توسعه زنجیره ارزش صنعت فولاد در کشور

توسعه عصر اطلاعات و ارتباطات، موجب افزایش سرعت و کاهش هزینه در دسترسی صنایع جهانی به بازارهای هدف شده که این مهم بر افزایش قدرت رقابت صنایع افزوده است؛ لذا تمامی صنایع به منظور بقا و حفظ جایگاه خود در صنعت جهانی، ناچار به کسب مزیت رقابتی هستند. راهبرد محوری در کسب و ارتقای این مزیت، توسعه زنجیره ارزش است. زنجیره ارزش شامل تمامی ابعاد عملکردی یک سازمان یا صنعت بوده که در تعامل با هم منجر به کسب ارزش برای آن می شوند. صنعت فولاد کشور نیز به عنوان یکی از صنایع اساسی کشور نیاز به توسعه زنجیره ارزش دارد.

ضرورت و اهداف پژوهش

صنعت فولاد ایران با تولید 29 میلیون تن فولاد خام در سال 2020، دهمین کشور دنیا و بعد از ترکیه دومین کشور منطقه در تولید فولاد است. تراز تجاری در محصولات فولادی و همچنین انواع فولادهای آلیاژی در سال های اخیر کاهشی بوده که ادامه این روند نگران کننده خواهد بود و باید با توسعه زنجیره ارزش این روند را به تراز تجاری مثبت برگرداند. از این رو در این پژوهش به شناسایی زنجیره ارزش در صنعت فولاد، بررسی نیازها و گلوگاه ها در زنجیره ارزش صنعت فولاد و محدویت های پیش روی این طرح پرداخته می شود.

تراز تجاری صنعت فولاد کشور

تراز تجاری در صنعت فولاد، شاخصی مهم در سنجش میزان ارزش آفرینی این صنعت و توسعه زنجیره ارزش آن است. طبق آمار گمرک، تراز تجاری در زنجیره ارزش فولاد بر حسب میلیون دلار بدست آمده که تراز تجاری مثبت برای آهن اسفنجی و فولاد خام و تراز منفی در محصولات فولادی (152-میلیون دلار) و فولادهای آلیاژی (545-میلیون دلار) مشاهده می شود. بر این اساس تراز تجاری کل صنعت فولاد در سال 1399 با احتساب آهن اسفنجی 2716 میلیون دلار بوده است که عمده آن مربوط به فولاد خام بوده و روند کاهشی 6.5 درصد نسبت به سال 1397 داشته است. همچنین بیشترین تراز تجاری مربوط به فولاد خام (3256 میلیون دلار) بوده و آهن اسفنجی (158 میلیون دلار) در رده بعدی قرار دارد. همچنین روند کاهشی برای تراز تجاری در محصولات فولادی و همچنین انواع فولادهای آلیاژی مشاهده می شود.

روش شناسایی زنجیره ارزش در صنعت فولاد

در کنار مطالعات کتابخانه ای و میدانی، به منظور شناسایی کامل این زنجیره، شکست فرایند فولادسازی در سه سطح مواد (یا تجهیزات)، زیرساخت های تولید آزمایشگاهی و زیرساخت های تولید صنعتی انجام شده است. این شکست که در نرم افزار ایکس مایند (xmind) صورت گرفت و تا بیش از پنج سطح ادامه یافت و منجر به شناسایی بیش از 1000 قطعه و تجهیز تحت این الگو شده است. البته محدودیت های دسترسی به اطلاعات جزئی تجهیزات، مانع از تکمیل مطلوب این زنجیره بخصوص در سطح زیرساخت های تولید آزمایشگاهی و صنعتی گردید.

شناسایی زنجیره ارزش در صنعت فولاد

در فرایند فولاد، سنگ آهن تحت فرایندهای سنگ شکنی به کنسانتره، کنسانتره تحت فرایندهای آسیاکنی، جدایش مغناطیسی، پخت و آبگیری و سرند به گندله، گندله تحت فرایند احیا به آهن اسفنجی و آهن اسفنجی تحت فرایند کوره قوس الکتریکی، گاززدایی و پاتیل به شمش و سپس تحت ریخته گری مداوم و نورد به محصولات فولادی تبدیل می شود.

شناسایی زنجیره در این قالب با اولویت فرایند تولید فولاد با کوره قوس الکتریکی (روش تولید بیش از 80 درصد فولاد در ایران) و با شکست تحت مراحلی کنسانتره سازی، گندله سازی، احیا، فولادسازی و نورد بدست آمد. شکست تحت این الگو منجر به دستیابی همزمان به چند زنجیره تجهیزات، فناوری، مهارت ها، زیرساخت ها، فناوران، تولیدکنندگان و مواد می گردد که با جایگذاری آن در پلت فرم طراحی شده می توان تحت اشکال مختلف از این اطلاعات ارزشمند و جامع استفاده نمود و حتی عمق ساخت داخل و گلوگاه های فناورانه و صنعتی در قطعات و تجهیزات را شناسایی کرد.

نیازها و گلوگاه ها در زنجیره ارزش صنعت فولاد

شاید بتوان گفت که صنعت فولاد، صنعتی پیشتاز در حوزه بومی سازی بوده که شروع اقدام آن به حدود سال 1380 می رسد. هم اکنون این صنعت مدعی ست که بیش از 90 درصد قطعات و تجهیزات مورد نیاز خود را بومی سازی کرده و میزان ارزبری در تولید هر تن فولاد از حدود 150 دلار در سال 1390 به حدود 75 دلار در سال 1399 کاهش یافته است.

با این حال عدم وجود زیست بوم کلان فناورانه در کشور و توجه ناکافی به توسعه زنجیره ارزش فولاد موجب شده که فعالیت در این صنعت، به اقدامی محدود و خرد تبدیل شود؛ به گونه ای که هنوز فناوری های راهبردی در این صنعت تا مرحله بومی سازی راه زیادی دارند. این موضوع باعث روند افزایشی واردات در این صنعت می شود که با رشد تولیدات به منظور تحقق هدف تولید 55 میلیون تنی فولاد در سال 1404، روند افزایشی شدیدتری خواهد یافت.

شناسایی نیازها و گلوگاه های کوتاه مدت (فوری)

برای شناسایی نیازها در این سطح که مبتنی شناخت کامل زنجیره در ابعاد «زنجیره مواد، زنجیره تجهیزات، زنجیره فناوری، زنجیره مهارت ها، زنجیره زیرساخت ها، زنجیره فناوران و زنجیره تولیدکنندگان» است، از نرم افزار ایکس مایند برای شناسایی کالاها و تجهیزات وارداتی در طول شناسایی فرایند تولید فولاد استفاده شد.

در این بخش 2960 نیاز و گلوگاه تجهیزاتی در 5 دسته تجهیزات مکانیکی، تجهیزات برق، اتوماسیون و ابزار دقیق، مواد نسوز و مصرفی و تجهیزات هیدرولیکی و پنتوماتیک به دست آمد. سپس با بررسی میدانی، این نیازها اولویت بندی و 14 نیاز گلوگاهی و فناوری و لایسنس مورد نیاز برای تولید نیز شناسایی شد.

این 14 نیاز عبارتند از: 1. فروکروم کم کربن و 2. زغال سنگ (به عنوان مواد اولیه)، 3. موتورهای ارتعاشی و 4. کمپرسور اسکرو (در بخش کنسانتره سازی)، 5. آنالایزر گاز (در بخش احیا)، 6. لدل شرود، 7. تیوب مسی قالب و 8. صفحات مسی قالب ریخته گری (در بخش فولادسازی)، 9. فلوسوییچ، 10. موتور الکتریکی، 11. بلت کانوایر، 12. پمپ و ولوهای Rexroth، 13. کلید اتوماتیک فشار قوی برق و 14. سیم بکسل جرثقیل (به عنوان تجهیزات و قطعات مصرفی).

شناسایی نیازها و گلوگاه های میان مدت (توسعه ای)

در سطح کوتاه مدت، تمرکز بر رفع گلوگاه های تولیدی و توسعه زنجیره تولید فولاد موجود در کشور بوده است؛ اما در این سطح سعی برآن است تا با رویکرد توسعه ای، محصولات فولادی مورد نیاز کشور شناسایی شده و به ترتیب اولویت برای توسعه زنجیره ارزش فولاد مدنظر قرار بگیرند.

در این رویکرد بر اساس آمار واردات و صادرات، سه پارامتر میزان ارزبری (تراز تجاری)، میزان وابستگی (نسبت واردات به صادرات) و اولویت تولید (قدرمطلق ارزبری در وابستگی) برای کلیه محصولات فولادی بر اساس اطلاعات گمرک محاسبه و اولویت بندی شدند. محصولات نورد تخت از فولاد آلیاژی غیر از ضد زنگ، سیم از فولاد ضد زنگ و محصولات نورد تخت از فولاد ضد زنگ سه اولویت اصلی این بخش هستند.

شناسایی نیازها وگلوگاه های بلند مدت (اقتداری)

در این سطح با رویکرد اقتداری و آینده نگرانه، فناوری های آینده مرتبط با صنعت فولاد شناسایی شده تا با درنظرگرفتن زیرساخت های مناسب، زمینه توسعه زنجیره ارزش فولاد در بستر فناوری های جدید و حفظ و توسعه جایگاه کشور در بازار آینده فولاد فراهم شود که فناوری های بدست آمده عبارتند از:

• فناوری فولاد سبز با سه رویکرد افزایش بهره وری کوره بلند، کارخانه فولاد هیدروژنی و الکترولیز اکسید فلز مذاب؛
• فناوری کاهش مستقیم آهن؛
• فرایندهای ترکیبی برای ذوب و نورد.
• صنعت نسل چهارم و هوشمندسازی

جمع بندی

صنعت فولاد کشور، صنعتی پیشتاز در حوزه بومی سازی است؛ با این حال تراز تجاری در محصولات فولادی و همچنین انواع فولادهای آلیاژی در سال های اخیر کاهشی بوده و باید با توسعه زنجیره ارزش، این روند را به تراز تجاری مثبت تبدیل کرد. از این رو در این پژوهش نیازها و گلوگاه های توسعه زنجیره ارزش صنعت فولاد در سه سطح از کوتاه مدت تا بلندمدت شناسایی شدند. در کوتاه مدت بعد از مدل سازی نرم افزاری عمق بومی سازی و اولویت های ساخت داخل و همچنین با مطالعات میدانی، 14 نیاز فناورانه فوری شناسایی شدند. در میان مدت نیز با رویکرد توسعه ای، محصولات فولادی مورد نیاز کشور شناسایی شده و 20 محصول اولویت دار برای توسعه زنجیره ارزش فولاد مشخص شدند. در بلندمدت نیز با رویکردی اقتداری و آینده نگرانه، فناوری های آینده مرتبط با صنعت فولاد شناسایی شدند. فناوری فولاد سبز، فناوری کاهش مستقیم آهن و فرایندهای ترکیبی ذوب و نورد، هوشمندسازی و نسل چهارم از آن جمله است.

این مطالعه در مرکز نوآوری و اندیشه ای فرصت توسط میثم کرشی و همکاران از سال 1399 تا سال 1401 انجام شده است.