
一文读懂工业大数据的脉络
工业大数据不同于大数据,具有自己独特的特征。本文着重从工业大数据的定义与范畴、来源、特征、技术及应用领域、面临的问题等,全面剖析工业大数据的方方面面,让你一文读懂工业大数据的脉络!
工业大数据是指在工业领域中,围绕典型智能制造模式,从客户需求到销售、到订单、计划、研发、设计、工艺、制造、采购、供应、库存、发货和交付、售后服务、运维、报废或回收再制造等整个产品全生命各个环节所产生的各类数据及相关技术和应用的总称,其以产品数据为核心,极大延展了传统工业数据范围,同时还包括工业大数据相关技术和应用。
——工业大数据来源——
我们所谈的工业大数据,不完全等同于企业信息化软件中流淌的数据,从业界的共识看,主要来源有三类,第一类是企业经营相关的业务数据,这类数据来自企业信息化范畴,包括企业资源计划(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)和环境管理系统(EMS)等,此类数据是工业企业传统的数据资产。
第二类是机器设备互联数据,主要是指工业生产过程中,装备、物料及产品加工过程的工况状态、环境参数等运营情况数据,通过MES系统实时传递,目前在智能装备大量应用的情况下,此类数据量增长最快。
第三类是企业外部数据,这包括了工业企业产品售出之后的使用、运营情况的数据,同时还包括了大量客户、供应商、互联网等数据状态。
——工业大数据特征——
笔者曾就工业大数据特征及数据驱动工业价值创造等话题,专门采访过工业大数据领域知名专家——美国科学基金会(NSF)智能维护系统(IMS)中心主任李杰教授,他表示:工业大数据与互联网大数据最大的区别在于工业大数据有非常强的目的性,而互联网大数据更多的是一种关联的挖掘,是更加发散的一种分析。
除此之外,两者在数据的特征和面临的问题方面也有不同。有别于互联网大数据,工业大数据的分析技术核心要解决“3B”问题:
1)Below Surface —— 隐匿性,即需要洞悉背后的意义
工业环境中的大数据与互联网大数据相比,最重要的不同在于对数据特征的提取上面,工业大数据注重特征背后的物理意义以及特征之间关联性的机理逻辑,而互联网大数据则倾向于仅仅依赖统计学工具挖掘属性之间的相关性。
2)Broken —— 碎片化,即需要避免断续、注重时效性
相对于互联网大数据的量,工业大数据更注重数据的全,即面向应用要求具有尽可能全面的使用样本,以覆盖工业过程中的各类变化条件、保障从数据中能够提取以反映对象真实状态的信息全面性。因此,工业大数据一方面需要在后端的分析方法上克服数据碎片化带来的困难,利用特征提取等手段将这些数据转化为有用的信息,另一方面,更是需要从数据获取的前端设计中以价值需求为导向制定数据标准,进而在数据与信息流通的平台中构建统一的数据环境。
3)Bad Quality —— 低质性,即需要提高数据质量、满足低容错性
数据碎片化缺陷来源的另一方面也显示出对于数据质量的担忧,即数据的数量并无法保障数据的质量,这就可能导致数据的低可用率,因为低质量的数据可能直接影响到分析过程而导致结果无法利用,但互联网大数据则不同,其可以只针对数据本身做挖掘、关联而不考虑数据本身的意义,即挖掘到什么结果就是什么结果,最典型的就是经过超市购物习惯的数据挖掘后啤酒货架就可以摆放在尿不湿货架的对面,而不用考虑他们之间有什么机理性的逻辑关系;
换句话说,相比于互联网大数据通常并不要求有多么精准的结果推送,工业大数据对预测和分析结果的容错率远远比互联网大数据低的多。互联网大数据在进行预测和决策时,仅仅考虑的是两个属性之间的关联是否具有统计显著性,其中的噪声和个体之间的差异在样本量足够大时都可以被忽略,这样给出的预测结果的准确性就会大打折扣。比如当我觉得有70%的显著性应该给某个用户推荐A类电影,即使用户并非真正喜欢这类电影也不会造成太严重的后果。但是在工业环境中,如果仅仅通过统计的显著性给出分析结果,哪怕仅仅一次的失误都可能造成严重的后果。
——工业大数据技术:算法与模型——
有了工业数据的大量积累,但并不等于直接的商业收益,中间隔着一道非常关键的通道——工业大数据技术。近几年,很多大数据专家和行业专家也在争执:数据量重要还是大数据算法更重要,双方各执一词。比如Googole就认为数据量的多寡至关重要,甚至直言:更多的数据胜过更好的算法。这种观点与我们意识认知中的“信息越多,就越靠近真相”类似。
而如《The Signal and the Noise》(信号与噪声,作者Nate Silver),这本书里面的一个观点是“更多的数据意味着更多的噪声。信号是真相,噪声却使我们离真相越来越远。”所以,人们需要构建有效的算法和模型,去识别和认知何为真相。
在这里暂不讨论到底是数据量重要还是算法模型更重要,但针对工业大数据的有效利用,肯定离不开工业大数据的分析技术。
——工业大数据应用领域(场景)——
一、研发设计:主要用于提高研发人员的研发创新能力,研发效率和质量,支持协同设计,具体体现在:(1)、基于模型和仿真的研发设计;(2)、基于产品生命周期的设计;(3)、融合消费者反馈的设计
二、在复杂生产过程优化的应用:(1)、工业物联网生产线;(2)、生产质量控制;(3)、生产计划与排程;
三、在产品需求预测中的应用
四、在工业供应链优化中的应用
——工业大数据应用发展存在的主要问题——
《工业大数据白皮书2017年版》指出,研究与应用工业大数据,产品大数据是核心,物联大数据是实现手段,集成贯通是基础(业务模式、商业和价值驱动、关键抽取和应用)。而在实践过程中,这三个方面都存在不同程度的难点。
《工业大数据白皮书2017年版》封面
1、产品大数据:产品大数据是工业大数据的根源与核心,但工业制造业领域涵盖十分广泛,行业种类繁多,产品种类数量庞大且仍在不断增长,如何规范产品大数据的定义与分类方法,建立规范的、属性明确的、可查询可追溯可定位的产品大数据,将是顺利应用工业大数据的前提。
2、物联接入设备:物联大数据是实现工业大数据畅通流动的必要手段,但在工业实际应用中,工业软件、高端物联设备不具备国产自主可控性,物联接入的高端设备的读写不开放,形成设备信息的孤岛,数据流通不畅,突破这种束缚是实现工业大数据的关键。
3、信息集成贯通:集成贯通的难点在于商业驱动、打通关键点和环节,掌控产品源和设备,持续优化。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
用 Power BI 制作地图热力图:基于经纬度数据的实践指南 在数据可视化领域,地图热力图凭借直观呈现地理数据分布密度的优势,成 ...
2025-07-24解析 insert into select 是否会锁表:原理、场景与应对策略 在数据库操作中,insert into select 是一种常用的批量数据插入语句 ...
2025-07-24CDA 数据分析师的工作范围解析 在数字化时代的浪潮下,数据已成为企业发展的核心资产之一。CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-07-24从 CDA LEVEL II 考试题型看 Python 数据分析要点 在数据科学领域蓬勃发展的当下,CDA(Certified Data Analyst)认证成为众多从 ...
2025-07-23用 Python 开启数据分析之旅:从基础到实践的完整指南 在数据驱动决策的时代,数据分析已成为各行业不可或缺的核心能力。而 Pyt ...
2025-07-23鸢尾花判别分析:机器学习中的经典实践案例 在机器学习的世界里,有一个经典的数据集如同引路明灯,为无数初学者打开了模式识别 ...
2025-07-23解析 response.text 与 response.content 的核心区别 在网络数据请求与处理的场景中,开发者经常需要从服务器返回的响应中提取数 ...
2025-07-22解析神经网络中 Softmax 函数的核心作用 在神经网络的发展历程中,激活函数扮演着至关重要的角色,它们为网络赋予了非线性能力, ...
2025-07-22CDA数据分析师证书考取全攻略 一、了解 CDA 数据分析师认证 CDA 数据分析师认证是一套科学化、专业化、国际化的人才考核标准, ...
2025-07-22左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 左偏态分布转正态分布:方法、原理与实践 在统计分析、数据建模和科学研究中,正态分 ...
2025-07-22你是不是也经常刷到别人涨粉百万、带货千万,心里痒痒的,想着“我也试试”,结果三个月过去,粉丝不到1000,播放量惨不忍睹? ...
2025-07-21我是陈辉,一个创业十多年的企业主,前半段人生和“文字”紧紧绑在一起。从广告公司文案到品牌策划,再到自己开策划机构,我靠 ...
2025-07-21CDA 数据分析师的职业生涯规划:从入门到卓越的成长之路 在数字经济蓬勃发展的当下,数据已成为企业核心竞争力的重要来源,而 CD ...
2025-07-21MySQL执行计划中rows的计算逻辑:从原理到实践 MySQL 执行计划中 rows 的计算逻辑:从原理到实践 在 MySQL 数据库的查询优化中 ...
2025-07-21在AI渗透率超85%的2025年,企业生存之战就是数据之战,CDA认证已成为决定企业存续的生死线!据麦肯锡全球研究院数据显示,AI驱 ...
2025-07-2035岁焦虑像一把高悬的利刃,裁员潮、晋升无望、技能过时……当职场中年危机与数字化浪潮正面交锋,你是否发现: 简历投了10 ...
2025-07-20CDA 数据分析师报考条件详解与准备指南 在数据驱动决策的时代浪潮下,CDA 数据分析师认证愈发受到瞩目,成为众多有志投身数 ...
2025-07-18刚入职场或是在职场正面临岗位替代、技能更新、人机协作等焦虑的打工人,想要找到一条破解职场焦虑和升职瓶颈的系统化学习提升 ...
2025-07-182025被称为“AI元年”,而AI,与数据密不可分。网易公司创始人丁磊在《AI思维:从数据中创造价值的炼金术 ...
2025-07-18CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在大数据席卷全球的今天,数据已成为企业核心竞争力的重要组成部分。从海量数据中提取有 ...
2025-07-18