大數(shù)據(jù)在制造業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用和影響

　　摘 要 技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了社會(huì)全方面的升級(jí)，制造業(yè)也隨之迎來(lái)新的轉(zhuǎn)型機(jī)會(huì)，而大數(shù)據(jù)正是最具價(jià)值的信息技術(shù)之一，傳統(tǒng)制造業(yè)通過(guò)與大數(shù)據(jù)相結(jié)合可以轉(zhuǎn)型升級(jí)為智能化制造業(yè)，多方位提升自身產(chǎn)能。而如何抓住大數(shù)據(jù)時(shí)代下制造業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，科學(xué)地在制造業(yè)中運(yùn)用大數(shù)據(jù)，正是值得關(guān)注和研究的。本文以制造業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵為切入點(diǎn)，綜合分析了大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的發(fā)展，并對(duì)在制造業(yè)中如何有效應(yīng)用大數(shù)據(jù)做出研討，接著探討了在制造業(yè)中有效應(yīng)用大數(shù)據(jù)所面對(duì)的挑戰(zhàn)，最后分析了在中國(guó)制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的積極影響，對(duì)促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)與大數(shù)據(jù)的綜合發(fā)展具有一定的積極作用。

　　關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù);制造業(yè);應(yīng)用;影響

　　引言：隨著個(gè)人電腦、智能手機(jī)的性?xún)r(jià)比越來(lái)越高，當(dāng)前社會(huì)幾乎人手一部聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。互聯(lián)網(wǎng)的普及使得互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)也不斷增長(zhǎng)，與之相隨的是用戶(hù)數(shù)據(jù)的巨量增長(zhǎng)。當(dāng)今世界每秒都有著人力無(wú)法統(tǒng)計(jì)整理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生(如圖1)，這意味著傳統(tǒng)的很多行業(yè)如果無(wú)法從大數(shù)據(jù)中窺破規(guī)律、看清未來(lái)邁步的方向，就會(huì)被已可以從大數(shù)據(jù)中獲益的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手擊敗[1]。這是一個(gè)困難的時(shí)代，也是一個(gè)遍布機(jī)遇的時(shí)代，對(duì)任何行業(yè)來(lái)說(shuō)都應(yīng)該積極主動(dòng)的敞開(kāi)胸懷擁抱新的大數(shù)據(jù)時(shí)代，結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代新的手段、新的方法去改革自身，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)自身成功轉(zhuǎn)型，努力做新時(shí)代的弄潮兒。制造業(yè)早在上世紀(jì)80年代開(kāi)始就通過(guò)記錄歷史數(shù)據(jù)來(lái)管理自身的生產(chǎn)活動(dòng)[2] 。然而今時(shí)不同往日，數(shù)據(jù)量爆炸式的增長(zhǎng)要求制造業(yè)必須學(xué)會(huì)如何將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在生產(chǎn)活動(dòng)中，從而應(yīng)對(duì)日漸增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)。接下來(lái)將多層次分析制造業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展、應(yīng)用與展望。

　　一、何為大數(shù)據(jù)及其特征

　　伴隨著互聯(lián)網(wǎng)使用人數(shù)飛速上漲而來(lái)的海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)無(wú)法在我們能接受的時(shí)間之內(nèi)用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與整理方法去處理。我們稱(chēng)符合下述特征的數(shù)據(jù)為大數(shù)據(jù)：每時(shí)每刻都在增長(zhǎng)、增長(zhǎng)數(shù)量巨大、數(shù)據(jù)種類(lèi)涵蓋廣發(fā)、只有經(jīng)過(guò)整合之后才能展現(xiàn)出其價(jià)值、無(wú)法使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行分析整理作業(yè)[3]。

　　大數(shù)據(jù)是埋在巨石之下的金礦，是深海之下的石油。如果能通過(guò)合理的方法去挖掘大數(shù)據(jù)，那么它就會(huì)展現(xiàn)出它巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。任何能適應(yīng)大數(shù)據(jù)的行業(yè)或者企業(yè)都能在信息世界如魚(yú)得水，獲得用戶(hù)的歡迎，從而擊敗其他無(wú)法適應(yīng)新潮流競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手[4]。

　　二、大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中發(fā)展

　　大數(shù)據(jù)與制造業(yè)的結(jié)合早在20世紀(jì)90年代就開(kāi)始了，到今天為止制造業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展已歷經(jīng)了三個(gè)階段(見(jiàn)圖2)。

　　第一階段是制造業(yè)生產(chǎn)設(shè)備大數(shù)據(jù)階段，在1990年到2000年的這段時(shí)間，制造業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施對(duì)企業(yè)有著人力難以替代的作用，相關(guān)設(shè)備一旦受損或出現(xiàn)異常可能會(huì)引起嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因而公司引入了監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行管控，從而有效避免設(shè)備異常導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損害。

　　第二階段是大數(shù)據(jù)中心管理階段，制造業(yè)企業(yè)建立數(shù)據(jù)管理中心，通過(guò)使用大數(shù)據(jù)分析軟件從產(chǎn)品各階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中發(fā)掘出客觀規(guī)律，從而為產(chǎn)品的優(yōu)化和營(yíng)銷(xiāo)提供決策依據(jù)。例如在2006年法國(guó)制造業(yè)企業(yè)orange通過(guò)使用大數(shù)據(jù)綜合管理中心分析了法國(guó)高速公路數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲得的海量信息，再通過(guò)智能設(shè)備為車(chē)輛提供道路信息，從而優(yōu)化了法國(guó)的道路交通。

　　進(jìn)入2010年后，制造業(yè)真正迎來(lái)了大數(shù)據(jù)時(shí)代，以前的大數(shù)據(jù)中心為了處理更為海量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱舜髷?shù)據(jù)分析平臺(tái)，這類(lèi)平臺(tái)通過(guò)將大數(shù)據(jù)的多種技術(shù)結(jié)合在一起，從而可以同時(shí)處理多類(lèi)型的數(shù)據(jù)，并且具有高魯棒性、高穩(wěn)定性、高時(shí)效性的特點(diǎn)，同時(shí)這類(lèi)平臺(tái)的搭建成本、維護(hù)成本都較低，故而受到了較大的歡迎。目前這類(lèi)平臺(tái)集成的技術(shù)有大數(shù)據(jù)集成技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、分析技術(shù)和展示技術(shù)，分為兩類(lèi)，一類(lèi)主要提供大數(shù)據(jù)處理工具例如GE的predix工具互聯(lián)網(wǎng)，另一類(lèi)直接提供大數(shù)據(jù)處理方案，例如美國(guó)的NI和IMS。

　　三、大數(shù)據(jù)在制造業(yè)各階段的應(yīng)用

　　3.1 大數(shù)據(jù)在制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)階段的應(yīng)用

　　如何研發(fā)出符合市場(chǎng)用戶(hù)實(shí)際需求且使得用戶(hù)滿(mǎn)意的產(chǎn)品是制造業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)產(chǎn)品的終極目標(biāo)。傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)主要依據(jù)自身不斷累積的銷(xiāo)售經(jīng)驗(yàn)來(lái)預(yù)估市場(chǎng)反映，以此來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品如何進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)量，在產(chǎn)品面市后根據(jù)用戶(hù)反映和市場(chǎng)銷(xiāo)售情況來(lái)決定是否改進(jìn)產(chǎn)品或者增加產(chǎn)品后續(xù)產(chǎn)量。這種經(jīng)營(yíng)模式雖然研發(fā)設(shè)計(jì)成本較低，但缺點(diǎn)較為突出，熱銷(xiāo)的產(chǎn)品往往因?yàn)榈凸朗袌?chǎng)反響而導(dǎo)致產(chǎn)品斷貨，而平庸的產(chǎn)品可能因?yàn)楦吖懒耸袌?chǎng)反響而導(dǎo)致滯銷(xiāo)。通過(guò)引入大數(shù)據(jù)平臺(tái)，制造業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就能夠清晰的了解用戶(hù)實(shí)際需求，并通過(guò)分析類(lèi)似產(chǎn)品的市場(chǎng)數(shù)據(jù)從而對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量可以做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，保證產(chǎn)品“按需生產(chǎn)，按量生產(chǎn)”。

　　3.2 大數(shù)據(jù)在制造業(yè)原材料供應(yīng)階段的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)制造業(yè)在原材料供應(yīng)商主要使用供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)(supply chain logistics management，SCLM)來(lái)降低商品成本和優(yōu)化服務(wù)。然而隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的SCLM已經(jīng)無(wú)法對(duì)制造資源提供準(zhǔn)確的預(yù)估，使得原材料和物流、生產(chǎn)活動(dòng)得不到有效協(xié)調(diào)，拖慢了企業(yè)生產(chǎn)效率。如今，通過(guò)引入大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)獲取到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)為原材料的供應(yīng)提供規(guī)劃依據(jù)，能夠有效降低制造業(yè)企業(yè)在原材料供應(yīng)鏈上的風(fēng)險(xiǎn)和成本，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和服務(wù)質(zhì)量。相信隨著大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的不斷優(yōu)化，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量、數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)可視化等功能上都會(huì)有新的突破，SCLM的性能也會(huì)不斷取得更好的增強(qiáng)。

　　3.3 大數(shù)據(jù)在制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)階段的應(yīng)用

　　將大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)引入制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)階段為企業(yè)帶來(lái)了多個(gè)方面的影響。其一，產(chǎn)品可以做到柔性化生產(chǎn)。傳統(tǒng)制造業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)要么大規(guī)模量產(chǎn)，要么小規(guī)模定制，前者質(zhì)量上不盡如人意用戶(hù)后續(xù)反映不佳，后者卻要企業(yè)在產(chǎn)品產(chǎn)量和利潤(rùn)上讓步。而通過(guò)結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺(tái)，企業(yè)可以有效了解市場(chǎng)需求，做到大規(guī)模定制，結(jié)合之前兩類(lèi)生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn);其二，大數(shù)據(jù)使得傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)擺脫了過(guò)往難以整合、處理、分析各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的巨量數(shù)據(jù)的困境，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與大數(shù)據(jù)處理方法，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)車(chē)間、機(jī)器設(shè)備的良好管理，在決策上也可以通過(guò)模擬實(shí)施的方式來(lái)降低產(chǎn)品生產(chǎn);其三，大數(shù)據(jù)使得傳統(tǒng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，制造業(yè)企業(yè)通過(guò)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)能分析產(chǎn)品周期所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從而夠整合出一種更加科學(xué)環(huán)保的生產(chǎn)模式，使用更清潔的原材料或者能源來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)并循環(huán)利用，從而降低生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力。

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