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)步推動了社會全方面的升級，制造業(yè)也隨之迎來新的轉(zhuǎn)型機(jī)會，而大數(shù)據(jù)正是最具價值的信息技術(shù)之一，傳統(tǒng)制造業(yè)通過與大數(shù)據(jù)相結(jié)合可以轉(zhuǎn)型升級為智能化制造業(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)所面對的挑戰(zhàn)，最后分析了在中國制造業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的積極影響，對促進(jìn)我國制造業(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：隨著個人電腦、智能手機(jī)的性價比越來越高，當(dāng)前社會幾乎人手一部聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。互聯(lián)網(wǎng)的普及使得互聯(lián)網(wǎng)用戶也不斷增長，與之相隨的是用戶數(shù)據(jù)的巨量增長。當(dāng)今世界每秒都有著人力無法統(tǒng)計整理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生(如圖1)，這意味著傳統(tǒng)的很多行業(yè)如果無法從大數(shù)據(jù)中窺破規(guī)律、看清未來邁步的方向，就會被已可以從大數(shù)據(jù)中獲益的競爭對手擊敗[1]。這是一個困難的時代，也是一個遍布機(jī)遇的時代，對任何行業(yè)來說都應(yīng)該積極主動的敞開胸懷擁抱新的大數(shù)據(jù)時代，結(jié)合大數(shù)據(jù)時代新的手段、新的方法去改革自身，爭取實(shí)現(xiàn)自身成功轉(zhuǎn)型，努力做新時代的弄潮兒。制造業(yè)早在上世紀(jì)80年代開始就通過記錄歷史數(shù)據(jù)來管理自身的生產(chǎn)活動[2] 。然而今時不同往日，數(shù)據(jù)量爆炸式的增長要求制造業(yè)必須學(xué)會如何將大數(shù)據(jù)應(yīng)用在生產(chǎn)活動中，從而應(yīng)對日漸增長的海量數(shù)據(jù)。接下來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)飛速上漲而來的海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)無法在我們能接受的時間之內(nèi)用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與整理方法去處理。我們稱符合下述特征的數(shù)據(jù)為大數(shù)據(jù)：每時每刻都在增長、增長數(shù)量巨大、數(shù)據(jù)種類涵蓋廣發(fā)、只有經(jīng)過整合之后才能展現(xiàn)出其價值、無法使用傳統(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。如果能通過合理的方法去挖掘大數(shù)據(jù)，那么它就會展現(xiàn)出它巨大的經(jīng)濟(jì)價值。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得水，獲得用戶的歡迎，從而擊敗其他無法適應(yīng)新潮流競爭對手[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)了三個階段(見圖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年的這段時間，制造業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施對企業(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)來對設(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)化和營銷提供決策依據(jù)。例如在2006年法國制造業(yè)企業(yè)orange通過使用大數(shù)據(jù)綜合管理中心分析了法國高速公路數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲得的海量信息，再通過智能設(shè)備為車輛提供道路信息，從而優(yōu)化了法國的道路交通。

　　進(jìn)入2010年后，制造業(yè)真正迎來了大數(shù)據(jù)時代，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，這類平臺通過將大數(shù)據(jù)的多種技術(shù)結(jié)合在一起，從而可以同時處理多類型的數(shù)據(jù)，并且具有高魯棒性、高穩(wěn)定性、高時效性的特點(diǎn)，同時這類平臺的搭建成本、維護(hù)成本都較低，故而受到了較大的歡迎。目前這類平臺集成的技術(shù)有大數(shù)據(jù)集成技術(shù)、存儲技術(shù)、分析技術(shù)和展示技術(shù)，分為兩類，一類主要提供大數(shù)據(jù)處理工具例如GE的predix工具互聯(lián)網(wǎng)，另一類直接提供大數(shù)據(jù)處理方案，例如美國的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)出符合市場用戶實(shí)際需求且使得用戶滿意的產(chǎn)品是制造業(yè)企業(yè)設(shè)計研發(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)自身不斷累積的銷售經(jīng)驗(yàn)來預(yù)估市場反映，以此來預(yù)測產(chǎn)品如何進(jìn)行設(shè)計和研發(fā)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)量，在產(chǎn)品面市后根據(jù)用戶反映和市場銷售情況來決定是否改進(jìn)產(chǎn)品或者增加產(chǎn)品后續(xù)產(chǎn)量。這種經(jīng)營模式雖然研發(fā)設(shè)計成本較低，但缺點(diǎn)較為突出，熱銷的產(chǎn)品往往因?yàn)榈凸朗袌龇错懚鴮?dǎo)致產(chǎn)品斷貨，而平庸的產(chǎn)品可能因?yàn)楦吖懒耸袌龇错懚鴮?dǎo)致滯銷。通過引入大數(shù)據(jù)平臺，制造業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計之初就能夠清晰的了解用戶實(shí)際需求，并通過分析類似產(chǎn)品的市場數(shù)據(jù)從而對產(chǎn)品的產(chǎn)量可以做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測，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，傳統(tǒng)的SCLM已經(jīng)無法對制造資源提供準(zhǔn)確的預(yù)估，使得原材料和物流、生產(chǎn)活動得不到有效協(xié)調(diào)，拖慢了企業(yè)生產(chǎn)效率。如今，通過引入大數(shù)據(jù)分析平臺，供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品生產(chǎn)流程的實(shí)時監(jiān)測，通過獲取到的生產(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)分析平臺的不斷優(yōu)化，在數(shù)據(jù)存儲容量、數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)可視化等功能上都會有新的突破，SCLM的性能也會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)分析平臺引入制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)階段為企業(yè)帶來了多個方面的影響。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后續(xù)反映不佳，后者卻要企業(yè)在產(chǎn)品產(chǎn)量和利潤上讓步。而通過結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺，企業(yè)可以有效了解市場需求，做到大規(guī)模定制，結(jié)合之前兩類生產(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)擺脫了過往難以整合、處理、分析各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的巨量數(shù)據(jù)的困境，通過實(shí)時監(jiān)測與大數(shù)據(jù)處理方法，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)車間、機(jī)器設(shè)備的良好管理，在決策上也可以通過模擬實(shí)施的方式來降低產(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)通過大數(shù)據(jù)分析平臺能分析產(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進(jìn)行生產(chǎn)并循環(huán)利用，從而降低生產(chǎn)活動對生態(tài)環(huán)境的壓力。

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