智慧制造云中大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究、實(shí)踐和思考

李伯虎

我的主題報(bào)告主要圍繞三個(gè)部分展開：第一部分是智慧制造云概述，第二部分是智慧制造云中大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能技術(shù)研究與實(shí)踐，第三部分是發(fā)展智慧制造云的建議。

眾所周知，一場(chǎng)新技術(shù)革命和新產(chǎn)業(yè)變革正在進(jìn)行，互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+人工智能時(shí)代正在到來。什么叫智慧制造云？它是一種基于泛在互聯(lián)網(wǎng)，用戶能按需、隨時(shí)隨地獲取智慧制造資源、能力與產(chǎn)品服務(wù)，進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、云化、智能化制造的新制造模式、技術(shù)手段和業(yè)態(tài)。

智慧制造云之所以稱之為“智慧”主要是強(qiáng)調(diào)了三種深度融合：以用戶為中心的人、機(jī)、物、環(huán)境、信息的深度融合；數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化（互聯(lián)化）、智能化的深度融合；工業(yè)化與信息化的深度融合。智慧云制造的目標(biāo)是：高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)省、綠色、柔性地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶，提高企業(yè)（或集團(tuán)）的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

簡(jiǎn)單說智慧制造云體系架構(gòu)包括智慧資源、智慧能力、智慧產(chǎn)品層；智慧感知/接入/通信層（感知、網(wǎng)、邊緣智能處理層）；智慧制造云服務(wù)平臺(tái)層（虛擬智慧資源/能力/產(chǎn)品層、智慧云服務(wù)支撐層、智慧用戶界面層）；智慧云服務(wù)應(yīng)用層。我們?cè)诖嘶A(chǔ)上進(jìn)一步提出了技術(shù)體系，它的框架包括整個(gè)系統(tǒng)的總體技術(shù)，目前我們有六類技術(shù)和解決方案。

第一類是大數(shù)據(jù)集成與清洗技術(shù)。把不同來源、格式、特點(diǎn)性質(zhì)的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)源在邏輯上或物理上有機(jī)地接入平臺(tái)并進(jìn)行重新審查和校驗(yàn)，得到干凈、一致的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給存儲(chǔ)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中間件系統(tǒng)作后續(xù)處理。特點(diǎn)是能夠清洗海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：智慧制造云中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源（制造設(shè)備、產(chǎn)品及現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的大量傳感器和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)）占比很高；能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)類型集成：包括傳感數(shù)據(jù)等輕量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及監(jiān)控視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

第二類是大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)。采用云存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)技術(shù)及高吞吐量數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)、高效、高可靠、容錯(cuò)的管理與服務(wù)。特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)：接入智慧制造云的單個(gè)智慧工廠每天產(chǎn)生數(shù)PB數(shù)據(jù)，需要對(duì)各類存儲(chǔ)數(shù)據(jù)快速訪問以保證實(shí)時(shí)制造決策與工控指令反饋。

第三類是大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)。從海量、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)隱含在其中有價(jià)值的、潛在有用的信息。特點(diǎn)是應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)向算法：智慧制造云大數(shù)據(jù)應(yīng)用目標(biāo)廣泛，需深度結(jié)合應(yīng)用目標(biāo)進(jìn)行特征算法設(shè)計(jì)。建立智能優(yōu)化模型：建立云制造應(yīng)用定量解析或人工智能分析模型。

第四類技術(shù)是大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)?；诙S綜合報(bào)表、VR/AR等可視化展示技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進(jìn)行交互處理。特點(diǎn)是能夠綜合處理顯示多維度數(shù)據(jù)：智慧制造云數(shù)據(jù)應(yīng)用涉及多種維度數(shù)據(jù)的綜合處理與顯示。交互式需求：制造或企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理決策者基于視覺的交互。

第五類是大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量體系。包括了智慧制造云中大數(shù)據(jù)通用技術(shù)、平臺(tái)、產(chǎn)品、行業(yè)、安全等方面的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，涉及數(shù)據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、控制，監(jiān)督等技術(shù)。特點(diǎn)是多類型標(biāo)準(zhǔn)。領(lǐng)域間交換和交易：標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量體系聚焦于智慧制造云跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)交換集成和應(yīng)用數(shù)據(jù)交易。

第六類技術(shù)就是大數(shù)據(jù)安全。涉及大數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、挖掘、發(fā)布及應(yīng)用等安全，以及用戶管控、數(shù)據(jù)溯源、隱私數(shù)據(jù)保護(hù)、安全態(tài)勢(shì)感知等。特點(diǎn)是隱私保護(hù)要求高，難度大、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)；數(shù)據(jù)產(chǎn)生及應(yīng)用過程的追溯與保護(hù)難。

最后我想談一下智慧云方面的建議，一是自主創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是構(gòu)建智慧制造云的戰(zhàn)略支撐。第二就是技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用一體化發(fā)展。要重視新制造科學(xué)技術(shù)、新信息通信技術(shù)、新智能科學(xué)技術(shù)及制造應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)等四類新技術(shù)的深度融合；要重視加強(qiáng)智慧制造云的新模式、新流程、新手段、新業(yè)態(tài)的研究；要重視符合“分享經(jīng)濟(jì)”的商業(yè)模式技術(shù)研究；要重視安全技術(shù)（制造系統(tǒng)安全及商業(yè)安全技術(shù)）及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估指標(biāo)體系技術(shù)研究；要重視加快智能化感知、接入、互聯(lián)層的基礎(chǔ)研究與建設(shè)，重視性能需求。

產(chǎn)業(yè)方面。要加強(qiáng)云制造工具集（硬件/軟件）和平臺(tái)的研發(fā)產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)面向云制造的智能產(chǎn)品的研發(fā)產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)智慧制造云系統(tǒng)（行業(yè)、企業(yè)、車間制造云及制造產(chǎn)業(yè)鏈上各階段云制造服務(wù)系統(tǒng)）的構(gòu)建與運(yùn)行產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)智慧制造云運(yùn)營(yíng)中心的運(yùn)營(yíng)服務(wù)產(chǎn)業(yè)。

應(yīng)用方面。要突出行業(yè)、企業(yè)特點(diǎn)；突出以問題為導(dǎo)向的模式、手段和業(yè)態(tài)的變革；突出系統(tǒng)的六要素、六流的綜合集成化、優(yōu)化和智慧化；突出系統(tǒng)工程的實(shí)施原則，即“一把手掛帥”，“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，總體規(guī)劃，突出重點(diǎn)，分步實(shí)施”的指導(dǎo)思想，制定好發(fā)展規(guī)劃與階段性實(shí)施方案等。

三是大力提升網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)支撐能力，夯實(shí)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)。

四是開放合作。

（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）