宝钢两片罐用镀锡板及其制品的产品开发与市场开拓

1中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书一、项目基本情况编号：项目名称宝钢两片罐用镀锡板及其制品的产品开发与市场开拓完成单位宝山钢铁股份有限公司宝钢金属有限公司项目起止时间1998年4月～2010年4月用于生产时间1998年12月项目基本情况1.项目背景用于可乐、啤酒等饮料包装的金属两片罐在中国起步于上世纪80年代，属于新兴产业，近些年发展迅速，但人均消耗水平仍偏低，美国每年人均消费380罐，世界每年人均消费40罐，中国每年人均消费8罐左右，市场发展潜力巨大。金属两片罐可分为铝罐和钢罐两种。铝罐能源消耗极大、且污染严重。随着世界低碳、低能耗环保经济的发展，在钢铁业发达地区如欧洲和亚洲的韩国、日本，制罐商开始使用高性能极薄镀锡板加工两片罐替代铝罐。钢罐单个产品的能源消耗仅为铝罐的1/2，而且易降解、易回收，所以钢罐在这些地区迅速发展起来，欧洲市场上钢罐已占据一半以上的份额。两片罐用镀锡板（简称DI材）是碳钢薄板三大精品（取向硅钢、DI材、高等级汽车板）之一，且涉及食品安全，因此，生产难度极大，世界上只有日本、法国、荷兰等少数几个钢铁行业最发达的国家能够生产，代表一个国家冷轧薄板的技术水平。1998年之前，中国两片罐市场上只有铝罐，且制罐用铝材全部依赖进口，每年消耗外汇3亿美元以上，对外资源依赖度高。宝钢开发DI材和钢质两片罐，可实现原材料本土化，优化中国金属包装的市场结构。而且钢罐是国际上公认的绿色环保包装，节能降耗，符合我国发展循环经济的战略。宝钢自1998年开展DI材及钢质两片罐产品开发和市场开拓，面临诸多方面的问题：1）缺乏DI材制造和质量控制技术。98年宝钢1420冷轧工程投产，虽然从新日铁引2进了镀锡生产设备，但并未掌握DI材的生产技术,受到国外技术上的垄断和封锁。国外专家告之，投产5年之后能具备生产DI材能力已属于高水平。2）缺乏钢质两片罐核心技术。98年宝钢引进了国内第一条钢质罐生产线，但当时国内钢罐制造的持续减薄、罐形设计、模具设计、高速六色印刷、防腐蚀等核心技术均为空白。3）缺乏保证产品质量稳定性的生产管理模式。宝钢尚未建立起足以保证生产这类高难度产品的质量稳定性的管理模式。4）市场新需求的培育和启发需投入的成本较高。国内两片罐市场一直为铝罐制造商所垄断,只有成功引导市场和用户改变消费习惯，宝钢才能顺利实现DI材和钢罐的市场导入。在培育和启发新需求的过程中，宝钢需投入较高的成本。5）缺少DI材和钢罐合理的产销体系。宝钢当时的仍处于产销体系相对粗放的管理状态，不具备向客户提供大批量稳定供货及相应的延伸配套服务的能力。针对以上存在的主要问题，自投产起，宝钢就进行了DI材和钢罐的相关技术、生产管理模式和市场开拓策略立项研究。通过“产销研一体”的方式，重点突破DI材和钢罐制造核心技术；同时加大对两种产品生产管理创新力度，形成高效的生产管理模式；而且营销团队针对市场特点，制定出了一套合理的市场导入方案；此外通过研究客户对全程供应链管理的要求，改造并提升了宝钢的产销体系，以满足行业的要求。2.项目难点1）DI材产品性能要求很高。制罐的高速（1500罐/分）、低损（废品率3%）、和高精度，对DI材生产提出了非常高的要求，特别是DI材的成分控制、精度控制要求极其苛刻。整个生产过程涉及到炼钢、轧制、退火、平整、酸洗和镀锡等一系列工序，每个工序都要求高精度控制，特别是在钢质纯净度控制、厚度控制、通板高速连续退火、精整、镀锡量控制方面都比生产一般薄板要求高出很多。2）钢质两片罐制造难度大。钢罐最薄处仅相当于普通杂志一页纸的厚度（0.063mm），但却要能够承受汽车轮胎压力三倍的内压（700kPa），灌装时空罐需能承受80公斤左右的轴向压力而不破坏,还必须控制内部的防腐蚀和外部防锈。此外低成本、环保化是两片钢罐的发展方向，因此宝钢还必须在开发出DI材及钢罐的基础上，实现DI材持续减薄及钢罐持续减重等方面的创新研究。3）市场进入壁垒高。项目开展前，国内市场上没有DI材和钢罐产品，大多数饮料灌3装商对钢罐的认知度不高，另外饮料罐装属于食品包装行业，新产品的引进涉及到一系列审核和认定，手续非常繁琐，所以都不愿意冒风险和添麻烦尝试钢罐。4）客户对供货能力和质量稳定性要求高：饮料产品的销售具有即时性、实效性和大宗性，所以要求两片罐具备大批量并适时供货（JIT）的能力，此外还必须能够满足客户多变的促销活动的特殊需求。本项目有很强的系统性和综合性，不仅涉及多个学科和专业，而且涉及冶金制造全工序的生产控制、研发、管理、营销和服务。3.项目目标1）开发出具有国际先进水平的两片罐用镀锡板DI材及钢质两片罐。2）掌握DI材和钢质两片罐制造和质量控制的关键技术，并实现产业化生产。3）掌握DI材持续减薄和钢罐的持续减重技术。4）开拓DI材和钢质两片罐的国内市场。4.主要技术管理路线本项目的总体思路是：充分发挥宝钢产业链上下游合作的优势，开发出适应市场DI材和钢质两片罐产品，并以0.282mm厚DI材及相应制罐技术开发为起点，以开拓国内两片罐市场为立足点，不断扩大宝钢DI材和钢质两片罐的市场影响力。具体的技术路线如下：4具体的市场开拓路线，“三个战略三个策略”：1）市场导入战略：“低成本，产异化”；2）市场优化战略：逐渐优化客户结构，增加品牌客户比例。3）发展战略：国内钢罐线的规模化布局，实现产品销售辐射全中国；4）市场营销策略一：良好的客情关系营销策略；5）市场营销策略二：创建与客户战略联盟合作模式；6）市场营销策略三：建立良好的售后技术服务体系；5.项目成果1）通过本项目的科技创新，本企业成为世界上少数几个能够工业化生产DI材的企业之一，也是国内唯一能生产钢质两片罐的厂家，并通过规模化，在国内形成一个新的高附加值、高技术产业。填补了国内空白2）使DI材质量不断提高和钢制两片罐成本持续下降，从0.282mm减薄到0.225mm,DI材减薄17.5%，罐重减小18.5%，促进了国内两片饮料罐市场的发展。由于项目成果奠定的技术基础，本企业钢制两片罐生产规模不断扩大，由项目之初的一条制罐线发展到目前的四条线，形成国内东西南北的产业布局，年制罐能力达27.5亿罐，占国内两片罐市场的18%，是国内两片罐业内发展最快的。3）宝钢DI材完全取代了进口，而且出口，开拓了海外市场。4）宝钢钢质两片罐广泛应用于可口可乐、百事可乐、青岛啤酒、力波啤酒、蓝带啤酒等著名品牌，可口可乐中国市场的40%，上海百事系统50%；艾尔蓝带啤酒80%的用罐由本企业提供，并已成为其主要供应商之一。自项目开展至2010年底，已累计制造两片钢制易拉罐103亿只，使用DI材32万吨。5）形成专有技术及研发团队，可以持续创新。持续减薄，持续减重。6）受国家包装标准化委员会委托，承担编制了《钢质两片易拉罐国家标准》，基于研究成果，成立了“中国包装联合会金属包装研发中心(上海)”。7）DI材是冷轧薄板的先进技术，带动了宝钢管理与技术水平的全面提高。6.经济和社会效益51)经济效益：2007～2009年度，新增产值28.87亿元，利润6.708亿元。2)社会效益：钢罐的是世界上公认的环保绿色包装，能够利用磁性进行大规模分选回收，作为炼钢原料以循环利用；可自然分解，回归自然。钢质易拉罐的是节能降耗的包装，制造钢罐的能耗低：从冶炼到成罐，钢罐的能耗仅相当于铝罐的1/2，累计生产钢罐103亿只，依此推算，相对铝罐，共节电31亿度。宝钢成为世界上极少数几个能够生产DI材的企业之一，实现了钢质易拉罐的原材料本土化，而且DI材实现了出口，提升了我国冶金工业在世界上的地位。钢质易拉罐的大规模产业化，优化了国内金属包装业结构，推动了中国金属包装业的可持续发展。7.与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较宝钢是国内唯一能生产DI材和钢质两片罐的厂家，在DI材生产、使用技术研究及钢质两片罐制造技术方面均填补了国内的空白。DI材主要是欧洲的Arcelor、Corus以及Resselstein生产，而欧洲的两片钢罐代表国际先进水平。对比宝钢DI材与Acelor的DI材主要技术指标，以及宝钢与Rexam的制罐主要技术指标，从DI材实物质量、减薄水平、制罐机组效率、成品率反方面，宝钢DI材及钢质两片罐的技术水平，均达到国际先进水平。宝钢DI材不仅完全替代进口，而且，还出口国外，进军国际市场，用户评价非常好。6二、创造性贡献要点一、生产工艺技术装备创造性贡献要点1）形成了超低氮、氧的冶炼控制技术，保证了DI材钢质洁净（全氧≤20ppm、氮含量≤25ppm、内欠≤0.04个/m2），主要技术包括：三脱铁水全铁水冶炼；钢包渣改质处理；钢液钙处理；连铸高温低拉速；防止增氮；2）开发了DI材厚度精度控制技术，满足DI厚度波动在±2%以内的苛刻要求。主要技术包括：热轧工作辊及支撑辊的新辊型曲线；热轧边部润滑系统；热轧带钢断面局部高点控制；冷连轧第一机架CVC锥度工作辊的边缘降控制；自动变接触支持辊（VCL）的板型控制；激光测速及轧制控制精度；带钢头尾厚度波动控制技术；3）开发出连退通板技术，实现了薄而宽的DI材（0.225*1050mm）的正常高速通板，消除了跑偏、瓢曲、停机断带等事故。主要技术包括：通板信息系统；炉内带钢高速运行的实时监视系统；连退机组辊系标准及辊系计算机管理系统；炉辊喷涂技术；炉内热瓢曲控制模型；炉内张力控制系统仿真模型5）形成了宝钢专有的“DI材使用技术”技术，为DI材持续减薄和两片易拉罐持续减重提供了必要的技术支撑。主要包括：7制罐成形全过程仿真分析技术；制罐过程典型缺陷分析技术；拱底耐压性能分析及预测技术；实罐分析技术6）开发了两片易拉罐减重技术，解决持续减薄的DI材的罐型及模具设计等技术关键，主要有：罐型设计；拉伸冲模设计；罐底成形模具设计；拉伸及缩颈配模技术。7）开发了减重罐的质量控制技术，确保减重后的机组效率和成品率，主要有：退罐技术；涂层（内外）质量控制技术；卷封技术二、管理创造性贡献要点1）产业链上下游协同发展模式宝钢通过研发生产DI材，供给自有产品钢质两片罐，是企业通过前向一体化来提高需求预测能力，提供钢产品的延伸加工，直接面对最终客户，以钢铁主业为基础，同时促进相关产业共同发展的一种成功探索。2）产销研结合模式宝钢设立SBU虚拟团队，产、销、研”一体化，综合利用宝钢内部及外部的科研攻关力量，加速了产品开发和市场开拓的进程。3）DI材制造和制罐信息化开发出具有国际先进水平的ERP物流平台、SPC生产数据采集平台、MES生产实时监控平台，首创性地利用实时抛帐和生产成本的动态监控技术，实现了由生产事件驱动的全工序制造成本的实时动态核算和优化控制。IT技术与制造技术的集成大大提高了宝钢DI材和钢质两片罐的质量控制水平和生产现场管理能力，也缩短了交货周期。4）创建与客户战略联盟合作模式选择在行业内有影响力、知名度高的企业，建立“战略合作联盟”，共同开发市场和抵8御市场风险。5）快速反应的营销体系成立了研究用户使用技术的表面、成形、焊接实验室，通过共同参与产品设计、解决技术难题等方式先期介入客户的产品开发，掌握客户需求与发展的第一手资料。成立售后技术服务中心，及时掌握宝钢产品的使用情况，并针对存在问题作出现场解决、快速反应。三、节约社会资源与保护环境的创造性要点1）使用宝钢DI材替代制铝罐板材，减少了制罐铝材的进口量，累计替代进口铝材约15万吨。2）钢罐与铝罐相比单个制造耗电仅为1/2，节省大量的电能源，累计节电约31亿度。3）通过DI材的持续减薄和钢罐持续减重，减少了材料的使用，累计节约DI材3万吨。4）宝钢在DI材生产和钢罐制造过程中推广清洁生产管理模式，最小化环境污染和能源消耗。四、主要专有技术和专利介绍项目运行期间，共产生专利21项，其中发明专利9项，企业技术诀窍63项。专利具体如下表所示：序号授权（申请）项目名称专利号1一种辊形设计方法和抑制高次浪形的轧辊200410054097.02控制带钢边部板形的高次形轧辊200610025194