Устаревшее оборудование дает высокую себестоимость, в которую включены излишние трудоемкость и энергопотребление. В 2008 году износ ОПФ в отрасли оценивался примерно в 43%, более 30% всех стальных заготовок производилось на еще советских прокатных станах. И это был последний «спокойный» год. За последующие 10 лет российская экономика выдержала несколько ударов кризисов, и ничего революционного в части модернизации ОПФ в этот период происходить не могло.

Усугубляет ситуацию низкая емкость внутреннего рынка – тяжелое машиностроение, станкостроение, судостроение и другие металлоемкие отрасли по сравнению с советскими временами работают даже не в полсилы. Слабые потребности отечественной промышленности в высокотехнологичной продукции сдерживают развитие соответствующего металлопроизводства. И несмотря на то, что Россия держит примерно 10% мирового рынка черной металлургии, на экспорт она поставляет в основном болванки и заготовки. Продукцию с высокой добавочной стоимостью делают из них уже в других странах, а Россия по многим позициям вынуждена ее импортировать.

На международном рынке российская металлургия тоже испытывает определенные проблемы, обусловленные его спецификой. Одна их них – избыточные мощности на мировом уровне. Оптимальной считается 80-процентная загрузка, но, например, с января 2017 по июль 2018 года она составляла в среднем 74%, балансируя между 69% и 79%. Следующую проблему определяет стремление металлопроизводителей перевести «грязные» производства, связанные с доменными печами и коксом, в «низкоразвитые» страны с дешевой рабочей силой, где неактивны профсоюзы и почти не заботятся об экологии. Российская сталь хорошо конкурирует по ценам на международном рынке, потому что зарплаты в России низкие. Но во многих странах Африки, Юго-Восточной Азии, Латинской Америки рабочая сила все равно стоит дешевле.

Добавляет беспокойства и то, что в ряде отраслей, где потребность в металле всегда была высока, например, в судостроении и строительстве, наблюдается тенденция его вытеснения композитными материалами.

Технологичнее, чище, прочнее

Для развития металлургической отрасли нужно модернизировать производство металлопродукции с учетом современных требований.

Сегодня в металлургии в качестве сырья используются более сложные и дорогостоящие рудные базы, чем прежде. Поэтому она должна ориентироваться на возрастающие объемы вторичной переработки и учитывать весь жизненный цикл продукции. При этом требования к качеству получаемых из вторсырья материалов остаются очень высокими.

Одной из главных тенденций становится борьба за «чистоту» – удаление грубых загрязнений и вредных примесей, исключение появления трещин в процессе эксплуатации. Появившийся в конце 1970-х – начале 1980-х термин «чистая сталь» снова стал актуальным. Но если раньше говорили о включениях размером в 20-40 микрон, то сейчас это не более 2-3 микрон, а чаще и нулевой уровень загрязнения. В результате даже традиционные сплавы по своим служебным свойствам становятся новыми.

В ближайшей перспективе от металлургов ждут прорывов в разработке материалов, которые могут работать в условиях экстремальных температур, как высоких, так и низких, – Арктика на повестке дня. Не менее важна работа над продлением срока службы материалов – это актуально для российской атомной энергетики, которая поставила себе в качестве ориентира разработку реактора со сроком службы от 100 лет. Кроме того, мир ожидает революции, связанной с аддитивными технологиями. Многие изделия будут производиться из порошка, фактически прямым методом. И это существенно меняет традиционную металлургию. Ведущие мировые производители и потребители металлов учитывают это в своих стратегиях.

В рамках программы развития «China Manufacturing 2025» зафиксировано, что к 2030 году больше всего вырастет потребность в высоколегированных и новых марках стали для судостроения, автомобильной промышленности и производства оборудования.

Из передовых базовых материалов будут востребованы: высококачественная сталь для морских сооружений, высокопрочная автомобильная сталь, сталь для производства высокоскоростных и сверхпрочных рельсов, новое поколение функциональной композитной конструкционной стали, ультрапрочная сталь для трубопроводов, прокатная плита для обшивки, нержавеющая сталь ультравысокой прочности для специального оборудования.

Ключевые стратегические материалы: специальная антикоррозийная сталь с суперкритической температурой (7000С), устойчивая к атмосферным перепадам, жаропрочные сплавы с низкой себестоимостью, порошкообразные и монокристаллические сплавы.

Появляются и совершенно новые сегменты – порошки сплава на основе железа и высокотемпературные порошки сплава для 3D печати.

По оценкам экспертов из Евросоюза, к 2050 году вырастет потребность в передовых материалах для транспорта, энергетики, строительства и других отраслей.

Транспорту будущего нужны мультиметаллы (группа полимерных материалов, разработанная специально для ремонта и защиты изношенных деталей), комбинированные металлы для работы при высокой температуре, функциональные адаптивные металлические гибридные материалы.

Энергетики ждут новых разработок в области аустенитных (коррозионностойких) сталей с пределом прочности 100 МПа, монокристаллических сталей и сталей, полученных методом направленной кристаллизации, дисперсионно-упрочненных оксидами сталей, армированных и комбинированных металлов, металлов с теплозащитным покрытием.

А строительному сектору нужны огнестойкие материалы (например, сталь с использованием карбидов), демпфирующие материалы (например, сплавы Fe-Al-Si) и металлокомпозитные материалы.

Машинный взгляд, стальные руки

Модернизация металлургического производства должна идти рука об руку с главным трендом десятилетия – цифровизацией. Без информационных технологий, автоматизированного контроля и анализа получаемых данных на всех этапах процесса просто невозможно выдержать все современные требования к параметрам получаемой продукции.

В 2017 году Исследовательский центр компании «Делойт» в СНГ провел опрос металлургических компаний, предметом которого стало внедрение передовых инновационных технологий и планируемые расходы на инновационную деятельность.

Выяснилось, что 67% опрошенных уже внедрили электронный документооборот, 38% создали общий центр обслуживания, 33% – передовые системы САПР. Четверть участников опроса внедрили машинный интеллект, предиктивный анализ, роботизацию бизнес-процессов. С технологиями больших данных, блокчейн и создания проектных офисов (Agile PMO) работает пятая часть опрошенных.

Среди других направлений: Smart-производство, видеоаналитика и машинное зрение, автоматизация одного или цепочки бизнес-процессов, технологии дополненной / виртуальной реальности, интернет вещей.

В ближайшие годы самые большие перспективы внедрения у передовых систем учета и автоматизации бизнес-процессов. А вот к технологиям блокчейн стремятся меньше всего – 57% опрошенных не планируют ими заниматься. Еще примерно половина участников не испытывают потребности в Smart-производстве и дополненной реальности.

Очевидно, что уровень автоматизации в металлургической отрасли будет возрастать. Компании внедряют информационные системы, направленные на повышение эффективности производства, контроль за параметрами производственных процессов, обеспечение стабильно высокого качества продукции, замену людей на роботов на участках с опасными и вредными условиями производства. Инвестиции направляются и в область персонализации – создание продукции с уникальными свойствами по спецификации заказчика. Цифровизация облегчает создание малых производств, ориентированных на локальных заказчиков, которым нужны небольшие партии продукции с заданными параметрами. И, конечно, большое будущее у логистики и маркетинга на основе цифровых платформ.

В общем, металлургическое предприятие будущего – это компания, которая ориентируется на постоянно меняющуюся внешнюю среду и гибко реагирует на потребности клиентов. Как и все остальные в концепции «Индустрия 4.0»

Автор: Сергей Савинов