数字化虽然是几十年前就有的概念，但是在工业4.0时代得到了更快发展。特别是欧盟于2020年3月10日发布了“欧洲工业新战略”，明确了欧洲工业新战略的未来愿景：具有全球竞争力和世界领先地位的工业、为气候中和铺平道路的工业、塑造欧洲数字未来的工业。数字化转型也是欧盟“绿色新政”的关键举措。

9月份，欧盟主席冯·德·莱恩在欧洲议会全体会议上指出，必须推动“欧洲的数字化十年”转型变革，制订一个“欧洲数字化的共同计划”，并明确2030年的发展目标。她认为，未来5年，全球工业数据量将提高两倍，随之而来的机遇也将增加4倍。目前欧洲80％的工业数据从未被使用过，存在严重的浪费问题，而数据经济将是欧洲工业转型的强大引擎，这也是基于“Gaia-X”构建欧洲云增加欧洲数据主权的原因之一。欧盟工业界还将同时关注人工智能等技术的开发、数据连接等基础建设问题。

值得关注的是，欧洲钢铁行业的“数字化转型”和“低碳冶金技术革命”两个主旋律是交织并存的。在零排放领域，数字技术也将发挥重要作用。如“氢基直接还原铁工艺技术”的领先者意大利特诺恩集团（Tenova）和微软在工业4.0方面展开合作，借助微软的Azure平台针对钢铁行业的创新解决方案，联手创新冶金行业。

欧洲钢铁行业数字化转型面临的挑战

在数字化转型中，有4个重要的杠杆：数字化数据、自动化、连接性、数字客户访问。同时，数字化转型要面临以下4个维度的挑战，以实现所有系统和生产单元的集成：

“垂直集成”，即从传感器到ERP（企业资源计划）系统经典自动化级别的系统集成。

“水平集成”，即整个生产链中的系统集成。

“生命周期集成”，即从基础工程到退役的整个工厂生命周期的集成。

“横向集成”，即基于钢铁生产链之间的决策，涉及技术、经济和环境等方面。

欧洲工业数字化转型的框架

欧洲工业4.0中包含以下3种不同的制造模式。

第一种：智能制造（IMS），采用先进的制造技术和信息，以优化产品和服务的生产过程。第二种：基于物联网的制造，它依赖于开发和利用智能制造对象（SMO）。第三种：云制造。

笔者对欧洲钢铁行业“数字化转型”的相关概念解释如下：

“数字化”是指将交互通信、业务功能和业务模型转换为数字形式。“数字化”促进了将数字技术集成到业务领域中。“数字化转型”重要的不仅仅是从“模拟”到数字数据和文档的简单转换，而是创建业务流程之间的网络、高效率的界面、集成化的数据交换和管理。

“工业4.0”是基于过程操作中的新互联技术，涉及互操作性、信息去中心化、实时数据收集以及增加的灵活性，这4点也是第四次工业革命的主要方面。“工业4.0”一词在德国政府的“高科技2020战略”的倡议中首次使用。与“工业3.0”相比，在“工业4.0”中，设备可自动运行而无需人工干预或非常有限的人工干预。特别是增强的自动化和与网络物理系统（CPS）的连接性，包括能够自动交换信息、触发动作并相互独立控制的智能机，存储系统和生产设施。此外，工业物联网（IOT）可以交换由实时工作的传感器提供的信息，通过开发预测模型进行数据分析，并将数据传输到本地服务器或云服务器。工业物联网可以在早期发现和预测系统运转过程中的异常情况，以及根据“预测性维护”范式用大数据预测关键部件的剩余寿命，最终实现整个生产链中的产品高质量管理。

数字化转型是第四次工业革命的关键环节，大量新的使能技术（KETS）将得以应用。物联网（IOT）、大数据、云计算、机器学习（ML）、人工智能（AI）、服务互联网、新一代传感器、机电一体化和高级机器人技术、网络安全、3D打印、数字孪生、机器对机器（M2M）通信等均包括在内。通过这些技术的应用，以及更高层面的互联合作、资源共享，开拓新的商业模式。

支撑欧洲钢铁行业数字化转型的

3类主要研究项目

第一类是研究活动数字化和使能技术的开发项目，包括物联网、大数据和云计算、自组织生产、生产线模拟、信息物理系统（CPS）、智能供应链网络、垂直和水平整合、预测性维护、网络安全、增强的工作维护和服务、物流车自动驾驶、知识管理的数字化。

第二类是“煤炭和钢铁研究基金”资助的研究项目，最活跃的参与者包括：德国BFI、瑞典MEFOS/KIMAB、意大利RINA CSM、圣安娜（Sant’Anna）、蒂森、安米、塔塔、盖尔道（Gerdau）、奥钢联、普锐特（PRIMETALS）和西马克（SMS Siemag）、达涅利。

第三类为欧洲针对钢铁行业的数字化和低碳技术的其他资助计划。如“第七框架计划”（FP7）（2007–2013）及其后续版本“欧洲地平线计划”Horizon 2020（2014–2020）。这些项目大多数是在2014年至2017年之间启动的。部分项目包括：DISIRE、CoPro、FUDIPO、MORSE、RECOBA和COCOP等。在工业4.0概念提出之前，这些钢铁行业数字化转型的项目就已经开始运行。