? “人類正從IT時代走向DT時代,”阿里巴巴集團創(chuàng)始人馬云在各種場合都不遺余力地推銷自己的觀點,信息社會已經(jīng)進入了大數(shù)據(jù)(Big Data)時代。大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)改變著人們的生活與工作方式,也改變著制造業(yè)企業(yè)的運作模式。
一、制造業(yè)也處于一個數(shù)據(jù)爆炸的時代
近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)與通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)量的暴漲成了許多行業(yè)共同面對的嚴峻挑戰(zhàn)和寶貴機遇。隨著制造技術(shù)的進步和現(xiàn)代化管理理念的普及,制造業(yè)企業(yè)的運營越來越依賴信息技術(shù)。如今,制造業(yè)整個價值鏈、制造業(yè)產(chǎn)品的整個生命周期,都涉及到諸多的數(shù)據(jù)。同時,制造業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出爆炸性增長趨勢。
制造業(yè)企業(yè)需要管理的數(shù)據(jù)種類繁多,涉及到大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù):
(1)產(chǎn)品數(shù)據(jù):設(shè)計、建模、工藝、加工、測試、維護數(shù)據(jù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件配置關(guān)系、變更記錄等。
(2)運營數(shù)據(jù):組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)管理、生產(chǎn)設(shè)備、市場營銷、質(zhì)量控制、生產(chǎn)、采購、庫存、目標(biāo)計劃、電子商務(wù)等。
?。?)價值鏈數(shù)據(jù):客戶、供應(yīng)商、合作伙伴等。
?。?)外部數(shù)據(jù):經(jīng)濟運行數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)、市場數(shù)據(jù)、競爭對手數(shù)據(jù)等。
隨著大規(guī)模定制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的發(fā)展,制造業(yè)企業(yè)還需要實時從網(wǎng)上接受眾多消費者的個性化定制數(shù)據(jù),并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同配置各方資源,組織生產(chǎn),管理更多各類有關(guān)數(shù)據(jù)。
二、大數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的命脈
大數(shù)據(jù)可能帶來的巨大價值正在被傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)認可,它通過技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展,以及數(shù)據(jù)的全面感知、收集、分析、共享,為企業(yè)管理者和參與者呈現(xiàn)出看待制造業(yè)價值鏈的全新視角。
?。?)實現(xiàn)智能生產(chǎn)
在德國“工業(yè)4.0”中,通過信息物理系統(tǒng)(CPS)實現(xiàn)工廠/車間的設(shè)備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合,使得生產(chǎn)大數(shù)據(jù)傳到云計算數(shù)據(jù)中心進行存儲、分析,形成決策并反過來指導(dǎo)生產(chǎn)。
具體而言,生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備都將配備傳感器,抓取數(shù)據(jù),然后經(jīng)過無線通信連接互聯(lián)網(wǎng),傳輸數(shù)據(jù),對生產(chǎn)本身進行實時監(jiān)控。而生產(chǎn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過快速處理、傳遞,反饋至生產(chǎn)過程中,將工廠升級成為可以被管理和被自適應(yīng)調(diào)整的智能網(wǎng)絡(luò),使得工業(yè)控制和管理最優(yōu)化,對有限資源進行最大限度使用,從而降低工業(yè)和資源的配置成本,使得生產(chǎn)過程能夠高效地進行。
過去,設(shè)備運行過程中,其自然磨損本身會使產(chǎn)品的品質(zhì)發(fā)生一定的變化。而由于信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可以通過傳感技術(shù),實時感知數(shù)據(jù),知道產(chǎn)品出了什么故障,哪里需要配件,使得生產(chǎn)過程中的這些因素能夠被精確控制,真正實現(xiàn)生產(chǎn)智能化。因此,在一定程度上,工廠/車間的傳感器所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)直接決定了“工業(yè)4.0”所要求的智能化設(shè)備的智能水平。
此外,從生產(chǎn)能耗角度看,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,能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異常或峰值情況,由此能夠在生產(chǎn)過程中不斷實時優(yōu)化能源消耗。同時,對所有流程的大數(shù)據(jù)進行分析,也將會整體上大幅降低生產(chǎn)能耗。
?。?)實現(xiàn)大規(guī)模定制
大數(shù)據(jù)是制造業(yè)智能化的基礎(chǔ),其在制造業(yè)大規(guī)模定制中的應(yīng)用包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、訂單管理、智能化制造、定制平臺等,核心是定制平臺。定制數(shù)據(jù)達到一定的數(shù)量級,就可以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用。通過對大數(shù)據(jù)的挖掘,實現(xiàn)流行預(yù)測、精準(zhǔn)匹配、時尚管理、社交應(yīng)用、營銷推送等更多的應(yīng)用。同時,大數(shù)據(jù)能夠幫助制造業(yè)企業(yè)提升營銷的針對性,降低物流和庫存的成本,減少生產(chǎn)資源投入的風(fēng)險。
利用這些大數(shù)據(jù)進行分析,將帶來倉儲、配送、銷售效率的大幅提升和成本的大幅下降,并將極大地減少庫存,優(yōu)化供應(yīng)鏈。同時,利用銷售數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的傳感器數(shù)據(jù)和供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù),制造業(yè)企業(yè)可以準(zhǔn)確地預(yù)測全球不同市場區(qū)域的商品需求。由于可以跟蹤庫存和銷售價格,所以制造業(yè)企業(yè)便可節(jié)約大量的成本。
“工業(yè)4.0”本質(zhì)是基于信息物理系統(tǒng)(CPS)實現(xiàn)“智能工廠”,使智能設(shè)備根據(jù)處理后的信息,進行判斷、分析、自我調(diào)整、自動驅(qū)動生產(chǎn)加工,直至最后的產(chǎn)品完成等步驟。可以說,智能工廠已經(jīng)為最終制造業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備。
實現(xiàn)消費者個性化需求,一方面需要制造業(yè)企業(yè)能夠生產(chǎn)提供符合消費者個性偏好的產(chǎn)品或服務(wù),一方面需要互聯(lián)網(wǎng)提供消費者的個性化定制需求。由于消費者人數(shù)眾多,每個人需求不同,導(dǎo)致需求的具體信息也不同,加上需求不斷變化,就構(gòu)成了產(chǎn)品需求的大數(shù)據(jù)。
消費者與制造業(yè)企業(yè)之間的交互和交易行為也將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),挖掘和分析這些消費者動態(tài)數(shù)據(jù),能夠幫助消費者參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計等創(chuàng)新活動中,為產(chǎn)品創(chuàng)新作出貢獻。制造業(yè)企業(yè)對這些數(shù)據(jù)進行處理,進而傳遞給智能設(shè)備,進行數(shù)據(jù)挖掘,設(shè)備調(diào)整,原材料準(zhǔn)備等步驟,才能生產(chǎn)出符合個性化需求的定制產(chǎn)品。
三、大數(shù)據(jù)構(gòu)成新一代智能工廠
消費需求的個性化,要求傳統(tǒng)制造業(yè)突破現(xiàn)有生產(chǎn)方式與制造模式,對消費需求所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)與信息進行大數(shù)據(jù)處理與挖掘。同時,在進行這些非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的生產(chǎn)信息與數(shù)據(jù)也是大量的,需要及時收集、處理和分析,以反過來指導(dǎo)生產(chǎn)。
這兩方面大數(shù)據(jù)信息流最終通過互聯(lián)網(wǎng)在智能設(shè)備之間傳遞,由智能設(shè)備進行分析、判斷、決策、調(diào)整、控制并繼續(xù)開展智能生產(chǎn),生產(chǎn)出高品質(zhì)的個性化產(chǎn)品。可以說,大數(shù)據(jù)構(gòu)成新一代智能工廠。
智能工廠中的大數(shù)據(jù),是“信息”與“物理”世界彼此交互與融合所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)應(yīng)用將帶來制造業(yè)企業(yè)創(chuàng)新和變革的新時代。在以往傳統(tǒng)的制造業(yè)生產(chǎn)管理的信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,通過物聯(lián)網(wǎng)等帶來的物理數(shù)據(jù)感知,形成“工業(yè)4.0”時代的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的私有云,創(chuàng)新了制造業(yè)企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、運營、營銷和管理方式。這些創(chuàng)新,給制造業(yè)企業(yè)帶來了更快的速度、更高的效率和更敏銳的洞察力。
當(dāng)前,大數(shù)據(jù)作為新一代信息技術(shù)的關(guān)鍵,逐漸成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的核心。工業(yè)大數(shù)據(jù)是工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)數(shù)據(jù)集的總稱,是MES成功的核心,是工業(yè)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)原料?!吨袊圃?2025》規(guī)劃中明確指出,工業(yè)大數(shù)據(jù)是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要戰(zhàn)略資源。為此,速威智能科研人員以大數(shù)據(jù)為核心、以數(shù)據(jù)驅(qū)動智能制造決策,成功開發(fā)MES工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺。
FlexWeaver作為速威智能公司全新一代MES的技術(shù)平臺,提供MES所需的全系列平臺服務(wù),針對工業(yè)大數(shù)據(jù)提供分布式計算環(huán)境、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫引擎、大數(shù)據(jù)及云計算支撐等等。提供MES所需的全系列平臺服務(wù),包括分布式計算環(huán)境、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫引擎、大數(shù)據(jù)及云計算支撐、報表與分析服務(wù)、BPM/工作流引擎、可視化業(yè)務(wù)建模工具、二次開發(fā)IDE、PAD/移動支持、ERP連接器、設(shè)備驅(qū)動庫、OPC服務(wù)等基礎(chǔ)平臺服務(wù),以及生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、跟蹤追溯、質(zhì)量管理等ME(制造執(zhí)行)的標(biāo)準(zhǔn)化功能。