1990年,第一個Web服務器誕生,隨著二十多年的發展,信息在各個領域中不斷增多,計算、存儲、交互,各種類型的數據庫不斷膨脹,最終形成了現在所說的“大數據”。制造業是國民經濟的主體,擁有強大的制造業,才能在國際競爭中占據優勢地位。工業大數據作為制造業智能化轉型的強有力推手,自然被各國列為重點發展領域。
2006年,美國NSF(美國國家科學基金會)提出CPS(信息物理系統)。該系統是通過網絡虛擬端的數據分析、建模和控制對實體活動內容的深度對稱性管理,是第四次工業革命的核心技術。
2011年,德國在漢諾威工業博覽會首次提出工業4.0的概念。德國提出“工業4.0”,強調通過信息網絡與物理生產系統的融合,即建設信息物理融合系統(Cyber-PhysicalSystem,CPS)來改變當前的工業生產與服務模式。
2012年3月,美國政府發布《大數據研究與發展計劃倡議》,宣布啟動對大數據的研發計劃。同年,美國通用電氣公司提出代表全球工業系統和智能傳感技術、高級計算、大數據分析,以及互聯網技術的連接與融合的工業互聯網概念,強調通過智能機器間的連接并最終將人機連接,結合軟件和大數據分析,來重構全球工業。
2015年3月,中國提出了一份具有重要意義的國家戰略規劃——《中國制造2025》,旨在借力互聯網、云計算、大數據,進一步夯實中國制造業的基礎和推動制造業的變革,用政策推動中國制造向智能化的方向發展。
工業大數據顯著特征之一是數據體量大。企業普通的數據庫難以承載如此大體量數據,且存儲成本高。云計算是最好的解決方案,企業通過自建私有云或使用公有云平臺,實現低成本海量數據存儲。此外,在云平臺上,企業可運用Hadoop、流計算等分析計算,實現數據的分析處理。
對于工業大數據挖掘和分析結果,可廣泛應用于企業研發設計、生產制造、管理服務和供應鏈等各個環節。在研發設計環節,可實現工藝管理優化和工藝流程優化;在生產制造環節,可實現設備診斷與維護、智能排程、智能生產、產品質量優化、個性化定制;在管理服務環節可實現產品遠程監測與維護;在供應鏈環節可實現供應鏈全局優化。
工業大數據在國內制造業的應用
從需求來看,目前國內制造業企業對于大數據的需求十分明顯,但究竟該如何入手,很多用戶仍然處于觀望和嘗試階段。因此,對于大數據服務商而言,需要結合行業業務,找到合適的應用場景。
互聯網給傳統制造業帶來挑戰,互聯網大數據則能夠通過技術創新與發展,以及數據的全面感知、收集、分析、共享,為企業管理者和參與者呈現出看待制造業價值鏈的全新視角,它所帶來的巨大價值正在被傳統企業認可。
然而,與目前火熱的互聯網大數據不同的是,工業大數據的應用對于企業而言,門檻相對較高。工業大數據與互聯網不同的是,它和行業的業務結合得十分緊密,因此,對于企業的行業積累以及對行業業務的深入理解,都有很高的要求。而且工業大數據的分析相對要求要準,要有十分清楚的邏輯關系。
企業通過大數據分析能使部門之間的數據更為協同,并由此對市場需求缺口進行精準預測,同時通過更為靈活的流程管理,更自動化的生產設備快速地裝配調度,進行智能地生產。但是,就目前來看,在國內做工業大數據應用的企業并不少,然而真正擁有自主知識產權、核心技術的企業卻不多。要想做好工業大數據應用,首先必須有一套嚴謹的數據推理邏輯,同時,還要有平臺和工具。當前國內做工業大數據應用的企業,他們還沒有足夠的能力達到這一要求。
盡管如此,仍有部分大型工業企業在應用方面走在前列。如唐山鋼鐵集團,通過引入國際最先進的生產線,已實現數據實時采集,并與愛施德等企業合作,深度挖掘工業大數據價值,實現生產實時監測、生產排程、產品質量管理、能源管控等。除此之外,先進制造企業基于工業大數據的應用,把產品、機器、資源和人有機結合在一起,推動制造業向基于大數據分析與應用基礎上的智能化轉型。