面向大數(shù)據(jù)的智能制造發(fā)展探究

王 鐵 金向穎 /文

近年來(lái)，隨著工業(yè)化和信息化技術(shù)的不斷演變和革新，智能制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，并引領(lǐng)著新一代的工業(yè)革命發(fā)展。當(dāng)前，智能制造還處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，如果能通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)分析工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，對(duì)海量的工業(yè)化數(shù)據(jù)進(jìn)行異構(gòu)分析和智能分析，推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，那將是智能制造與大數(shù)據(jù)應(yīng)用的“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，也必將推動(dòng)智能制造的新一輪升級(jí)和發(fā)展。

大數(shù)據(jù)在智能制造業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)發(fā)布的《中國(guó)制造2025》，是將中國(guó)制造打造成中國(guó)智造的藍(lán)皮書(shū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010～2017年，我國(guó)制造業(yè)增加值呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，2016年我國(guó)制造業(yè)增加值為22.35萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)6.8%，2017年我國(guó)制造業(yè)增加值為24.06萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)近7%。在大數(shù)據(jù)背景下，智能制造業(yè)要持續(xù)飛速發(fā)展，就需要利用數(shù)據(jù)整合產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈，在產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)流程重組等環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)更有效的供應(yīng)鏈管理，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的生命周期。

大數(shù)據(jù)助推智能制造快速發(fā)展

優(yōu)化生產(chǎn)資源使用。機(jī)器生產(chǎn)效率提高，讓從事低級(jí)、重復(fù)勞動(dòng)的人們從中抽身，做更多有價(jià)值的事情，讓企業(yè)更多人去做腦力工作。富士康工廠所實(shí)現(xiàn)的著名的“關(guān)燈生產(chǎn)”，就是其公司的工程師與生產(chǎn)者在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)用手機(jī)、平板控制和監(jiān)控所有現(xiàn)場(chǎng)流程，機(jī)器人通過(guò)傳感器感知，不需要有光線用虛擬信號(hào)來(lái)處理所應(yīng)該搬運(yùn)、儲(chǔ)存甚至工作物件的傳送。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析與決策，企業(yè)資源儲(chǔ)存量、產(chǎn)品出售量、客戶(hù)需求量都得以測(cè)算，從預(yù)測(cè)生產(chǎn)、計(jì)劃生產(chǎn)到現(xiàn)在的模擬訂單生產(chǎn)，不僅能降低企業(yè)資源的浪費(fèi)，還能優(yōu)化企業(yè)現(xiàn)有資源的配置。

優(yōu)化供應(yīng)鏈管理。如今的供應(yīng)鏈管理不同于以往ERP系統(tǒng)，現(xiàn)在較廣泛地稱(chēng)之為“智能制造”，通過(guò)信息技術(shù)收集來(lái)自用戶(hù)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要以用戶(hù)需求數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的推動(dòng)力，而且這種系統(tǒng)與供應(yīng)商連接，數(shù)據(jù)運(yùn)用云技術(shù)等技術(shù)篩選分析傳到制造廠中，很快可以進(jìn)行生產(chǎn)樣品，再進(jìn)行報(bào)價(jià)，保證了企業(yè)的交貨速度。

優(yōu)化市場(chǎng)分析。將大量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，將有價(jià)值的信息進(jìn)行計(jì)算分析并進(jìn)一步做出決策，促使制造業(yè)從制造導(dǎo)向走向市場(chǎng)導(dǎo)向，再走向客戶(hù)需求導(dǎo)向，換句話說(shuō)，分析顧客行為，從數(shù)據(jù)中得出顧客的需求，為顧客創(chuàng)造出更多的價(jià)值，將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)問(wèn)題通過(guò)產(chǎn)品重組和過(guò)程重組，面向顧客的千差萬(wàn)別的個(gè)性化需求，運(yùn)用現(xiàn)代一系列高新的信息技術(shù)，把產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問(wèn)題全部或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，不僅明確市場(chǎng)需求，也滿足了顧客的特殊需求。

優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。企業(yè)在日常生產(chǎn)過(guò)程中，分析供應(yīng)鏈中存在的問(wèn)題，以減少因此環(huán)節(jié)造成產(chǎn)品的質(zhì)量差，減少不必要的損失。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)越多，分析就越詳細(xì)，在信息量足夠的情況下，生產(chǎn)線上機(jī)器人通過(guò)自學(xué)，對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行分析，從而使得流程設(shè)計(jì)合理化、目的化，提升良品率。這樣一套較完整的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品的參數(shù)、誤差的校驗(yàn)更加精確，使得產(chǎn)品的質(zhì)量水平得以提升。

大數(shù)據(jù)在智能制造應(yīng)用還需解決的問(wèn)題

機(jī)器學(xué)習(xí)能力有待進(jìn)一步提升

智能工廠通過(guò)與智能制造系統(tǒng)的無(wú)縫連接，通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)器自學(xué)能力，實(shí)現(xiàn)更高程度的智能控制和優(yōu)化控制。但是就目前而言，機(jī)器自學(xué)能力還未達(dá)到實(shí)施階段，也無(wú)法從事超精細(xì)工作。

大數(shù)據(jù)應(yīng)用程度還有待進(jìn)一步挖掘

智能制造產(chǎn)業(yè)從不缺少數(shù)據(jù)，但即使產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效科學(xué)的收集還較為困難。再者，數(shù)據(jù)收集完成后還面臨缺乏對(duì)信息進(jìn)行精準(zhǔn)分析的工具和與之相配套的設(shè)施。所以，大數(shù)據(jù)與智能制造的結(jié)合，需要大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)相當(dāng)成熟。

大數(shù)據(jù)在智能制造中的應(yīng)用展望

大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)分析一直是我國(guó)科研單位和企業(yè)單位的重點(diǎn)學(xué)習(xí)方向，人工智能產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)研究也越來(lái)越多，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)在智能制造中的應(yīng)用還需要進(jìn)一步發(fā)力。

加強(qiáng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)以及企業(yè)分析管控平臺(tái)

目前國(guó)內(nèi)對(duì)大數(shù)據(jù)的研究主要集中在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的管理、分布式存儲(chǔ)和計(jì)算、大數(shù)據(jù)的ETL清洗等方面，但缺乏對(duì)工業(yè)化大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性和實(shí)效性的建設(shè)，缺乏能夠覆蓋企業(yè)數(shù)據(jù)分析全過(guò)程的工具。

加強(qiáng)智能制造大數(shù)據(jù)質(zhì)量分析體系的建設(shè)

目前智能制造行業(yè)的大數(shù)據(jù)質(zhì)量分析體系還不完善，沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的體系衡量標(biāo)準(zhǔn)，也無(wú)法滿足現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。只有加強(qiáng)工業(yè)化大數(shù)據(jù)質(zhì)量分析體系的建設(shè)，才能充分發(fā)揮出工業(yè)化和信息化的市場(chǎng)引領(lǐng)作用，才能夠讓中國(guó)制造走向世界。

加強(qiáng)智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析人才的建設(shè)

目前智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)人才市場(chǎng)需求巨大，供應(yīng)卻十分不足。此外大數(shù)據(jù)人才在具備大數(shù)據(jù)相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，還需要精通相關(guān)智能行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。因此實(shí)施人才戰(zhàn)略，加強(qiáng)智能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)人才隊(duì)伍建設(shè)，才能為智能化產(chǎn)業(yè)提供有力的人力支撐和保障，才能夠更好地服務(wù)于現(xiàn)代化的智能產(chǎn)業(yè)。