工業(yè)4.0時代智能制造離不開工業(yè)大數(shù)據(jù)
無論工業(yè)4.0還是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),其主要特征都是智能和互聯(lián),而主旨都在于通過充分利用信息通訊技術(shù),把產(chǎn)品、機(jī)器、資源和人有機(jī)結(jié)合在一起,推動制造業(yè)向基于大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用基礎(chǔ)上的智能化轉(zhuǎn)型。信息化與工業(yè)化的深度融合使得信息技術(shù)滲透到了工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),工業(yè)傳感器、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在工業(yè)企業(yè)中得到廣泛應(yīng)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(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,使工業(yè)企業(yè)也進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)新的發(fā)展階段,隨著智能制造程度的加深,工業(yè)企業(yè)所擁有的數(shù)據(jù)也日益豐富。
轉(zhuǎn)型升級
大數(shù)據(jù)成就企業(yè)降本增效
大數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)企業(yè)向B2C、C2B模式的轉(zhuǎn)型中起到關(guān)鍵性作用,而企業(yè)轉(zhuǎn)型中對大數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)的大量需求,也將成為大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的重要增長點。
大數(shù)據(jù)分析對設(shè)備管理十分重要,及時解析故障、問題和缺陷的根源,每年可能為企業(yè)節(jié)省非??捎^的成本。我們甚至可以通過數(shù)據(jù)的變化,來預(yù)知設(shè)備即將出現(xiàn)的問題,“治未病”就是大數(shù)據(jù)帶給企業(yè)降本增效的新方法、新思路。
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的用戶需求呈現(xiàn)實時、少量、碎片化、快速翻新等特點,這對于傳統(tǒng)制造業(yè)提出挑戰(zhàn)。在此背景下,傳統(tǒng)企業(yè)要維持競爭力,需要實現(xiàn)需求與供應(yīng)之間的信息對稱化,增加生產(chǎn)的靈活性、精準(zhǔn)性。

20年前的設(shè)備管理還基本靠筆來記,10年前的設(shè)備管理就大量運用電腦了。但那時限于數(shù)據(jù)處理能力的不足,設(shè)備的各項記錄之間的連接不強(qiáng),數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng),各類記錄都需要單獨查看。而今天的現(xiàn)代化工業(yè)制造生產(chǎn)線上,安裝有數(shù)以千計的小型傳感器,用來探測溫度、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(shè)備診斷、用電量分析、能耗分析、質(zhì)量事故分析(包括違反生產(chǎn)規(guī)定、零部件故障)等。例如美國GE公司,位于亞特蘭大的GE能源監(jiān)測和診斷中心總共收集了全球50多個國家上千臺GE燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)據(jù),通過分析處理每天來自世界各地客戶傳來的傳感器振動和溫度信號的恒定大數(shù)據(jù)流,為GE公司對燃?xì)廨啓C(jī)故障診斷和預(yù)警提供了堅實的支撐。 大數(shù)據(jù)的記錄如同注入工業(yè)生產(chǎn)的新鮮血液,改變著傳統(tǒng)工業(yè)制造模式。首先,在生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面,在生產(chǎn)過程中使用這些大數(shù)據(jù),就能清晰地分析整個生產(chǎn)流程,了解每個環(huán)節(jié)的執(zhí)行過程。一旦有某個流程偏離了標(biāo)準(zhǔn)工藝,就會產(chǎn)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(shù),還可以對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程建立虛擬模型,仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程,當(dāng)所有流程和績效數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)中重建時,可以一目了然的發(fā)現(xiàn)癥結(jié)所在,有助于企業(yè)改進(jìn)其生產(chǎn)流程。
再如,在能耗分析方面,在設(shè)備生產(chǎn)過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產(chǎn)流程,能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?;蚍逯登樾?,由此便可在生產(chǎn)過程中優(yōu)化能源的消耗,對所有流程進(jìn)行分析將會大大降低能耗,起到節(jié)能減排、降本增效的作用。
精益管理
“數(shù)據(jù)加工”才是核心競爭力
有人把數(shù)據(jù)比喻為蘊藏能量的煤礦。煤炭按照性質(zhì)有不同的分類,不同類別的煤炭用途不同,其挖掘成本又不一樣。與此類似,大數(shù)據(jù)并不在“大”,而在于“有用”。價值含量、挖掘成本比數(shù)量更為重要,同理,對于很多行業(yè)而言,有效利用這些大規(guī)模數(shù)據(jù)才是贏得競爭的關(guān)鍵。
大數(shù)據(jù)時代的優(yōu)勢就是數(shù)據(jù)處理的能力不斷增強(qiáng),通過分類、提取數(shù)據(jù)信息,了解設(shè)備的最真實狀況,使得檢維修變得輕松、有據(jù)可循。而當(dāng)“數(shù)據(jù)資產(chǎn)是企業(yè)核心資產(chǎn)”的概念深入人心之后,企業(yè)對于數(shù)據(jù)管理便有了更深刻的認(rèn)識,數(shù)據(jù)管理作為企業(yè)核心競爭力,持續(xù)發(fā)展、規(guī)劃與運用,逐漸成為企業(yè)數(shù)據(jù)管理的核心。數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理效率與主營業(yè)務(wù)收入增長率、銷售收入增長率顯著正相關(guān);此外,對于具有互聯(lián)網(wǎng)思維的企業(yè)而言,數(shù)據(jù)資產(chǎn)競爭力所占比重很大,數(shù)據(jù)資產(chǎn)的管理效果將直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。
在生產(chǎn)線管理方面,如沈陽機(jī)床生產(chǎn)的新一代智能機(jī)床,可與互聯(lián)網(wǎng)連接,對溫度、壓力、熱能、振動、運行等海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)而實現(xiàn)特征編程、加工仿真、實時監(jiān)控、智能診斷、遠(yuǎn)程控制等網(wǎng)絡(luò)智能制造,以及對工廠的分布式、分級式布局。在供應(yīng)鏈管理和成本控制方面,企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)整合其全球供應(yīng)鏈資源,并在供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)采用大數(shù)據(jù)技術(shù)對客戶數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析挖掘,實現(xiàn)了供應(yīng)數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)等的分析挖掘,實現(xiàn)了供應(yīng)鏈協(xié)同和持續(xù)優(yōu)化,進(jìn)一步降低了企業(yè)運營成本。
在優(yōu)化市場供應(yīng)鏈方面,大數(shù)據(jù)也起著至關(guān)重要的作用。利用傳感器創(chuàng)造并存儲更多數(shù)據(jù)和出自供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),制造企業(yè)可以實時收集更多準(zhǔn)確的運作與績效數(shù)據(jù),可以不斷跟蹤產(chǎn)品庫存和銷售價格,而且準(zhǔn)確地預(yù)測全球不同區(qū)域的需求,從而運用數(shù)據(jù)分析得到更好的決策來優(yōu)化供應(yīng)鏈。制造企業(yè)還可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對客戶進(jìn)行細(xì)分,優(yōu)化生產(chǎn)流程以定制化產(chǎn)品和服務(wù)來滿足不同用戶的不同需求,創(chuàng)造更好的產(chǎn)品。企業(yè)不僅可以滿足消費者高度個性化的需求,也能夠?qū)υ牧瞎?yīng)變動和市場需求的變化做出及時的反應(yīng)和調(diào)整,實現(xiàn)產(chǎn)品由大規(guī)模趨同性生產(chǎn)向規(guī)?;ㄖ粕a(chǎn)轉(zhuǎn)變。
以海爾公司為例,公司以市場鏈為紐帶,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(yīng)鏈資源和全球用戶資源,供應(yīng)鏈體系十分完善。在其供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié),客戶數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)被匯總到供應(yīng)鏈體系中,通過供應(yīng)鏈上的大數(shù)據(jù)采集和分析,海爾公司能夠持續(xù)進(jìn)行供應(yīng)鏈改進(jìn)和優(yōu)化,保證了海爾對客戶的敏捷響應(yīng),為海爾公司的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

創(chuàng)新產(chǎn)品
數(shù)據(jù)分析有益業(yè)務(wù)決策
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(shù)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(chǎn)、運營、營銷和管理方式。
在這個快速發(fā)展的智能時代,困擾應(yīng)用開發(fā)者的一個重要問題就是如何在功率、覆蓋范圍、傳輸速率和成本之間找到那個微妙的平衡點。企業(yè)組織利用相關(guān)數(shù)據(jù)和分析可以幫助其降低成本、提高效率、開發(fā)新產(chǎn)品、做出更明智的業(yè)務(wù)決策等等。
在傳統(tǒng)的制造企業(yè)中,大量的數(shù)據(jù)分布于企業(yè)中的各個部門中,要想在整個企業(yè)內(nèi)及時、快速提取這些數(shù)據(jù)存在一定的困難。而有了工業(yè)大數(shù)據(jù),就可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助企業(yè)將所有的數(shù)據(jù)集中在一個平臺上,以此充分整合來自研發(fā)、工程、生產(chǎn)部門的數(shù)據(jù),創(chuàng)建產(chǎn)品生命周期管理平臺,對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行虛擬模型化,優(yōu)化生產(chǎn)流程,確保企業(yè)內(nèi)的所有部門以相同的數(shù)據(jù)協(xié)同工作,從而提升組織的運營效率,縮短產(chǎn)品的研發(fā)與上市時間。
另外,大數(shù)據(jù)不僅讓傳統(tǒng)制造企業(yè)能夠創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù),還能創(chuàng)造全新的商業(yè)模式。傳統(tǒng)的制造企業(yè)不再單單是圍繞產(chǎn)品產(chǎn)銷的實體物理設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè),而是充分借助大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)。在智能制造時代,制造企業(yè)通過內(nèi)嵌在產(chǎn)品中的傳感器獲得數(shù)據(jù),從發(fā)電設(shè)備到工程機(jī)械,一切都可以連接到互聯(lián)網(wǎng)上,為機(jī)器設(shè)備的作業(yè)監(jiān)控、性能維護(hù)和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供狀態(tài)更新和性能數(shù)據(jù)