深化工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用 賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型

高嬰勱 王宇霞

工業(yè)大數(shù)據(jù)作為貫穿整個(gè)產(chǎn)品全生命周期和企業(yè)全價(jià)值鏈?zhǔn)冀K的核心因素，日益成為全球制造業(yè)挖掘價(jià)值、推動變革的主要抓手。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，參與制造生產(chǎn)全流程的人、資源、機(jī)器和產(chǎn)品之間實(shí)現(xiàn)了無所不“連”（連接）和無所不“知”（感知），促進(jìn)形成人與人、人與物、物與物之間的信息交互，并由此產(chǎn)生源源不斷的工業(yè)大數(shù)據(jù)。隨著美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和德國工業(yè)4.0等制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的相繼實(shí)施，工業(yè)大數(shù)據(jù)作為貫穿整個(gè)產(chǎn)品全生命周期和企業(yè)全價(jià)值鏈?zhǔn)冀K的核心因素，日益成為全球制造業(yè)挖掘價(jià)值、推動變革的主要抓手。

2020年5月13日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（簡稱《意見》），圍繞進(jìn)一步深化工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用，從開展應(yīng)用示范、提升平臺支撐作用、打造應(yīng)用生態(tài)等方面進(jìn)行重點(diǎn)部署，為推進(jìn)更大范圍、更高水平、更深層次的工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新指明了方向。在我國大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、推進(jìn)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合、促進(jìn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)下，如何進(jìn)一步挖掘工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值必將成為關(guān)注焦點(diǎn)。

深化工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用意義重大

一方面，工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用助力推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。工業(yè)大數(shù)據(jù)貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，以數(shù)據(jù)流動促進(jìn)制造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期的無縫銜接和綜合集成，加速個(gè)性化、協(xié)同化、服務(wù)化制造新模式發(fā)展，催生無人制造、共享制造、供應(yīng)鏈金融等新服務(wù)新業(yè)態(tài)。

從國家戰(zhàn)略看，發(fā)達(dá)國家均把數(shù)據(jù)作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的核心，美國制定《聯(lián)邦數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》、歐洲發(fā)布《歐洲數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》、日本推進(jìn)價(jià)值鏈促進(jìn)計(jì)劃等，都在數(shù)據(jù)開發(fā)利用方面提出相關(guān)任務(wù)要求。從企業(yè)發(fā)展看，GE、PTC、西門子等都紛紛推出基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的數(shù)字化解決方案，主動變革商業(yè)模式，搶占數(shù)字化轉(zhuǎn)型高地。

開展大數(shù)據(jù)深度應(yīng)用，引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)驅(qū)動制造的新模式新業(yè)態(tài)，是以數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶動工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈升級的重要舉措。

另一方面，工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用助力建構(gòu)未來“工業(yè)智腦”。20世紀(jì)50年代，英國科學(xué)家圖靈第一次提出“機(jī)器思維”概念，認(rèn)為機(jī)器將擁有智能，可以像人類一樣進(jìn)行思考。如今，通過大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與制造系統(tǒng)的全面融合，通過工業(yè)知識、業(yè)務(wù)、流程的數(shù)據(jù)化、算法化、模型化，不僅賦予單一機(jī)器、單一設(shè)備、單一設(shè)施的“智能思維”，而且整體制造體系都將裝上“大腦”系統(tǒng)，擁有動態(tài)感知、敏捷分析、全局優(yōu)化、智能決策的強(qiáng)大能力，真正實(shí)現(xiàn)“制造智能”。

深化工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用，推動從產(chǎn)品級、設(shè)備級向產(chǎn)業(yè)鏈級拓展、逐步實(shí)現(xiàn)制造“智腦”系統(tǒng)的整體提升，是加速制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的必由之路。

工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用通過多種方式創(chuàng)造價(jià)值

促進(jìn)設(shè)計(jì)協(xié)同化，構(gòu)建新型研發(fā)模式

通過應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)，企業(yè)和消費(fèi)者、供應(yīng)商、合作伙伴之間建立起數(shù)據(jù)驅(qū)動的信息主動反饋機(jī)制，基于資源共享和數(shù)據(jù)集成，加速研發(fā)端和制造端、消費(fèi)端的協(xié)同創(chuàng)新。

在消費(fèi)端，用戶深度參與產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新活動，其個(gè)性化產(chǎn)品需求數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的交互和交易數(shù)據(jù)被挖掘分析，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)定制化設(shè)計(jì)。

在制造端，企業(yè)構(gòu)建研發(fā)知識庫，推進(jìn)數(shù)字化圖紙、標(biāo)準(zhǔn)零部件庫等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在內(nèi)部及產(chǎn)業(yè)鏈上下游的資源共享，實(shí)現(xiàn)跨平臺研發(fā)資源統(tǒng)籌管理和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同設(shè)計(jì)能力提升。研究與咨詢機(jī)構(gòu)Forrester《The Forrester Wave：Industrial IoT Software Platforms In China，Q4 2019》報(bào)告顯示，海爾COSMOPlat鏈接超過3.3億用戶和4.3萬家企業(yè)數(shù)據(jù)，通過設(shè)計(jì)資源的社會化共享和用戶廣泛參與，創(chuàng)造了數(shù)據(jù)驅(qū)動的大規(guī)模定制生態(tài)。

加速生產(chǎn)透明化，打造新型制造體系

工業(yè)大數(shù)據(jù)將每個(gè)生產(chǎn)因素以客觀真實(shí)的量化信息形式加以呈現(xiàn)，方便決策者對制造能力進(jìn)行整體評估，精準(zhǔn)掌握如零部件偶發(fā)失效、機(jī)器性能磨損等諸多不確定因素，助力實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程優(yōu)化和生產(chǎn)方式變革。

·在車間管理層面

通過生產(chǎn)線傳感器采集溫度、壓力、熱能、振動和噪聲等數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)預(yù)判機(jī)器設(shè)備性能發(fā)生損耗和失效的時(shí)間、位置和類型，追蹤能源消耗情況，采取恰當(dāng)?shù)氖孪瓤刂菩袨橐员苊猱a(chǎn)能和效率降低。如，中策橡膠借助阿里云ET工業(yè)大腦的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對橡膠密封過程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)密煉時(shí)長減少10%、密煉溫度降低10℃，降低了次品率和能耗率。

·在生產(chǎn)流程層面

通過設(shè)備、工藝、產(chǎn)線等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)匯聚整合，對產(chǎn)品制造全過程進(jìn)行建模仿真，實(shí)現(xiàn)物理生產(chǎn)在數(shù)字空間的全面映射，反向指導(dǎo)生產(chǎn)流程的柔性化組建和自我優(yōu)化。

助推供應(yīng)鏈優(yōu)化，建立新型管理體系

工業(yè)大數(shù)據(jù)貫徹企業(yè)生產(chǎn)、管理、財(cái)務(wù)、采購、銷售等全環(huán)節(jié)，通過挖掘分析，促進(jìn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、制造系統(tǒng)和供應(yīng)鏈系統(tǒng)的無縫銜接和協(xié)同，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的企業(yè)運(yùn)營管理精準(zhǔn)決策。

·在組織管理方面

企業(yè)運(yùn)用工業(yè)大數(shù)據(jù)全面抓取自身資源信息，利用云端集成分析開展管理決策，實(shí)現(xiàn)從金字塔靜態(tài)管理向扁平化動態(tài)管理轉(zhuǎn)變。

·在供應(yīng)鏈管理方面

企業(yè)通過將倉儲、配送、銷售等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)與市場需求、銷售價(jià)格等數(shù)據(jù)整合，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析得到更好的決策來優(yōu)化供應(yīng)鏈。如，華為以訂單數(shù)據(jù)為中心，整合全球客戶數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)等資源，對供應(yīng)鏈進(jìn)行持續(xù)性的改進(jìn)調(diào)整，保障了企業(yè)對客戶的敏捷響應(yīng)。

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品服務(wù)化，創(chuàng)造新型商業(yè)模式

工業(yè)大數(shù)據(jù)幫助企業(yè)不斷創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)，發(fā)展新的商業(yè)模式。

·通過內(nèi)嵌傳感器和算法模型

產(chǎn)品基于前端聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算推進(jìn)其內(nèi)部數(shù)據(jù)與外界數(shù)據(jù)的交換，并將交互結(jié)果快速反饋至后端，基于后端遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)與用戶的實(shí)時(shí)互動，幫助企業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)測產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)。

·通過大數(shù)據(jù)平臺

企業(yè)獲得產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)，延伸打造基于平臺的故障預(yù)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程運(yùn)維、質(zhì)量診斷等在線增值服務(wù)，推動以產(chǎn)品為核心的經(jīng)營模式向“制造+服務(wù)”模式轉(zhuǎn)變。

企業(yè)加快探索工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展路徑

在生產(chǎn)和市場中推進(jìn)量的積累

我國制造業(yè)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等的廣泛實(shí)踐創(chuàng)造出全球最龐大、最復(fù)雜、最活躍的工業(yè)大數(shù)據(jù)，客觀上成為我國企業(yè)深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值的后發(fā)優(yōu)勢。作為制造業(yè)大國，我國已經(jīng)形成門類齊全、規(guī)模龐大的現(xiàn)代工業(yè)體系，覆蓋39個(gè)大類、191個(gè)中類和525個(gè)小類等全部工業(yè)門類，創(chuàng)造出海量的機(jī)器設(shè)備市場需求。

隨著制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的不斷演進(jìn)，我國工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、智能生產(chǎn)線、智能工廠等先進(jìn)應(yīng)用加速普及。可以想見，門類豐富的工業(yè)生產(chǎn)、制造智能化應(yīng)用以及數(shù)字技術(shù)與制造技術(shù)的融合發(fā)展將引發(fā)我國工業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)模的加速加倍增長，為數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值的挖掘提供充足的樣本空間和試驗(yàn)機(jī)會。我國這一數(shù)據(jù)資產(chǎn)優(yōu)勢要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出德國、美國、日本等制造強(qiáng)國。

通過全流程應(yīng)用獲得質(zhì)的突破

數(shù)據(jù)管理能力是基本功，也是構(gòu)建“工業(yè)智腦”的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。要重視提升數(shù)據(jù)管理能力，圍繞數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)生存周期等內(nèi)容規(guī)劃數(shù)據(jù)管理能力建設(shè)路徑，夯實(shí)企業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)。建設(shè)完善設(shè)計(jì)工具、標(biāo)準(zhǔn)部件、流程工藝、試驗(yàn)測試等云端資源庫，打通產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)鏈。深化虛擬仿真、知識挖掘、智能決策等技術(shù)在數(shù)字設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，構(gòu)建數(shù)字化高效研發(fā)體系。推動產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的貫通共享和應(yīng)用，提升在高級排產(chǎn)、協(xié)同制造、質(zhì)量管理、遠(yuǎn)程維護(hù)、能源管控等方面的智能化能力。

加強(qiáng)全方位創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級

圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和制造業(yè)“雙創(chuàng)”平臺培育，深化工業(yè)大數(shù)據(jù)與邊緣計(jì)算、信息物理系統(tǒng)（CPS）等新興技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的融合應(yīng)用，發(fā)展數(shù)據(jù)驅(qū)動的新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展用戶精準(zhǔn)畫像，促進(jìn)用戶數(shù)據(jù)與制造全流程數(shù)據(jù)的貫通集成，實(shí)現(xiàn)面向用戶需求的柔性化、定制化生產(chǎn)。大企業(yè)開放數(shù)據(jù)資源和工具，擴(kuò)大跨產(chǎn)業(yè)鏈、跨平臺、跨區(qū)域數(shù)據(jù)流通和協(xié)作范圍，提升數(shù)據(jù)復(fù)用創(chuàng)新能力，培育規(guī)?；ㄖ?、協(xié)同制造、制造能力交易等制造業(yè)新模式新業(yè)態(tài)。制造企業(yè)、供應(yīng)鏈企業(yè)和金融企業(yè)加強(qiáng)數(shù)據(jù)對接和信息開放共享，建立基于工業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析的主體資信評級體系，依托評級結(jié)果探索開展融資租賃、質(zhì)押擔(dān)保、信用保險(xiǎn)等產(chǎn)融服務(wù)新模式。

政府積極打造工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用生態(tài)

加強(qiáng)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展指導(dǎo)

分行業(yè)梳理工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用路徑、方法模式和發(fā)展重點(diǎn)，編制工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用指南，引導(dǎo)企業(yè)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向。加快研究制定科學(xué)有效的工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用水平評估標(biāo)準(zhǔn)，對我國、各地及企業(yè)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用水平進(jìn)行監(jiān)測、分析和評估，引導(dǎo)地方、企業(yè)依據(jù)評估標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果，循序漸進(jìn)提升應(yīng)用水平。落實(shí)《工業(yè)數(shù)據(jù)分類分級指南（試行）》，推動構(gòu)建以企業(yè)為主體的工業(yè)數(shù)據(jù)分類分級管理體系，促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值有效釋放。

開展工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用試點(diǎn)示范

圍繞鋼鐵、化工、冶金等行業(yè)能源管理需求，支持開展能源精細(xì)化管理服務(wù)平臺試點(diǎn)示范，探索基于數(shù)據(jù)可視化分析的節(jié)能診斷、能耗預(yù)測、即時(shí)響應(yīng)等能耗智能管理模式。圍繞工程機(jī)械、汽車等行業(yè)產(chǎn)品管理維護(hù)需求，支持開展基于數(shù)據(jù)分析的產(chǎn)品全生命周期服務(wù)平臺試點(diǎn)示范，探索產(chǎn)品追溯、遠(yuǎn)程運(yùn)維、質(zhì)量診斷、資產(chǎn)管理等增值服務(wù)創(chuàng)新。支持消費(fèi)電子、服裝、制鞋、家電等制造企業(yè)建設(shè)完善直達(dá)最終用戶的需求感知平臺和服務(wù)平臺，提供個(gè)性化、在線化、便捷化的泛在服務(wù)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式從以產(chǎn)品銷售為主向以增值服務(wù)為主轉(zhuǎn)變。

提升工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)能力

聚焦能源、航空航天、建筑、鋼鐵、化工、工程機(jī)械、消費(fèi)電子、服裝、家電等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，以推動大數(shù)據(jù)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理等工業(yè)領(lǐng)域各環(huán)節(jié)應(yīng)用為目標(biāo)，培育一批市場份額大、具備自主研發(fā)能力的工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)解決方案服務(wù)商，推動解決方案商與制造企業(yè)等融通發(fā)展。

分行業(yè)、分領(lǐng)域開展系統(tǒng)解決方案的研制與推廣，不斷提升系統(tǒng)解決方案專業(yè)化、集成化水平。構(gòu)建完善工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案服務(wù)商評價(jià)體系，制定工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案服務(wù)商評價(jià)評估標(biāo)準(zhǔn)，支持專業(yè)機(jī)構(gòu)開展工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案質(zhì)量診斷與測試評估，分行業(yè)、分領(lǐng)域定期發(fā)布大數(shù)據(jù)技術(shù)解決方案供應(yīng)商名錄和關(guān)鍵產(chǎn)品清單。

營造工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新環(huán)境

籌劃在全國范圍內(nèi)開展工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用競賽，整合業(yè)界各方資源，謀劃構(gòu)建真實(shí)需求場景，面向全社會征集優(yōu)秀解決方案，助力工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新和專業(yè)技術(shù)人才挖掘。加大工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用宣傳推廣力度，搭建工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用公共服務(wù)平臺，開展工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，加快打造工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用新生態(tài)。