隨著(zhù)信息化與工業(yè)化的深度融合，信息技術(shù)滲透到了工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節，使得工業(yè)企業(yè)所擁有的數據日益豐富。工業(yè)大數據是在工業(yè)領(lǐng)域信息化應用中所產(chǎn)生的數據，呈現出大體量、多源性、連續采樣、價(jià)值密度低、動(dòng)態(tài)性強等特點(diǎn)。

 

　　信息技術(shù)特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在給傳統工業(yè)發(fā)展方式帶來(lái)顛覆性、革命性的影響。二維碼、RFID、傳感器、工控系統、物聯(lián)網(wǎng)、ERP、CRM等技術(shù)的廣泛應用，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)實(shí)現生產(chǎn)流程各環(huán)節的互聯(lián)互通，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合發(fā)展。

 

　　但網(wǎng)絡(luò )、通信、硬件設備等只是工業(yè)企業(yè)實(shí)現互聯(lián)互通的基礎，實(shí)時(shí)感知、采集、監控生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量數據,運用大數據技術(shù)對企業(yè)產(chǎn)生、擁有的海量數據進(jìn)行挖掘，得到有作用的分析結果，智能制造才能得以實(shí)現。

 

　　多源數據的融合是實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng )新的必要條件，而要實(shí)現對多種來(lái)源、多種類(lèi)型海量數據的分析處理，以及復雜的數據關(guān)聯(lián)關(guān)系挖掘，都需要有大數據的支撐。

 

　　在大數據的驅動(dòng)下，互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)進(jìn)一步深度融合，新模式、新業(yè)態(tài)層出不窮，產(chǎn)業(yè)模式、制造模式、商業(yè)模式正在重塑，企業(yè)、市場(chǎng)與用戶(hù)的互動(dòng)程度和范圍得到擴展，企業(yè)與用戶(hù)關(guān)系加速重構，生產(chǎn)周期從產(chǎn)品的設計、研發(fā)、制造、銷(xiāo)售、服務(wù)等逐漸構成閉環(huán)。

 

　　工業(yè)大數據驅動(dòng)智能制造的四種作用模式

 

　　創(chuàng )新研發(fā)設計模式實(shí)現個(gè)性化定制

 

　　實(shí)現定制化設計。

 

　　企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠收集用戶(hù)的個(gè)性化產(chǎn)品需求，也能獲取到產(chǎn)品的交互和交易數據;挖掘和分析這些客戶(hù)動(dòng)態(tài)數據，能夠幫助客戶(hù)參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設計等創(chuàng )新活動(dòng)中，實(shí)現定制化設計，再依托柔性化的生產(chǎn)流程，就能為用戶(hù)生產(chǎn)出量身定做的產(chǎn)品。

 

　　例如，海爾集團沈陽(yáng)冰箱工廠(chǎng)利用云將用戶(hù)需求和生產(chǎn)過(guò)程無(wú)縫對接，用戶(hù)個(gè)性化需求可直接發(fā)送到生產(chǎn)線(xiàn)上，實(shí)現定制化生產(chǎn)。

 

　　用戶(hù)還可通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)上的上萬(wàn)個(gè)傳感器隨時(shí)查到自己冰箱的生產(chǎn)進(jìn)程。目前，一條生產(chǎn)線(xiàn)可支持500多個(gè)型號的柔性化大規模定制，生產(chǎn)時(shí)間可以縮短到10秒一臺。

 

　　利用大數據進(jìn)行虛擬仿真。

 

　　傳統生產(chǎn)企業(yè)在測試、驗證環(huán)節需要生產(chǎn)出實(shí)物來(lái)評測其性能等指標，成本隨測試次數增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術(shù)，可以實(shí)現對原有研發(fā)設計環(huán)節過(guò)程的模擬、分析、評估、驗證和優(yōu)化，從而減少工程更改量，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低成本和能耗。

 

　　長(cháng)安福特采用虛擬仿真技術(shù)改良汽車(chē)設計環(huán)節，設計師帶著(zhù)3D眼鏡能夠看見(jiàn)最新設計的福特轎車(chē)，甚至還能夠模擬坐進(jìn)車(chē)內，感受內裝是否符合心意。

 

　　如果有任何不好的地方，設計師能夠馬上通過(guò)軟件修改，減少了開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的次數，能夠在短時(shí)間內完成更多的設計工作，更快地反映市場(chǎng)的需求。

 

　　促進(jìn)研發(fā)資源集成共享和創(chuàng )新協(xié)同。

 

　　企業(yè)通過(guò)建設和完善研發(fā)設計知識庫，促進(jìn)數字化圖紙、標準零部件庫等設計數據在企業(yè)內部以及供應鏈上下游企業(yè)間的資源共享和創(chuàng )新協(xié)同，提升企業(yè)跨區域研發(fā)資源統籌管理和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同設計能力。提升企業(yè)管理利用全球研發(fā)資源能力，優(yōu)化重組研發(fā)流程，提高研發(fā)效率。

 

　　例如，中國商飛公司的產(chǎn)品研發(fā)制造全程均在全球協(xié)同網(wǎng)絡(luò )環(huán)境平臺的管理下開(kāi)展。商飛公司僅負責飛機的總體設計，把零部件設計、制造工作全部外包給全球各地零部件供應商。

 

　　商飛利用計算機模型進(jìn)行總體結構的虛擬裝配，利用每個(gè)部件的生產(chǎn)數據進(jìn)行部件的組裝和校驗工作，組裝完成的各機體被運送至商飛公司的總裝工廠(chǎng)，進(jìn)行最后的大部件對接和總裝工作。

 

　　商飛公司ARJ21支線(xiàn)飛機全機的31000項零部件中，有超過(guò)77%是在全球10多個(gè)國家、104家供應商之間協(xié)同研發(fā)和制造完成的。

 

　　培育研發(fā)新模式。

 

　　基于設計資源的社會(huì )化共享和參與，企業(yè)能夠立足自身研發(fā)需求開(kāi)展眾創(chuàng )、眾包等研發(fā)新模式，提升企業(yè)利用社會(huì )化創(chuàng )新和資金資源能力。

 

　　在帝樽空調和天樽空調的研發(fā)過(guò)程中，海爾集團前期通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺與數十萬(wàn)用戶(hù)實(shí)時(shí)互動(dòng)，提取用戶(hù)對產(chǎn)品的共性需求。然后利用HOPE(開(kāi)放創(chuàng )新平臺)平臺對接全球100多萬(wàn)個(gè)領(lǐng)域專(zhuān)家和上千家全球一流的研發(fā)資源。

 

　　這些研發(fā)資源既包括保時(shí)捷、寶馬等頂級的汽車(chē)研發(fā)團隊，也包括施華洛世奇等知名的時(shí)尚設計師。

 

　　建立先進(jìn)生產(chǎn)體系實(shí)現智能化生產(chǎn)

 

　　提升車(chē)間管理水平。

 

　　現代化工業(yè)制造生產(chǎn)線(xiàn)安裝有數以千計的小型傳感器，來(lái)探測溫度、壓力、熱能、振動(dòng)和噪聲等，利用這些數據可以實(shí)現很多形式的分析，包括設備診斷、用電量分析、能耗分析、質(zhì)量事故分析(包括違反生產(chǎn)規定、零部件故障)等。

 

　　在生產(chǎn)過(guò)程中使用這些大數據，就能分析整個(gè)生產(chǎn)流程，一旦某個(gè)流程偏離了標準工藝，就會(huì )發(fā)出報警信號，快速地發(fā)現錯誤或者瓶頸所在。

 

　　例如，美國GE集團在紐約州斯克內克塔迪市有一家氯化鎳電池工廠(chǎng)，18萬(wàn)平方英尺的電池生產(chǎn)廠(chǎng)區內，安裝了1萬(wàn)多個(gè)傳感器，用來(lái)監測相關(guān)的溫度、能耗和氣壓，并全部連接高速內部以太網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據傳輸。

 

　　在流水生產(chǎn)線(xiàn)外，管理人員手拿iPad通過(guò)工廠(chǎng)的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )來(lái)獲取這些傳感器發(fā)來(lái)的數據，監督生產(chǎn)過(guò)程和一天的產(chǎn)能。如果抽檢的電池如某一環(huán)節出現了問(wèn)題，就可以通過(guò)跟蹤數據發(fā)現問(wèn)題的根源并及時(shí)解決。

 

　　傳感器和機器之間也有數據交換，當某一傳感器發(fā)現流水線(xiàn)移動(dòng)緩慢時(shí)，就會(huì )“告知”機器，讓它們傳輸的速度慢一點(diǎn)。

 

　　優(yōu)化生產(chǎn)流程。

 

　　將生產(chǎn)制造各個(gè)環(huán)節的數據整合集聚，并對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程。

 

　　當所有流程和績(jì)效數據都能在系統中重建時(shí)，對各環(huán)節制造數據的集成分析有助于制造商改進(jìn)其生產(chǎn)流程。

 

　　例如，在能耗分析方面，在設備生產(chǎn)過(guò)程中利用傳感器集中監控所有的生產(chǎn)流程，能夠發(fā)現能耗的異?；蚍逯登樾?，由此便可在生產(chǎn)過(guò)程中優(yōu)化能源的消耗，對所有流程進(jìn)行分析，此舉將會(huì )大大降低能耗。

 

　　德國安貝格電子工廠(chǎng)基于西門(mén)子PLM軟件在虛擬環(huán)境中仿真產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，并在真實(shí)世界的工廠(chǎng)中進(jìn)行實(shí)際操作，即實(shí)現了產(chǎn)品跨行業(yè)的多樣化，也提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

 

　　研發(fā)環(huán)節，安貝格擁有一個(gè)虛擬的工廠(chǎng)，研發(fā)設計部門(mén)把虛擬的研發(fā)產(chǎn)品同步給生產(chǎn)部門(mén)來(lái)生產(chǎn)，兩部門(mén)有著(zhù)統一平臺，并時(shí)刻保持著(zhù)協(xié)調的一致性。

 

　　真實(shí)工廠(chǎng)生產(chǎn)時(shí)的數據參數、生產(chǎn)環(huán)境等都會(huì )通過(guò)虛擬工廠(chǎng)來(lái)反映出來(lái)，而人則通過(guò)虛擬工廠(chǎng)對現實(shí)中的真實(shí)工廠(chǎng)進(jìn)行把控。

 

　　生產(chǎn)環(huán)節，當一個(gè)元件進(jìn)入烘箱時(shí)，機器會(huì )判斷該用什么溫度以及溫度持續的時(shí)間長(cháng)短，并可以判斷下一個(gè)進(jìn)入烘箱的元件是哪一種，并適時(shí)調節生產(chǎn)參數。

 

　　安貝格工廠(chǎng)的每一條生產(chǎn)線(xiàn)每天并不是一成不變地只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，生產(chǎn)系統會(huì )實(shí)時(shí)同步研發(fā)部門(mén)的最新指示，自動(dòng)跳轉到不同產(chǎn)品或者器件的生產(chǎn)模式。

 

　　在這樣的生產(chǎn)模式下，該工廠(chǎng)每年可生產(chǎn)約1000個(gè)品種共計1200萬(wàn)件工業(yè)控制產(chǎn)品。按照每年生產(chǎn)230天計算，平均每秒就能生產(chǎn)出一件產(chǎn)品，其中百萬(wàn)件缺陷僅為15，缺陷率僅為德國工人的1/25。

 

　　推動(dòng)現代化生產(chǎn)體系的建立。

 

　　通過(guò)對制造生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)化控制和智能化控制，促進(jìn)信息共享、系統整合和業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現制造過(guò)程的科學(xué)決策，最大程度實(shí)現生產(chǎn)流程的自動(dòng)化、個(gè)性化、柔性化和自我優(yōu)化，實(shí)現提高精準制造、高端制造、敏捷制造的能力，加速智能車(chē)間、智能工廠(chǎng)等現代化生產(chǎn)體系建立，實(shí)現智能生產(chǎn)。

 

　　優(yōu)化經(jīng)營(yíng)管理體系實(shí)現精益化管理

 

　　優(yōu)化工業(yè)供應鏈。

 

　　RFID等電子標識技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能幫助工業(yè)企業(yè)獲得完整的產(chǎn)品供應鏈的大數據，利用這些數據進(jìn)行分析，將帶來(lái)倉儲、配送、銷(xiāo)售效率的大幅提升和成本的大幅下降。

 

　　跟蹤產(chǎn)品庫存和銷(xiāo)售價(jià)格，而且準確地預測全球不同區域的需求，從而運用數據分析得到更好的決策來(lái)優(yōu)化供應鏈。

 

　　例如，京東于2014年推出了“JD+”計劃，與制造企業(yè)深度合作并提供全方位支持，促進(jìn)智能硬件行業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展。

 

　　加入“JD+”計劃的合作伙伴可獲得的京東服務(wù)包括：

 

　　庫存、日銷(xiāo)、流量等數據信息;

 

　　專(zhuān)業(yè)化的供應鏈服務(wù)支持;

 

　　云計算、大數據等方面的技術(shù)支持。

 

　　同時(shí)，對于優(yōu)質(zhì)企業(yè)還將依據評估結果提供小微貸款或孵化資金支持。

 

　　推動(dòng)經(jīng)營(yíng)管理全流程的銜接和優(yōu)化。

 

　　整合企業(yè)生產(chǎn)數據、財務(wù)數據、管理數據、采購數據、銷(xiāo)售數據和消費者行為數據等資源，通過(guò)數據挖掘分析，能夠幫助企業(yè)找到生產(chǎn)要素的最佳投入比例，實(shí)現研產(chǎn)供銷(xiāo)、經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財務(wù)全流程的無(wú)縫銜接和業(yè)務(wù)協(xié)同，促進(jìn)業(yè)務(wù)流程、決策流程、運營(yíng)流程的整合、重組和優(yōu)化，推動(dòng)企業(yè)管理從金字塔靜態(tài)管理組織向扁平化動(dòng)態(tài)管理組織轉變，利用云端數據集成驅動(dòng)提升企業(yè)管理決策的科學(xué)性和運營(yíng)一體化能力。

 

　　北京智慧聯(lián)合公司通過(guò)大數據情報分析，為華北地區水泥行業(yè)提供“冬儲”生產(chǎn)管理應用解決方案。

 

　　華北地區水泥行業(yè)冬季無(wú)法施工，只能儲存起來(lái)，但無(wú)法把握“冬儲”水泥的數量。智慧聯(lián)合通過(guò)對華北地區本年度及來(lái)年工程項目的搜集分析，得出相應工程量，再根據單位工程量所需水泥數量，大致計算出華北地區第二年度總的水泥需求量，結合競爭對手、銷(xiāo)售渠道分布等因素，最終估算出公司的水泥生產(chǎn)數量。

 

　　促進(jìn)商業(yè)模式創(chuàng )新實(shí)現服務(wù)型制造

 

　　大數據將幫助工業(yè)企業(yè)不斷創(chuàng )新產(chǎn)品和服務(wù)，發(fā)展新的商業(yè)模式。

 

　　通過(guò)嵌在產(chǎn)品中的傳感器，企業(yè)能夠實(shí)時(shí)監測產(chǎn)品的運行狀態(tài)，通過(guò)商務(wù)平臺，企業(yè)能夠獲得產(chǎn)品的銷(xiāo)售數據和客戶(hù)數據，通過(guò)對這些數據的分析和預測，企業(yè)能夠開(kāi)展故障預警、遠程監控、遠程運維、質(zhì)量診斷等在線(xiàn)增值服務(wù)，提供個(gè)性化、在線(xiàn)化、便捷化的增值服務(wù)，擴展產(chǎn)品價(jià)值空間，使得以產(chǎn)品為核心的經(jīng)營(yíng)模式向“制造+服務(wù)”的模式轉變。

 

　　在GE軟件研發(fā)中心，工作人員通過(guò)測試篩選2萬(wàn)臺噴氣發(fā)動(dòng)機各種細小警報信號，可以提供發(fā)動(dòng)機維修的前瞻性評估數據。包括能夠提前一個(gè)月預測哪些發(fā)動(dòng)機急需維護修理，準備率達到70%。

 

　　這套系統的另一個(gè)價(jià)值，就是可以讓飛機誤點(diǎn)機率大幅降低。因為，每年航班延誤給全球航空公司帶來(lái)400億美元的損失，其中10%飛機延誤，正是源自飛機發(fā)動(dòng)機等部件的突發(fā)性維修。

 

　　GE航空還和埃森哲成立了一家名為T(mén)aleris的合資公司，為全球各地的航空公司和航空貨運公司提供監測服務(wù)。

 

　　當一架飛機落地以后，Taleris很快就可以把飛機數據用無(wú)線(xiàn)的方式傳遞出去，隨后據此為之量身打造一套專(zhuān)門(mén)的維修方案。航空公司因此也能夠對飛機上的各項性能指標進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和分析，并對故障進(jìn)行預測，從而避免飛機因計劃外的故障造成損失。

 

　　積極推動(dòng)我國工業(yè)大數據發(fā)展

 

　　做好發(fā)展工業(yè)大數據的總體設計

 

　　首先，開(kāi)展工業(yè)大數據發(fā)展的相關(guān)法規、技術(shù)標準體系和數據標準體系建設，抓住在中國市場(chǎng)制定競爭新規則的機會(huì );

 

　　其次，聚焦重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域工業(yè)大數據發(fā)展，形成中國自主的核心工業(yè)信息技術(shù)體系，打破西方主導格局;

 

　　第三，瞄準我國用戶(hù)的需求與本土環(huán)境特點(diǎn)，打造具有中國特色的工業(yè)大數據服務(wù)，實(shí)現規?；袌?chǎng)應用。

 

　　加強標準規范的制定和實(shí)施

 

　　加快元數據、數據交換、數據交易、數據質(zhì)量、安全保密等重點(diǎn)共性標準的制定和實(shí)施。鼓勵龍頭企業(yè)參與組建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，建立企業(yè)間數據交換交易的規范和標準。

 

　　加強大數據環(huán)境下信息安全技術(shù)研究，落實(shí)信息安全等級保護制度，建立健全大數據安全保障體系。

 

　　明確數據所有權、使用權和各相關(guān)主體與信息之間的權利、責任和義務(wù)，修訂和完善數據安全保護相關(guān)立法，對濫用數據、侵犯個(gè)人隱私等行為加強管理和懲戒。

 

　　支持建立大數據測評機制，建立服務(wù)可用性、可靠性、安全性和質(zhì)量等方面的大數據評估認證體系，支持第三方機構開(kāi)展評估評測工作。

 

　　突破核心關(guān)鍵技術(shù)，提升應用能力

 

　　加大技術(shù)研發(fā)資金扶持力度，支持面向工業(yè)企業(yè)的數據集成、數據存儲、數據處理和數據挖掘分析等核心關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)已取得技術(shù)突破的領(lǐng)域加快成果轉化和應用推廣。

 

　　推動(dòng)軟件企業(yè)和工業(yè)企業(yè)協(xié)同發(fā)展

 

　　探索建立軟件企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和工業(yè)企業(yè)的協(xié)同發(fā)展機制，支持引導軟件和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)深入工業(yè)領(lǐng)域，與工業(yè)企業(yè)從技術(shù)、資本等層面進(jìn)行跨界戰略合作探索，支持重點(diǎn)行業(yè)龍頭企業(yè)研究規劃互聯(lián)網(wǎng)與各工業(yè)行業(yè)融合發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)圖，支持相關(guān)企業(yè)開(kāi)展工業(yè)大數據關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化探索。

 

　　促進(jìn)典型應用示范

 

　　基于互聯(lián)網(wǎng)平臺建立面向工業(yè)不同行業(yè)、不同環(huán)節的大數據資源聚合、分析應用體系，扶持基于大數據的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式，開(kāi)展個(gè)性化定制、眾包設計、智能監測、全產(chǎn)業(yè)鏈追溯、在線(xiàn)監控診斷及維護、工控系統安全監控、智能制造等新業(yè)務(wù)，培育新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)。

 

　　推動(dòng)大數據在工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品全生命周期、產(chǎn)業(yè)鏈全流程各環(huán)節應用，分析感知用戶(hù)需求，提升產(chǎn)品附加價(jià)值，建造智能工廠(chǎng)。選擇典型企業(yè)、重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)地區開(kāi)展大數據應用項目試點(diǎn)示范，積極推動(dòng)制造業(yè)網(wǎng)絡(luò )化、數據化、智能化和服務(wù)化的發(fā)展。

圖片來(lái)源：找項目網(wǎng)