一、“五品聯動”工程管理模式創新
1.“五品聯動”工程管理模式的提出
礦冶工程是地質工程、采礦工程、配礦工程、選礦工程、冶煉工程及其各子項工程的集成性活動。從工程哲學視野看，是一個去偽存真、提煉升華，還原金屬本質的過程。礦冶工程各環節之間相互作用，任何一個環節不協調，都會影響整體效率。礦冶工程整個過程金屬量守恒，即采礦采出多少金屬量，理論上與富集成鐵的金屬量是相等的，如何最大程度地減少金屬流失是礦冶工程研究的重點。礦冶工程存在的矛盾，根本原因是管理思維的局限性。這主要表現在三方面。
a.局部優化思維。未正確處理部分與整體的關系，重視單個環節的指標最優和效益最大，忽視整個系統效果。勘察、采選與冶煉各系統獨立分割優化，導致單系統指標最優，而全系統效益不是最大。
b.線性思維。未正確處理質量與效益、技術與工程的關系。單純地注重技術和追求“精品”，忽視工程管理的集成作用，導致質量標準過高，金屬回收率降低、成本升高；技術雖然突破了，但不能形成生產力。
c.功利性思維。未正確處理經濟與社會的關系，單純追求經濟效益，忽視資源回收效益和環境影響。導致地質邊界品位和精礦品位過高，資源回收率低，廢石和尾礦排放量大。按照工程哲學理念，解決礦冶工程矛盾，必須首先突破思維的局限，運用整體思維、系統思維、生態倫理思維，樹立和諧工程觀，在“自然—科學—技術—工程—產業—經濟—社會”的知識鏈和知識網絡中，認識和把握工程發展規律，實現工程與技術、時間與空間、局部與整體、經濟與社會的和諧統一，由此產生構建“五品聯動”模式構想。
2.“五品聯動”工程管理模式內涵
“五品聯動”就是以系統效益最大化為目標，打破原有礦山、冶煉分割優化模式，將地質、采礦、配礦、選礦、冶煉統籌考慮，集成為大工程系統，綜合考慮地質品位、采出品位、入選品位、精礦品位、入爐品位，在單系統優化分析的基礎上，進行全系統集成優化，實現“五品聯動”。礦冶工程5個子工程通過動態優化系統建立聯系。在順時針實線方向，品位不斷富集，產品質量不斷提高，是資源富集過程，前續工程直接影響后續工程的工藝、規模、成本、質量、環境；逆時針虛線方向是反饋信息，追溯原因，動態優化前續工程組織方式和技術攻關方向。將五品中的任何一品進行單獨分析都是不完整的，因為其中任何一個小的變動都會引起整個生產系統的變化。
在生產經營的過程中，每一個階段都會有短板產生，因此在不同階段要關注不同的短板，繼而通過工藝技術創新，解決短板問題，在不斷地解決問題的過程中，系統不斷地集成優化，使五品聯動螺旋上升。通過定量描述子系統間品位、效益、成本、環境的鏈接關系，以品位為決策變量，考慮產量、成本、利潤等多個目標，建立數學模型。利用非線性最優化技術，對模型進行優化求解，并以此為基礎，針對礦冶系統地質、技術和經濟條件的動態性，開發了“五品聯動”動態優化系統，進行優化決策。在此基礎上，開發了3種評價指數工具，作為定量指標分析系統中的瓶頸環節，以著眼于系統整體功能的改善，在技術和工程管理上集中資源重點突破。
3.“五品聯動”模式揭示的客觀規律
通過“五品聯動”模式中數學模型的推導和分析，發現以下主要規律。1）采出品位與預選成本呈雙曲線關系。在活躍區內，提高采出品位對預選成本影響明顯，在平靜區影響不明顯。2）入選品位與選礦成本呈雙曲線關系。在活躍區內，提高入選品位對選礦成本影響明顯，在平靜區影響不明顯。3）精礦品位與選礦成本呈線性關系。選礦成本隨精礦品位增加（降低）而增加（減少）。上述規律是實施礦冶工程聯動優化的重要理論依據。
二、“五品聯動”的實踐應用與效果
“五品聯動”模式為大規模開發資源提供了支撐。鞍鋼按照該模式實施了鞍山東部礦區建設。東部礦區是目前世界查明儲量最大的貧鐵礦區，資源量1.72×1010t，面積達58km2。由于缺乏這類特大型復雜礦區的建設經驗，礦區發現80年未能規模化開發。主要原因：a.礦區面積大，采空區多、鉆孔爆破性差，采礦難度大；b.礦石含鐵品位低、礦物組成復雜，選礦難度大；c.礦石類型多（4種類型）、采區部位散（6個采區、11個采礦部位），工程組織難度大。“十五”以來，鞍鋼礦業按照“五品聯動”模式思路，以實施基于信息化平臺的集成管理、建立協同創新機制、著眼于整體優化的聯動控制和追求低碳運行等方法，實現了東部礦區大規模、低成本、高效率開發。
1.實施基于信息化平臺的集成管理
將工程活動過程中人、財、物、能、技術、信息資源進行整合，實現要素、結構、功能、效率的優化。a.智力集成。通過“項目決策組”、“技術創新室”、“職工攻關隊”等形式，集成管理人員、技術人員和一線職工中的知識和技能。b.組織集成。建立矩陣式組織架構，管理職能縱向以項目管理連接，橫向以專業管理覆蓋。c.過程集成。建立科研、設計、管理、施工、運行五位一體工程管理體系，實現了礦冶工程全生命期一體化管理。d.技術集成。建立勘察、采礦、選礦、燒結及團礦等核心技術體系，為工程提供技術保證。e.信息集成。建成了包括數據自動采集、過程自動控制、廠級制造執行（MES）、企業資源計劃（ERP）和智能決策分析的五級架構的信息管理系統。
2.建立協同創新機制
由鞍鋼包干獨立分散的封閉式組織模式轉變為以鞍鋼為主216家單位參與的整合協同開放式組織模式，通過競爭淘汰、利益分配、信息反饋、研發創新、評估改進5種機制實現戰略伙伴管理。工程管理總體來說可以分為科研、設計、管控、施工和運行5個階段，我們綜合考慮5個階段的25個要素，有效的匯聚和調配創新資源，形成產學研聯合攻關、科技力量整合、優勢技術集成的協同創新合力。
3.著眼于整體優化的聯動控制
打破原有“單礦山多礦種混合選”工程組織方式，建立了“大區域開采、網絡化配礦、差異化分選”特大型礦區規模采選工程組織方式。采用鐵路、公路和大曲率膠帶機構成的礦巖立體運輸網絡，將6個采區、10個采礦部位的4種類型難選礦石，分別配送到4個不同工藝流程的選礦廠，實現了“區區相連、采選互通、同類歸集、差異選礦”，提升了采、配礦能力和選礦效率，降低了生產成本。
4.追求低碳運行
在東部礦區資源開發過程中，同步規劃礦區節能、環保和生態治理。每年回收利用低品位礦1.2×107t以上，相當于一座特大型鐵礦山產量；普遍采用大型化、現代化的工藝裝備，淘汰高耗能設備，在消化能源漲價因素的情況下，單位綜合能耗比“十五”期間降低20%；粉塵合格率和污染因子合格率分別達到97.2%和96%，實現污水零排放。礦區復墾綠化覆蓋率達到43.5%，為行業領先水平。針對特大型復雜礦區安全管理難度大的問題，踐行“以人為本、對事故零容忍”的理念，推行安全“標準化建設”和“全員評價”等措施，建立安全管理信息系統，保證了工程全過程的安全穩定運行。
5.“五品聯動”模式實施效果
一是建成了世界特大型貧鐵礦區。東部礦區采礦能力由“十五”初期的1.0×107t提至3.3×107t，精礦品位由62%提至67.5%，居世界領先水平，成本520元/t，低于進口價46%，年效益36億元。二是提升了企業競爭實力。鞍鋼礦業成為國內全面領先的行業龍頭企業。采選技術達到世界前沿水平。鐵精礦生產成本國內行業排名由第六位躍升到第一位，形成與進口礦的競爭優勢。近5年累計實現利潤304億元，上繳稅費116億元。獲國家科技進步獎和管理創新獎7項，獲省部級科技獎35項。三是引領了冶金礦山行業發展。鞍鋼貧鐵礦資源高效開發利用的成果已在國內外10余個鐵礦山推廣應用，取得了顯著的經濟效益和社會效益，推動了中國冶金礦山行業的快速發展。四是支撐了國家資源戰略。鞍鋼“五品聯動”成功實踐，全面盤活我國儲量豐富的貧鐵礦資源，并實施了國內規模最大的鐵礦山建設規劃，有力支撐了自給為主的資源戰略，將為維護國家經濟安全發揮更大作用。
三、結語
1）“五品聯動”模式是工程哲學思想在生產實踐中的具體體現。“五品聯動”模式源于工程哲學、育于工程實踐，是基于工程哲學的工程觀和方法論。用哲學的視野謀劃礦冶工程，突破管理思維局限，樹立科學的工程觀，才開創了資源開發的新局面。開展工程實踐需要我們自覺運用工程哲學思維解決工程難題，實踐證明，只有從工程哲學的高度審視工程，才能創造更加美好的世界，成就更加宏大和長遠的事業。
2）“五品聯動”模式為礦冶工程管理提供了理論依據和實踐方法。“五品聯動”模式揭示了礦冶工程活動的內在規律，解決了礦冶工程中的各類矛盾關系，為礦冶工程管理提供了理論依據和實踐方法。工程管理應綜合借鑒工程哲學、系統論、環境學、管理經濟學、信息科學等相關理論，建立適合不同工程特點的管理理論、模式和方法，實現工程效益的最大化。
3）“五品聯動”模式的普及將為提升國家資源保障能力奠定基礎。工程和技術矛盾的解決為改變我國鐵礦資源受制于人的被動局面奠定了物質基礎。國家層面應對鐵礦資源開發規律進行超前研判，盡快建立完善的資源戰略保障體系，加快自有資源開發，提高資源自給率，平抑進口礦價格，保障國民經濟安全。
4）“五品聯動”模式的發展將對構建和諧社會起到一定的積極作用。恩格斯說：“我們不要過分陶醉于我們人類對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都對我們進行報復。”“五品聯動”模式倡導生態倫理和低碳運行，體現了從“征服自然觀”向“和諧工程觀”的理念轉變。工程活動應遵循自然規律和社會規律，堅持以人為本、環境友好，促進人與自然、社會和諧發展。
作者：邵安林 單位：鞍山鋼鐵集團公司