工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘分析及應(yīng)用前景研究

徐煜杰

摘 要

當(dāng)前傳感器、多媒體、數(shù)據(jù)庫和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展和普及，并已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，由此開發(fā)了工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)流程處理系統(tǒng)等，這些自動化系統(tǒng)在運(yùn)行中積累了海量的數(shù)據(jù)資源。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)大數(shù)據(jù) 關(guān)聯(lián)規(guī)則 設(shè)備維護(hù) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

1 概述

大數(shù)據(jù)挖掘分析可以從海量的、帶有噪聲數(shù)據(jù)的、不完全的數(shù)據(jù)記錄中發(fā)現(xiàn)隱含的模式，可以為工業(yè)數(shù)據(jù)挖掘提供契機(jī)。大數(shù)據(jù)挖掘可以使用相關(guān)的算法尋找隱藏的數(shù)據(jù)知識，其功能主要包括關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、分類預(yù)測、偏差檢測等。 工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)品越來越占據(jù)了工業(yè)產(chǎn)品制造的一席之地。同時，智能型機(jī)械產(chǎn)品有較高的科技含量，這是傳統(tǒng)機(jī)械制造所不具備的，因此應(yīng)用價值高，便利性更大，因此市場前景巨大，且呈現(xiàn)爆發(fā)的趨勢。如今經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對效率的追逐也成了各企業(yè)之間競爭的主要手段，效率越高，收益越大，搶占的市場就更廣闊，因此智能型自動化應(yīng)用得到了前所未有的追捧。不過這是在全球范圍內(nèi)著眼的，我國在大數(shù)據(jù)工業(yè)應(yīng)用方面仍然處于弱勢地位，推廣面很窄，這與傳統(tǒng)企業(yè)勢力龐大不無關(guān)系，但是，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又要求生產(chǎn)率的提高，因此大數(shù)據(jù)工業(yè)化應(yīng)用在我國的推廣勢在必行。相比較于傳統(tǒng)機(jī)械制造智能機(jī)械制造優(yōu)勢更明顯：

1.1 員工工作量減少

高效性是工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的一大特征。他可以提高機(jī)械化設(shè)備生產(chǎn)的效率。在工業(yè)大數(shù)據(jù)設(shè)備自動化應(yīng)用過程中，可以將機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控引入生產(chǎn)中，這樣就可以節(jié)省人力資源成本，加強(qiáng)設(shè)備的智能化，遠(yuǎn)程監(jiān)督，一個人就可以代替好多人盯著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而解放閑置勞動力。這種生產(chǎn)模式還有助于整體調(diào)控，在總監(jiān)控臺有專人監(jiān)控，一旦任何一臺設(shè)備出現(xiàn)問題，就可以及時地維修或糾正錯誤，將以前全靠人力維修的模式顛覆。機(jī)械控制和人為控制相比較，另外一個優(yōu)點(diǎn)就是事故率減少，正因?yàn)榻y(tǒng)一控制，程序?qū)彾ū容^嚴(yán)格，整體配性能更好，因此比人工操作出現(xiàn)事故的概率小很多，如今，有些智能機(jī)械自動化設(shè)備植入只能芯片，可以最大限度模擬人腦來處理突發(fā)事故，開創(chuàng)了工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)先河。這些都大大地保證了產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工作負(fù)擔(dān)，解放勞動力。

1.2 工業(yè)大數(shù)據(jù)生產(chǎn)擁有更高的效率

工業(yè)的發(fā)展有目共睹，趨勢就是逐漸邁向自動化、智能化。因?yàn)橹悄軝C(jī)械自動化所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是其他產(chǎn)品所不能滿足的，高效率才是高收益的保障。傳統(tǒng)機(jī)械自動化應(yīng)用的生產(chǎn)受到許多因素的制約，比如環(huán)境，廠房，人工，天氣等一系列外界或人為的因素。多種因素共同作用下就會制約生產(chǎn)效率的提高，進(jìn)而阻礙經(jīng)濟(jì)效益的提高。而智能型機(jī)械自動化應(yīng)用相對而言就保持了更穩(wěn)定的生產(chǎn)性能。在一定程度上講生產(chǎn)程序規(guī)范化，統(tǒng)一化，其穩(wěn)定性是產(chǎn)品生產(chǎn)的保證。只要提前設(shè)置好生產(chǎn)程序，那么機(jī)器就會在后續(xù)的運(yùn)行過程中沿著這一規(guī)定執(zhí)行，從而自動排出外界環(huán)境的影響。另外，事故率也是影響生產(chǎn)的一大要素。工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用因?yàn)榭萍己扛?，擁有較低的事故率，從而在側(cè)面節(jié)省了機(jī)器運(yùn)行的維修成本，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 引進(jìn)國外先進(jìn)管理水平

工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用之所以稱為智能，是因?yàn)槠湟蕾囉诳茖W(xué)技術(shù)，擁有更高的科技含量，因此在生產(chǎn)環(huán)節(jié)和全方位控制環(huán)節(jié)都有很高的穩(wěn)定性，降低了事故率。這種生產(chǎn)方式有利于人們從整體上對生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，將各個環(huán)節(jié)統(tǒng)一連接起來，使生產(chǎn)線一目了然的呈現(xiàn)在人們面前，從而加大對生產(chǎn)過程的掌握和保護(hù)。在資源利用率方面，工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用擁有較強(qiáng)的資源利用率，利用發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)將原材料進(jìn)行有機(jī)整合加工，在生產(chǎn)線上避免了原材料的浪費(fèi)，因此其生產(chǎn)活動就更加高效。從管理方面的角度來說，可以通過判斷機(jī)械設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，了解設(shè)備的運(yùn)行能力，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的評估，從而提高管理的效率。在工業(yè)大數(shù)據(jù)自動化系統(tǒng)后，有效提高了機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，而且提高了機(jī)械管理的水平。

2 工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)及模式

工業(yè)生產(chǎn)引入自動化系統(tǒng)始于第二次工業(yè)革命，隨著傳感器、移動通信等技術(shù)的快速改進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)正在向著密度更高、效率更高的綜合信息化運(yùn)行模式發(fā)展，引入了許多先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)信息資源。

3 工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘作用及前景

面對日益嚴(yán)峻的產(chǎn)品競爭，工業(yè)大數(shù)據(jù)企業(yè)也應(yīng)該尋求更高效的生產(chǎn)道路。同行業(yè)之間競爭激烈，企業(yè)管理人員應(yīng)該根據(jù)企業(yè)發(fā)展的程度將企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式進(jìn)行適度調(diào)整，從而使其更適合當(dāng)今的競爭環(huán)境。從企業(yè)方面看，產(chǎn)品的適度調(diào)整既要提高自身的設(shè)備運(yùn)行狀況，加大設(shè)備維護(hù)的投入，更要注重國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和吸收，與時俱進(jìn)是每個生產(chǎn)型企業(yè)都應(yīng)該具備的良好良好習(xí)慣。如今，工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在各行各業(yè)中，這正是因?yàn)槠渖a(chǎn)率高居不下，領(lǐng)先傳統(tǒng)行業(yè)很多的原因，不僅如此，資源利用率，資源節(jié)省量和人力資源的優(yōu)化配合程度也使其擁有了更多的追隨者。

工業(yè)生產(chǎn)過程中，安全生產(chǎn)一直是生產(chǎn)監(jiān)管的重要方面，大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以在工業(yè)安全生產(chǎn)中發(fā)揮重要的作用。比如電力工業(yè)生產(chǎn)可以利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，并且將其輸入到虛擬仿真系統(tǒng)中，可以實(shí)時觀察電網(wǎng)運(yùn)行是否存在故障和漏洞。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境多處于高溫、封閉狀態(tài)，并且已經(jīng)不利于人們的行動，可以利用傳感器、視頻攝像頭采集鋼鐵生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的實(shí)時狀況。

4 結(jié)束語

工業(yè)生產(chǎn)涉及環(huán)節(jié)較多，每一個環(huán)節(jié)都需要采用不同種類和數(shù)量的軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備，這些軟硬件資源在運(yùn)行過程中產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，利用K均值、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)件大數(shù)據(jù)挖掘與分析系統(tǒng)，能夠有效提升工業(yè)大數(shù)據(jù)分析和挖掘能力，從海量數(shù)據(jù)資源中發(fā)現(xiàn)潛在的有價值信息，提高工業(yè)生產(chǎn)決策的準(zhǔn)確度，進(jìn)一步改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]陳良臣.大數(shù)據(jù)挖掘與分析的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（11）：93.

[2]鄭茂寬，徐志濤，明新國等.船舶工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景分析[C].長三角地區(qū)船舶工業(yè)發(fā)展論壇，2014.

[3]宮宇，呂金壯.大數(shù)據(jù)挖掘分析在電力設(shè)備狀態(tài)評估中的應(yīng)用[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2014，8（06）：74-77.

作者單位

鄭州市第一中學(xué)1710班 河南省鄭州市 450000