工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)及大數(shù)據(jù)分析的支撐

孫曉晨 李兆宇 趙維娜

河鋼集團(tuán)唐鋼公司 河北唐山 063000

隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，特別是自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)進(jìn)行管理，創(chuàng)造價(jià)值的重要手段。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中有大量的數(shù)據(jù)積累，這些數(shù)據(jù)是企業(yè)的寶貴財(cái)富。但是，如何有效利用這些數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造更多價(jià)值，這是鋼鐵企業(yè)值得思考的問(wèn)題。

1 工業(yè)數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

不管是工業(yè)自動(dòng)化，還是工業(yè)智能化（工業(yè)4．0），或者是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，它們的基礎(chǔ)都是工業(yè)數(shù)據(jù)。從企業(yè)經(jīng)營(yíng)的視角來(lái)看，工業(yè)數(shù)據(jù)可以按照數(shù)據(jù)的用途分成三類：第一類是經(jīng)營(yíng)性數(shù)據(jù)，比如財(cái)務(wù)、資產(chǎn)、人事、供應(yīng)商等基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中不斷積累起來(lái)，表現(xiàn)了一個(gè)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)要素和成果。第二類是生產(chǎn)性數(shù)據(jù)，這部分是圍繞企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中積累的數(shù)據(jù)，包括原材料、研發(fā)、生產(chǎn)工藝、半成品、成品、售后服務(wù)等。隨著數(shù)字機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線、SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）的建設(shè)，這些數(shù)據(jù)也被企業(yè)大量記錄下來(lái)。這些數(shù)據(jù)是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中價(jià)值增值的體現(xiàn)，是決定企業(yè)差異性的核心所在。第三類是環(huán)境類數(shù)據(jù)，包括布置在機(jī)床的設(shè)備診斷系統(tǒng)，庫(kù)房、車(chē)間的溫濕度數(shù)據(jù)，能耗數(shù)據(jù)，廢水廢氣的排放等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中起到約束作用。從目前的數(shù)據(jù)采用情況看，經(jīng)營(yíng)類數(shù)據(jù)利用率與生產(chǎn)性數(shù)據(jù)和環(huán)境類數(shù)據(jù)相比差距比較大。從未來(lái)數(shù)據(jù)數(shù)量級(jí)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)性數(shù)據(jù)在工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)中的占比將越來(lái)越大，環(huán)境類數(shù)據(jù)也將越來(lái)越多樣化。隨著信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，人們?cè)讷@得海量信息的同時(shí)，越來(lái)越被數(shù)據(jù)的質(zhì)量問(wèn)題所困擾[1]。數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題及其研究由來(lái)已久，特別是伴隨著計(jì)算機(jī)為主的信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)質(zhì)量逐漸成為被廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)。雖然如此，至今業(yè)界仍然沒(méi)有就數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念達(dá)成共識(shí)，在不同時(shí)期，數(shù)據(jù)質(zhì)量有著不同的概念和標(biāo)準(zhǔn)。上世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)際上對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)基本上是以提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性為出發(fā)點(diǎn)。但隨著質(zhì)量含義的不斷延伸，對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念也從狹義向廣義轉(zhuǎn)變，準(zhǔn)確性不再是衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量的惟一標(biāo)準(zhǔn)。上世紀(jì)90年代美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）開(kāi)展的全面數(shù)據(jù)質(zhì)量管理（TDQM）活動(dòng)，借鑒了物理產(chǎn)品質(zhì)量管理體系的成功經(jīng)驗(yàn)，提出基于信息生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量管理體系。它提出應(yīng)理解用戶的信息需求，將數(shù)據(jù)作為具有生命周期的產(chǎn)品進(jìn)行管理，要設(shè)置數(shù)據(jù)產(chǎn)品管理員管理數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程和結(jié)果。在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中形成的質(zhì)量，如精度、一致性、完整性等，成為基本要求，對(duì)數(shù)據(jù)用戶要求的滿意程度也成為衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要指標(biāo)。如有的研究人員認(rèn)為高質(zhì)量數(shù)據(jù)就是指那些適合用戶使用的數(shù)據(jù)，有的研究人員認(rèn)為數(shù)據(jù)質(zhì)量就是“反映出數(shù)據(jù)對(duì)特定應(yīng)用的滿足程度”。數(shù)據(jù)，如同形形色色的其他各種產(chǎn)品一樣，是為了滿足人們的特定需求。在智能制造系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是應(yīng)用程序的初始原料和最終產(chǎn)品，并經(jīng)過(guò)應(yīng)用程序的組織，提供給用戶。同樣的一組數(shù)據(jù)，面對(duì)不同的應(yīng)用要求，可能表現(xiàn)出不同的數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)質(zhì)量概念認(rèn)識(shí)主要包括以下兩個(gè)方面：一是注重從面向?qū)嵺`方面來(lái)衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量，即從用戶角度來(lái)判定，強(qiáng)調(diào)用戶的滿意度，還有就是從數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和管理者來(lái)考慮；二是注重從面向系統(tǒng)的角度來(lái)評(píng)價(jià)，認(rèn)為數(shù)據(jù)質(zhì)量是一個(gè)綜合性概念，是一個(gè)多維度的概念，包括數(shù)據(jù)本身也是多維度的。需要從多角度來(lái)衡量其基本質(zhì)量要素，如適用性、準(zhǔn)確性、適時(shí)性、完整性、一致性和可比性等多角度來(lái)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中得到了眾多的應(yīng)用，如APS生產(chǎn)排程系統(tǒng)、協(xié)同辦公平臺(tái)系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、成本分析平臺(tái)等信息化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是大數(shù)據(jù)技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)分為：用戶數(shù)據(jù)、成本數(shù)據(jù)、生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)和物流數(shù)據(jù)。企業(yè)的成本從兩個(gè)領(lǐng)域來(lái)，第一個(gè)領(lǐng)域是提供服務(wù)給大眾數(shù)據(jù)的應(yīng)用，就例如物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。第二個(gè)領(lǐng)域是應(yīng)用大數(shù)據(jù)，這就需要企業(yè)自主地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之中的價(jià)值。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠給鋼鐵企業(yè)解決眾多的難題，鋼鐵企業(yè)要想合理地應(yīng)用數(shù)據(jù)化技術(shù)，可以通過(guò)以下的方式。

2.1 建立自己在互聯(lián)網(wǎng)上的平臺(tái)

鋼鐵行業(yè)可以在互聯(lián)網(wǎng)上建立屬于自己的一個(gè)平臺(tái)。目前有眾多的鋼鐵行業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)上有平臺(tái)，就像唐鋼集團(tuán)就有屬于自己的電子商務(wù)平臺(tái)，會(huì)通過(guò)自己的電子商務(wù)平臺(tái)采購(gòu)需要的物品材料，觀看企業(yè)在線交易情況，可以對(duì)客戶進(jìn)行服務(wù)，還可以收集用戶的信息，看到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有如此的優(yōu)點(diǎn)，眾多的鋼鐵企業(yè)也紛紛模仿起來(lái)[2]。唐鋼集團(tuán)這幾年來(lái)一直在改善服務(wù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了公司的微信平臺(tái)，讓員工通過(guò)微信快速獲取公司戰(zhàn)略決策、界動(dòng)態(tài)和消息通知等，為公司的管理提供更有效的數(shù)據(jù)信息。

2.2 與大數(shù)據(jù)分析和挖掘公司合作

鋼鐵行業(yè)可以與一些大公司合作，共同發(fā)展大數(shù)據(jù)的分析?，F(xiàn)如今市場(chǎng)中的一些公司就具備有分析大量數(shù)據(jù)的能力，按照我國(guó)目前大部分的鋼鐵企業(yè)都沒(méi)有分析大量數(shù)據(jù)的能力，所以這些企業(yè)可以選擇和其他的公司合作，唐鋼近年來(lái)積極地和其他公司進(jìn)行技術(shù)交流和合作，對(duì)一些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，近幾年來(lái)還不斷發(fā)展創(chuàng)新，打造產(chǎn)線上的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，時(shí)時(shí)刻刻分析產(chǎn)品的質(zhì)量、原燃料投入等，提高產(chǎn)線產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量[3]。

工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題對(duì)于我國(guó)智能制造是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高涉及到技術(shù)、設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)流程、員工和企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施等多個(gè)方面。對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量開(kāi)展研究，進(jìn)而提出改善工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法和對(duì)策，保障工業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，具有非常重大的意義。