什么是工業(yè)大數(shù)據(jù)應用
上個世紀九十年代，科學家們在進行氣象地圖分析、大物理仿真計算、基因圖譜分析等基礎科學研究時提出了“大數(shù)據(jù)”這個概念，進入21世紀，互聯(lián)網(wǎng)、電子商務、移動互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)等技術蓬勃發(fā)展，大數(shù)據(jù)成為這些新一代信息技術發(fā)展的必然產物。大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型復雜、數(shù)據(jù)處理實時性要求高等特點，大數(shù)據(jù)分析在互聯(lián)網(wǎng)和電子商務領域的廣泛應用產生了巨大的商業(yè)價值，得到世界各國的高度重視，全球著名戰(zhàn)略咨詢公司麥肯錫認為，大數(shù)據(jù)是創(chuàng)新、競爭和生產力的下一個領域。
工業(yè)大數(shù)據(jù)也是一個全新的概念，從字面上理解，工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領域信息化應用中所產生的大數(shù)據(jù)。隨著信息化與工業(yè)化的深度融合，信息技術滲透到了工業(yè)企業(yè)產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，條形碼、二維碼、RFID、工業(yè)傳感器、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技術在工業(yè)企業(yè)中得到廣泛應用，尤其是互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術在工業(yè)領域的應用，工業(yè)企業(yè)也進入了互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的新的發(fā)展階段，工業(yè)企業(yè)所擁有的數(shù)據(jù)也日益豐富。
工業(yè)企業(yè)中生產線處于高速運轉，由工業(yè)設備所產生、采集和處理的數(shù)據(jù)量遠大于企業(yè)中計算機和人工產生的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)類型看也多是非結構化數(shù)據(jù)，生產線的高速運轉則對數(shù)據(jù)的實時性要求也更高。因此，工業(yè)大數(shù)據(jù)應用所面臨的問題和挑戰(zhàn)并不比互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的大數(shù)據(jù)應用少，某些情況下甚至更為復雜。
工業(yè)大數(shù)據(jù)應用將帶來工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新和變革的新時代
通過互聯(lián)網(wǎng)、移動物聯(lián)網(wǎng)等帶來的低成本感知、高速移動連接、分布式計算和高級分析，信息技術和全球工業(yè)系統(tǒng)正在深入融合，給全球工業(yè)帶來深刻的變革，創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)、生產、運營、營銷和管理方式。這些創(chuàng)新不同行業(yè)的工業(yè)企業(yè)帶來了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力，工業(yè)大數(shù)據(jù)的典型應用包括產品創(chuàng)新、產品故障診斷與預測、工業(yè)生產線物聯(lián)網(wǎng)分析、工業(yè)企業(yè)供應鏈優(yōu)化和產品精準營銷等各個方面。
四個方面的典型應用
第一個應用：產品創(chuàng)新的應用
客戶與工業(yè)企業(yè)之間的交互和交易行為將產生大量數(shù)據(jù)，挖掘和分析這些客戶動態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助客戶參與到產品的需求分析和產品設計等創(chuàng)新活動中，為產品創(chuàng)新做出貢獻，福特公司是這方面的表率，他們將大數(shù)據(jù)技術應用到了福特?？怂闺妱榆嚨漠a品創(chuàng)新和優(yōu)化中，這款車成為了一款名副其實的“大數(shù)據(jù)電動車”第一代福特福克斯電動車在駕駛和停車時產生大量數(shù)據(jù)。在行駛中，司機持續(xù)地更新車輛的加速度、剎車、電池充電和位置信息，這對于司機很有用，但數(shù)據(jù)也傳回福特工程師那里，以了解客戶的駕駛習慣，包括如何、何時以及何處充電，即使車輛處于靜止狀態(tài)，它也會持續(xù)將車輛胎壓和電池系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送給最近的智能電話。這種以客戶為中心的大數(shù)據(jù)應用場景具有多方面的好處，因為大數(shù)據(jù)實現(xiàn)了寶貴的新型產品創(chuàng)新和協(xié)作方式，司機獲得有用的最新信息，而位于底特律的工程師匯總關于駕駛行為的信息，以了解客戶，制訂產品改進計劃，并實施新產品創(chuàng)新，而且，電力公司和其他第三方供應商也可以分析數(shù)百萬英里的駕駛數(shù)據(jù)，以決定在何處建立新的充電站，以及如何防止脆弱的電網(wǎng)超負荷運轉。
第二個應用：產品故障診斷與預測
這可以被用于產品售后服務與產品改進。無所不在的傳感器、互聯(lián)網(wǎng)技術的引入使得產品故障實時診斷變?yōu)楝F(xiàn)實，大數(shù)據(jù)應用、建模與仿真技術則使得預測動態(tài)性成為可能。
在馬航MH370失聯(lián)客機搜尋過程中，波音公司獲取的發(fā)動機運轉數(shù)據(jù)對于確定飛機的失聯(lián)路徑起到了關鍵作用。我們就拿波音公司飛機系統(tǒng)作為案例，看看大數(shù)據(jù)應用在產品故障診斷中如何發(fā)揮作用？在波音的飛機上，發(fā)動機、燃油系統(tǒng)、液壓和電力系統(tǒng)等數(shù)以百計的變量組成了在航狀態(tài)，這些數(shù)據(jù)不到幾微秒就被測量和發(fā)送一次。以波音737為例，發(fā)動機在飛行中每30分鐘就能產生10TB數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅僅是未來某個時間點能夠分析的工程遙測數(shù)據(jù)，而且還促進了實時自適應控制、燃油使用、零件故障預測和飛行員通報，能有效實現(xiàn)故障診斷和預測。
再看一個通用電氣(GE)的例子，位于美國亞特蘭大的GE能源監(jiān)測和診斷中心，收集全球50多個國家上千臺GE燃氣輪機的數(shù)據(jù)，每天就能為客戶收集10G的數(shù)據(jù)，通過分析來自系統(tǒng)內的傳感器振動和溫度信號的恒定大數(shù)據(jù)流，這些大數(shù)據(jù)分析將為GE公司對燃氣輪機故障診斷和預警提供支撐，風力渦輪機制造商Vestas也通過對天氣數(shù)據(jù)及期渦輪儀表數(shù)據(jù)進行交叉分析，從而對風力渦輪機布局進行改善，由此增加了風力渦輪機的電力輸出水平并延長了服務壽命。
第三個應用：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生產線的大數(shù)據(jù)應用
現(xiàn)代化工業(yè)制造生產線安裝有數(shù)以千計的小型傳感器，來探測溫度、壓力、熱能、振動和噪聲。因為每隔幾秒就收集一次數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)很多形式的分析，包括設備診斷、用電量分析、能耗分析、質量事故分析(包括違反生產規(guī)定、零部件故障)等。首先，在生產工藝改進方面，在生產過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個生產流程，了解每個環(huán)節(jié)是如何執(zhí)行的，一旦有某個流程偏離了標準工藝，就會產生一個報警信號，能更快速地發(fā)現(xiàn)錯誤或者瓶頸所在，也就能更容易解決問題。利用大數(shù)據(jù)技術，還可以對工業(yè)產品的生產過程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產流程，當所有流程和績效數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)中重建時，這種透明度將有助于制造商改進其生產流程，再如，在能耗分析方面，在設備生產過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?；蚍逯登樾?，由此便可在生產過程中優(yōu)化能源的消耗，對所有流程進行分析將會大大降低能耗。
第四個應用：工業(yè)供應鏈的分析和優(yōu)化
當前，大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)是很多電子商務企業(yè)提升供應鏈競爭力的重要手段。例如，電子商務企業(yè)京東商城，通過大數(shù)據(jù)提前分析和預測各地商品需求量，從而提高配送和倉儲的效能，保證了次日貨到的客戶體驗RFID等產品電子標識技術、物聯(lián)網(wǎng)技術以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術能幫助工業(yè)企業(yè)獲得完整的產品供應鏈的大數(shù)據(jù)，利用這些數(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，以海爾公司為例，海爾公司供應鏈體系很完善，它以市場鏈為紐帶，以訂單信息流為中心，帶動物流和資金流的運動，整合全球供應鏈資源和全球用戶資源，在海爾供應鏈的各個環(huán)節(jié)，客戶數(shù)據(jù)、企業(yè)內部數(shù)據(jù)、供應商數(shù)據(jù)被匯總到供應鏈體系中，通過供應鏈上的大數(shù)據(jù)采集和分析，海爾公司能夠持續(xù)進行供應鏈改進和優(yōu)化，保證了海爾對客戶的敏捷響應。
美國較大的OEM供應商超過千家，為制造企業(yè)提供超過1萬種不同的產品，每家廠商都依靠市場預測和其他不同的變量，如銷售數(shù)據(jù)、市場信息、展會、新聞、競爭對手的數(shù)據(jù)，甚至天氣預報等來銷售自己的產品。
利用銷售數(shù)據(jù)、產品的傳感器數(shù)據(jù)和出自供應商數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，工業(yè)制造企業(yè)便可準確地預測全球不同區(qū)域的需求。由于可以跟蹤庫存和銷售價格，可以在價格下跌時買進，所以制造企業(yè)便可節(jié)約大量的成本。
如果再利用產品中傳感器所產生的數(shù)據(jù)，知道產品出了什么故障，哪里需要配件，他們還可以預測何處以及何時需要零件。這將會極大地減少庫存，優(yōu)化供應鏈。
數(shù)網(wǎng)星云平臺-基于云平臺構建的制造企業(yè)的大數(shù)據(jù)的意義
產品營銷：大數(shù)據(jù)分析結果為制造企業(yè)提供針對性推銷、定向研發(fā)、智能維保等服務。
設備遠程故障診斷分析：大數(shù)據(jù)預測設備未來可能出現(xiàn)故障的時間，提供避免風險的解決方案，消除設備故障停機給客戶帶來的損失。
客戶體驗：在移動端建立企業(yè)宣傳平臺，以場景化方式讓客戶參與產品的認知，增加品牌的傳播效果。
技術創(chuàng)新：借助平臺的專家經(jīng)驗共享、智能決策庫的建立，提高運維領域的裝備管理水平，降低行業(yè)運營成本。
節(jié)約效能：通過數(shù)據(jù)集的切分和規(guī)律查找，幫助找到最優(yōu)化的數(shù)據(jù)集，實現(xiàn)人員投入及控制過程的節(jié)能提效。
工業(yè)大數(shù)據(jù)應用的價值潛力巨大。但是，實現(xiàn)這些價值還有很多工作要做。一個是大數(shù)據(jù)意識建立的問題。過去，也有這些大數(shù)據(jù)，但由于沒有大數(shù)據(jù)的意識，數(shù)據(jù)分析手段也不足，很多實時數(shù)據(jù)被丟棄或束之高閣，大量數(shù)據(jù)的潛在價值被埋沒。