■王喜文

大数据驱动制造业迈向智能化

■王喜文

“人类正从IT时代走向DT时代”，阿里巴巴集团创始人马云在各种场合都不遗余力地推销自己的观点，信息社会已经进入大数据（Big Data）时代。大数据改变着人们生活与工作方式，也改变着制造业企业运作模式。

制造业处于数据爆炸时代

随着互联网、物联网、云计算等信息技术与通信技术的迅猛发展，数据量暴涨成了许多行业共同面对的严峻挑战和宝贵机遇。随着制造技术的进步和现代化管理理念的普及，制造业企业运营越来越依赖信息技术。如今，制造业整个价值链、制造业产品整个生命周期，都涉及诸多数据，呈现出爆炸性增长趋势。

制造业企业需要管理的数据种类繁多，涉及大量结构化数据和非结构化数据。

1.产品数据。设计、建模、工艺、加工、测试、维护数据，产品结构、零部件配置关系、变更记录等。

2.运营数据。组织结构、业务管理、生产设备、市场营销、质量控制、生产、采购、库存、目标计划、电子商务等。

3.价值链数据。客户、供应商、合作伙伴等。

4.外部数据。经济运行数据、行业数据、市场数据、竞争对手数据等。随着大规模定制和网络协同的发展，制造业企业还需要实时从网上接受众多消费者个性化定制数据，并通过网络协同配置各方资源，组织生产，管理更多各类数据。

大数据是工业互联网命脉

大数据带来的巨大价值正在

被传统产业认可。它通过技术创新与发展，以及数据的全面感知、收集、分析、共享，为企业管理者和参与者呈现出看待制造业价值链的全新视角。

1.实现智能生产。在德国“工业4.0”中，通过信息物理系统（CPS）实现工厂/车间的设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，使得生产大数据传到云计算数据中心进行存储、分析，形成决策并反过来指导生产。

具体而言，生产线、生产设备都将配备传感器，抓取数据，然后经过无线通信连接互联网，传输数据，对生产本身实时监控。而生产所产生的数据经过快速处理、传递，反馈至生产过程，将工厂升级成为可以被管理和被自适应调整的智能网络，使得工业控制和管理最优化，对有限资源进行最大限度使用，从而降低工业和资源的配置成本，使得生产过程高效进行。

过去，设备运行过程中，其自然磨损本身会使产品品质发生一定变化。而由于信息技术、物联网技术的发展，现在可以通过传感技术，实时感知数据，知道产品出了什么故障，哪里需要配件，使得生产过程能够被精确控制，实现生产智能化。因此，在一定程度上，工厂/车间传感器所产生的大数据直接决定“工业4.0”所要求的智能化设备的智能水平。

此外，从生产能耗角度看，设备生产过程中利用传感器集中监控所有生产流程，能够发现能耗异常或峰值情况，不断实时优化能源消耗。同时，对所有流程大数据进行分析，将整体大幅降低生产能耗。

2.实现大规模定制。大数据是制造业智能化的基础，其在制造业大规模定制中的应用包括数据采集、数据管理、订单管理、智能化制造、定制平台等，核心是定制平台。定制数据达到一定数量级，就可以实现大数据应用。通过对大数据挖掘，实现流行预测、精准匹配、时尚管理、社交应用、营销推送等。同时，大数据能够帮助制造业企业提升营销针对性，降低物流和库存成本，减少资源投入风险。

利用大数据进行分析，将带来仓储、配送、销售效率大幅提升和成本大幅下降，极大地减少库存，优化供应链。同时，利用销售数据、产品传感器数据和供应商数据库的数据，制造业企业可以准确预测全球不同市场区域商品需求。跟踪库存和销售价格，节约大量成本。

“工业4.0”本质是基于信息物理系统（CPS）实现“智能工厂”，使智能设备根据处理后的信息，进行判断、分析、自我调整、自动驱动生产加工，直至最后的产品完成等步骤。可以说，智能工厂已经为最终制造业大规模定制生产做好准备。

实现消费者个性化需求，一方面需要制造业企业生产提供个性产品或服务，一方面需要互联网提供个性化定制需求。由于消费者每个人需求不同，导致需求的具体信息也不同，加上需求不断变化，就构成了产品需求大数据。

消费者与制造业企业交互和交易行为将产生大量数据，挖掘和分析这些数据，能够帮助消费者参与到产品需求分析和产品设计等创新活动中，为产品创新做出贡献。制造业企业对这些数据进行处理，进而传递给智能设备，进行数据挖掘，设备调整，原材料准备等步

骤，才能生产出符合个性化需求的定制产品。

大数据构成新一代智能工厂

消费需求的个性化，要求传统制造业突破现有生产方式与制造模式，对消费需求的海量数据与信息进行大数据处理与挖掘。同时，在进行这些非标准化产品生产过程中，产生的生产信息与数据也是大量的，需要及时收集、处理和分析，以指导生产。

这两方面大数据信息流最终通过互联网在智能设备之间传递，由智能设备进行分析、判断、决策、调整、控制并继续开展智能生产，生产出高品质个性化产品。

智能工厂中的大数据，是“信息”与“物理”世界彼此交互与融合所产生的大数据。大数据应用将带来制造业企业创新和变革新时代。在以往传统制造业生产管理信息数据基础上，通过物联网等带来的物理数据感知，形成“工业4.0”时代的生产数据的私有云，创新了制造业企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。这些创新给制造业企业带来更快速度、更高效率和更敏锐的洞察力。

（作者为工信部国际经济技术合作中心电子商务所所长）

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