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“中国制造2025”需要有自主知识产权的工业大数据

2016-10-25 14:36 次浏览 分类:行业新闻

“中国制造2025”需要有自主知识产权的工业大数据

  “工业大数据是新工业革命的核心动力,工业化需要大数据的支撑,我们应该对工业大数据有足够的重视。”日前,在2016中国大数据产业生态大会暨中国大数据产业生态联盟成立大会上,中国工程院院士、国家企业信息化应用支撑软件工程技术研究中心主任孙家广阐述了工业大数据的重要性,并详细介绍了工业大数据的实际应用情况。

  大数据是工业转型发展的重要抓手

  从国际上来说,德国的工业4.0、美国的工业互联网、中国的“中国制造2025”,都提出要从传统的信息化发展转向智能化发展,从关注传统的信息转向关注数据。德国莱比锡商学院院长潘安德认为,大数据是工业4.0的核心。美国波士顿咨询公司认为,大数据及分析是工业4.0的9个支柱技术之首。从麦肯锡公司统计的美国存储的数据总量分布情况来看,数据量最大的行业在工业部门,离散制造业的数据总量排在第一位。工业大数据已经成为社会资产的重要组成部分。

  “德国工业4.0和美国工业互联网的提出,都是以大数据作为基础的。工业大数据已经成为国际领先企业优先发展的重点。”孙家广举例,美国GE公司联合Pivotal公司向全球开放工业互联网云平台Predix,在互联网平台上进行工业企业大数据的开发和利用,迄今已经投入10亿美元。西门子也推出了Sinalytics数字化服务平台,作为其实现工业4.0的重要抓手。德国SAP公司也开发了面向物联网应用和实施数据处理的HANA大数据平台。美国的PTC公司以27亿美元收购了工业物联网大数据云平台公司Axeda。“工业大数据已经受到了国际知名企业的高度重视。”孙家广表示。

  2015年8月31日,国务院印发了《促进大数据发展行动纲要》,明确部署“工业和新兴产业大数据工程”。“对我国来说,工业大数据也是国家大数据战略的重要组成部分。”孙家广指出,“也就是说,要用大数据把工业的产供销各个领域以及全生命周期融合起来,提高生产效率、降低成本、减少污染排放。工业大数据也是中国工业转型升级、创新驱动发展的重要抓手。” 

  重视工业大数据的集成与关联

  孙家广认为,工业大数据是“制造智能”的重要来源。要把CAD(计算机辅助设计)、CAE(工程设计中的计算机辅助工程)、ERP(企业资源计划)、MES(生产信息化管理系统)、MRO(维护、维修、运行)等信息孤岛的传统信息化工具产生的数据收集起来、集成起来,支撑现在的智能制造,即支撑智能产品、智能生产、智能服务和智能回收全过程。

  工业大数据的主要来源就是信息化的数据、物联网的数据以及跨界数据的整合,其中就包含产业的数据、工业制造本身的数据、传统信息化的数据等。“关键要把数据收集起来。”孙家广强调,现在的工业数据都是离散的,在各自的磁盘上。所以要加大对数据的采集力度。

  “当然,智能产品本身就会制造数据、产生数据。”孙家广举例,陕西鼓风机(集团)有限公司在其提供给客户的鼓风机上装了163个传感器,每15秒采集一次数据。把应用于全世界钢铁行业、发电行业的由该公司提供的鼓风机的数据全都综合采集起来,就形成了大数据。

  孙家广指出,大数据具有数据模态多样、结构关系复杂、数据通量大、协作专业多等特点,总结起来就是“多模态、高通量、强关联”。工业大数据不仅与产品的零部件相关,与整个系统相关,还与用户相关。工业大数据的应用特征不仅是产业链关联、信息物理关联,还是跨界关联。

  统计数据显示,制造业仍然是世界经济的主体,但传统制造业的占比持续下降,生产性服务业比重越来越大。“在这个过程中,设计、制造、维修、运行、再制造等先进制造业,与金融、物流、能源、环境、保险等‘互联网+’产业,可以通过工业大数据进行连接,把涉及用户的各个方面都关联起来。”孙家广表示。

  怎样应用工业大数据?

  “工业大数据也将促进中国制造的供给侧结构性改革。从中国制造到中国创造,从生产型制造到服务型制造,关键是数据,有了数据才能够创造,有了数据才能够从产品制造到服务制造。”孙家广举例介绍了工业大数据在工业制造中的应用。

  陕鼓依靠大数据拓展透平工业服务领域。对于以动力装备为核心的流程企业客户,陕鼓提供基于托管的远程设备管理支持;对于设备健康管理客户,陕鼓提供设备长期状态分析与设备全生命周期管理决策;对于产品用户,陕鼓提供设备健康管理及检修维护支持。

  “凭借以远程数据为基础的备件预测供应、预知性检修维修,2014年陕鼓实现服务产值增加2.09亿元,为客户节约设备维护费用近3亿元。”孙家广介绍,陕鼓每个鼓风机上的163个传感器每15秒采集一次数据。这个工业大数据能实时、准确地知道其鼓风机在什么地方、运营状态如何,能够进行及时的指导、维修和保养。此外,陕鼓利用大数据实现“叶片断裂故障”原因追溯,实现从产品修复到新产品设计研发,再到产品的参数化、标准化、系列化。2013年,陕鼓对韩国现代TRT(高炉煤气余压透平发电装置)转子进行改进修复,采取了喷丸、热喷涂、扩大叶根齿与榫槽接触面积等措施,使TRT发电量提高了3%。

  三一重工利用大数据重构工程机械产业生态链。围绕智能制造,以产业链各环节产生的数据为依托,三一重工建立起“互联网+”产业链生态,协同发展,优化并提高资源利用效率,提升产业整体竞争力。

  “三一重工通过构建数据驱动的产品研发体系,打通研发环节和服务环节的数据闭环通路,领先同行业企业,在数字化驱动、智能化产品创新方面形成了小步快跑、快速迭代的研发流程。”孙家广介绍,三一重工一方面帮助上游配件供应商实现精细生产,另一方面将易损件备件呆滞库存降低40%以上,每年为下游经销商减少备件库存费用超过3亿元。面向下游用户,三一重工为全国9000余个搅拌站提供从原料到工地的搅拌站设备的全套管理服务,通过开工数据精准判断用户当前经营状况与信用风险,以此为依托提供和管理近300亿元的设备融资租赁、保险等金融服务。

  “有人说,中国目前处在工业2.5阶段。其实,处在哪个阶段不重要,重要的是,我们已经处在了大数据的时代,我们就理所当然地要用大数据(DT)来促进传统产业的升级改造。”孙家广表示,工业大数据支撑着“中国制造2025”的实现,从工业IT(工业信息化)到CT(工业互联网),再到DT(大数据),这是必然的发展过程。

  孙家广建议,要提升中国制造业的整体水平,就要自主构建“云+端”工业大数据的软件生态,使工业大数据在价值、工具、理论3个主要方面有所突破;“中国制造2025”需要有更多具有自主知识产权的工业大数据作为支撑。

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舞阳钢铁有限责任公司是我国首家宽厚钢板生产和科研基地,我国重要的宽厚钢板国产化替代进口基地,中国500强企业。现有资产总额132亿元,职工一万余人。具有年产钢500万吨、宽厚钢板300万吨、销售收入百亿元以上的综合实力。舞阳钢铁因特而建,因特而兴,奠定了在中国宽厚钢板行业的特殊而重要的地位。舞阳钢铁于1970年建厂,原为国防军工项目。1978年9月,曾经号称我国“轧机之王”的河钢舞钢4200mm宽厚板轧机建成投产,一举结束了中国不能生产特宽特厚钢板的历史。