互聯網大數據在制造業中的應用

劉 卓 周 威(英利能源(中國)有限公司 河北 保定 071000)

“人類正從IT時代走向DT時代。”阿里巴巴集團創始人馬云在各種場合都不遺余力地推銷自己的觀點，信息社會已經進入了大數據(Big Data)時代。大數據的涌現改變著人們的生活與工作方式，也改變著制造業企業的運作模式。

1 制造業也處于一個數據爆炸的時代

近年來，隨著互聯網、物聯網、云計算等信息技術與通信技術的迅猛發展，數據量的暴漲成了許多行業共同面對的嚴峻挑戰和寶貴機遇。隨著制造技術的進步和現代化管理理念的普及，制造業企業的運營越來越依賴信息技術。如今，制造業整個價值鏈、制造業產品的整個生命周期，都涉及到諸多的數據。同時，制造業企業的數據也呈現出爆炸性增長趨勢。

2 大數據是工業互聯網的命脈

大數據可能帶來的巨大價值正在被傳統產業認可，它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。

2．1實現智能生產。在德國“工業4．0”中，通過信息物理系統(CPS)實現工廠/車間的設備傳感和控制層的數據與企業信息系統融合，使得生產大數據傳到云計算數據中心進行存儲、分析，形成決策并反過來指導生產。

具體而言，生產線、生產設備都將配備傳感器，抓取數據，然后經過無線通信連接互聯網，傳輸數據，對生產本身進行實時監控。而生產所產生的數據同樣經過快速處理、傳遞，反饋至生產過程中，將工廠升級成為可以被管理和被自適應調整的智能網絡，使得工業控制和管理最優化，對有限資源進行最大限度使用，從而降低工業和資源的配置成本，使得生產過程能夠高效地進行。

過去，設備運行過程中，其自然磨損本身會使產品的品質發生一定的變化。而由于信息技術、物聯網技術的發展，現在可以通過傳感技術，實時感知數據，知道產品出了什么故障，哪里需要配件，使得生產過程中的這些因素能夠被精確控制，真正實現生產智能化。因此，在一定程度上，工廠/車間的傳感器所產生的大數據直接決定了“工業4．0”所要求的智能化設備的智能水平。

此外，從生產能耗角度看，設備生產過程中利用傳感器集中監控所有的生產流程，能夠發現能耗的異常或峰值情況，由此能夠在生產過程中不斷實時優化能源消耗。同時，對所有流程的大數據進行分析，也將會整體上大幅降低生產能耗。

2．2實現大規模定制。大數據是制造業智能化的基礎，其在制造業大規模定制中的應用包括數據采集、數據管理、訂單管理、智能化制造、定制平臺等，核心是定制平臺。定制數據達到一定的數量級，就可以實現大數據應用。通過對大數據的挖掘，實現流行預測、精準匹配、時尚管理、社交應用、營銷推送等更多的應用。同時，大數據能夠幫助制造業企業提升營銷的針對性，降低物流和庫存的成本，減少生產資源投入的風險。

利用這些大數據進行分析，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，優化供應鏈。同時，利用銷售數據、產品的傳感器數據和供應商數據庫的數據等大數據，制造業企業可以準確地預測全球不同市場區域的商品需求。由于可以跟蹤庫存和銷售價格，所以制造業企業便可節約大量的成本。

“工業4．0”本質是基于信息物理系統(CPS)實現“智能工廠”，使智能設備根據處理后的信息，進行判斷、分析、自我調整、自動驅動生產加工，直至最后的產品完成等步驟。可以說，智能工廠已經為最終制造業大規模定制生產做好了準備。

3 大數據構成新一代智能工廠

消費需求的個性化，要求傳統制造業突破現有生產方式與制造模式，對消費需求所產生的海量數據與信息進行大數據處理與挖掘。同時，在進行這些非標準化產品生產過程中，產生的生產信息與數據也是大量的，需要及時收集、處理和分析，以反過來指導生產。

這兩方面大數據信息流最終通過互聯網在智能設備之間傳遞，由智能設備進行分析、判斷、決策、調整、控制并繼續開展智能生產，生產出高品質的個性化產品。可以說，大數據構成了新一代智能工廠。

智能工廠中的大數據，是“信息”與“物理”世界彼此交互與融合所產生的大數據。大數據應用將帶來制造業企業創新和變革的新時代。在以往傳統的制造業生產管理的信息數據基礎上，通過物聯網等帶來的物理數據感知，形成“工業4．0”時代的生產數據的私有云，創新了制造業企業的研發、生產、運營、營銷和管理方式。這些創新，給制造業企業帶來了更快的速度、更高的效率和更敏銳的洞察力。