工業(yè)大數(shù)據(jù)介紹,天心天思助力企業(yè)信息化,智慧化,數(shù)字化,可視化

一、工業(yè)大數(shù)據(jù)的定義工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域,主要通過傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)脕淼臄?shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)量巨大,傳統(tǒng)的信息技術(shù)已無法對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行處理、分析、展示,而在傳統(tǒng)工業(yè)信息化技術(shù)的基礎(chǔ)上借鑒了互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的技術(shù),提出新型的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的工業(yè)信息化技術(shù)及其應(yīng)用。
二、工業(yè)大數(shù)據(jù)特點工業(yè)大數(shù)據(jù)主要有以下幾個特點:
1、數(shù)據(jù)來源主要是企業(yè)內(nèi)部,而非互聯(lián)網(wǎng)個人用戶;
2、數(shù)據(jù)采集方式更多依賴傳感器而非用戶錄入數(shù)據(jù);
3、數(shù)據(jù)服務(wù)對象是企業(yè),而不是個人;
4、在技術(shù)上,傳統(tǒng)的企業(yè)架構(gòu)技術(shù)已無法提供相應(yīng)的分析應(yīng)用,更多的采用了互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域成熟的技術(shù);
5、改變了企業(yè)原先對數(shù)據(jù)的看法,使得原先看似無用的、直接丟棄的數(shù)據(jù)重新得到了重視,并且切實改進了企業(yè)的生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等過程;
三、大數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的作用
1、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集并持久化
在前大數(shù)據(jù)時代,很多工業(yè)現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)的生命周期僅僅是在顯示屏上一閃而過,大量的數(shù)據(jù)由于種種原因被丟棄了,丟棄的一個很重要的原因就是無法有效存儲,全部存儲成本過高且數(shù)據(jù)量過大導(dǎo)致無法使用。大數(shù)據(jù)時代之后,新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)及云計算帶來的低成本,使得數(shù)據(jù)的全面采集并且持久化成為可能,即采集到的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)長時間的存儲,且海量的數(shù)據(jù)可處理、可分析,工業(yè)用戶就有了存儲數(shù)據(jù)的意愿。而這一切又反過來為大數(shù)據(jù)分析提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),使得分析的結(jié)果更準(zhǔn)確,成為一種正向循環(huán)。
2、實現(xiàn)全生產(chǎn)過程的信息透明化
隨著現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的飛速提高,生產(chǎn)過程已經(jīng)呈現(xiàn)高度復(fù)雜性和動態(tài)性,逐漸出現(xiàn)了不可控性。生產(chǎn)過程信息呈現(xiàn)碎片化傾向,只有專業(yè)部門、專業(yè)人員才掌握本部門、本專業(yè)的數(shù)據(jù),企業(yè)無法全面有效了解全生產(chǎn)流程。
隨著大數(shù)據(jù)處理和可視化技術(shù)的不斷發(fā)展,目前,通過全生產(chǎn)過程的信息高度集成化和數(shù)據(jù)可視化,從而達到了生產(chǎn)過程的信息透明化,企業(yè)總調(diào)度中心不僅可以清晰地識別產(chǎn)品,定位產(chǎn)品,而且還可全面掌握產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)過、實際狀態(tài)以及至目標(biāo)狀態(tài)的可選路徑。
3、實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷和故障預(yù)測
當(dāng)前,已經(jīng)可實現(xiàn)對設(shè)備各類數(shù)據(jù)的采集,包括設(shè)備運行的狀態(tài)參數(shù),例如溫度、震動等,設(shè)備運行的工況數(shù)據(jù),例如負(fù)載、轉(zhuǎn)速、能耗等,設(shè)備使用過程中的環(huán)境參數(shù),例如風(fēng)速、氣壓等,設(shè)備的維護保養(yǎng)記錄,包括檢查、維護、維修、保養(yǎng)等信息,以及設(shè)備的使用情況,例如使用單位、操作人員等。收集到設(shè)備的各類數(shù)據(jù)后,再加上同類設(shè)備的數(shù)據(jù)、長周期的使用數(shù)據(jù)等等,就構(gòu)成了大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
這個時候,再加上好的算法及模型,通過數(shù)據(jù)的分析處理實現(xiàn)設(shè)備的故障診斷和故障預(yù)測就是一個再簡單不過的事情了。
4、實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)化運行
在故障診斷和故障預(yù)測的基礎(chǔ)上,機器、數(shù)據(jù)和生產(chǎn)指標(biāo)構(gòu)成了一個相互交織的網(wǎng)絡(luò),通過信息的實時交互、調(diào)整,再加上優(yōu)化準(zhǔn)則,將它們進行比對、評估,最終選出最佳方案。可以進一步提高設(shè)備的效率和精度,更加合理化和智能化的使用設(shè)備,這就使生產(chǎn)更具效率,更環(huán)保,更加人性化。并且設(shè)備的使用更加高效、節(jié)能、持久,同時還可減少運維環(huán)節(jié)中的浪費和成本,提高設(shè)備的可用率。
5、提高企業(yè)的安全水平
由于設(shè)備信息、環(huán)境信息和人員信息的高度集成,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析可實現(xiàn)安全報警、預(yù)警,隱患評估、預(yù)警等,從而大幅度提高安全水平,并且可提升人員效率;
6、實現(xiàn)定制化生產(chǎn)
近幾十年里,技術(shù)開發(fā)面臨的最大挑戰(zhàn)是產(chǎn)品乃至系統(tǒng)無限增加的復(fù)雜性。與此同時,這還導(dǎo)致開發(fā)和制造的工業(yè)過程的復(fù)雜性也傾向于無限增加。而工業(yè)企業(yè)欲在未來長期保持競爭優(yōu)勢,又必須提高生產(chǎn)靈活性。因為只有這樣,才能降低成本,縮短產(chǎn)品上市時間,并通過提高產(chǎn)品的種類,滿足個性化的生產(chǎn)需求。
單靠人腦進行管理,是無法對如此復(fù)雜的流程和龐大的數(shù)據(jù)進行匹配的,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入,可以將客戶的需求直接反映到生產(chǎn)系統(tǒng)中,并且由系統(tǒng)智能化排程,安排組織生產(chǎn),使得企業(yè)定制化生產(chǎn)成為現(xiàn)實;
7、實現(xiàn)供應(yīng)鏈的優(yōu)化配置
通過RFID等產(chǎn)品電子標(biāo)識技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能幫助工業(yè)企業(yè)獲得完整的產(chǎn)品供應(yīng)鏈的大數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)進行分析,將帶來倉儲、配送、銷售效率的大幅提升和成本的大幅下降。
供應(yīng)鏈體系以市場鏈為紐帶,以訂單信息流為中心,帶動物流和資金流的運動,整合供應(yīng)鏈資源和用戶資源。在供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié),客戶數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)被匯總到供應(yīng)鏈體系中,通過供應(yīng)鏈上的大數(shù)據(jù)采集和分析,企業(yè)就能夠持續(xù)進行供應(yīng)鏈改進和優(yōu)化,保證了對客戶的敏捷響應(yīng)。
8、實現(xiàn)產(chǎn)品的持續(xù)跟蹤服務(wù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,對于已售出的產(chǎn)品,現(xiàn)在可實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的全面收集,從而可分析已售出產(chǎn)品的安全性、可靠性、故障狀態(tài)、使用情況等,在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,產(chǎn)品運行數(shù)據(jù)可以直接轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)過程中,可以改進生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)新產(chǎn)品,更進一步,生產(chǎn)信息也可以直接作用于優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)過程的上游工序中。
9、為企業(yè)提升新的服務(wù)價值
商家賣的是產(chǎn)品,用戶看重的是產(chǎn)品帶來的價值。一切技術(shù)或產(chǎn)品都只是手段,其核心目的是在使用中創(chuàng)造價值。當(dāng)企業(yè)能夠使用新的技術(shù)為用戶提供服務(wù)時,賣的已經(jīng)不是或者不只是冰冷的產(chǎn)品了,而是新的價值服務(wù)。這樣,一個生產(chǎn)商就從過去單純的產(chǎn)品提供者轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦男畔⒎?wù)商。
四、工業(yè)大數(shù)據(jù)案例
1、實現(xiàn)全生產(chǎn)過程的信息透明化的案例
通過采用集成自動化與驅(qū)動解決方案,能夠顯著提高生產(chǎn)效率和靈活性。原東德玻璃制造商f | glass就是一個很好的實例。它的工廠可以算得上是全世界最先進、最節(jié)能的工廠之一了。該工廠采用了一套集成自動化解決方案、一個先進的能源管理系統(tǒng)以及一個創(chuàng)新的熱回收系統(tǒng)。從原材料供應(yīng)和混合,到熔化過程,再到玻璃表面的精加工和調(diào)試,生產(chǎn)與物流均完全實現(xiàn)了自動化。通過全集成自動化(TIA),所有集成儀表、驅(qū)動、自動化及配電解決方案相互協(xié)同,所有生產(chǎn)流程高效而靈活。過程控制系統(tǒng)Simatic PCS 7可視化控制著700米長設(shè)備上的3000個測量點,實現(xiàn)了一年365天連續(xù)可靠的運行。
2、實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷和故障預(yù)測的案例
某世界500強的生活消費公司每年在紙尿褲市場占據(jù)超過100億美元的市場份額,在紙尿褲的生產(chǎn)過程中曾經(jīng)遇到過令人十分頭痛的問題:在完成紙尿褲生產(chǎn)線從原材料到成品的全自動一體化升級后,生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度得到了大幅提升,每秒鐘能夠生產(chǎn)近百米的紙尿褲成品。然而新的生產(chǎn)線建成后一直沒有辦法發(fā)揮最大的產(chǎn)能,因為在高速生產(chǎn)過程中某一個工序一旦出現(xiàn)錯誤,生產(chǎn)線會進行報警并造成整條生產(chǎn)線的停機,隨后由現(xiàn)場的工人將生產(chǎn)錯誤的部分切除后再重新讓生產(chǎn)線運轉(zhuǎn),這樣做的原因是一旦某一片紙尿褲的生產(chǎn)發(fā)生問題會使隨后的所有產(chǎn)品都受到影響,因此不得不將殘次部分剔除后重新開機。
為了提升生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,這家公司與IMS合作對紙尿褲生產(chǎn)線的監(jiān)控和控制系統(tǒng)進行了升級。我們首先從控制器中采集了每一個工序的控制信號和狀態(tài)監(jiān)控參數(shù),從這些信號中尋找出現(xiàn)生產(chǎn)偏差時的數(shù)據(jù)特征,并利用數(shù)據(jù)挖掘的分析方法找到正常生產(chǎn)狀態(tài)和偏差生產(chǎn)狀態(tài)下的序列特征。隨后用機器學(xué)習(xí)的方法記錄下這些特征,建立判斷生產(chǎn)狀態(tài)正常和異常的健康評估模型。在利用歷史數(shù)據(jù)進行模型評價的過程中。該健康模型能夠識別出所有生產(chǎn)異常的樣本并用0—1之間的數(shù)字作為當(dāng)前狀態(tài)即時動態(tài)監(jiān)控拇標(biāo)。于是在生產(chǎn)過程中的每一個紙尿褲都會被賦予1個0—1的健康值,當(dāng)系統(tǒng)識別出某一個紙尿褲的生產(chǎn)出現(xiàn)異常時,生產(chǎn)系統(tǒng)將在維持原有生產(chǎn)速度的狀態(tài)下自動將這一產(chǎn)品從生產(chǎn)線上分離出來,且不會影響到其他產(chǎn)品的生產(chǎn)和整條生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)。
這項技術(shù)后來被紙尿褲生產(chǎn)公司集成到了控制器當(dāng)中,升級后的生產(chǎn)線實現(xiàn)了近乎于零的停機時間,也使生產(chǎn)線實現(xiàn)了無人化操作,每年由于生產(chǎn)效率提升所帶來的直接經(jīng)濟價值就高達4. 5億美元。
3、實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)化運行的案例
(1)高圣是一家生產(chǎn)帶鋸機床的中國臺灣公司,所生產(chǎn)的帶鋸機床產(chǎn)品主要用于對金屬物料的粗加工切削,為接下來的精加工做準(zhǔn)備。機床的核心部件是用來進行切削的帶鋸,在加工過程中帶鋸會隨著切削體積的增加而逐漸磨損,將會造成加工效率和質(zhì)量的下降,在磨損到一定程度之后就要進行更換。使用帶鋸機床的客戶工廠往往要管理上百臺的機床,需要大量的工人時刻檢查機床的加工狀態(tài)和帶鋸的磨損情況,根據(jù)經(jīng)驗判斷更換帶鋸的時間。帶鋸壽命的管理具有很大的不確定性,加工參數(shù)、工件材料、工件形狀、潤滑情況等一系列原因都會對帶鋸的磨耗速度產(chǎn)生影響,因此很難利用經(jīng)驗去預(yù)測帶鋸的使用壽命。切削質(zhì)量也受到許多因素的影響,除了材料與加工參數(shù)的合理匹配之外,帶鋸的磨耗也是影響切削質(zhì)量的重要因素。由于不同的加工任務(wù)對質(zhì)量的要求不同,且對質(zhì)量的影響要素?zé)o法實現(xiàn)透明化,因此在使用過程中會保守地提前終止使用依然健康的帶鋸。
因此高圣意識到,客戶所需要的并不是機床,而是機床所帶來的切削能力,其核心是使用最少的費用實現(xiàn)最優(yōu)的切削質(zhì)量。于是高圣開始從機床的PLC控制器和外部傳感器收集加工過程中的數(shù)據(jù),并開發(fā)了帶鋸壽命衰退分析與預(yù)測算法模塊,實現(xiàn)了帶鋸機床的智能化升級,為客戶提供機床生產(chǎn)力管理服務(wù)。
在加工過程中,智能帶鋸機床能夠?qū)Ξa(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行實時分析:首先識別當(dāng)前的工件信息和工況參數(shù),隨后對振動信號和監(jiān)控參數(shù)進行健康特征提取,依據(jù)工況狀態(tài)對健康特征進行歸一化處理后,將當(dāng)前的健康特征映射到代表當(dāng)前健康階段的特征地圖上的相應(yīng)區(qū)域,就能夠?qū)т彽哪p狀態(tài)進行量化和透明化。分析后的信息隨后被存儲到數(shù)據(jù)庫內(nèi)建立帶鋸使用的全生命信息檔案,這些信息被分為三類:工況類信息,記錄工件信息和加工參數(shù);特征類信息,記錄從振動信號和控制器監(jiān)控參數(shù)里提取的表征健康狀態(tài)的特征值;狀態(tài)類信息,記錄分析的健康狀態(tài)結(jié)果、故障模式和質(zhì)量參數(shù)。大量帶鋸的全生命信息檔案形成了一個龐大的數(shù)據(jù)庫,可以使用大數(shù)據(jù)分析的方法對其進行數(shù)據(jù)挖掘,例如通過數(shù)據(jù)挖掘找到健康特征、工藝參數(shù)和加工質(zhì)量之間的關(guān)系,建立不同健康狀態(tài)下的動態(tài)最佳工藝參數(shù)模型,在保障加工質(zhì)量的前提下延長帶鋸使用的壽命。
在實現(xiàn)鋸機床“自省性”智能化升級的同時,高圣開發(fā)了智慧云服務(wù)平臺為用戶提供“定”制化的機床健康與生產(chǎn)力管理服務(wù),機床采集的狀態(tài)信息被傳到云端進行分析后,機床各個關(guān)鍵部件的健康狀態(tài)、帶鋸衰退情況、加工參數(shù)匹配性和質(zhì)量風(fēng)險等信息都可以通過手機或PC端的用戶界面獲得,每一個機床的運行狀態(tài)都變得透明化。用戶還可以用這個平臺管理自己的生產(chǎn)計劃,根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的不同要求匹配適合的機床和能夠達到要求的帶鋸,當(dāng)帶鋸磨損到無法滿足加工質(zhì)量要求時,系統(tǒng)會自動提醒用戶去更換據(jù)帶,并從物料管理系統(tǒng)中自動補充一個帶鋸的訂單。于是用戶的人力的使用效率得到了巨大提升,并且避免了憑借人的經(jīng)驗進行管理帶來的不確定性。帶鋸的使用壽命也得以提升,同時質(zhì)量也被定量化和透明化地管理了起來。
高圣的智慧帶鋸機床和智能云服務(wù)在2014年的芝加哥國際機床技術(shù)展(IMTS)上推出后贏得強烈反響,被認(rèn)為是智能化設(shè)備的杰出示范,贏得了廣大客戶的歡迎和青睞。
(2)位于德國安貝格的西門子工廠即是一個很好的實例,該工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)Simatic系列PLC(可編程邏輯控制器Programmable LogicController)。大部分生產(chǎn)都實現(xiàn)了數(shù)字化,并獨立于實際生產(chǎn)進行了仿真和優(yōu)化。通過采用Simatic IT 制造執(zhí)行系統(tǒng),顯著提高了生產(chǎn)效率和靈活性。該Simatic系統(tǒng)允許在一分鐘之內(nèi)更改產(chǎn)品和工序,這對于自動化系統(tǒng)來說衛(wèi)是一個很大的挑戰(zhàn):另外,每天大約有一百多萬個測量事件,不斷地涌入中央系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)矩陣碼掃描器和RFID芯片,采集產(chǎn)品信息,并加載到上位中央系統(tǒng),以確保數(shù)據(jù)的一致性。這樣,控制系統(tǒng)就可以掌握每一件產(chǎn)品的信息,例如產(chǎn)品當(dāng)前狀態(tài)、是否通過檢驗等。若該產(chǎn)品未能通過檢驗,控制系統(tǒng)將對其按照原有程序進行干涉,如:自動發(fā)送一封郵件到品控部門,為技術(shù)人員提供維護信息等。品控部門的員工將會收到一份內(nèi)容包含裝配計劃和故障診斷的信息清單。正是因為應(yīng)用了這一技術(shù),使得西門子公司的這家工廠幾乎成為了誤差最小的工廠。其誤差比率之低,十分驚人:百萬缺陷率僅15,相當(dāng)于工廠產(chǎn)品合格率為99. 9985 %。
(3)大眾汽車改造一條已經(jīng)使用了17年之久的沖壓生產(chǎn)線時,將產(chǎn)品生命周期管理軟件(PLM)與其自動化軟件相結(jié)合,使得改造時間有了明顯的減少:在早起改造生產(chǎn)線的規(guī)劃階段,為提高生產(chǎn)效率,可以使用沖壓線仿真軟件,模擬出現(xiàn)有機器和處理設(shè)備,再對其進行優(yōu)化。為了將沖壓件的模擬程序做到最精確,在使用仿真軟件的時候,還需要配合使用運動控制軟件(Motion Control Software)。運動控制軟件除可用于虛擬環(huán)境外,還可用于現(xiàn)實操作中。使用這種技術(shù),在完成最后沖壓線改造工程之后,經(jīng)計算實現(xiàn)節(jié)能35 %,每分鐘沖程數(shù)可由14次提高至16次,生產(chǎn)力明顯提高。雖然表面上看,這2個沖程數(shù)并不起眼,但放在每個班次上所提升的效率是相當(dāng)可觀的。
4、實現(xiàn)定制化生產(chǎn)的案例
2014年,紅領(lǐng)以零庫存實現(xiàn)150%的業(yè)績增長,以大規(guī)模定制生產(chǎn)每天完成2000種完全不同的個性化定制產(chǎn)品;公司的核心競爭力是一套大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng),任何一項數(shù)據(jù)的變動都能驅(qū)動其余9000多項數(shù)據(jù)的同步變動,真正做到了從用戶的個性化設(shè)計訂單到生產(chǎn)過程的“零時差”連接。
紅領(lǐng)走了一條極端的定制路線,生產(chǎn)的每一件衣服從生成訂單前就已經(jīng)銷售出去,并且每一件衣服都是由用戶親自完成的設(shè)計。這在成本上只比批量制造高10%,但收益卻能達到兩倍以上。實現(xiàn)低成本、高定制化生產(chǎn)的背后是一套完整的大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng),任何一個用戶一周內(nèi)就能夠拿到定制的衣服,而傳統(tǒng)模式下卻需要3一6個月。
定制的第一步是用戶數(shù)據(jù)的采集,最重要的數(shù)據(jù)是用戶的量體。量體數(shù)據(jù)采集的方案主要有四套:第一套方案,用戶可以根據(jù)以往在任何一個大品牌服裝上體驗的自認(rèn)為最合適據(jù),從紅領(lǐng)的數(shù)據(jù)庫中自動匹配對應(yīng)的量體數(shù)據(jù);第二套方案,通過O2O平臺,在任何地點預(yù)約上門量體;第三套方案,用戶可以到紅領(lǐng)的體驗店直接采集量體數(shù)據(jù),整個過程只需要5分鐘,采集19個部位的數(shù)據(jù);第四套方案,用戶也可以選擇自己的標(biāo)準(zhǔn)號,但是要對自己的選擇負(fù)責(zé)。完成用戶的數(shù)據(jù)采集之后,紅領(lǐng)就會形成一個用戶的數(shù)據(jù)檔案,在未來用戶進行新的定制化設(shè)計時可以直接使用以前的數(shù)據(jù)。
除了量體數(shù)據(jù)的定制化,最大程度滿足西裝的合身之外,客戶還可以定制衣服的面料、圖案、光澤、顏色,甚至是一些極其微小的細(xì)節(jié)。比如紐扣的形狀和排列方式、口袋的樣式、里襯的走線紋路,甚至是添加一個水滴形的鋼筆口袋,或是印上自己家族的徽章和名字。即使是在如此復(fù)雜和高度定制化的情況下,依然可以確保在7天內(nèi)為用戶完成制作并發(fā)貨。這其中的秘訣依然離不開數(shù)據(jù):當(dāng)客戶在網(wǎng)上完成下單之后,這些定制化的設(shè)計被轉(zhuǎn)變成數(shù)以萬計的生產(chǎn)指令數(shù)據(jù),并按照工序被記錄在數(shù)十個磁卡中,形成了一件衣服在制作過程中的“身份證”。
一件定制化西服的生產(chǎn)流程可以簡單描述為:工廠的訂單信息全程由數(shù)據(jù)驅(qū)動,在信息化處理過程中沒有人員參與,無須人工轉(zhuǎn)換與紙質(zhì)傳遞,數(shù)據(jù)完全打通,實時共享傳輸。所有員工在各自的崗位上接受指令,依照指令進行定制生產(chǎn),員工真正實現(xiàn)了“在線”工作而非“在崗”工作。當(dāng)一件正在制作中的西服到達一個工人面前時,員工可以從互聯(lián)網(wǎng)云端獲取這件西服的制作指令數(shù)據(jù),按客戶的要求操作,確保了來自全球訂單的數(shù)據(jù)傳遞零時差、零失誤率,用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)客戶個性化需求與規(guī)模化生產(chǎn)制造的無縫對接。
在生產(chǎn)線的智能化升級方面,基于MES , WMS , APS等系統(tǒng)的實施,通過信息的讀取與交互,與自動化設(shè)備相結(jié)合,促進制造自動化,流程智能化。通過AGV小車、智能分揀配對系統(tǒng)、智能吊掛系統(tǒng)與智能分揀送料系統(tǒng)的導(dǎo)入,加快整個制造流程的物料循環(huán),通過智能摘掛系統(tǒng)、線號識別系統(tǒng)、智能取料系統(tǒng)、智能對格裁剪等系統(tǒng)的導(dǎo)入實現(xiàn)整個制造流程的自動化。除此之外,紅領(lǐng)還利用大數(shù)據(jù)分析解決生產(chǎn)線平衡和瓶頸問題,使之達到產(chǎn)能最大化、排程最優(yōu)化及庫存和成本的最小化。
紅領(lǐng)經(jīng)過10多年的數(shù)據(jù)累積,建立了個性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)累積管理模型,基于數(shù)據(jù)模型完善大數(shù)據(jù),目前具有千萬種服裝版型,數(shù)萬種設(shè)計元素,滿足用戶個性化定制需求,組合出無限的定制可能,目前能滿足近100%的個性化設(shè)計需求。紅領(lǐng)在產(chǎn)品設(shè)計方面采用了與傳統(tǒng)服裝行業(yè)不同的三維計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)方式,對款式、尺碼以及顏色等都進行智能化管理。紅領(lǐng)使用大數(shù)據(jù)技術(shù)的最核心價值就是對C2M各生態(tài)鏈上的海量數(shù)據(jù)進行收集、存儲和分析,構(gòu)建了以下5個方面的核心能力:
規(guī)模化:將軟件、硬件設(shè)備資源進行規(guī)模化集成,提升設(shè)備的計算能力;
可靠性:用分布式數(shù)據(jù)中心的存儲和備份,保證了數(shù)據(jù)的容災(zāi)性;
虛擬化:將軟、硬件相互隔離,虛擬化應(yīng)用,減少了設(shè)備之間的依賴性;
按需服務(wù):建立云端的虛擬資源池,為各模塊提供彈性支撐服務(wù);
通用性:不用針對具體的應(yīng)用,在“云”的支撐下可構(gòu)造不同的應(yīng)用。
正是有了這樣的一套大數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)系統(tǒng),紅領(lǐng)員工才發(fā)出這樣的感慨:現(xiàn)在人人都是設(shè)計師,每一件西服都是一個故事,從衣服上可以猜測它背后是什么樣的人來穿,甚至以什么樣的心情來穿。
5、實現(xiàn)產(chǎn)品的持續(xù)跟蹤服務(wù)的案例
(1)1987年,美國通用汽車(General Motors)收購了了休斯電氣公司(Hughes ElectronicsCorporation),應(yīng)用各自領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗在1992年開發(fā)出了OnStarTM(國內(nèi)稱為“安吉星”)系統(tǒng)。安吉星最初的功能主要是遠程監(jiān)控和危機處理,比如當(dāng)用戶丟失車鑰匙時幫助他們遠程打開車門、汽車發(fā)生問題時進行遠程診斷篩選,以及汽車在發(fā)生碰撞后提供緊急救援服務(wù)。這也是汽車領(lǐng)域利用遠程數(shù)據(jù)采集為用戶提供服務(wù)的第一次嘗試。
(2)另一個代表是GE Medical Systems (GE Healthcare的前身)推出的InSite設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng),能夠通過無線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對GE的醫(yī)療泛備(如核磁共振儀等)進行點對點監(jiān)控。在InSite推出以前,醫(yī)療設(shè)備在故障后需要聯(lián)絡(luò)現(xiàn)場工程師到現(xiàn)場處理,從派遣工程師到維修完畢的平均時間為4個小時,故障后常常造成顧客長時間等待和抱怨。InSite系統(tǒng)可以直接對設(shè)備進行遠程監(jiān)控,發(fā)生故障時遠程幫助用戶及時找出問題并自行解決,減少了不必要的到點維修。如果客戶無法自行解決,也可以在遠程對設(shè)備的故障進行較為詳細(xì)的診斷,在到點維修前提示準(zhǔn)備好所需的資源和備件。使用InSite系統(tǒng)后,41%的故障可以遠程排除,平均消耗時間僅為15分鐘,而34%的故降可以進行遠程診斷和到點維修準(zhǔn)備,平均故障排除時間降低到了2小時。在InSite的幫助下,GE大幅削減了售后服務(wù)的成本,而且將設(shè)備的停機率縮短至小于1天/年。這個概念也激發(fā)了GE為航空發(fā)動機開發(fā)On-wing SupportTM服務(wù)的靈感,為GE第二代遠程大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。
(3)還有一個代表產(chǎn)品是奧蒂斯(OTIS)電梯公司的遠程電梯維護系統(tǒng)(Remote ElevatorMaintenance,REMTM)早在1995年就利用監(jiān)控數(shù)據(jù)對電梯進行遠程維護。那個時候電梯最大的問題就是經(jīng)常打不開門,把乘客關(guān)在一了電梯里,而維修人員趕到現(xiàn)場進行故障排除需要1個小時左右的時間。為了避免故障的發(fā)生,OTIS有一個龐大的維護人員團隊,對每個城市的高層OTIS電梯進行定期的巡檢,帶來了高昂的人力成本。于是OTIS通過REMTM監(jiān)控每一臺電梯的平均開門時間和電氣設(shè)備的重要參數(shù),判斷電梯發(fā)生故障的風(fēng)險,為維護團隊提供巡檢的優(yōu)先級排序和預(yù)防性維護決策支持,在承擔(dān)較低的人力成本條件下最大限度地避免了電梯故障。
(4)小松機械(Komatsu)在2005年推出了康查士(KomtraxTM系統(tǒng)),利用ICT技術(shù)對車輛進行遠程使用管理,將設(shè)備的使用數(shù)據(jù)和各種健康信息及時反饋給客戶,幫助客戶做好日常保養(yǎng)工作,使設(shè)備保持良好的狀態(tài)。該系統(tǒng)還可以對用戶的使用工況進行判斷,例如當(dāng)挖掘機設(shè)備在土質(zhì)松軟的海邊工作時,由于設(shè)備自身無法固定而牢固,常常需要在超負(fù)荷的工況下運行,康查士系統(tǒng)就可以提醒用戶在該工況下的使用風(fēng)險,并給出相應(yīng)的維護建議。小松曾派工程師于2005~2006年到美國的IMS中心合作開發(fā)智能維護分析工具,對遠程裝備管理提供信息服務(wù)。
(5)阿爾斯通(Alstom)的TrackTracerTM車載診斷系統(tǒng)能夠在高鐵運行時監(jiān)控車輛關(guān)鍵部件的健康狀況,一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異常,TrackTracerTM就可以對故障進行遠程診斷,并派遣維護人員在車輛的下一個站點進行維修,從而最大限度地保障列車的運行率。TrackTracerTM還可以通過車載的振動傳感器對鐵軌進行監(jiān)控,避免了以往人工檢查的低效和安全隱患。
6、為企業(yè)提升新的服務(wù)價值的案例
GE旗下的飛機發(fā)動機公司(GE Aircraft Engine)在2005年將公司名稱改為“GE航空”(GE Aviation),這代表著業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)型。原來的發(fā)動機公司只做發(fā)動機,而改名后的GE航空則提供運維管理、能力保障、運營優(yōu)化和財務(wù)計劃的整套解決方案,還可以提供安全控件、航管控件、排程優(yōu)化、飛航信息預(yù)測等各類服務(wù),由服務(wù)帶來的價值空間更大了。
例如,GE航空提供的“On-Wing Support”服務(wù),在航班飛行的過程中監(jiān)控發(fā)動機的健康狀態(tài),對可能發(fā)生的故障風(fēng)險進行預(yù)測,在飛機落地前就可以在相應(yīng)的機場準(zhǔn)備好維護所需的備件和技師等資源,從而使發(fā)動機的使用率大大提升,同時安全性也得到了很好的保障。這項服務(wù)推出后,從美國芝加哥飛往上海的航班降落后僅需3小時的周轉(zhuǎn)時間就可以搭載上海的乘客返回芝加哥,航班的周轉(zhuǎn)率大大提升,為航空公司帶來了相當(dāng)可觀的價值增長。有了這些服務(wù)之后,GE賣的已經(jīng)不是或者不只是發(fā)動機,而是航空管理服務(wù)。這樣,發(fā)動機生產(chǎn)商從過去單純的發(fā)動裝置提供者轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦暮竭\信息管理服務(wù)商。
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原文標(biāo)題: 工業(yè)大數(shù)據(jù)介紹,天心天思助力企業(yè)信息化,智慧化,數(shù)字化,可視化
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