CHARAKTERISTIKA PLATFORMY ESTEP ve vazbě na celkový vývoj ocelářského průmyslu Jaroslav Raab, Vladimír Toman Hutnictví železa, a. s., Praha V posledních letech dosahuje výroba a spotřeba ocelářských výrobků v celosvětovém měřítku stále rekordních hodnot. Skutečnost většinou překračuje prognózované hodnoty nejvyšší tempo vykazují zejména nízkonákladové země, a to hlavně země označované zkratkou BRIC Brazílie, Rusko, Indie, Čína. Vyspělé země mají však spotřebu již relativně nasycenou, a tak v budoucnu lze očekávat strukturální změny ve prospěch sortimentu s vyšší užitnou hodnotou. V tomto směru je nezastupitelná role výzkumu a vývoje, úzká spolupráce výrobců s odběrateli a strategie formulování hlavních směrů rozvoje. Cílem výzkumných a vývojových projektů je zejména zvyšování kvality výrobků v souladu s požadavky konečných uživatelů, ale také dodržování norem EU garantujících snižování zátěže životního prostředí a zvyšování efektivity využívání zdrojů energie a zajištění spolehlivosti, bezpečnosti a ochrany zdraví jak při výrobě, tak i při každodenním životě konečných uživatelů. Prezentace charakterizuje platformu ESTEP European Steel Technology Platform z pohledu ocelářství České republiky. ÚVOD V loňském roce jsme na konferenci METAL 2007 vystoupili k problematice aktuální situace v hutnictví, a to jak z pohledu světa a tak i jednotlivých regionů. V podmínkách naší republiky byla diskutována úroveň odvětví, zejména ve vazbě na dokončení Programu restrukturalizace českého ocelářského průmyslu, který byl jako Protokol č. 2 součástí přístupové dohody ČR k EU. Jak lze charakterizovat vývoj od té doby, jaké úkoly stojí před hutnictvím zejména z pohledu uživatelů, jaké požadavky jsou kladeny na výzkumné a vývojové projekty? Ať již jde o vývoj technologie, snižování energetické náročnosti a zátěže životního prostředí, zlepšování podmínek na pracovišti, nebo o plnění požadavků odběratelů, zejména ve stavebnictví a automobilovém průmyslu. Potvrdily se dříve vyřčené prognózy s tím, že skutečnost, jak tomu bylo i v minulých letech, je vyšší, než jsou odhady. Rok 2007 znamenal ve srovnání s předcházejícím rokem celosvětově nárůst ve výrobě oceli o 7,5 % - již pátý rok za sebou byl meziroční růst vyšší než 7 % - výroba dosáhla téměř 1 350 mil. tun. Trend vývoje v posledních letech je graficky znázorněn na následujícím obrázku č. 1 (materiál byl převzat z institutu IISI). Obr. 1 - Trend vývoje výroby surové oceli ve světě Čína Svět celkem Svět mimo Čínu 1
Výroba v Číně dosáhla 489 mil. tun, což znamenalo nárůst o 15,7 %, avšak ve srovnání s předcházejícími léty tento trend již od roku 2005 klesá, od úrovně 26,8 % na zmíněných 15,7 %. V roce 2006 byl nárůst 18,8 %, v roce 2005 pak 26,8 %. Čína však zůstala nejvýznamnější zemí z hlediska růstu výroby oceli - celosvětový nárůst výroby oceli dosáhl hodnoty 3,3 %. Podíl nízkonákladových zemí BRIC (Brazílie, Rusko, Indie, Čína) na světové výrobě oceli od roku 2000 zaznamenal výrazný skok v podílu celosvětové výroby, od 31 % v roce 2001 až na 48,2 % v roce 2007. Podíl výroby EU 27 je relativně stabilní, dosáhl v roce 2007 hodnoty 210,3 mil. tun, což znamenalo ve srovnání s rokem 2006 nárůst o 1,7 %. Česká republika zaznamenala v loňském roce výrobu cca 7,1 mil. tun, což znamená 25. místo v tabulce zemí. Prvních deset uvádíme v následující tabulce č. 1: Tab. č. 1 - Top deset zemí dle výroby surové oceli v roce 2007 Země Pořadí Výroba surové oceli 2007 2006 % růstu Čína 1. 489,0 422,7 15,7 Japonsko 2. 120,2 116,2 3,4 USA 3. 97,2 98,6-1,4 Rusko 4. 72,2 70,8 2,0 Indie 5. 53,1 49,5 7,3 Jižní Korea 6. 52,4 48,5 6,0 Německo 7. 48,5 47,2 2,8 Ukrajina 8. 42,8 40,9 4,7 Brazílie 9. 33,8 30,9 9,3 Itálie 10. 32,0 31,6 1,2 SPOTŘEBA I ve spotřebě ocelářských výrobků je z celosvětového hlediska v posledním období nejvýznamnější podíl Číny. Růst spotřeby v této zemi přesahuje 11 %, vyšší dynamiku však vykazují i další asijské země, zejména Indie. I při charakterizování spotřeby je nutno zmínit země BRIC. Prognóza vývoje spotřeby ocelářských výrobků do roku 2008 dle hlavních regionů je uvedena v tabulce č. 2 teritoria jsou seřazena podle úrovně spotřeby (údaje jsou uvedeny v mil. tun a jsou převzaty z IISI). Je nutno uvést, že dosavadní praxe ukazuje, že skutečnost bývá často výrazně vyšší, než jsou prognózy. Tab. č. 2 - Spotřeba ocelářských výrobků dle regionů Země 2006 2007 2008 2005/06 2006/07 2007/08 Svět celkem 1 120,9 1 197,7 1 278,6 8,8 6,8 6,8 Asie (včetně Číny) 607,2 663,2 721,1 6,2 9,2 8,7 EU-27 184,9 192,2 195,0 11,4 4,0 1,4 NAFTA 155,7 148,1 153,9 11,5-4,9 4,0 CIS 50,0 59,8 65,2 18,1 19,5 8,9 Střední Východ 37,2 40,4 43,4 9,8 8,4 7,5 Jižní a Střední Amerika 35,6 39,5 41,6 11,8 10,9 5,2 Ostatní Evropa 27,2 29,3 31,0 11,0 7,8 5,7 Afrika 23,1 25,1 27,5 11,4 8,9 9,5 2
Podle nejnovější prognózy poradenské firmy EuroStrategy Consultants by globální spotřeba oceli měla růst dalších 5 10 let a do roku 2017 překonat hranici 2 mld. tun ročně. Přitom prognóza uvádí v letech 2006 2012 meziroční růst 5,2 % a v letech 2012 2017 pak 6 %. Opět jsou zmiňovány země skupiny BRIC Brazílie, Rusko, Indie, Čína, růst v Číně by mohl být v úrovni 8 % ročně, což znamená spotřebu vyšší než 800 mil. tun do roku 2017. Spotřeba oceli v Indii má být vyšší než v Jižní Koreji již do roku 2012 a v Japonsku do roku 2017. V Evropě je růst prognózován zejména ve východních zemí a v Turecku. Vývoj spotřeby v České republice zaznamenal od 90. let minulého století výrazný pokles až na nejnižší hodnotu v roce 1994, od kdy je charakteristický trvalý růst. V roce 2007 měrná spotřeba již výrazně přesáhla hodnotu 600 kg na obyvatele a tak se přiblížila spotřebě před ekonomickými a politickými změnami. Této úrovně bylo dosaženo zejména úzkou spoluprací výrobců s konečnými odběrateli, při nezastupitelné úloze výzkumu a vývoje. Hlavním odběratelským odvětvím v České republice je kovodělný průmysl a strojírenství, automobilový průmysl a stavebnictví. Podíl spotřeby oceli v hlavních zpracovatelských odvětvích v letech 2000 až 2006, uváděný ve zjevné spotřebě, je obsažen v tabulce č. 3. Zjevná spotřeba v roce 2007 dosáhla hodnoty 6,5 mil. tun. Tab. č. 3 - Zjevná spotřeba ocelářských výrobků v ČR dle odběratelských odvětví Odvětví 2000 2002 2004 2006 % 2006 Kovodělný prům.+strojíren. 1 761,4 1 800,6 2 086,7 2 250,5 37,7 Automobilový průmysl 706,9 760,4 968,2 1 295,4 21,7 Stavebnictví 641,2 726,9 973,4 1 086,4 18,2 Elektrotechnický průmysl 115,9 142,0 186,4 274,6 4,6 Ostatní odvětví 332,2 392,7 574,7 680,5 11,4 Obchod 305,2 355,1 388,3 382,0 6,4 Zjevná spotřeba celkem 3 862,7 4 177,8 5 177,8 5 969,5 Vývoj celkové spotřeby, který od roku 1999 dosahuje trvalý růst, je nejlépe patrný z grafického vyjádření, jak je uvedeno v grafu č. 2. Graf č. 2 - Vývoj výroby a tuzemské spotřeby v České republice od roku 1993 (v tis. t) 8000 Výroba surové oceli 7000 6000 5000 4000 Zjevná spotřeba 3000 2000 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 production ASC 3
Jak bylo již uvedeno výše, tvoří v naší republice hlavní odběratelská odvětví strojírenství a zpracování kovů a v posledním období pak zejména automobilový průmysl. Svoje výkyvy má stavebnictví, které však stále dosahuje úrovně téměř 20 % z celkové spotřeby. Lze říci, že vývoj v naší republice probíhá jako určitý odraz vývoje spotřeby v zemích EU, které jsou i pro naše výrobky základním trhem. Tento trend je z pohledu meziročních změn spotřeba ocelářských výrobků graficky znázorněn na grafu č. 3. Úzká spolupráce výrobců a konečných uživatelů, která je jednou ze základních podmínek dalšího vývoje v zemích EU tak dává předpoklad pro růst spotřeby a rovněž vytyčuje směry výzkumu a vývoje. Graf č. 3 Vývoj meziročních změn ve spotřebě ocelářských výrobků v ČR a EU Vývoj spotřeby ocelářských výrobků v EU a ČR 20,0 15,0 meziroční změny v % 10,0 5,0 0,0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008-5,0 EU ČR Proto byly v Evropě vytvořeny podmínky pro spolupráci průmyslu s uživateli a specifikaci dlouhodobých směrů výzkumu a vývoje technologií. Tato úvaha, která je ve více než dvaceti odvětvích již realizována, v konečné podobě směřuje ke zlepšení každodenního života občanů EU, vyústila ve vzniku tzv. technologických platforem. V případě ocelářství se pak jedná o evropskou ocelářskou platformu ESTEP European Steel Technology Platform. ESTEP Ocelářský průmysl lze právem zařadit mezi prioritní oblasti EU, která ve formě platforem podporuje ty oblasti, které zabezpečují trvalý hospodářský růst. Ocelářství prostřednictvím inovací garantuje konkurenceschopnost jak vlastních výrobků, tak i jejich aplikace. Trvale udržitelný rozvoj je podpořen i vztahem odvětví k životnímu prostředí, zejména výrazným snížením emisí skleníkových plynů. Nové výrobky z oceli zlepšují životní podmínky všech obyvatel a naplňují tak potřeby 21. století. Platforma je také zárukou spolupráce průmyslu s hlavními odběrateli. Význam vztahu ocelářského průmyslu v zemích EU k hlavním odběratelům vyplývá z tabulky č. 4. V této tabulce je uvedeno množství finálních výrobků dodávaných do jednotlivých odvětví, obrat v tomto odvětví a počet zaměstnanců. Obrat samotného ocelářství dosáhl podle údajů uvedených v materiálu ESTEP 138,5 mld. EUR, přičemž počet zaměstnanců je 372 000. Včetně odběratelských odvětví je tak celkový obrat 3 157 mld. EUR a počet zaměstnanců dosahuje cca 23 mil. osob. 4
Tab. č. 4 - Spotřeba oceli a počet zaměstnanců v hlavních odběratelských odvětvích EU Odvětví Dodávky ocelářských výrobků do odvětví Obrat (mld. EUR) Počet zaměstnanců (tis. osob) Stavebnictví 50,2 mil. t 1 403 13 080 Automobilový průmysl 27,4 mil. t 714 2 200 Strojírenství 19,8 mil. t 531 3 500 Zpracování kovů 21,3 mil. t 278 2 600 Aplikace pro domácnost 6,1 mil. t 43 231 Trubky 18,2 mil. t 23 106 V březnu 2004 byla oficiálně přijata první verze strategie výzkumu a vývoje v ocelářském průmyslu EU, která je známá jako ESTEP - European Steel Technology Platform. Byla tak vyhlášena vize pro inovace a výzkum a vývoj s cílem dosažení trvale udržitelného rozvoje ocelářství v zemích EU v nejbližších desetiletích. Pro řešení dlouhodobých významných V&V projektů bylo vytvořeno šest pracovních skupin výzkumu a vývoje, které korespondují se čtyřmi základními pilíři dlouhodobého rozvoje. S využitím anglické terminologie bývají tyto označovány jako 4 P - PROFIT, PLANET, PARTNERS a PEOPLE. Pro aplikace v průmyslu se jedná zejména o tři významné programy s velkým celospolečenským dosahem. Jde o Vývoj bezpečných, čistých, nákladově efektivních technologií s nízkými kapitálovými nároky. Řízení racionálního využívání zdrojů energií včetně reziduí. Zvýšení zájmu konečných uživatelů o řešení s využitím oceli. Formulace strategických cílů plně respektuje základní podmínku, kterou je dosažení konkurenceschopnosti při zajištění trvalého ekonomického růstu a snižování zátěže životního prostředí. U jednotlivých strategických pilířů jde tedy o: PROFIT - dosažení zisku při aplikaci inovací a nových technologií inovace a nové technologie využití silných stránek sofistikovaného zpracování inovace výrobků zkrácení času potřebného pro zavedení výrobků na trh zavádění systému dodavatelských řetězců PLANET - vývoj nových průlomových technologií splňujících požadavky životního prostředí PARTNERS - správné reagování na potřeby společnosti spoluprací s partnery automobilového průmyslu ve stavebnictví v dalších průmyslových odvětvích, např. v energetice 5
PEOPLE - zvýšení zájmu o obor a zajištění dostatku potřebných lidských zdrojů a jejich odbornost znalost světových dat z oblasti ochrany zdraví a bezpečnosti práce cílené pořádání akcí pro zvýšení atraktivity práce v hutích, zajištění lidských zdrojů a jejich potřebnou přípravu základním klíčem pro úspěšné zavedení strategie konkurenceschopnosti je optimalizace potřeb lidských zdrojů zvýšení zájmu okolí - ocel je chytřejší a bezpečnější řešení Hlavní úkoly výzkumu a vývoje jsou soustřeďovány na oblast životního prostředí, efektivnějšího využívání energií a surovin, stejně jako na splnění požadavků nejvýznamnějších uživatelů, jakými jsou automobilový průmysl a stavebnictví. Tato úvaha byla základem pro vytvoření agendy strategického výzkumu ESTEP. V rámci Evropské unie byla vytvořena síť šesti základních pracovních skupin, které odpovídají čtyřem výše uvedeným pilířům a v oblasti partnerů jsou zaměřeny automobilový průmysl a stavebnictví. Finančně tuto agendu podporují přední evropské ocelářské společnosti, ve skupinách pracuje více než sto expertů, kteří pocházejí jak z výrobních společností, tak i ze škol. Do aktivit vzdělávání, školení a komunikace je zapojeno téměř padesát univerzit, které vytvořily velkou evropskou síť. Tato síť by měla sehrát vedoucí roli v analýze systému vzdělávání, který by měl být v souladu s požadavky ocelářského průmyslu a měl by navrhnout přístup k řešení předpokládaných současných nedostatků. Hlavní směry vytyčené pro oblast V&V pro rok 2008 byly schváleny i komisemi, které pracují v rámci programu RFCS. Oficiální dokument schválený dne 29. 1. 2008 je uveden v příloze č. 1. Vzhledem k tomu, že na této konferenci je zařazena rovněž přednáška, která je celá věnována Výzkumnému fondu pro uhlí a ocel (RFCS), budeme se v dalším zabývat problematikou výzkumu a vývoje v ČR, jehož priority a základní směry jsou v souladu s EU, uvedeny jsou v: - Národním programu výzkumu, schváleném usnesením vlády č. 417 ze dne 28. 4. 2003, - Národní politice výzkumu a vývoje ČR, schválené usnesením vlády č. 5 ze dne 7. 1. 2004, na něž navazuje Národní inovační politika ČR na léta 2005 2010 ze dne 13. 5. 2005. Všechny tyto materiály ČR jsou provázány s programy podpory výzkumu a vývoje na úrovni Evropské unie. Dlouholetými základními směry výzkumu v ČR jsou: - udržitelný rozvoj - molekulární biologie - energetické zdroje - materiálový výzkum - konkurenceschopné strojírenství - informační společnost - bezpečnostní výzkum V Národní politice výzkumu do roku 2010 jsou základními tyto tématické okruhy: - bezpečná, spolehlivá a ekologická energetika pro budoucnost - informační a znalostní společnost - kvalita a bezpečnost života - nové materiály a technologie - potřeby ČR v sociálně-ekonomické oblasti 6
Konkretizací programu výzkumu a vývoje pro naše odvětví kromě jiných jsou programy průmyslového výzkumu a vývoje ministerstva průmyslu a obchodu ČR: - program TRVALÁ PROSPERITA je součástí Národního programu výzkumu - program IMPULS resortní program - program TANDEM resortní program Při pohledu na aktuálně řešené projekty z hutních podniků vidíme priority: - snížení energetické náročnosti hutní výroby - snížení ekologické náročnosti hutní výroby - výzkum a vývoj nových možností environmentálního zpracování hutních odpadů - optimalizace parametrů vyráběných značek ocelí s vysokými užitnými charakteristikami - vývoj nových typů materiálů s vysokými užitnými vlastnostmi - vývoj nových výrobků s vysokými užitnými vlastnostmi - vývoj technologií přesného lití - CAD systémy pro složité systémy jejich další vývoj - svařování a nové typy spojování betonářských ocelí, vývoj progresivních typů konstrukcí - náhrada primárních surovin recyklací metalurgických odpadů, které jsou v souladu s ESTEP Je zajímavé se v této souvislosti podívat na financování výzkumu a vývoje v rámci Evropské unie, ČR a vybraných zemí (údaje za rok 2004 příloha č. 2): ZÁVĚR Je nyní otevřenou otázkou vytvoření platformy ESTEP i v našich podmínkách národní ESTEP je již aktivní ve Španělsku a Polsku. Je však nutno zodpovědět si některé základní otázky a odpovědi na ně jistě vyvolají ještě další otázky. Patří k nim např.: - Kdo by se měl na činnosti platformy podílet a jak? - Kdo by platformu řídil a organizačně zajišťoval? - Jakou formou by byla platforma financována? - Které oblasti a prioritní směry by byly stěžejní? - Která odběratelská odvětví by bylo nutno zapojit? - Bude platforma otevřena i pro neželezné kovy, případně jiné materiály? Jsme přesvědčeni o tom, že tato konference je vhodným fórem pro diskusi a pro nalezení řešení prospěšného pro celé odvětví. K problematice dalšího vývoje ocelářského průmyslu, zejména pak ve vztahu k uplatnění výzkumu a vývoje, přijala dne 22. února 2008 významný dokument Evropská komise. V tomto dokumentu je zvýrazňována role a postavení platformy, a to jak na úrovni EU, tedy platformy ESTEP, tak i na národních úrovních. Berme i tento materiál jako výzvu! 7
Příloha č. 1 Draft document: Current RFCS priorities as proposed by the ESTEP Support Group (January 24 2008) Novel integrated routes for a scale free and energy efficient processing To recover thermal energy - Energy recovery from high temperature processes Intelligent Manufacturing Total control of the process - Enhancement of steel industry performances by combining conventional or advanced sensors together with intelligent data usage and supervisory systems Energy effectiveness and resources savings The sustainable use of natural resources - Using residues as secondary raw materials or lower quality primary raw materials - Improved technologies to reduce climate change impacts Automotive Industry New steel grades and innovative manufacturing methods for complex components - Body and power train solutions for lightweight and improved safety - Surface technology on steel sheets for automotive applications - Improved corrosion resistance and manufacturability Construction sector Safe and Healthy steel construction - Structural safety in seismic conditions Advanced prefabrication and execution technologies - Remote fabrication Energy sector New-highly performing steel pipes and components for oil and gas wells and for high productivity energy transportation - OCTG and premium joints for highly demanding applications - Heavy wall tubular products for deep water oil and gas fields - New generation of ultra HS-high toughness (X100/120) and low cost steel pipes New classes of heat resistant steels - High creep strength (for 325 bar 650 C) New steels and components for alternative energies - Light weight constructions: Wind Farms (component manufacturing and life assessment tools) 8
Příloha č. 2 Financování výzkumu a vývoje v jednotlivých zemích (údaje za rok 2004) Země Výdaje celkem (% HDP) Podíl veřejných zdrojů na výdajích celkem (% z 1) Podíl podnikatelských zdrojů na výdajích celkem (% z 1) 1 2 3 Polsko 0,58 65,2 26,9 Slovensko 0,53 57,1 38,3 Řecko 0,62 47,4 30,7 Maďarsko 0,89 51,8 37,1 ČR 1,27 41,9 52,8 Slovinsko 1,45 30,0 58,5 Nizozemsko 1,76 36,2 51,1 EU 25 průměr 1,81 35,0 53,7 Spojené království 1,88 31,4 43,9 EU 15 1,90 34,3 54,3 Francie 2,16 39,0 50,8 Rakousko 2,24 35,3 46,0 Německo 2,49 30,4 67,1 Dánsko 2,48 27,1 59,9 USA 2,68 31,0 63,7 Japonsko 3,13 18,1 74,8 Finsko 3,51 26,3 69,3 Zdroj: OECD, Main Science and Technology Indicators, 2006/1 9