工業(yè)大數(shù)據(jù)參考框架，包括應(yīng)用范圍、典型運(yùn)營模式、數(shù)據(jù)架構(gòu)、技術(shù)架和平臺(tái)參考等。

　　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(jì)劃、研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、制造、采購、供應(yīng)、庫存、發(fā)貨和交付、售后服務(wù)、運(yùn)維、報(bào)廢或回收再制造等整個(gè)產(chǎn)品全生命周期各個(gè)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。

?工業(yè)大數(shù)據(jù)的主要來源有三類：

　　•生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：來自傳統(tǒng)企業(yè)信息化范圍，被收集存儲(chǔ)在企業(yè)信息系統(tǒng)內(nèi)部。此類數(shù)據(jù)是工業(yè)領(lǐng)域傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，正在逐步擴(kuò)大范圍

　　•設(shè)備物聯(lián)數(shù)據(jù)：工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和目標(biāo)產(chǎn)品在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式下，實(shí)時(shí)產(chǎn)生收集的涵蓋操作和運(yùn)行情況、工況狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等體現(xiàn)設(shè)備和產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，這是工業(yè)大數(shù)據(jù)新的、增長最快的來源

　　•外部數(shù)據(jù)：與工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和產(chǎn)品相關(guān)的企業(yè)外部互聯(lián)網(wǎng)來源數(shù)據(jù)

1． 工業(yè)大數(shù)據(jù)的地位

1．1 在智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系中的定位

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)位于智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的左側(cè)，屬于智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系五大關(guān)鍵技術(shù)之一。

 

1．2 與大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)系

　　工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)累積到一定量級(jí)，超出了傳統(tǒng)技術(shù)的處理能力，就需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)、方法來提升處理能力和效率，大數(shù)據(jù)技術(shù)為工業(yè)大數(shù)據(jù)提供了技術(shù)和管理的支撐。

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)可以借鑒大數(shù)據(jù)的分析流程及技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、分析、可視化。工業(yè)制造過程中需要高質(zhì)量的工業(yè)大數(shù)據(jù)，可以借鑒大數(shù)據(jù)的治理機(jī)制對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行有效治理。

1．3 與工業(yè)軟件和工業(yè)云的關(guān)系

　　工業(yè)軟件承載著工業(yè)大數(shù)據(jù)采集和處理的任務(wù)，是工業(yè)數(shù)據(jù)的重要產(chǎn)生來源，工業(yè)軟件支撐實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成和信息貫通。

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)與工業(yè)軟件結(jié)合，加強(qiáng)了工業(yè)軟件分析與計(jì)算能力，提升場(chǎng)景可視化程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶行為和市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)和判斷。

2． 主要國家戰(zhàn)略部署

2．1 美國先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略

　　2012年2月，美國發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》報(bào)告，將促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展提高到了國家戰(zhàn)略層面。從投資、勞動(dòng)力和創(chuàng)新等方面提出了促進(jìn)美國先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的三大原則、五大目標(biāo)及相應(yīng)的對(duì)策措施。

　　2014年，美國白宮發(fā)布《2014年全球大數(shù)據(jù)白皮書》，指出美國大型企業(yè)在投資大數(shù)據(jù)科技方面的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素：分析運(yùn)營和交易數(shù)據(jù)的能力、洞察客戶線上消費(fèi)的行為、以向市場(chǎng)提供新的高度復(fù)雜的產(chǎn)品、對(duì)組織中的機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行更加深入的感知。

2．2 德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略

　　2015年4月，德國提出來“工業(yè)4．0”戰(zhàn)略。強(qiáng)調(diào)通過信息網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的充分融合，使產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備之間、工廠內(nèi)部縱向之間、工廠與工廠之間，都能通過CPS（物理信息系統(tǒng)）聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的智能化，提升制造業(yè)的靈活性和工程效率。

2．3 法國新工業(yè)戰(zhàn)略

　　2015年，法國推出“新工業(yè)法國戰(zhàn)略”，總體布局為“一個(gè)核心，九大支點(diǎn)”。一個(gè)核心即“未來工業(yè)”，主要內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。九大支點(diǎn)，包括新資源開發(fā)、可持續(xù)發(fā)展城市、環(huán)保汽車、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、新型醫(yī)藥等。

　　2015年5月，法國經(jīng)濟(jì)、工業(yè)與就業(yè)部又公布了未來工業(yè)計(jì)劃，該計(jì)劃將在“新工業(yè)戰(zhàn)略”的第二階段中扮演核心角色，主要目標(biāo)是建立更為互聯(lián)互通、更具有競(jìng)爭力的法國工業(yè)，旨在使工業(yè)工具更加現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長模式轉(zhuǎn)變。

2．4 中國制造2025戰(zhàn)略

　　2015年5月，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃。規(guī)劃中提出將重點(diǎn)推動(dòng)信息化與工業(yè)深度融合，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式。

同年12月，工信部、國標(biāo)委聯(lián)合發(fā)布《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》。為推動(dòng)智能工廠的建設(shè)，國務(wù)院又發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，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(tái)。

3． 工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用熱點(diǎn)

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘和分析的結(jié)果可廣泛應(yīng)用于企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、復(fù)雜生產(chǎn)過程、產(chǎn)品需求預(yù)測(cè)、工業(yè)供應(yīng)鏈優(yōu)化和工業(yè)綠色發(fā)展等各個(gè)環(huán)節(jié)。

3．1 在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　工業(yè)設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)主要用于提高研發(fā)人員的研發(fā)創(chuàng)新能力、研發(fā)效率和質(zhì)量，支持協(xié)同設(shè)計(jì)，具體體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

（1）基于模型和仿真的研發(fā)設(shè)計(jì)

　　基于模型的研發(fā)設(shè)計(jì)。在數(shù)字化技術(shù)環(huán)境下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，從概念設(shè)計(jì)就以數(shù)字化模型為載體，不受到時(shí)間和空間等因素的限制對(duì)產(chǎn)品模型修改和完善，然后將最終方案的數(shù)據(jù)通過生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品制作。

基于仿真的設(shè)計(jì)。通過數(shù)字化模型的顯示、仿真、快速成型、虛擬現(xiàn)實(shí)交互，可及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，優(yōu)化產(chǎn)品，克服以往多種缺點(diǎn)。虛擬仿真技術(shù)還在不斷提高系統(tǒng)的智能型，逐步解決產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的不確定性與模糊性。

（2）基于產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)

　　運(yùn)用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度有序化的方式展示產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)的關(guān)系，方便地集成員工在設(shè)計(jì)中產(chǎn)方便地集成員工在設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的新知識(shí)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)得進(jìn)一步豐富。

（3）融合消費(fèi)者反饋的設(shè)計(jì)

　　利用工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取消費(fèi)者、市場(chǎng)等各維度的數(shù)據(jù)信息，達(dá)到生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間“信息粘性”的效果，利用這些關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)信息，通過大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)客戶全面洞察，改進(jìn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和款式。

3．2 在復(fù)雜生產(chǎn)過程優(yōu)化的應(yīng)用

（1）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線

　　在生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面，在生產(chǎn)過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個(gè)生產(chǎn)流程，有助于制造商改進(jìn)其生產(chǎn)流程。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，優(yōu)化能源的消耗。

　　通過諸如AGV小車、智能分揀配對(duì)系統(tǒng)、智能吊掛系統(tǒng)與智能分揀送料系統(tǒng)的導(dǎo)入等，加快整個(gè)制造流程的物料循環(huán)，通過智能摘掛系統(tǒng)、信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)、智能取料系統(tǒng)、智能裝配、智能定制等系統(tǒng)的導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造流程的自動(dòng)化。

（2）生產(chǎn)質(zhì)量控制

　　利用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，挖掘產(chǎn)品質(zhì)量特性與關(guān)鍵工藝參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，抽取過程質(zhì)量控制知識(shí)，為在線工序質(zhì)量控制、工藝參數(shù)優(yōu)化提供指導(dǎo)性意見。

（3）生產(chǎn)計(jì)劃與排程

　　大數(shù)據(jù)給予企業(yè)更詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)歷史預(yù)測(cè)與實(shí)際的偏差概率，通過數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析及監(jiān)控，企業(yè)能更準(zhǔn)確地制定計(jì)劃。

3．3 在產(chǎn)品需求預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

　　在產(chǎn)品開發(fā)方面，分析當(dāng)前需求變化和組合形式，通過消費(fèi)人群的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行產(chǎn)品功能、性能的調(diào)整，設(shè)計(jì)制造更加符合核心需要的新產(chǎn)品，針對(duì)每一個(gè)群體策劃并推送針對(duì)性的營銷。

3．4 在工業(yè)供應(yīng)鏈優(yōu)化中的應(yīng)用

　　供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在供應(yīng)鏈優(yōu)化，即通過全產(chǎn)業(yè)鏈的信息整合，使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到協(xié)同優(yōu)化，讓生產(chǎn)系統(tǒng)更加動(dòng)態(tài)靈活，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。主要應(yīng)用有供應(yīng)鏈配送體系優(yōu)化和用戶需求快速響應(yīng)。

3．5 在工業(yè)綠色發(fā)展中的應(yīng)用

　　新一代信息技術(shù)通過對(duì)產(chǎn)品的配方、工藝及原材料采購、生產(chǎn)制造、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用、大修和報(bào)廢的全過程進(jìn)行監(jiān)控和管理，以數(shù)據(jù)采集為前端，數(shù)據(jù)分析和挖掘?yàn)榉?wù)，為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色制造提供有力保障。

4． 工業(yè)大數(shù)據(jù)參考框架

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)以工業(yè)過程的業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，基于工業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)，規(guī)劃工業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)、技術(shù)和應(yīng)用（平臺(tái)）架構(gòu)，以搭建面向多業(yè)務(wù)領(lǐng)域、貫通多組織和應(yīng)用層次的工業(yè)大數(shù)據(jù)IT架構(gòu)。

4．1 數(shù)據(jù)參考架構(gòu)

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的目標(biāo)是構(gòu)建覆蓋工業(yè)全流程、全環(huán)節(jié)和產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)鏈，工業(yè)大數(shù)據(jù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中涉及到的主要環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)收集與集成、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理、典型應(yīng)用場(chǎng)景等四個(gè)層次。

4．2 技術(shù)參考架構(gòu)

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)共有五個(gè)部分，分別為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與集成層、數(shù)據(jù)建模層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)交互應(yīng)用層。

4．3 平臺(tái)參考架構(gòu)

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)涵蓋了IT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)等基礎(chǔ)設(shè)施，專家?guī)?、知識(shí)庫、業(yè)務(wù)需求庫等資源，及安全、隱私等管理功能。此外，還包含關(guān)聯(lián)工業(yè)大數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用的三方面角色，即數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)服務(wù)消費(fèi)方、數(shù)據(jù)服務(wù)合作方。

 

5． 工業(yè)4.0國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)案例

　　速威智能在 “工業(yè)4.0”智能工廠與智慧物流領(lǐng)域擁有10多年專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，是提供讓制造企業(yè)與高校兩化融合整體解決方案的著名供應(yīng)商。比如深圳華為、廣州松下空調(diào)、創(chuàng)維、約克空調(diào)、延鋒江森等大型企業(yè)都與速威智能攜手打造智能化生產(chǎn)。2017年2月21日，速威智能助力中國航天科技(工業(yè)4.0)，與江西航天云網(wǎng)科技有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，標(biāo)志了速威智能在打造中國市場(chǎng)智能工廠解決方案上又上了新的里程碑。