工业大数据技术与应用 白皮书

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1、工业大数据技术与应用白皮书王建民清华大学工业互联网联盟工业大数据特设组组长2017.7.3北京白皮书的结构安排What：概念、是什么Why：价值、为什么重要第1章When：历史，怎么来的做业务优化：小改进有Where：典型场景第2章转型升级：大创新用中小企业：双创的第3章业务角度白How：策略皮技术角度第4章书Who：平台工程师第5章How：技术Who：数据分析师第6章How：实践应用案例第7章工业大数据工业数据的总称，包括企业信息化数据、工业物联网数据，以及外部跨界数据。文档图纸数据ERP模型视频集气象地理环境1960-企业信息化数据1995–外部跨界

2、数据2005-工业物联网数据压力速度3工业大数据的来源空间分布企业内部数据，主要是指MES、ERP、PLM等自动化与信息化系统中产生的数据。产业链数据是企业供应链（SCM）和价值链（CRM）上的数据。跨产业链数据，指市场、地理、环境、法律和政府等外部跨界信息和数据。产生主体人和机器是产生工业大数据的主体。由人产生的数据规模的比重将逐步降低；机器数据所占据的比重将越来越大。工业大数据的特征工业大数据符合大数据的4V特征工业大数据反映工业系统本质的新特征“多模态，高通量，强关联”热流体流体海量高速飞机CAD模型行为模型飞机CAD模型行为模型生命初期生

3、命中期材料模型边界条件材料模型边界条件网格化设计需求生命特征机器24*7产生，采集网格化流体求解器概念设计生命初期生命中期热学求解器运行状态频率高，数据量大研发大数据压力场详细设计模型层模型层维修需求温度场设计维修计划几何拓扑网格化仿真分析BOM维修策略建模语言维修策略历史记录结构产品材料产品配置服务保维修规程有限元分析动态模型其它实例核心层障模型维修变更BOM试验数据结果关联实例备品备件中性模型BOM1结构分析电磁使用规范制造BOM关联模型实例运服务评价机翼CAD模型行为模型飞机CAD模型行为模型BOM行追溯实例制造工艺模型BOM2材料模型边界条件材料

4、模型边界条件维修视频声学网格化工装设备制造中性BOM建模规范实例网格化行为模型BOM3飞机CAD模型电磁求解器BOM…故障记录强度求解器工艺仿真材料模型边界条件强度场电磁场工厂布局实例保障流程网格化BOMn制造质量试验报告声学求解器装配试验装备履历声学场包装运输异常报告调试报告巡检记录多学科异构数据信息交互模型数据模态多样,结构关系复杂数据通量大协作专业多典型高端制造企业数据类型可50Hz，500测点/台，2万台风飞行器研发相关专业200多类达300余种,汽轮机35万个零部机，最高可数亿数据点/秒5件数据工业大数据应用特征HitachiAmerica,L

5、td.智慧矿山“跨尺度”需要将毫秒级、分钟级、小时级等不同时间尺度的信息集成起来。“协同性”“牵一发而动全身”。某个业务目标需通过整个企清华大学热能系业乃至供应链上多个相关方的大范围协同才能完成。火电厂是一个耦合性很强的系统“多因素”、“因果性”、“强机理”“多因素”是指影响某个业务目标的因素多，“因果性”源于工业系统对确定性的高度追求，“强机理”是获得高可靠分析结果的保证。信息化与大数据：数据传递vs数据分析末期生命初期（BOL）生命中期(MOL)(EOL)产品设计产品制造安装调试产品档案服务响应维修执行分析服务数据回收再利用面向服产品缺欠面向设

6、装设计务设计改进需求计分析备工艺制供应商评价造设计BOM面向服面向制翻新生产工艺路线问题追溯企务制造影响分析造分析组装制造业自制、采购备件返厂大修技术资料维修产成品服务请服务备件面向服拆解签订实例BOM清洗服务合同产成品求响应管理翻新务分析提出装箱BOM备件准备备件结果技术评价技术资料报废申请要求技术备件发放维修日要求安装测试产品档案状态监测维修需维修计维修计志分析验收入库资产管理故障诊断求管理划管理划执行备件发放挖掘设备采购清单装备件准备回收面向设管理设备设备备件备供货商信息维修备备分析规划采购使用规程运行信息件管理使用企业投入使用状态信生产例行维护息

7、采集部门故障率完好率7工业大数据应用场景：从商务智能到数据智能优化现有业务，实现提质增效研发能力提升生产过程优化服务快速反应推动精准营销促进企业升级转型创新研发设计模式，实现个性化定制建立先进生产体系，支撑智能化生产基于全产业链大数据，实现网络化协同监控产品运行状态和环境，实现服务化延伸促进中小企业创新创业工业大数据实施策略：业务的加减乘除需求牵引，技术驱动，人才支撑加法乘法提质增效构建产业生态，客户定制与供应商进行更有效的业务延伸协同+—X减法除法降低成本聚焦专业化目标，实现更降低次品轻资产的运营降低能耗业务目标：个性化定制、智能

8、化生产、网络化协同、服务化延伸工业大数据实施策略：过程的智能再造将大数据分析结果