基于大數據的工業互聯網應用探討

文/ 賴李寧

工業互聯網作為信息技術應用的新領域，是制造業轉型升級的基礎設施，發展工業互聯網將在搶占工業革命制高點和爭奪主動權的道路上占領先機。2020 年12 月22 日，工信部印發《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023 年）》。預計到2023 年，新型基礎設施進一步完善，基本建成國家工業互聯網大數據中心體系，2021-2023 年是我國工業互聯網的快速成長期。

工業互聯網的核心驅動技術是物聯網、云計算以及基于大數據的人工智能等，代表了全球產業技術發展方向。在我國打造制造強國的過程中，工業互聯網作為信息化和智能化的核心手段，起到的正是底層基礎設施的作用。我國制造業實現智能化發展，必須深入實施工業互聯網計劃，充分發揮好工業互聯網與大數據融合作用，促進我國制造業邁向更高層級、更高水平的發展方向。

本文在分析工業互聯網與大數據融合發展現狀，以及應用分析的基礎上，提出未來發展建議和希望，以期為促進我國制造業高質量發展提供借鑒。

工業互聯網與大數據融合發展特點

1. 工業互聯網的概念

工業互聯網（Industrial Internet）是以網絡為基礎、平臺為中樞、數據為要素、安全為保障的新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的新型基礎設施。工業互聯網的核心是提高效率，通過對人、機、物、系統等全面連接，構建起覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系，為工業乃至產業數字化、網絡化、智能化發展提供了實現途徑，是第四次工業革命的重要基石。

2. 工業互聯網與大數據加速融合

當前，數字產業化和產業數字化加快演變，大數據作為重要生產要素參與價值創造。目前，工業互聯網基于海量數據，促進了工業生產跨設備、跨企業、跨區域的智能化生產，實現了生產要素的優化配置，催生智能化生產、網絡化協同、服務化延伸、個性化定制等新模式、新業態，從而推動工業生產、制造、服務體系的要素升級、產業鏈延伸和價值鏈拓展。大數據正向工業互聯網加速滲透，推動著我國從制造大國走向制造強國。

3. 工業互聯網產生工業大數據

工業生產過程最初進行的是傳統工業數據積累，主要來自對生產工藝、流通過程、銷售服務等信息的保存和積累，通常由人工對這些數據進行使用和管理。隨著第三次工業革命的發展，信息化在工業生產中發揮越來越重要的作用。來自機器設備、物流管理等自動化數據自動產生，并存儲在實時數據庫里。此時，數據主要依托關系型數據庫進行存儲。工業互聯網在調用相關數據時，能夠自動關聯本數據的上下游數據，從而實現體系化的數據調用。

4. 工業互聯網數據處理存在挑戰

工業互聯網每天產生海量數據。例如中國2 億輛車全部聯網，每天將產生2000 億條記錄。據測算，5年之內，物聯網設備產生的數據將占世界數據總量的90% 以上。如此巨大的數據量，為數據處理帶來了巨大的挑戰。但在云計算的幫助下，物聯網、移動互聯網等新興計算形態，將助力工業互聯網數據發揮出更大的作用。工業大數據逐漸成為企業和社會關注的重要戰略資源，通過工業互聯網實現數據有效價值產生來為企業、為行業服務。

工業互聯網與大數據的應用分析

工業互聯網與大數據應用貫穿于工業生產的全過程。工業大數據在產品研發、制造、管理等方面幫助企業實現了提質增效。

1. 研發設計

隨著社會多元化發展，人們對產品的需求逐漸體現個性化、快速化。為了縮短產品交付周期，需要充分利用大數據來提高設計效率。同時，面對復雜多變的市場競爭環境，也需要高效率地進行工業產品設計，提升企業競爭力。如依托數據和數學建模實現了工業產品的協同設計和多學科仿真。

2. 生產制造

標準化的生產制造依賴于工業互聯網與大數據相互作用。其相互作用改變了企業依賴工人經驗或大量實驗來調整與優化生產工藝參數的現狀，保證了統一的產品質量。應用工業大數據能對產品質量進行適時的控制、調整和提升，從而更好地滿足客戶要求。并通過工業互聯網實現生產綜合調度，提高企業運行效率。

3. 經營管理

工業大數據通過算法、網絡架構、關聯規則等智能算法或模型，幫助企業在經營優化與協同、需求預測等場景下實現數字化運營，進一步優化供應鏈管理，提高有效需求供應，降低冗余供應。工業互聯網大數據還被應用于物流管理、營銷服務、客戶管理等運營場景中。

工業互聯網與大數據融合發展建議

工業互聯網帶來了大數據的指數級增長，為工業生產提供了廣泛的應用前景。

1. 深入挖掘工業互聯網價值

基于互聯網數據中心統一調配工業大數據，聚焦數據資源共用共享，促進數據流帶動技術流、資金流、人才流、物資流高效運轉。挖掘工業互聯網在裝備、機械、汽車、能源、電子、冶金、石化、礦業等國民經濟重點行業的融合創新，突出差異化發展，將工業互聯網應用場景進一步拓展到工業生產的上下游、左右方。

2. 深入分析工業大數據的相互聯系

工業生產過程要保證能量化、能追溯、能驗證，關鍵在于挖掘數據生產過程中的本質因果關系。基于工業大數據的分析，從積累的大量歷史數據中準確定位所需要的數據，并加以調用，實現生產結構的優化。

3. 提供強力政策保障

工業互聯網與大數據融合發展是加快產業轉型升級的重要手段，必須抓住當前這一有力時機，提升政策保障水平。結合我國工業互聯網與大數據的應用實際，規劃工業互聯網基礎設施建設，加大工業數據采集和保護，提供數據處理工具等細則，促進我國制造業由“中國制造”向“中國智造”轉變。

結束語

目前，我國正在構建以國內大循環為主體、國內國際“雙循環”相互促進的新發展格局，工業互聯網與大數據的融合將極大提升工業生產效率，加快新發展格局的形成。5G、人工智能、區塊鏈、數字孿生等新一代信息技術的發展，將會顯著提升工業互聯網創新發展能力和水平。預計工業互聯網與大數據相互促進，能夠有力支撐產業轉型升級和經濟高質量發展。