工業(yè)大數(shù)據(jù)對(duì)石油機(jī)械類(lèi)大學(xué)生的教育影響與融合創(chuàng)新

[摘? ? ? ? ? ?要]? 大數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于包括金融、汽車(chē)、餐飲、電信、物流和娛樂(lè)等在內(nèi)的社會(huì)各行各業(yè)。工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，工業(yè)與大數(shù)據(jù)結(jié)合已成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要?jiǎng)恿?，在石油工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也愈發(fā)突出。然而工業(yè)大數(shù)據(jù)在石油機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生教育中尚未與石油工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展并行，未能形成有機(jī)融合創(chuàng)新機(jī)制，這將在未來(lái)幾年嚴(yán)重影響石油工業(yè)專(zhuān)業(yè)人才發(fā)展和企業(yè)效益。因此，必須抓緊實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)在石油機(jī)械類(lèi)大學(xué)生教育中的融合創(chuàng)新，為大數(shù)據(jù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用提供人才，為石油化工領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展提供思路，這對(duì)迎接新一輪產(chǎn)業(yè)革命有著重要意義。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 工業(yè)大數(shù)據(jù);石油機(jī)械類(lèi);大學(xué)生教育;融合創(chuàng)新

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G645? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）31-0232-02

大數(shù)據(jù)被稱(chēng)為“未來(lái)的新石油”和“創(chuàng)新的新引擎”，工業(yè)已進(jìn)入信息化時(shí)代，大數(shù)據(jù)也已融入工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的人員合理配置、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、安全作業(yè)管理、生產(chǎn)效率提高等諸多方面，工業(yè)大數(shù)據(jù)勢(shì)必成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要?jiǎng)恿?。石油石化企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)及裝備復(fù)雜多樣，操作流程繁瑣，危險(xiǎn)源四處分布，一旦發(fā)生事故將造成嚴(yán)重的人員傷亡、環(huán)境危害、經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在石油石化企業(yè)中逐漸應(yīng)用，其設(shè)備設(shè)施的自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，生產(chǎn)過(guò)程所采集的數(shù)據(jù)得到了爆發(fā)式增長(zhǎng)，催生出具有多層次、時(shí)空特性的石油石化工業(yè)大數(shù)據(jù)。從而工業(yè)大數(shù)據(jù)為石油石化企業(yè)全生產(chǎn)過(guò)程的完整性管理提供了充足的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，在利用大數(shù)據(jù)的定量分析降低管理及生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)中的不確定性，將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)定性模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)性定量化模式等方面具有重要意義。然而，如何更為科學(xué)合理地將工業(yè)大數(shù)據(jù)與石油機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生教育進(jìn)行融合創(chuàng)新，為石油石化企業(yè)培養(yǎng)出合格的人才已成為當(dāng)前石油類(lèi)多個(gè)學(xué)科教育發(fā)展的研究熱點(diǎn)。

一、大數(shù)據(jù)發(fā)展及應(yīng)用

2012年以后，美國(guó)、日本、法國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)等陸續(xù)將大數(shù)據(jù)上升為國(guó)家戰(zhàn)略的高度。同時(shí)，黨中央在2015年十八屆五中全會(huì)中明確提出了“實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近5年發(fā)展，大數(shù)據(jù)在我們生活中已無(wú)處不在，應(yīng)用于各行各業(yè)，包括金融、汽車(chē)、餐飲、電信、物流和娛樂(lè)等在內(nèi)的社會(huì)各行各業(yè)，如下所述為大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)的具體應(yīng)用。

1.制造業(yè)，利用工業(yè)大數(shù)據(jù)提升制造業(yè)水平，包括產(chǎn)品故障診斷與預(yù)測(cè)、分析工藝流程、改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)過(guò)程能耗、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度及計(jì)劃。

2.互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，借助互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)，分析客戶(hù)消費(fèi)行為、喜好和點(diǎn)擊率等，進(jìn)行商品推薦和針對(duì)性廣告投放。

3.汽車(chē)行業(yè)，基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)汽車(chē)無(wú)人駕駛。

4.金融行業(yè)，在股市高頻交易、社交情緒分析和信貸風(fēng)險(xiǎn)分析的金融三大創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。

5.電信行業(yè)，基于大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)客戶(hù)上網(wǎng)時(shí)段分析，及時(shí)掌握客戶(hù)使用信息，制定針對(duì)消費(fèi)套餐吸引客戶(hù)。

6.餐飲行業(yè)，利用大數(shù)據(jù)分析客戶(hù)就餐喜好和時(shí)段，及時(shí)推送信息，徹底改變傳統(tǒng)餐飲就餐和經(jīng)營(yíng)模式。

7.物流行業(yè)，利用大數(shù)據(jù)制定新型物流網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化物流調(diào)度，提高物流時(shí)長(zhǎng)，降低物流成本。

8.城市管理，可以利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能公交、災(zāi)害預(yù)防、環(huán)保監(jiān)測(cè)和城市規(guī)劃等。

9.個(gè)人生活，利用大數(shù)據(jù)和穿戴式硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)個(gè)人生活大數(shù)據(jù)管理，給出個(gè)人健康狀態(tài)，建立良好的生活行為習(xí)慣，提供各類(lèi)個(gè)性化定制服務(wù)。

二、石油行業(yè)及機(jī)械學(xué)科特點(diǎn)分析

在石油化工行業(yè)具有如下特點(diǎn)：生產(chǎn)工藝過(guò)程復(fù)雜，設(shè)備種類(lèi)繁多、體積龐大;石油石化設(shè)備設(shè)施價(jià)格昂貴，運(yùn)維成本高;行業(yè)具有高危性，對(duì)安全要求極為嚴(yán)格;石油的勘探、開(kāi)發(fā)、加工難度日益增大;設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與故障判斷智能化程度不足;信息化管理程度低;存在能耗及污染問(wèn)題等。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效解決行業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾、增強(qiáng)行業(yè)創(chuàng)新能力、減小安全環(huán)保壓力。有必要在石油機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生教育中貫穿大數(shù)據(jù)技術(shù)在石油化工領(lǐng)域中的應(yīng)用，包括油氣數(shù)字化生產(chǎn)與運(yùn)輸、長(zhǎng)輸管道風(fēng)險(xiǎn)完整性管理、石油石化生產(chǎn)安全管理等，有助于學(xué)生了解大數(shù)據(jù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用，為石油化工領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展提供思路，為石油機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)化人才成長(zhǎng)奠定理論基礎(chǔ)。

機(jī)械工程作為工科傳統(tǒng)的一級(jí)學(xué)科，主要研究各類(lèi)機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和服務(wù)等全壽命周期中理論和技術(shù)的工程學(xué)科，其基本任務(wù)是融合機(jī)械科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)，現(xiàn)階段開(kāi)設(shè)的課程主要為機(jī)械原理、力學(xué)、制造、材料方面，并沒(méi)有涉及信息科學(xué)方向，究其原因是我國(guó)一直在進(jìn)行“工業(yè)2.0補(bǔ)課，工業(yè)3.0普及”工作。而隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展，工業(yè)已進(jìn)入信息化時(shí)代，無(wú)論是德國(guó)的“工業(yè)4.0”，還是美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，大數(shù)據(jù)在新一輪機(jī)械相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。在石油石化生產(chǎn)中，從勘探、開(kāi)發(fā)、煉制、運(yùn)輸、銷(xiāo)售和管理等每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)具有復(fù)雜程度高、種類(lèi)多樣、類(lèi)型差異化大等特點(diǎn)，然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘、分析以及預(yù)測(cè)等已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代石油企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的需要。近年來(lái)，中海油、中石油、中石化等大型央企開(kāi)始研究和利用工業(yè)大數(shù)據(jù)，將其應(yīng)用到石油勘探、開(kāi)發(fā)、管理、生產(chǎn)、輸送等各個(gè)方面，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)及分析模型，從而能夠有效解決行業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾、增強(qiáng)行業(yè)創(chuàng)新能力，減小安全環(huán)保壓力，對(duì)現(xiàn)有石油企業(yè)鏈起到降本增效的作用。所以，無(wú)論是普通機(jī)械制造還是石油行業(yè)，對(duì)大學(xué)生開(kāi)展工業(yè)大數(shù)據(jù)及應(yīng)用課程、提升學(xué)生工業(yè)大數(shù)據(jù)思維以及在傳統(tǒng)機(jī)械制造基礎(chǔ)上利用大數(shù)據(jù)提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快效率，迎接新一輪產(chǎn)業(yè)革命具有重要的意義。

三、工業(yè)大數(shù)據(jù)與石油機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)融合創(chuàng)新

工業(yè)大數(shù)據(jù)與石油機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)融合創(chuàng)新將以工業(yè)4.0作為引入點(diǎn)，提倡以?xún)r(jià)值創(chuàng)造為核心的工業(yè)轉(zhuǎn)型新思維，提出工業(yè)4.0環(huán)境下的大數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造體系，旨在引導(dǎo)學(xué)生了解工業(yè)轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)，了解國(guó)際工業(yè)4.0環(huán)境下大數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造體系，在工業(yè)2.0、3.0的基礎(chǔ)上，利用大數(shù)據(jù)建立新的價(jià)值鏈，通過(guò)數(shù)據(jù)將終端用戶(hù)和制造系統(tǒng)相連接，不斷挖掘用戶(hù)需求缺口，產(chǎn)生新的價(jià)值。同時(shí)，課程設(shè)置中應(yīng)該介紹數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造的設(shè)計(jì)與實(shí)踐技術(shù)，從數(shù)據(jù)的建立、挖掘到數(shù)據(jù)的管理、識(shí)別，分析以及彈性化的自調(diào)節(jié)能力和優(yōu)化能力，建立以CPS（Cyber-Physical System）為核心的數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造體系架構(gòu)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)工業(yè)大數(shù)據(jù)介紹整體的框架體系，并且需要介紹價(jià)值模式創(chuàng)造的商業(yè)模式設(shè)計(jì)，如何化創(chuàng)新為價(jià)值創(chuàng)造，尋找有價(jià)值的“GAP（空缺）”。

同時(shí)，要分析清楚工業(yè)大數(shù)據(jù)在石油石化行業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)狀，包括石油系統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、油氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)大數(shù)據(jù)分析、油氣裝備健康數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。課程第六章主要介紹工業(yè)大數(shù)據(jù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，主要從智能裝備、智能工廠、智能服務(wù)三個(gè)方面給出一些利用工業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行價(jià)值創(chuàng)造的典型實(shí)踐案例，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)的理解。

在石油機(jī)械類(lèi)大學(xué)生培養(yǎng)中開(kāi)展工業(yè)大數(shù)據(jù)及應(yīng)用相關(guān)課程，符合當(dāng)下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)，課程也提供了將工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用到現(xiàn)有石油生產(chǎn)系統(tǒng)中的方法，這有助于該類(lèi)學(xué)科學(xué)生發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，盡快融入石油行業(yè)工業(yè)4.0背景下新一輪的產(chǎn)業(yè)升級(jí)改革中，并為未來(lái)的油氣裝備制造系統(tǒng)搭建無(wú)憂(yōu)的環(huán)境，滿(mǎn)足中國(guó)目前極度缺乏的大數(shù)據(jù)分析人才需要，迎合《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，能夠大大提升學(xué)生在未來(lái)社會(huì)的適應(yīng)力，提升學(xué)生畢業(yè)水準(zhǔn)，學(xué)會(huì)機(jī)械工業(yè)大數(shù)據(jù)思維去進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品制造服務(wù)。

四、結(jié)論

《中國(guó)制造2025》的推進(jìn)實(shí)施，需要產(chǎn)、學(xué)、研各方面更富創(chuàng)新精神的結(jié)合，需要重視和開(kāi)展工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，需要培養(yǎng)大批工業(yè)大數(shù)據(jù)分析人才。目前中國(guó)的人才教育體系中極度缺乏大數(shù)據(jù)分析人才，產(chǎn)業(yè)界不了解工業(yè)大數(shù)據(jù)分析的工具和方法，不了解大數(shù)據(jù)分析如何幫助實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型以及如何為更多客戶(hù)創(chuàng)造有價(jià)值的服務(wù)。產(chǎn)業(yè)與教育的結(jié)合是必不可少的，教育的專(zhuān)業(yè)設(shè)置必須與時(shí)俱進(jìn)，與傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的融合創(chuàng)新也必須有機(jī)發(fā)展。

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編輯 張 慧