大数据与工业40

交通学院王亮申大数据与工业4.0大数据工业革命命历程工业4.0的内涵工业4.0带来的冲冲击

纲要要

一、大数数据大数据（bigdata），指无无法在可可承受的的时间范范围内，，用常规规软件工工具进行行捕捉、、管理和和处理的的数据集集合，是是需要新新处理模模式才能能具有更更强的决决策力、、洞察发发现力和和流程优优化能力力来适应应海量、、高增长长率和多多样化的的信息资资产。IBM提出大数据的5V特点：Volume（大量））、Velocity（高速））、Variety（多样））、Value（价值））、Veracity（真实性性）。1、大数据及特点

一、大数数据大数据需要特殊殊的技术术，以有有效地处处理大量量的数据据。适用用于大数数据的技技术，包包括大规规模并行行处理、、数据挖挖掘、分分布式文文件系统统、分布布式数据据库、云计算平台、互联网网和可扩扩展的存存储系统统。数据的最最小基本本单位是是bit，按顺序序给出所所有单位位：bit、Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB。按照进率率1024（2的十次方方）来计计算。如：1

TB

=1,024GB==1,048,576MB2、大数据据的处理理技术

一、大数数据随着互联联网、物物联网、、云计算算等信息息技术与与通信技技术的迅迅猛发展展，数据据量的暴暴涨成了了许多行行业共同同面对的的严峻挑挑战和宝宝贵机遇遇。随着着制造技技术的进进步和现现代化管管理理念念的普及及，制造造业企业业的运营营越来越越依赖信信息技术术。如今今，制造造业整个个价值链链、制造造业产品品的整个个生命周周期，都都涉及到到诸多的的数据。。同时，，制造业业企业的的数据也也呈现出出爆炸性性增长趋趋势。3、大数据据驱动制制造业迈迈向智能化

一、大数数据通过技术术创新与与发展，，以及数数据的全全面感知知、收集集、分析析、共享享，为企企业管理理者和参参与者呈呈现出看看待制造业价值链的的全新视角角。4、大数据据是工业业互联网网的命脉脉在德国““工业4.0”中，通过过信息物物理系统统（CPS）实现工工厂/车间的设设备传感感和控制制层的数数据与企企业信息息系统融融合，使使得生产产大数据据传到云云计算数数据中心心进行存存储、分分析，形形成决策策并反过过来指导导生产。。工业4.0

1760-18501850-19701970-2010工业1.0工业2.0工业3.02010-至今二、工业业革命历历程工业4.0

1760-18501850-19701970-2010工业1.0工业2.0工业3.02010-至今二、工业业革命历历程1769年詹姆斯·瓦特制造了早早期的工工业蒸汽汽机。就是通过过水力和和蒸汽机机实现工厂机械械化。这次工工业革命命的结果果是机械生产产代替了了手工劳劳动，经济社社会从以以农业、、手工业业为基础础转型到到以工业业、机械械制造带带动经济济发展的的新模式式。工业4.0

1760-18501850-19701970-2010工业1.0工业2.0工业3.02010-至今二、工业业革命历历程工业2.0是电气化与与自动化化时代。也就是是在劳动动分工基基础上采采用电力力驱动产产品的大大规模生生产；因因为有了了电力，所以才才进入了了由继电器、、电气自自动化控控制机械设备备生产的的年代。。这次的的工业革革命，通通过零部部件生产产与产品品装配的的成功分分离，开开创了产产品批量量生产的的高效新新模式。。工业4.0

1760-18501850-19701970-2010工业1.0工业2.0工业3.02010-至今二、工业业革命历历程工业3.0是电子信息息化时代代。在升级级工业2.0的基础上上，广泛泛应用电电子与信信息技术术，使制制造过程程自动化化控制程程度再进进一步大大幅度提提高。生生产效率率、良品品率、分分工合作作、机械械设备寿寿命都得得到了前前所未有有的提高高。在此此阶段，，工厂大大量采用用由PC、PLC//单片机等真正电电子、信信息技术术自动化化控制的的机械设设备进行行生产。。自此，，机器能能够逐步步替代人人类作业业，不仅仅接管了了相当比比例的“体力劳劳动”，还接管管了一些些“脑力劳劳动”。工业4.0

1760-18501850-19701970-2010工业1.0工业2.0工业3.02010-至今三、工业业4.0的内涵工业4.0描述了由由集中式控控制向分分散式增增强型控控制的基基本模式式转变，目标是建立一一个高度度灵活的的个性化和和数字化化产品与与服务的的生产模模式。这是继继机械、、电气和和信息技技术的前前三次工工业革命命之后，，物联网和制造业业服务所所带来的的第四次次工业革革命。在在这种模模式中，，传统的的行业界界限将消消失，并并会产生生各种新新的活动动领域和和合作形形式，创创造新价价值的过过程正在在发生改改变，产产业链分分工将被被重组。。

三、工业业4.0的内涵物联网就是物物物相连的的互联网网。（1）物联网的的核心和和基础仍仍然是互互联网，，是在互互联网基基础上的的延伸和和扩展的的网络；；（2）其用户端端延伸和和扩展到到了任何何物品与与物品之之间，进进行信息交换换和通信信，也就是是物物信信息。

从消费意义义上来说说，工业4.0就是一个个将生产产原材料料、智能能工厂、、物流配配送、消消费者全全部编织织在一起起的大网网。消费费者只需需用手机机下单，，网络就就会自动动将订单单和个性性化要求求发送给给智能工工厂，由由其采购购原材料料、设计计并生产产，再通通过网络络配送直直接交付付给消费费者。如如果用一一个词概概括这个个概念，，就是““互联工厂厂”，就是是通过互互联网等等通信网网络将工工厂与工工厂内外外的事物物和服务务连接起起来，创创造前所所未有的的价值、、构建新新的商业业模式，，甚至还还能解决决很多社社会问题题。三、工业业4.0的内涵

从实质上看看，工业4.0就是IT技术与工工业技术术的融合合。智能工厂厂和智能能生产让用户的的个性定制制化需求得以以满足，，即使是是一次性性的产品品也可以以通过颇颇具收益益的方式式制造出出来。三、工业业4.0的内涵工业4.0概念是德国政政府2013年《高技术战战略2020》确定的十十大未来来项目之之一，并并已上升升为国家家战略，，旨在支支持工业业领域新新一代革革命性技技术的研研发与创创新。工业4.0是实体物物理世界界与虚拟拟网络世世界融合合的时代代。未来来10年，基于于信息息物理系系统（Cyber-PhysicalSystem，CPS）的智能能化，将将使人类类步入以以智能制制造为主主导的第第四次工工业革命命。产品品全生命命周期、、全制造造流程数数字化以以及基于于信息通通信技术术的模块块集成，，将形成成一种高高度灵活活、个性性化、数数字化的的产品与与服务新新生产模模式。

四、工业业4.0带来的冲冲击

德国政府府高度重重视工业业4.0计划。联联邦政府府已责成成教育和和研究部部与经济济部牵头头共同推推进，在在《高技术战战略2020》框架下先先期投资资2亿欧元，，默克尔尔总理也也在多个个重要场场合强调调：““工业4.0””将是德国国一个新新的发展展里程碑碑。在去年的的一项调调查中，，德国47%的公司表表示已经经参与到到“工业业4.0””战略中，，18%的公司表表示正在在参与战战略研究究工作，，12%的公司声声称已经经付诸实实践。国国内很多多公司也也在紧跟跟，如海尔。四、工业业4.0带来的冲冲击

2015年政府工工作报告告首次提提出要实实施“中中国制造造2025”，而《中国制造造业发展展纲要2015~2025》已经国务务院常务务会议审审议通过过，该规规划被称称为中国版工工业4.0规划，已正式式印发。。十大重点点领域五项重点点工程《中国制造造业发展展纲要2015~2025》四、工业业4.0带来的冲冲击

十大重点点领域五项重点点工程新一代信信息通信信技术产产业、高高档数控控机床和和机器人人、航空空航天装装备、海海洋工程程装备及及高技术术船舶、、轨道交交通装备备、节能能与新能能源汽车车、电力力装备、、新材料料、生物物医药及及高性能能医疗器器械、农农业机械械装备。。国家制造造业创新新中心建建设工程程；大力力推进智智能制造造；工业业强基工工程；绿绿色发展展工程；；高端装装备创新新的一些些工程。。四、工业业4.0带来的冲冲击

（1）工业4.0将使工业业生产过过程更加加灵活。。在制造领领域的所所有因素素和资源源间形成成全新的的循环网网络、智智能产品品独特的的可识别别性、个个性化产产品定制制，以及及高度灵灵活的工工作环境境等。（2）工业4.0将实现全全新的商商业模式式和合作作模式。。工业4.0“网络化化制造””、“自自我组织织适应性性强的物物流”和和“集成成客户的的制造工工程”等等特征，，也使得得它追求求新的商商业模式式以率先先满足动动态的商商业网络络而非单单个公司司，这将将引发一一系列诸诸如融资资、发展展、可靠靠性、风风险、责责任和知知识产权权及技术术安全等等问题。。四、工业业4.0带来的冲冲击

（3）工业4.0将带来工工作方式式和环境境的全新新变化。。全新的协协作工作作方式使使得工作作可以脱脱离工厂厂，通过过虚拟的的、移动动的方式式开展。。员工将将拥有高高度的管管理自主主权，可可以更加加积极地地投入和和调节自自己的工工作。（4）工业4.0将促成全全新的信信息物理理系统管管理平台台。全新的信信息物理理系统平平台能够够联系到到所有参参与的人人员、物物体和系系统，将将提供全全面、快快捷、安安全可靠靠的服务务和应用用业务流流程，支支持移动动终端设设备和业业务网络络中的协协同制造造、服务务、分析析和预测测流程等等。四、工业业4.0带来的冲冲击

“工业4.0是以智能能制造为为主导的的第四次次工业革革命，它它以制造造业数字字化、网网络化、、智能化化为核心心技术，，实现信信息技术术、生物物技术、、新材料料技术、、新能源源技术的的广泛渗渗透，将将带动几几乎所有有工业领领域智能能化、绿色化为特征的的技术革革命，这这是新一一轮的工工业革命命。四、工业业4.0带来的冲冲击

2015年3月24日的政治治局会议议上提出出了“绿绿色化””。这是是十八大大提出的的“新四四化”概概念的提提升——在“新型型工业化化、城镇镇化、信息化、农业现现代化””之外，，又加入入了“绿绿色化””。生产方式式的改变变：“科技含含量高、、资源消消耗低、、环境污污染少的的产业结结构和生生产方式式”，有有着“经经济绿色色化”的的内涵。。生活方式式的改变变：“生活方式式和消费费模式向向勤俭节节约、绿绿色低碳碳、文明明健康的的方向转转变，力力戒奢侈侈浪费和和不合理理消费””。价值取向向的改变变：“把生态文文明纳入入社会主主义核心心价值体体系，形形成人人人、事事事、时时时崇尚生生态文明明的社会会新风””。四、工业业4.0带来的冲冲击

中国制造造至今仍仍以“劳劳动密集集型”为为主，作作为新兴兴工业国国还处在在2.0工业革命命时代，，势必拉拉大与发达国家家之间的差距，要实现现中华民民族伟大大复兴的的中国梦梦，需要要强大的的科技创创新力量量作为提提高社会会生产力力和综合合国力的的战略支支撑。我我们要认认清4.0工业革命命的意义义，“THINKGLOBAL，ACTLOCAL””，不能一一步一步步在后面面紧追紧紧赶，而而应该采采取跳跃跃式的特特殊战略略，使2.0到4.0的工业革革命齐头头并进，，奋起跃跃进，胜胜利地毕毕其功于于一役，，方能真真正昂然然挺立于于世界之之林。四、工业业4.0带来的冲冲击

从长期来来看，智智能工厂厂会在很很多产业业推广实实现。但但目前来来看，按按个人需需求定制制的个性性化生产产方式，，在汽车车产业被被运用了了一段时时间，但但量很小小。比如如宝马工工厂大概概一年有有两辆汽汽车是按按“个人人化”设设计制造造的。又又比如食食品工业业朝这个个方向努努力的步步伐很快快。举例例而言，，工厂生生产麦片片产品，，可以通通过网络络先获得得你想要要的成分分组合，，然后根根据你的的口味，，生产出出你想要要的特定定麦片。。在奢侈侈品市场场也有同同样的例例子。比比如，你你可以调调制自己己品味的的香水。。同时，，香水包包装上的的图案