1 工業(yè)大數(shù)據(jù)概念與特征
工業(yè)數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域信息化應(yīng)用中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。工業(yè)大數(shù)據(jù)是基于工業(yè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用先進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)，貫穿于工業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，使工業(yè)系統(tǒng)具備描述、診斷、預(yù)測(cè)、決策、控制等智能化功能的模式和結(jié)果。工業(yè)數(shù)據(jù)從來(lái)源上主要分為信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、機(jī)器設(shè)備數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)。信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)是指?jìng)鹘y(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化控制與信息化系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如ERP、MES 等。機(jī)器設(shè)備數(shù)據(jù)是來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備、機(jī)器、產(chǎn)品等方面的數(shù)據(jù)，多由傳感器、設(shè)備儀器儀表進(jìn)行采集產(chǎn)生。外部數(shù)據(jù)是指來(lái)源于工廠外部的數(shù)據(jù)，主要包括來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)、環(huán)境、客戶、政府、供應(yīng)鏈等外部環(huán)境的信息和數(shù)據(jù)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)具有五大特征：一是數(shù)據(jù)體量大，主要表現(xiàn)在隨著設(shè)備數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的涌入，工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量將達(dá)到EB 級(jí)別；二是數(shù)據(jù)分布廣泛，分布于機(jī)器設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品、管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)等；三是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等不同類(lèi)型；四是數(shù)據(jù)速度需求多樣化，有要求實(shí)時(shí)、半實(shí)時(shí)和離線3 種，生產(chǎn)層級(jí)要求實(shí)時(shí)性，需要達(dá)到ms級(jí)別，管理層級(jí)實(shí)時(shí)性要求不高；五是數(shù)據(jù)價(jià)值不均勻，20%的數(shù)據(jù)具有80%的價(jià)值密度（如產(chǎn)品圖紙、試驗(yàn)分析、加工工藝），80%的數(shù)據(jù)只有20%的價(jià)值密度，需要分析挖掘（如工況、圖片數(shù)據(jù)）。
與互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)相比，工業(yè)大數(shù)據(jù)具有自身特點(diǎn)：一是多源性獲取，數(shù)據(jù)分散，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)比例大；二是數(shù)據(jù)蘊(yùn)含信息復(fù)雜，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)；三是持續(xù)采集，具有鮮明的動(dòng)態(tài)時(shí)空特性；四是采集、存儲(chǔ)、處理實(shí)時(shí)性要求高；五是與具體工業(yè)領(lǐng)域密切相關(guān)。
先進(jìn)制造企業(yè)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，把產(chǎn)品、機(jī)器、資源和人有機(jī)地結(jié)合在一起，推動(dòng)制造業(yè)向基于大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用基礎(chǔ)的智能化轉(zhuǎn)型。工業(yè)大數(shù)據(jù)能夠促進(jìn)形成企業(yè)和消費(fèi)者之間的信息主動(dòng)反饋機(jī)制，為完善以客戶需求為導(dǎo)向的產(chǎn)品全生命周期信息集成和跟蹤服務(wù)、建立以服務(wù)為核心的整體解決方案提供可行路徑，將大大提升產(chǎn)品服務(wù)價(jià)值，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)開(kāi)辟了新途徑。
2 工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展態(tài)勢(shì)
隨著信息化和工業(yè)化的融合，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)信息逐漸數(shù)字化，積累了大量數(shù)據(jù)。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集、集成、計(jì)算和分析技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，促使工業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)揮巨大價(jià)值。工業(yè)大數(shù)據(jù)越來(lái)越受到工業(yè)企業(yè)的關(guān)注。目前工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展態(tài)勢(shì)有3 個(gè)：一是從理念轉(zhuǎn)向?qū)嵺`；二是工業(yè)大數(shù)據(jù)成為云計(jì)算的價(jià)值體現(xiàn)；三是工業(yè)大數(shù)據(jù)孕育著豐富的工業(yè)應(yīng)用生態(tài)。
2012 年GE 在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：突破智慧和機(jī)器的界限》中率先提出“工業(yè)大數(shù)據(jù)”概念，引起產(chǎn)業(yè)界的熱烈討論。經(jīng)過(guò)3 年的發(fā)展，隨著信息化和工業(yè)化融合的不斷推進(jìn)和大數(shù)據(jù)采集、集成、計(jì)算和分析技術(shù)的發(fā)展，很多工業(yè)企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)大數(shù)據(jù)實(shí)踐階段。大型工業(yè)企業(yè)在應(yīng)用方面走在前列。
工業(yè)大數(shù)據(jù)顯著特征之一是數(shù)據(jù)體量大。企業(yè)普通的數(shù)據(jù)庫(kù)難以承載如此大體量的數(shù)據(jù)，且存儲(chǔ)成本高。云計(jì)算是最好的解決方案，企業(yè)通過(guò)自建私有云或使用公有云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)低成本、海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。此外，在云平臺(tái)上，企業(yè)可運(yùn)用Hadoop、流計(jì)算等分析計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析處理。
工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘和分析的結(jié)果可廣泛應(yīng)用于企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、管理服務(wù)和供應(yīng)鏈等各個(gè)環(huán)節(jié)。在研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)工藝管理優(yōu)化和工藝流程優(yōu)化；在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備診斷與維護(hù)、智能排程、智能生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化、個(gè)性化定制；在管理服務(wù)環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與維護(hù)；在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈全局優(yōu)化。
3 工業(yè)大數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用
工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用將帶來(lái)工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新和變革的新時(shí)代。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)等帶來(lái)的低成本感知、高速移動(dòng)連接、分布式計(jì)算和高級(jí)分析，信息技術(shù)和全球工業(yè)系統(tǒng)正在深入融合，給全球工業(yè)帶來(lái)深刻的變革，創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、營(yíng)銷(xiāo)和管理方式。這些創(chuàng)新不同行業(yè)的工業(yè)企業(yè)帶來(lái)了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力。
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