工業(yè)大數(shù)據(jù)參考框架，包括應用范圍、典型運營模式、數(shù)據(jù)架構、技術架和平臺參考等。

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發(fā)、設計、工藝、制造、采購、供應、庫存、發(fā)貨和交付、售后服務、運維、報廢或回收再制造等整個產(chǎn)品全生命周期各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)及相關技術和應用的總稱。

?工業(yè)大數(shù)據(jù)的主要來源有三類：

　　•生產(chǎn)經(jīng)營相關業(yè)務數(shù)據(jù)：來自傳統(tǒng)企業(yè)信息化范圍，被收集存儲在企業(yè)信息系統(tǒng)內(nèi)部。此類數(shù)據(jù)是工業(yè)領域傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，正在逐步擴大范圍

　　•設備物聯(lián)數(shù)據(jù)：工業(yè)生產(chǎn)設備和目標產(chǎn)品在物聯(lián)網(wǎng)運行模式下，實時產(chǎn)生收集的涵蓋操作和運行情況、工況狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等體現(xiàn)設備和產(chǎn)品運行狀態(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)活動和產(chǎn)品相關的企業(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 在智能制造標準體系中的定位

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)位于智能制造標準體系結構圖的關鍵技術標準的左側，屬于智能制造標準體系五大關鍵技術之一。

 

1．2 與大數(shù)據(jù)技術的關系

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

　　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，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、分析、可視化。工業(yè)制造過程中需要高質量的工業(yè)大數(shù)據(jù)，可以借鑒大數(shù)據(jù)的治理機制對工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)進行有效治理。

1．3 與工業(yè)軟件和工業(yè)云的關系

　　工業(yè)軟件承載著工業(yè)大數(shù)據(jù)采集和處理的任務，是工業(yè)數(shù)據(jù)的重要產(chǎn)生來源，工業(yè)軟件支撐實現(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)技術與工業(yè)軟件結合，加強了工業(yè)軟件分析與計算能力，提升場景可視化程度，實現(xiàn)對用戶行為和市場需求的預測和判斷。

2． 主要國家戰(zhàn)略部署

2．1 美國先進制造業(yè)戰(zhàn)略

　　2012年2月，美國發(fā)布了《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》報告，將促進先進制造業(yè)發(fā)展提高到了國家戰(zhàn)略層面。從投資、勞動力和創(chuàng)新等方面提出了促進美國先進制造業(yè)發(fā)展的三大原則、五大目標及相應的對策措施。

　　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)科技方面的關鍵驅動因素：分析運營和交易數(shù)據(jù)的能力、洞察客戶線上消費的行為、以向市場提供新的高度復雜的產(chǎn)品、對組織中的機器和設備進行更加深入的感知。

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。強調通過信息網(wǎng)絡與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的充分融合，使產(chǎn)品與生產(chǎn)設備之間、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)結為一個整體，從而實現(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“一個核心，九大支點”。一個核心即“未來工業(yè)”，主要內(nèi)容是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)向數(shù)字化、智能化轉型。九大支點，包括新資源開發(fā)、可持續(xù)發(fā)展城市、環(huán)保汽車、網(wǎng)絡技術、大數(shù)據(jù)技術、新型醫(yī)藥等。

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

2．4 中國制造2025戰(zhàn)略

　　2015年5月，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃。規(guī)劃中提出將重點推動信息化與工業(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、國標委聯(lián)合發(fā)布《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》。為推動智能工廠的建設，國務院又發(fā)布了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，建立面向不同行業(yè)、不同環(huán)節(jié)的工業(yè)大數(shù)據(jù)資源聚合和分析應用平臺。

3． 工業(yè)大數(shù)據(jù)應用熱點

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘和分析的結果可廣泛應用于企業(yè)研發(fā)設計、復雜生產(chǎn)過程、產(chǎn)品需求預測、工業(yè)供應鏈優(yōu)化和工業(yè)綠色發(fā)展等各個環(huán)節(jié)。

3．1 在設計領域的應用

　　工業(yè)設計大數(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)效率和質量，支持協(xié)同設計，具體體現(xiàn)為以下幾個方面：

（1）基于模型和仿真的研發(fā)設計

　　基于模型的研發(fā)設計。在數(shù)字化技術環(huán)境下的產(chǎn)品設計開發(fā)，從概念設計就以數(shù)字化模型為載體，不受到時間和空間等因素的限制對產(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)設備進行產(chǎn)品制作。

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

（2）基于產(chǎn)品生命周期的設計

　　運用大數(shù)據(jù)相關技術，實現(xiàn)高度有序化的方式展示產(chǎn)品生命周期設計大數(shù)據(jù)的關系，方便地集成員工在設計中產(chǎn)方便地集成員工在設計中產(chǎn)生的新知識，使產(chǎn)品設計大數(shù)據(jù)得進一步豐富。

（3）融合消費者反饋的設計

　　利用工業(yè)數(shù)據(jù)平臺獲取消費者、市場等各維度的數(shù)據(jù)信息，達到生產(chǎn)者和消費者之間“信息粘性”的效果，利用這些關聯(lián)數(shù)據(jù)信息，通過大數(shù)據(jù)挖掘分析技術，實現(xiàn)客戶全面洞察，改進、創(chuàng)新設計產(chǎn)品的功能和款式。

3．2 在復雜生產(chǎn)過程優(yōu)化的應用

（1）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線

　　在生產(chǎn)工藝改進方面，在生產(chǎn)過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個生產(chǎn)流程，有助于制造商改進其生產(chǎn)流程。在能耗分析方面，在設備生產(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、智能分揀配對系統(tǒng)、智能吊掛系統(tǒng)與智能分揀送料系統(tǒng)的導入等，加快整個制造流程的物料循環(huán)，通過智能摘掛系統(tǒng)、信號識別系統(tǒng)、智能取料系統(tǒng)、智能裝配、智能定制等系統(tǒng)的導入實現(xiàn)整個制造流程的自動化。

（2）生產(chǎn)質量控制

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

（3）生產(chǎn)計劃與排程

　　大數(shù)據(jù)給予企業(yè)更詳細的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)歷史預測與實際的偏差概率，通過數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析及監(jiān)控，企業(yè)能更準確地制定計劃。

3．3 在產(chǎn)品需求預測中的應用

　　在產(chǎn)品開發(fā)方面，分析當前需求變化和組合形式，通過消費人群的關注點進行產(chǎn)品功能、性能的調整，設計制造更加符合核心需要的新產(chǎn)品，針對每一個群體策劃并推送針對性的營銷。

3．4 在工業(yè)供應鏈優(yōu)化中的應用

　　供應鏈環(huán)節(jié)工業(yè)大數(shù)據(jù)的應用主要體現(xiàn)在供應鏈優(yōu)化，即通過全產(chǎn)業(yè)鏈的信息整合，使整個生產(chǎn)系統(tǒng)達到協(xié)同優(yōu)化，讓生產(chǎn)系統(tǒng)更加動態(tài)靈活，進一步提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。主要應用有供應鏈配送體系優(yōu)化和用戶需求快速響應。

3．5 在工業(yè)綠色發(fā)展中的應用

　　新一代信息技術通過對產(chǎn)品的配方、工藝及原材料采購、生產(chǎn)制造、倉儲、運輸、使用、大修和報廢的全過程進行監(jiān)控和管理，以數(shù)據(jù)采集為前端，數(shù)據(jù)分析和挖掘為服務，為制造企業(yè)實現(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)參考架構以工業(yè)過程的業(yè)務需求為導向，基于工業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務架構，規(guī)劃工業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)、技術和應用（平臺）架構，以搭建面向多業(yè)務領域、貫通多組織和應用層次的工業(yè)大數(shù)據(jù)IT架構。

4．1 數(shù)據(jù)參考架構

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)應用的目標是構建覆蓋工業(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)在實際應用當中涉及到的主要環(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、典型應用場景等四個層次。

4．2 技術參考架構

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)技術架構共有五個部分，分別為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲與集成層、數(shù)據(jù)建模層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)交互應用層。

4．3 平臺參考架構

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺涵蓋了IT網(wǎng)絡架構和云計算基礎架構等基礎設施，專家?guī)臁⒅R庫、業(yè)務需求庫等資源，及安全、隱私等管理功能。此外，還包含關聯(lián)工業(yè)大數(shù)據(jù)實際應用的三方面角色，即數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)服務消費方、數(shù)據(jù)服務合作方。

 

5． 工業(yè)4.0國內(nèi)領軍企業(yè)案例

　　速威智能在 “工業(yè)4.0”智能工廠與智慧物流領域擁有10多年專業(yè)經(jīng)驗，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商。比如深圳華為、廣州松下空調、創(chuàng)維、約克空調、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，標志了速威智能在打造中國市場智能工廠解決方案上又上了新的里程碑。