工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動智能制造

牛祿青

隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造時代的到來，工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要引擎，是驅(qū)動研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)過程、 管理經(jīng)營、服務(wù)運維智能化的關(guān)鍵要素

5月5日15時19分，一架在后機(jī)身涂有象征天空藍(lán)色和大地綠色的大型客機(jī)，瀟灑穩(wěn)健地降落在第四跑道上。這是一個歷史性的時刻——它標(biāo)志著中華民族百年的“大飛機(jī)夢”終于取得了歷史性突破。而C919的下線以及首飛，不僅僅是一個產(chǎn)品的成功研制，更是一種新模式新體系——智能制造的實踐檢驗。

2015年5月，國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃，部署全面推進(jìn)實施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。規(guī)劃提出， 以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向。

智能制造是一系列熱點技術(shù)的總稱，它是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)，貫穿于研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。

智能制造具有以智能工廠為載體、以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心、以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以全面深度互聯(lián)為支撐四大特征，其目標(biāo)是縮短研發(fā)周期、降低運營成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能耗。

C919大型客機(jī)成功首飛意味著中國實現(xiàn)了民機(jī)技術(shù)集群式突破，形成了我國大型客機(jī)發(fā)展的核心能力，其中就包括工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)。

中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司信息化中心主任王文捷介紹，大飛機(jī)一次飛行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量達(dá)到10個TB的量級，也就是說至少20臺500G大硬盤的電腦才能裝得下。而中國商飛公司，不僅要成功研制自主知識產(chǎn)權(quán)大飛機(jī)，還要成功運營大飛機(jī)制造商，從適航試飛到供應(yīng)鏈管理，分分秒秒、日新月異的大數(shù)據(jù)堪稱天量。

專家表示，設(shè)計圖紙將成為過去，飛機(jī)完全是在數(shù)字世界里設(shè)計的，3D幾何數(shù)據(jù)模型以數(shù)字模型的形式呈現(xiàn)飛機(jī)。數(shù)字化樣機(jī)將含有制造所需的全部信息，不僅含有產(chǎn)品幾何體，而且還含有制造產(chǎn)品所需的信息，比如材料、技術(shù)要求、包含的標(biāo)準(zhǔn)件、授權(quán)發(fā)布的文件等。在裝配階段，數(shù)字化裝配技術(shù)將實現(xiàn)飛機(jī)裝配建模、裝配序列建模、裝配路徑規(guī)劃和裝配過程分析。

為此，中國商飛已經(jīng)新合并成立信息化與管理創(chuàng)新部，并專門下設(shè)數(shù)據(jù)處，用數(shù)據(jù)驅(qū)動創(chuàng)新。如今，中國商飛建立起以零件號、版次、物料組等為基礎(chǔ)的編碼標(biāo)準(zhǔn)，給大大小小每一種零件都配上“身份檔案”和“電子履歷”，引入11萬種以上的物料主數(shù)據(jù)。王文捷表示，即使在像馬航MH370這樣的事件中，任何零件都可追溯還原為一架完整的飛機(jī)，甚至倒查出某零件的前世今生。目前，C919研制已形成全程管控中心，可實現(xiàn)三維可視化分析。

“對于民用飛機(jī)來說，不僅僅是實現(xiàn)技術(shù)上的成功，把飛機(jī)飛上天，還要讓這架飛機(jī)在航線上取得商業(yè)成功。中國商飛在飛機(jī)的研制過程中，伴隨產(chǎn)品的演化衍生出各類試飛數(shù)據(jù)、試演數(shù)據(jù)、在航線運營過程中關(guān)于飛機(jī)監(jiān)控的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)貫穿始終?！蓖跷慕菡f。

“我國智能制造未來發(fā)展?jié)摿薮螅?020年我國智能制造產(chǎn)值有望超過3萬億元，年均復(fù)合增長率約20%?！眹倚畔⒅行母敝魅务R忠玉在大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用推動制造業(yè)變革與升級研討會上強(qiáng)調(diào)，智能制造是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略支點。

隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造時代的到來，工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要引擎，是驅(qū)動研發(fā)設(shè)計智能化、生產(chǎn)過程智能化、 管理經(jīng)營智能化、市場營銷智能化、服務(wù)運維智能化、新業(yè)態(tài)新模式智能化的關(guān)鍵要素。

工業(yè)大數(shù)據(jù)的演變

自工業(yè)從社會生產(chǎn)中獨立成為一個門類以來，工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集、使用范圍就逐步加大。從泰勒拿著秒表計算工人用鐵鍬送煤到鍋爐的時間開始，是對制造管理數(shù)據(jù)的采集和使用；福特汽車的流水化生產(chǎn)，是對汽車生產(chǎn)過程的工業(yè)數(shù)據(jù)的采集和工廠內(nèi)使用；豐田的精益生產(chǎn)模式，將數(shù)據(jù)的采集和使用擴(kuò)大到工廠和上下游供應(yīng)鏈；核電站發(fā)電過程中全程自動化將生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的自動化水平提高到更高程度。

任何數(shù)據(jù)的采集和使用都是有成本的，工業(yè)數(shù)據(jù)也不例外。但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一批智能化、高精度、長續(xù)航、高性價比、微型傳感器面世，以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在移動數(shù)據(jù)通信的支持下，能做到任何時間、任何地點采集、傳送數(shù)據(jù)。以云計算為代表的新型數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)架構(gòu)，大幅降低工業(yè)數(shù)據(jù)處理的技術(shù)門檻和成本支出。以工業(yè)領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)模式下每個電網(wǎng)、化工企業(yè)都需要建立一套SCADA系統(tǒng)，成本在千萬以上，如果采用云架構(gòu)模式，成本可以降低7成以上。

社會需求的演進(jìn)是工業(yè)變革的重要動力。當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，商品極大豐富甚至出現(xiàn)過剩，以個性化、多元化為代表的消費文化，使得工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)出物，要最大限度匹配個性需求和多元需求。

以服裝定制為例，通過制訂一套數(shù)據(jù)采集手段，通過線上或線下采集用戶身形數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳回總部，結(jié)合生產(chǎn)原材料數(shù)據(jù)，對需求和工藝進(jìn)行分解，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，達(dá)到定制化要求的服裝，而且效率和質(zhì)量都可以得到保證。隨著生產(chǎn)線的擴(kuò)容線性提升和工藝的不斷改進(jìn)，定制化生產(chǎn)的成本將得以顯著攤薄，可以滿足大批量個性化定制的社會生產(chǎn)需求。

無論是德國工業(yè)4.0，還是美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其核心都離不開工業(yè)大數(shù)據(jù)。德國“工業(yè) 4.0 ”戰(zhàn)略的實施重點在于信息互聯(lián)技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)制造結(jié)合， 其中大數(shù)據(jù)分析作為關(guān)鍵技術(shù)將得到較大范圍應(yīng)用。一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動以及 3D 技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等；三是“智能物流”，主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有供應(yīng)方的效率，需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配。

美國擁有強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)、云計算及大數(shù)據(jù)處理能力，基于此，提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，將單個設(shè)備、單條生產(chǎn)線、單個工廠的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，通過大數(shù)據(jù)處理后，在診斷、預(yù)測、后服務(wù)等方面挖掘工業(yè)服務(wù)的價值。2014 年，美國白宮總統(tǒng)行政辦公室發(fā)布《 2014 年全球大數(shù)據(jù)白皮書》，指出美國大型企業(yè)在投資數(shù)據(jù)科技方面存在以下幾個關(guān)鍵驅(qū)動因素：分析運營和交易的能力；洞察客戶線上消費的行為，以向市場提供新的高度復(fù)雜的產(chǎn)品；對組織中的機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行更加深入的感知。

中國相對于德國、美國而言，在工業(yè)自動化和數(shù)字化方面都處于發(fā)展期。《中國制造2025》明確提出通過工業(yè)化和信息化融合發(fā)展的方式，制定一系列的重點工程和推進(jìn)計劃。為推動智能制造的發(fā)展，國務(wù)院又于2015年8月發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，強(qiáng)調(diào)要發(fā)展工業(yè)大數(shù)據(jù)，推動大數(shù)據(jù)在工業(yè)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場營銷、售后服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期、產(chǎn)業(yè)鏈全流程各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，分析感知用戶需求，提升產(chǎn)品附加價值，打造智能工廠。建立面向不同行業(yè)、不同環(huán)節(jié)的工業(yè)大數(shù)據(jù)資源聚合和分析應(yīng)用平臺。抓住互聯(lián)網(wǎng)跨界融合機(jī)遇，促進(jìn)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和三維（3D）打印技術(shù)、個性化定制等在制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈集成運用，推動制造模式變革和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

工業(yè)大數(shù)據(jù)來源及特點

在工業(yè)生產(chǎn)中，無時無刻不產(chǎn)生數(shù)據(jù)。那么什么是工業(yè)大數(shù)據(jù)？中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布的《工業(yè)大數(shù)據(jù)白皮書（2017版）》指出，工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發(fā)、設(shè)計、工藝、制造、采購、供應(yīng)、庫存、發(fā)貨和交付、售后服務(wù)、運維、報廢或回收再制造等整個產(chǎn)品全生命周期各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的總稱。其以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，極大延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)范圍，同時還包括工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用。

工業(yè)大數(shù)據(jù)主要來源于機(jī)器設(shè)備數(shù)據(jù)、工業(yè)信息化數(shù)據(jù)（包括傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計和制造類軟件、企業(yè)資源計劃ERP、產(chǎn)品生命周期管理PLM、供應(yīng)鏈管理SCM、客戶關(guān)系管理CRM和環(huán)境管理系統(tǒng)EMS等）和產(chǎn)業(yè)鏈跨界數(shù)據(jù)（包括氣象、地理、環(huán)境、宏觀經(jīng)濟(jì)）。

今天做工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，不僅要看自己數(shù)據(jù)還要看別人的數(shù)據(jù)，比如優(yōu)化供應(yīng)鏈的時候還需要市場銷售的數(shù)據(jù)、供應(yīng)商的數(shù)據(jù)等。風(fēng)電優(yōu)化分析除了利用風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)，也需要結(jié)合氣象的數(shù)據(jù)。很多外部數(shù)據(jù)原來工業(yè)界從來沒有嘗試過管理這些數(shù)據(jù)，這是大數(shù)據(jù)分析的時候傳統(tǒng)工業(yè)管理數(shù)據(jù)的機(jī)制遇到的一些挑戰(zhàn)。

“制造業(yè)大數(shù)據(jù)是一座金礦！”北京大學(xué)工學(xué)院工業(yè)工程與管理系主任侍樂媛表示，制造業(yè)擁有的大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超其他行業(yè)，但到現(xiàn)在為止距開采出來還差得很遠(yuǎn)，很多數(shù)據(jù)天天“流淌”都沒有辦法收集起來。究其原因，制造業(yè)大數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性，是動態(tài)復(fù)雜的拆分合并數(shù)據(jù)。從全球應(yīng)用現(xiàn)狀看，制造業(yè)基本上是縱向數(shù)據(jù)的采集和利用，缺乏橫向數(shù)據(jù)的鏈接和利用。實際上，制造業(yè)需要經(jīng)緯縱橫的數(shù)據(jù)采集能力。

工業(yè)大數(shù)據(jù)除了具有一般大數(shù)據(jù)的特征，比如容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價值高，業(yè)界認(rèn)為還具有實時性、準(zhǔn)確性、閉環(huán)性、集成性、透明性、預(yù)測性等特征。

清華大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)研究院工業(yè)大數(shù)據(jù)研究中心總工程師、昆侖數(shù)據(jù)公司CTO王晨表示，工業(yè)大數(shù)據(jù)主要面臨兩方面的變化，第一是人才的變化，以前用大數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)公司的復(fù)合型極客，這些人有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底、編程能力、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、分布式計算技術(shù)，同時掌握領(lǐng)域的業(yè)務(wù)知識，是具備四大方面的全面型的人才。在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域里的人更多的是熟悉領(lǐng)域業(yè)務(wù)知識，而計算機(jī)能力真的很有限。第二是數(shù)據(jù)種類的變化，以前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是大量的文本數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等，而產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是大量的傳感器產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)過程數(shù)據(jù)，大量的非結(jié)構(gòu)化工程數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、設(shè)計的CAD數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)跟傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)都不太一樣。

工業(yè)大數(shù)據(jù)如何變革制造業(yè)

“大數(shù)據(jù)驅(qū)動智能制造加快發(fā)展，加快互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)快速融合，是傳統(tǒng)制造業(yè)變革與升級的重要內(nèi)容?！瘪R忠玉表示，大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用發(fā)展對生產(chǎn)、生活都產(chǎn)生重大影響，以數(shù)據(jù)挖掘分析為核心的應(yīng)用和服務(wù)，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來了深刻變革。

工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)是指工業(yè)大數(shù)據(jù)中所蘊含的價值得以挖掘和展現(xiàn)的一系列技術(shù)和方法，包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲、分析挖掘、可視化和智能控制等。工業(yè)大數(shù)據(jù)是智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，主要作用是打通物理世界和信息世界，推動生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。其在智能制造中有著廣泛的應(yīng)用前景，在智能制造中有著廣泛的應(yīng)用前景，在產(chǎn)品市場需求獲取、產(chǎn)品研發(fā)、制造、運行、服務(wù)直至報廢回收的產(chǎn)品全生命周期過程中，工業(yè)大數(shù)據(jù)在智能化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、智能化服務(wù)、個性化定制等場景都發(fā)揮出巨大的作用。

創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計模式實現(xiàn)個性化定制

實現(xiàn)定制化設(shè)計。企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠收集用戶的個性化產(chǎn)品需求，也能獲取到產(chǎn)品的交互和交易數(shù)據(jù)；挖掘和分析這些客戶動態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助客戶參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計等創(chuàng)新活動中，實現(xiàn)定制化設(shè)計，再依托柔性化的生產(chǎn)流程，就能為用戶生產(chǎn)出量身定做的產(chǎn)品。例如，海爾集團(tuán)沈陽冰箱工廠利用云將用戶需求和生產(chǎn)過程無縫對接，用戶個性化需求可直接發(fā)送到生產(chǎn)線上，實現(xiàn)定制化生產(chǎn)。用戶還可通過生產(chǎn)線上的上萬個傳感器隨時查到自己冰箱的生產(chǎn)進(jìn)程。目前，一條生產(chǎn)線可支持500多個型號的柔性化大規(guī)模定制，生產(chǎn)時間可以縮短到10秒一臺。

私人定制工廠青島紅領(lǐng)也探索出了C2M、M2B等服裝定制模式，通過精準(zhǔn)的量體裁衣，在其他成衣服裝規(guī)模關(guān)店的市場下，能保持每年150%的收入和利潤增長，每件衣服的成本僅比成衣高10%。小米手機(jī)也屬于這一類。

利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬仿真。傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在測試、驗證環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)出實物來評測其性能等指標(biāo)，成本隨測試次數(shù)增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術(shù)，可以實現(xiàn)對原有研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)過程的模擬、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。長安福特采用虛擬仿真技術(shù)改良汽車設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計師帶著3D眼鏡能夠看見最新設(shè)計的福特轎車，甚至還能夠模擬坐進(jìn)車內(nèi)，感受內(nèi)裝是否符合心意。如果有任何不好的地方，設(shè)計師能夠馬上通過軟件修改，減少了開發(fā)產(chǎn)品的次數(shù)，能夠在短時間內(nèi)完成更多的設(shè)計工作，更快地反映市場的需求。

促進(jìn)研發(fā)資源集成共享和創(chuàng)新協(xié)同。企業(yè)通過建設(shè)和完善研發(fā)設(shè)計知識庫，促進(jìn)數(shù)字化圖紙、標(biāo)準(zhǔn)零部件庫等設(shè)計數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部以及供應(yīng)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(qū)域研發(fā)資源統(tǒng)籌管理和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同設(shè)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，C919大型客機(jī)成功首飛意味著中國實現(xiàn)了民機(jī)技術(shù)集群式突破，形成了以中國商飛公司為平臺，包括設(shè)計研發(fā)、總裝制造、客戶服務(wù)、適航取證、供應(yīng)商管理、市場營銷等在內(nèi)的我國民用飛機(jī)研制核心能力，形成了以上海為龍頭，陜西、四川、江西、遼寧、江蘇等22個省市、200多家企業(yè)、近20萬人參與的民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。

在C919飛機(jī)的智能制造項目建設(shè)過程中，形成了一套主制造商—供應(yīng)商模式下的協(xié)同制造技術(shù)、管理方法。C919飛機(jī)的研發(fā)成員企業(yè)包括了設(shè)計與主制造商、10家機(jī)體結(jié)構(gòu)、24家機(jī)載設(shè)備、16家材料供應(yīng)商和54家標(biāo)準(zhǔn)件等供應(yīng)商，另有200多家企業(yè)參與了項目的研制過程。通過協(xié)同設(shè)計、敏捷生產(chǎn)與智能管理等先進(jìn)技術(shù)手段，將飛機(jī)從設(shè)計到制造過程中涉及的設(shè)計商、制造商、供應(yīng)商、集成商等成員有機(jī)緊密聯(lián)合。

其中，在協(xié)同設(shè)計方面，中國商飛通過構(gòu)建多供應(yīng)商協(xié)同設(shè)計環(huán)境，并實施基于模型的定義、工藝設(shè)計等應(yīng)用技術(shù)，建立起民用飛機(jī)聯(lián)合協(xié)同研制的新模式，建設(shè)協(xié)同研制平臺，實現(xiàn)了設(shè)計與制造過程的一體化。同時，在智能管理方面，全面實施了PLM、ERP、MES、BI等信息化平臺，實現(xiàn)了各系統(tǒng)之間的信息互通和集成，支撐了制造現(xiàn)場層、車間控制層、業(yè)務(wù)操作層、業(yè)務(wù)管理層、企業(yè)決策層的一體化智能管理。

培育研發(fā)新模式。基于設(shè)計資源的社會化共享和參與，企業(yè)能夠立足自身研發(fā)需求開展眾創(chuàng)、眾包等研發(fā)新模式，提升企業(yè)利用社會化創(chuàng)新和資金資源能力。在帝樽空調(diào)和天樽空調(diào)的研發(fā)過程中，海爾集團(tuán)前期通過互聯(lián)網(wǎng)平臺與數(shù)十萬用戶實時互動，提取用戶對產(chǎn)品的共性需求。然后利用HOPE（開放創(chuàng)新平臺）平臺對接全球100多萬個領(lǐng)域?qū)＜液蜕锨Ъ胰蛞涣鞯难邪l(fā)資源。

建立先進(jìn)生產(chǎn)體系實現(xiàn)智能化生產(chǎn)

提升車間管理水平?，F(xiàn)代化工業(yè)制造生產(chǎn)線安裝有數(shù)以千計的小型傳感器，來探測溫度、壓力、熱能、振動和噪聲等，利用這些數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)很多形式的分析，包括設(shè)備診斷、用電量分析、能耗分析、質(zhì)量事故分析等。在生產(chǎn)過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個生產(chǎn)流程，一旦某個流程偏離了標(biāo)準(zhǔn)工藝，就會發(fā)出報警信號，快速地發(fā)現(xiàn)錯誤或者瓶頸所在。

優(yōu)化生產(chǎn)流程。將生產(chǎn)制造各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)整合集聚，并對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程。當(dāng)所有流程和績效數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)中重建時，對各環(huán)節(jié)制造數(shù)據(jù)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(shè)備生產(chǎn)過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產(chǎn)流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?；蚍逯登樾危纱吮憧稍谏a(chǎn)過程中優(yōu)化能源的消耗，對所有流程進(jìn)行分析，此舉將會大大降低能耗。

德國安貝格電子工廠基于西門子PLM軟件在虛擬環(huán)境中仿真產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，并在真實世界的工廠中進(jìn)行實際操作，即實現(xiàn)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(jié)，安貝格擁有一個虛擬的工廠，研發(fā)設(shè)計部門把虛擬的研發(fā)產(chǎn)品同步給生產(chǎn)部門來生產(chǎn)，兩部門有著統(tǒng)一平臺，并時刻保持著協(xié)調(diào)的一致性。真實工廠生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境等都會通過虛擬工廠來反映出來，而人則通過虛擬工廠對現(xiàn)實中的真實工廠進(jìn)行把控。生產(chǎn)環(huán)節(jié)，當(dāng)一個元件進(jìn)入烘箱時，機(jī)器會判斷該用什么溫度以及溫度持續(xù)的時間長短，并可以判斷下一個進(jìn)入烘箱的元件是哪一種，并適時調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)。安貝格工廠的每一條生產(chǎn)線每天并不是一成不變地只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，生產(chǎn)系統(tǒng)會實時同步研發(fā)部門的最新指示，自動跳轉(zhuǎn)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，該工廠每年可生產(chǎn)約1000個品種共計1200萬件工業(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，其中百萬件缺陷僅為15，缺陷率僅為德國工人的1/25。

優(yōu)化經(jīng)營管理體系實現(xiàn)精益化管理

優(yōu)化工業(yè)供應(yīng)鏈。RFID等電子標(biāo)識技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動互聯(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(yīng)鏈的大數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將帶來倉儲、配送、銷售效率的大幅提升和成本的大幅下降。跟蹤產(chǎn)品庫存和銷售價格，而且準(zhǔn)確地預(yù)測全球不同區(qū)域的需求，從而運用數(shù)據(jù)分析得到更好的決策來優(yōu)化供應(yīng)鏈。

推動經(jīng)營管理全流程的銜接和優(yōu)化。整合企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、財務(wù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、采購數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)和消費者行為數(shù)據(jù)等資源，通過數(shù)據(jù)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，實現(xiàn)研產(chǎn)供銷、經(jīng)營管理、生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財務(wù)全流程的無縫銜接和業(yè)務(wù)協(xié)同，促進(jìn)業(yè)務(wù)流程、決策流程、運營流程的整合、重組和優(yōu)化，推動企業(yè)管理從金字塔靜態(tài)管理組織向扁平化動態(tài)管理組織轉(zhuǎn)變，利用云端數(shù)據(jù)集成驅(qū)動提升企業(yè)管理決策的科學(xué)性和運營一體化能力。

例如，三一公司通過在線跟蹤銷售出去的挖掘機(jī)的開工、負(fù)荷情況，就能了解全國各地基建情況，進(jìn)而對于宏觀經(jīng)濟(jì)判斷、市場銷售布局、金融服務(wù)提供調(diào)整依據(jù)。

促進(jìn)商業(yè)模式創(chuàng)新實現(xiàn)服務(wù)型制造

大數(shù)據(jù)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。通過嵌在產(chǎn)品中的傳感器，企業(yè)能夠?qū)崟r監(jiān)測產(chǎn)品的運行狀態(tài)，通過商務(wù)平臺，企業(yè)能夠獲得產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測，企業(yè)能夠開展故障預(yù)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程運維、質(zhì)量診斷等在線增值服務(wù)，提供個性化、在線化、便捷化的增值服務(wù)，擴(kuò)展產(chǎn)品價值空間，使得以產(chǎn)品為核心的經(jīng)營模式向“制造+服務(wù)”的模式轉(zhuǎn)變。

比如，GE不銷售發(fā)動機(jī)，而是將發(fā)動機(jī)租賃給航空公司使用，按照運行時間收取費用，這樣GE通過引入大數(shù)據(jù)技術(shù)監(jiān)測發(fā)動機(jī)運行狀態(tài)，通過科學(xué)診斷和維護(hù)提升發(fā)動機(jī)使用壽命，獲得的經(jīng)濟(jì)回報高于發(fā)動機(jī)銷售。

保利協(xié)鑫是中國首家突破年產(chǎn)萬噸級以上多晶硅產(chǎn)能和產(chǎn)量、全球最大的光伏切片企業(yè)。在光伏切片的生產(chǎn)過程中，有數(shù)千個生產(chǎn)參數(shù)會影響到切片良品率。

保利協(xié)鑫僅切片廠就有1000多臺智能裝備，加上DCS以及復(fù)雜的ERP系統(tǒng)，每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)存在于“孤島”之上，并沒有實現(xiàn)互聯(lián)互通；雖然從采購、生產(chǎn)、銷售、物流等業(yè)務(wù)全方位實現(xiàn)了信息化，企業(yè)在生產(chǎn)過程中重視對數(shù)據(jù)分析與利用，但都是依靠以往的經(jīng)驗進(jìn)行人工分析，很難把握這些數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，缺乏可靠的技術(shù)支持，也很難得出科學(xué)的結(jié)果。

2016年5月，保利協(xié)鑫與阿里云簽約合作，8月份，阿里云ET工業(yè)大腦入駐保利協(xié)鑫生產(chǎn)車間，標(biāo)準(zhǔn)化所有端口數(shù)據(jù)上云，再通過智能算法深度學(xué)習(xí)計算所有關(guān)聯(lián)參數(shù)，并精準(zhǔn)分析出與良品率最相關(guān)的60個關(guān)鍵變量，在生產(chǎn)過程中實時監(jiān)測和控制變量，大幅提高了光伏切片的良品率。到目前為止，保利協(xié)鑫已提高1%良品率，相當(dāng)于每年節(jié)省上億成本。

上線后公司在蘇州、太倉、阜寧、揚州、常州等不同區(qū)域設(shè)有十幾個車間，盡管各項數(shù)據(jù)都是秒級變化，但通過阿里云的大數(shù)據(jù)運算的合作，首先讓“躲”在背后的數(shù)據(jù)透明化，然后通過智能分析解決生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，智能調(diào)整相關(guān)參數(shù)，更好的管控現(xiàn)場和設(shè)備，化解良率風(fēng)險，降低成品成本。