工業(yè)4.0是工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的新階段，是在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上的工業(yè)革命的新階段，也是未來(lái)的一個(gè)新常態(tài)，代表著一種融合，互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的深度融合。
大數(shù)據(jù)，讓工業(yè)4.0走得更順暢
工業(yè)大數(shù)據(jù)
工業(yè)大數(shù)據(jù)是一個(gè)全新的概念，從字面上理解，工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域信息化應(yīng)用中所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)是一新興的技術(shù)發(fā)展為背景，通過(guò)工業(yè)傳感器，無(wú)線射頻識(shí)別，條形碼，工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，企業(yè)資源計(jì)劃，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)量，是機(jī)器所產(chǎn)生的非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
1、工業(yè)4.0特征
在德國(guó)實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的建議中，工業(yè)4.0是基于CPS的智能工廠和智能生產(chǎn)組成的，它們又是更大萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)的一部分
與更大的互聯(lián)網(wǎng)一樣，工業(yè)4.0它強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)要素的互聯(lián)、集成、共享。
互聯(lián)是集成的基礎(chǔ)，工業(yè)生產(chǎn)中各種設(shè)備通過(guò)傳感器等連接到互聯(lián)網(wǎng)中。
集成，有3個(gè)層次：
1、企業(yè)內(nèi)價(jià)值鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的垂直集成
2、企業(yè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中上下游和相關(guān)方的橫向集成
3、最后是從客戶需求到產(chǎn)品服務(wù)的端對(duì)端的集成
2、工業(yè)大數(shù)據(jù)來(lái)源
【1】數(shù)據(jù)化設(shè)計(jì)如飛機(jī)全數(shù)據(jù)化設(shè)計(jì)，波音公司利用CATIA軟件生產(chǎn)波音777的300萬(wàn)個(gè)零配件的尺寸和形狀數(shù)據(jù)
【2】智能化制造一智能工業(yè)機(jī)器人為典型代表的智能制造裝備一已經(jīng)開始在多個(gè)領(lǐng)域的帶應(yīng)用
【3】網(wǎng)絡(luò)化檢測(cè)大型工業(yè)裝備運(yùn)行狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)檢測(cè);如波音737發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行中妹30分鐘產(chǎn)生10TB數(shù)據(jù)
【4】物聯(lián)化管理工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程開始大量使用RFID實(shí)現(xiàn)零件與產(chǎn)品管理
3、工業(yè)大數(shù)據(jù)核心支撐力
在工業(yè)大數(shù)據(jù)的實(shí)踐中，宏觀與微觀、規(guī)模與定制、個(gè)性與共性必然成為三個(gè)主要的矛盾。在這三大矛盾的背后，我們要通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)看到我們以前看不到的因素，處理好這些數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)成為有價(jià)值的信息，轉(zhuǎn)換過(guò)為工業(yè)服務(wù)。
現(xiàn)在關(guān)注工業(yè)4.0五大支撐力：
1、是降低生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)。生產(chǎn)過(guò)程中的消耗來(lái)源于組織與組織之間、人與人之間、材料與工藝之間、流程之間，所以我們首先要考慮的問(wèn)題是，如何降低消耗、浪費(fèi)。
2、是制造工業(yè)環(huán)保與安全。沒(méi)有碳排放是不現(xiàn)實(shí)的，但排放怎么轉(zhuǎn)移，怎么去消費(fèi)它是問(wèn)題。
3、是根據(jù)生產(chǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自我調(diào)整。在工業(yè)大數(shù)據(jù)里，我們稱之為自適應(yīng)。整個(gè)工業(yè)4.0講的就是自適應(yīng)、自感應(yīng)、自調(diào)理。大數(shù)據(jù)分析到最后有很大程度取決于人工智能，指的是自適應(yīng)能力的強(qiáng)弱，機(jī)器自我學(xué)習(xí)能力的強(qiáng)弱。
4、是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的價(jià)值化。
5、是實(shí)現(xiàn)用戶需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和營(yíng)銷的配合。
4、大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)未來(lái)工業(yè)4.0
首先，今天我們面臨越來(lái)越挑剔的用戶，第一個(gè)挑戰(zhàn)是怎么讓用戶有更好的消費(fèi)體驗(yàn)。
其次，企業(yè)各部門的豎井沒(méi)有打通，缺乏環(huán)境數(shù)據(jù)，包括類似地理位置信息、設(shè)備的生命狀態(tài)等。產(chǎn)品的設(shè)定和生產(chǎn)要素，跟流程、工藝都有千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，數(shù)字化能夠幫我們把這個(gè)輪廓勾勒出來(lái)。
未來(lái)，工業(yè)大數(shù)據(jù)在四個(gè)方面會(huì)形成商業(yè)機(jī)會(huì)
1、是溝通。即設(shè)備環(huán)境信號(hào)識(shí)別。信號(hào)識(shí)別的關(guān)鍵點(diǎn)是信息收集過(guò)程中實(shí)時(shí)性還不夠，信號(hào)識(shí)別的對(duì)象不夠完整和全面，這是建立工業(yè)大數(shù)據(jù)能力需要考慮的第一個(gè)問(wèn)題。
2、是集成與融合。即大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)平臺(tái)。所謂融合就是說(shuō)，OA、知識(shí)庫(kù)、ERP、采購(gòu)系統(tǒng)等所有可觸摸和非可觸摸的數(shù)據(jù)都應(yīng)該串聯(lián)起來(lái)。這一串聯(lián)工作還有非常漫長(zhǎng)的路要走。
3、是分析與決策。我們大數(shù)據(jù)的建模能力不差，缺的是對(duì)行業(yè)理解的投入以及形成模型的能力，以及不斷推倒重建和調(diào)整的持續(xù)投入。
4、是創(chuàng)建自助服務(wù)文化。機(jī)器能夠自我學(xué)習(xí)和自我調(diào)節(jié)。通過(guò)焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到不可見(jiàn)的因素，數(shù)據(jù)給了我們發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的全新多視角，最終導(dǎo)向了革命性的商業(yè)機(jī)會(huì)。
5、工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
數(shù)據(jù)建模的問(wèn)題
第一，產(chǎn)品數(shù)據(jù)建模是制造信息化的核心技術(shù)，也是工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)了各個(gè)實(shí)體之間的相互連接，必然產(chǎn)生出對(duì)這些實(shí)體的大數(shù)據(jù)進(jìn)行建模的問(wèn)題。首先要建設(shè)這些實(shí)體自身的數(shù)據(jù)模型，核心是產(chǎn)品模型，產(chǎn)品模型這是一個(gè)動(dòng)態(tài)演變的全生命周期的模型，從需求一直到成品，再到轉(zhuǎn)化為對(duì)客戶的價(jià)值，包括產(chǎn)品需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝、產(chǎn)品加工、產(chǎn)品檢驗(yàn)測(cè)試、產(chǎn)品維護(hù)等階段的模型數(shù)據(jù)。
第二，產(chǎn)品與原料、部件、設(shè)備、工人、生產(chǎn)線、工廠、客戶、供應(yīng)鏈之間相互關(guān)聯(lián)，建立起更為全面的工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)模型，這種關(guān)聯(lián)比以往更為綜合、復(fù)雜，既有靜態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系關(guān)聯(lián)，也有動(dòng)態(tài)行為關(guān)聯(lián)。
第三，所有實(shí)體數(shù)據(jù)模型，在靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上，還需要采集這些實(shí)體的動(dòng)態(tài)行為模型，產(chǎn)品行為分析、客戶行為分析、設(shè)備行為分析、工廠行為分析等構(gòu)成了工業(yè)大數(shù)據(jù)復(fù)雜的行為分析模型，使得工業(yè)大數(shù)據(jù)的洞察力更深刻也更復(fù)雜。
數(shù)據(jù)集成
在工業(yè)4.0的三種不同集成方式下，數(shù)據(jù)集成的模式也有不同的模型。工業(yè)4.0有三種境界的集成，也面臨三種境界的數(shù)據(jù)共享。
1、是企業(yè)內(nèi)的垂直集成，要實(shí)現(xiàn)垂直的各個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換與共享。
2、是橫向數(shù)據(jù)集成，各種上下游數(shù)據(jù)的交換與共享，包括客戶、供應(yīng)商、合作伙伴等數(shù)據(jù)。一般是互聯(lián)網(wǎng)上XML文件傳輸。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得價(jià)值鏈上各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)和信息能夠被深入分析和挖掘，為制造企業(yè)提供看待價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的全新視角。
3、是端到端的數(shù)據(jù)集成，生命周期的企業(yè)內(nèi)外、制造、營(yíng)銷、消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)等大數(shù)據(jù)的交換與共享，真正的工業(yè)4.0的大數(shù)據(jù)集成與分析。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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