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大数据在制造企业中的核心应用

2017-06-15 10:30
九一隐士
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我个人经过近几年与客户交流和参与各种研讨活动,“大数据”的热度逐年攀升。那对于制造企业来说,大数据,到底怎么应用,目前也是众说纷纭。今天利用这篇文章,来说说我的见解。

“德国工业4.0”中明确表示“工业4.0就是大数据驱动的智能制造,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期”。在《中国制造2025》中也提到了“工业企业中生产线处于高速运转,由工业设备所产生、采集和处理的数据量远大于企业中计算机和人工产生的数据,从数据类型看也多是非结构化数据,生产线的高速运转则对数据的实时性要求也更高。”。随着互联网及移动互联网的快速发展,对于非制造企业来说,获取数据的能力变得越来越容易,数据的多样性也越来越丰富。同样,随着云计算的发展,对于大量数据的处理、清洗、分析也不是难事。

可是,对于制造企业来说,商业运作与制造运营之间的数据应用现状就形成了非常鲜明的对比。甚至,概念增多之后,大家对于“大数据”的理解也不尽相同。将“大数据”简单的理解为“规模大”的数据,这是片面的。规模大,是数据处理规模从TB级增长到EB级。另外,还包括对于数据处理的速度,实时性要求在几秒甚至几毫秒内。数据的类型也不仅仅是结构性数据,非结构性数据、语言文本、多媒体数据才是制造企业的数据大军。数据的收集过程造成了数据本身的不确定性、不一致性和多义性,如何结合应用场景分析数据结果,成为了大数据的另外一个关键。制造企业的大数据是与企业产品生命周期紧密相关联的。

目前,制造企业中有20%左右的结构化数据,80%的非结构化数据。如果没有应用相关的信息系统,可能非结构化的数据比例会更高。这也就成为了制造企业应用大数据最困难的或者最不容易突破的核心。接下来,我结合艾普工华自2012年发布UniMax PCT产品以来的应用场景,结合产品生命周期总结分享一下的大数据在制造企业中的核心应用,也就是“工业大数据”的6个应用场景:

1、智能产品远程监控及故障预警诊断

在智能制造体系中,智能产品是企业往服务型制造转型的利器。也同样是为企业在现有体制内创造新的价值和新的商业模式的途径。智能产品的远程监控实现途径主要是安装专用传感器,将产品的运行参数、位置参数、作业数据进行监控,例如:产品工作负载、环境温度、产品温度、作业风险预警等等。

智能产品的故障预警机诊断主要是通过产品出现故障时的工况数据,对故障进行诊断分析,结合故障知识库,同步更新诊断意见。对故障过程进行快速的反应,帮助用户及时解决问题,提高售后服务的质量。目前在市场上的故障诊断,大部分还仅能够实现某个具体问题的预判和处理,还不能自主的学习故障处理模式。随着大数据的收集和知识库的积累,逐渐会提高故障预警和诊断的准确率和及时率。

2、生产运营状态监控

在工业企业产业链的各个环节,将条形码二维码RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAX、MES等技术在工业企业中得到广泛应用,尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用,通过收集由工业现场所产生的设备数据、订单数据、进度数据和故障信息等,经过大数据分析,实时掌握生产运营的状态。

通过生产运营状态的监控,实现整个企业制造过程的透明化,管理者可以得到正确的信息进而对所有制造资源进行全局性的有效评估。例如:已销售的产品可以通过主动性的适时维护得到经济有效的管理。可以结合智能产品的远程整体性的运行信息,形成制造和应用闭环的全生命周期重新设计优化,进而使下一代运行系统得到改进。

3、优化零件库存和可用性

通过分析车间某段时间的生产订单数据和零件库存的关系数据,分析预测订单的需求量,减少关键零部件的非法转移次数,提高库存的控制力。结合供应链的配送数据,实现供应链的优化和分析,进而优化企业零部件库存的成本占用情况和可用性。

需求管理:在大数据背景下,需求预测成为大的核心。通过大数据来做需求预测,能做到自动补货、自动调拨、整体库存分析、备货等,做到在生产排产之前,供应商就将零件送至举例客户最近的中转库。

产品预测:通过大数据来确定:在某时段,某地区,用户购买的产品类型、数量等。

库存补货:经过大数据分析,匹配补货的阶段和时间,保证库存在一个合理的范围内。

健康库存模拟与预测:模拟未来某一个时间点,提前做好采购、备货、周转和退货事务。

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