大数据时代的挑战

化学工业4.0大数据时代的挑战提要1、工业4.0方式的提出2、化学工业开展所面临的挑战3、化学工业4.0–智能工业的新范式4、化学工业4.0的关键技术5、化学工业4.0的大数据根底蒸汽机突破了人类的体能极限，开启了工业化进程。电气化奠定了规模实际的根底，由此诞生了现代化学工业。电子与信息技术推进人类进入了自动化文明。1、工业4.0方式的提出至今，人类已有了三次工业革命：1、工业4.0方式的提出企业的信息化建立全面展开--数字化、网络化、精细化互联网被广泛运用，改动的不只是社交与文娱方式，更是继续迭代衍进的商业方式与价值。物联网〔IoT〕出现的意义在于重新定义了人与机器、机器与机器间的交流渠道与方式,也必将丰富人与人之间的交流方式。智能化成为科技界与工业界的最新命题进入21世纪以后：1、工业4.0方式的提出美国通用电气等提出了工业互联概念〔IndustrialInternet〕。中国提出“两化交融〞〔themergeofindustrializationandinformation〕。德国2021年提出了工业4.0〔Industry4.0〕。于是：虚拟全球〔Virtualglobal〕与现实过程〔TheRealWorld〕相交融，经过计算、自主控制和物联网〔互联网〕，把人、安装、资源和信息交融一体，实现更高的消费效率、更快速的市场反响以及灵敏性。全球化智能化绿色化用户中心快捷便利专业化1、工业4.0方式的提出那么，工业4.0是什么呢：关键词：智慧工厂1、工业4.0方式的提出一种基于物联网、分布式和智能化的消费系统。产品：能感知和通讯其整个供应链和生命周期中的各种信息消费：采用数字技术，充分人机互动，消费物流优化集成。安装：基于消费价值链集成，柔性化，可实现自组织。管理：根据消费实践需求，灵敏组织消费方式和流程。1、工业4.0方式的提出美国的通用电气、波音；德国的博世、飞驰、SAP；中国的格力、三一、沈阳机床厂等企业开展了各自国家规范下新型工业方式的探求。例如：1、工业4.0方式的提出特斯拉踢开了传统制造业大门，苹果、小米，谁是下一个？例如：面对汹涌而至的智能原料、智能制造和智能产品，未来学家开场担忧人类能否应对自作聪明所带来的后果：0和1或许真正无情地颠覆人类5000年文明史以来的社会组织方式、生活方式以及消费方式。未来，统治世界的是人，还是机器人？

1、工业4.0方式的提出不断以来，化学工业呈现出两大开展趋势：一方面是包括石油、天然气、新能源、矿产、生物质、水资源和煤转化等资源导向性的化工产业，集中度越来越高。另一方面是在市场多样化下，生物、软固体、功能资料、膜、纳米、催化、医药、仿生、基因工程等产品的细分化趋势更加显著。2、化学工业开展所面临的挑战我们曾经以为：2、化学工业开展所面临的挑战1〕化学工业在全球范围内迁移2〕更严厉的安康、平安与环境规范3〕绿色导向的化学工业新技术4〕面向“供应链网〞的产业集成然而，工业4.0是一个很有前景的工业新范式2、化学工业开展所面临的挑战因此：化学工业4.0基于物联网、数据网和互联网的无缝衔接，将市场终端需求与制造过程在线集成，并在大数据技术、人工智能技术支持下实现消费制造过程的最优化和智能化。过程控制将从嵌入式系统开展到网络物理系统〔CPS〕。3、化学工业4.0–智能工业的新范式1〕由过程集成到“供应链网〞整合3、化学工业4.0–智能工业的新范式化学工业4.0的目的与义务2〕规模化&柔性化3〕制造&效力4〕智慧工厂大数据是化学工业4.0的资源根底。4、化学工业4.0的大数据根底4.1什么是大数据〔BigData〕大数据不能简单了解为数据量很大的数据。大数据指的是所涉及的资料量规模宏大，用目前常规的统计方法和软件工具，无法在合理的时间内完成采集、管理、处置并构成能协助人们进展决策的资讯信息。〔MBGBTBPBEBZBYBBBNBDB……〕

化工企业的大数据包括：业务数据、商业数据、环境数据、安装运转实时数据、大数据技术涵盖企业全业务范围,是实现集成化、智能化、优化重构的重要根底，能识别并协助处置过程中的异常，实现柔性消费和在线优化。4、化学工业4.0的大数据根底4.1什么是大数据〔BigData〕4、化学工业4.0的大数据根底大数据对技术实现最大的改动是:放弃对因果关系的孜孜以求，取而代之的是关注事务〔事件〕之间的相关关系，强调知道“是什么〞，而不苛求实际层面上的“为什么〞大数据把世界拉平了4.1什么是大数据〔BigData〕4、化学工业4.0的大数据根底〔1〕新产品、新工艺的开发与优化借助大数据技术，人们可以从更多侧面描写物质与能量转换的过程，科学家与工程师们可以更好的规划实验方案，更科学地分析、总结实验结果，并更好地指点消费实际。4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔1〕新产品、新工艺的开发与优化

4.2大数据能做什么？例：数据发掘技术在某化工企业新产品研讨及工艺优化中的运用4、化学工业4.0的大数据根底〔2〕平滑且动态优化的制造过程工况参数的变化必引起工艺条件调整，调整的程度甚至会偏离设计额定的控制条件，大数据可以协助建立多种工况条件下满足一定优化目的的平滑且动态优化的模型系统与工艺参数体系。4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔2〕平滑且动态优化的制造过程

4.2大数据能做什么？例：基于实时数据的动态流程模拟–在线模拟优化4、化学工业4.0的大数据根底〔3〕设备保全与更新大数据协助建立综合设备机械性能、工艺参数、操作规范、光滑保养、消费才干、维护本钱等要素的设备可靠性以及经济性评价模型，使设备管理到达一个科学化、经济化的高度4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔3〕设备保全与更新4.2大数据能做什么？例：基于知识的设备集成管理平台4、化学工业4.0的大数据根底〔4〕异常诊断与消除安装或质量出现异常后，大数据协助快速完成异常的定位、评价、分类，并提出适当的处理方案，因此异常消除过程从单纯的阅历判别、仪器监测，开展到智能化、程序化和自动化。4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔4〕异常诊断与消除4.2大数据能做什么？例：人工神经网络在华新水泥质量管理中的运用4、化学工业4.0的大数据根底〔5〕安康、平安、环境评价体系大数据协助建立基于HSE规范和企业效益最优化的评价模型和过程技术经济评价模型，在线完成消费系统运转的可靠性形状和平安等级评价，提出适当、可靠、经济的应急措施规划，构成优化控制战略。4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔5〕HSE评价体系4.2大数据能做什么？例：面向过程的危险源辨识及可操作性评价系统〔HAZOP〕4、化学工业4.0的大数据根底〔6〕市场营销与客户关系大数据模拟产品的市场供需平衡，掌握用户的行为准那么与价值体系，实现商业智能化，在市场的竞争中获得自动的位置。4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔6〕市场营销与客户关系4.2大数据能做什么？例：某化工企业基于知识管理的CRM4、化学工业4.0的大数据根底〔7〕基于BI的过程决策化工消费过程对于安装及外供条件的依赖度较大，同时消费过程的稳定性、平衡性、满负荷性又是影响其运营效果的重要要素，这是一对构造性矛盾，大数据协助决策者在诸多约束下实现最优化消费调度，将决策者的阅历与智慧模型化是关键。4.2大数据能做什么？4、化学工业4.0的大数据根底〔7〕基于BI的过程决策4.2大数据能做什么？例：大数据条件下BI对业务的在线支持5、大数据运用根底5.1大数据处置的根本流程数据抽取与集成数据分析系统应用①数据集成范围②数据校正与紧缩③数据存储④数据仓库⑤CPS平台1〕数据抽取–化学工业的CPS架构5、大数据运用根底1〕数据抽取–化学工业的CPS架构5、大数据运用根底工业代谢平衡〔Industrialmetabolismbalance〕矫捷&平滑〔agile&smooth〕柔性&精良〔flexible&lean〕基于云计算〔CloudComputing〕1〕数据抽取–化学工业的CPS架构5、大数据运用根底化学工业CPS平台的特点①大数据技术。②数据监测技术。③过程模型化和模拟技术。④异常识别和诊断技术⑤人工智能技术2〕数据分析-基于CPS的数字化技术5、大数据运用根底柔性化化工过程系统(FCMS，FlexibleChemicalManufacturingSystem)强调以客户为中心，由多个柔性制造单元构成，能根据产品义务或消费环境的变化迅速进展调整，处理多种类批量消费方式中的效率瓶颈问题①工艺系统柔性化②工艺条件柔性化③产品种类柔性化3〕系统运用-柔性化制造系统5、大数据运用根底网络物理系统〔CPS〕以其集成、协调、矫捷、智能等特性，是实现多种类、灵敏组批、异常侦破与消除，以及消费单元柔性重构的重要平台。当然实现化工消费系统柔性依然是一个复杂的问题。①数字化技术。②柔性