工业大数据对石油机械类大学生的教育影响与融合创新

[摘           要]  大数据已经被广泛应用于包括金融、汽车、餐饮、电信、物流和娱乐等在内的社会各行各业。工业是国民经济的主体，工业与大数据结合已成为新一轮产业革命的重要动力，在石油工业领域的应用也愈发突出。然而工业大数据在石油机械类专业大学生教育中尚未与石油工业大数据发展并行，未能形成有机融合创新机制，这将在未来几年严重影响石油工业专业人才发展和企业效益。因此，必须抓紧实现工业大数据在石油机械类大学生教育中的融合创新，为大数据在石油化工行业的应用提供人才，为石油化工领域未来发展提供思路，这对迎接新一轮产业革命有着重要意义。

[关    键   词]  工业大数据;石油机械类;大学生教育;融合创新

[中图分类号]  G645            [文献标志码]  A          [文章编号]  2096-0603（2019）31-0232-02

大数据被称为“未来的新石油”和“创新的新引擎”，工业已进入信息化时代，大数据也已融入工业生产过程中的人员合理配置、生产调度优化、安全作业管理、生产效率提高等诸多方面，工业大数据势必成为新一轮产业革命的重要动力。石油石化企业生产系统及装备复杂多样，操作流程繁琐，危险源四处分布，一旦发生事故将造成严重的人员伤亡、环境危害、经济损失和社会影响。随着物联网技术在石油石化企业中逐渐应用，其设备设施的自动化程度也越来越高，生产过程所采集的数据得到了爆发式增长，催生出具有多层次、时空特性的石油石化工业大数据。从而工业大数据为石油石化企业全生产过程的完整性管理提供了充足的数据基础，在利用大数据的定量分析降低管理及生产风险中的不确定性，将传统经验定性模式转变为数据性定量化模式等方面具有重要意义。然而，如何更为科学合理地将工业大数据与石油机械类专业大学生教育进行融合创新，为石油石化企业培养出合格的人才已成为当前石油类多个学科教育发展的研究热点。

一、大数据发展及应用

2012年以后，美国、日本、法国、韩国、英国等陆续将大数据上升为国家战略的高度。同时，党中央在2015年十八届五中全会中明确提出了“实施国家大数据”的战略目标。经过近5年发展，大数据在我们生活中已无处不在，应用于各行各业，包括金融、汽车、餐饮、电信、物流和娱乐等在内的社会各行各业，如下所述为大数据在各行各业的具体应用。

1.制造业，利用工业大数据提升制造业水平，包括产品故障诊断与预测、分析工艺流程、改进生产工艺，降低生产过程能耗、优化生产调度及计划。

2.互联网行业，借助互联网与大数据，分析客户消费行为、喜好和点击率等，进行商品推荐和针对性广告投放。

3.汽车行业，基于人工智能、物联网技术和大数据结合实现汽车无人驾驶。

4.金融行业，在股市高频交易、社交情绪分析和信贷风险分析的金融三大创新领域发挥着重大作用。

5.电信行业，基于大数据分析实现客户上网时段分析，及时掌握客户使用信息，制定针对消费套餐吸引客户。

6.餐饮行业，利用大数据分析客户就餐喜好和时段，及时推送信息，彻底改变传统餐饮就餐和经营模式。

7.物流行业，利用大数据制定新型物流网络，优化物流调度，提高物流时长，降低物流成本。

8.城市管理，可以利用大数据和互联网技术实现智能公交、灾害预防、环保监测和城市规划等。

9.个人生活，利用大数据和穿戴式硬件结合，实现个人生活大数据管理，给出个人健康状态，建立良好的生活行为习惯，提供各类个性化定制服务。

二、石油行业及机械学科特点分析

在石油化工行业具有如下特点：生产工艺过程复杂，设备种类繁多、体积庞大;石油石化设备设施价格昂贵，运维成本高;行业具有高危性，对安全要求极为严格;石油的勘探、开发、加工难度日益增大;设备运行状态与故障判断智能化程度不足;信息化管理程度低;存在能耗及污染问题等。大数据技术能够有效解决行业结构性矛盾、增强行业创新能力、减小安全环保压力。有必要在石油机械类专业大学生教育中贯穿大数据技术在石油化工领域中的应用，包括油气数字化生产与运输、长输管道风险完整性管理、石油石化生产安全管理等，有助于学生了解大数据在石油化工行业的应用，为石油化工领域未来发展提供思路，为石油机械类专业化人才成长奠定理论基础。

机械工程作为工科传统的一级学科，主要研究各类机械在设计、制造、运行和服务等全寿命周期中理论和技术的工程学科，其基本任务是融合机械科学、信息科学、材料科学、管理科學，现阶段开设的课程主要为机械原理、力学、制造、材料方面，并没有涉及信息科学方向，究其原因是我国一直在进行“工业2.0补课，工业3.0普及”工作。而随着大数据技术发展，工业已进入信息化时代，无论是德国的“工业4.0”，还是美国的“工业互联网”，大数据在新一轮机械相关工业领域中发挥着重要作用。在石油石化生产中，从勘探、开发、炼制、运输、销售和管理等每个环节都会产生大量的数据，其数据具有复杂程度高、种类多样、类型差异化大等特点，然而传统的数据挖掘、分析以及预测等已经不能满足现代石油企业生产运行的需要。近年来，中海油、中石油、中石化等大型央企开始研究和利用工业大数据，将其应用到石油勘探、开发、管理、生产、输送等各个方面，建立相应的数据库及分析模型，从而能够有效解决行业结构性矛盾、增强行业创新能力，减小安全环保压力，对现有石油企业链起到降本增效的作用。所以，无论是普通机械制造还是石油行业，对大学生开展工业大数据及应用课程、提升学生工业大数据思维以及在传统机械制造基础上利用大数据提高产品质量，加快效率，迎接新一轮产业革命具有重要的意义。

三、工业大数据与石油机械类专业融合创新

工业大数据与石油机械类专业融合创新将以工业4.0作为引入点，提倡以价值创造为核心的工业转型新思维，提出工业4.0环境下的大数据价值创造体系，旨在引导学生了解工业转型的必然趋势，了解国际工业4.0环境下大数据价值创造体系，在工业2.0、3.0的基础上，利用大数据建立新的价值链，通过数据将终端用户和制造系统相连接，不断挖掘用户需求缺口，产生新的价值。同时，课程设置中应该介绍数据价值创造的设计与实践技术，从数据的建立、挖掘到数据的管理、识别，分析以及弹性化的自调节能力和优化能力，建立以CPS（Cyber-Physical System）为核心的数据价值创造体系架构，帮助学生学习工业大数据介绍整体的框架体系，并且需要介绍价值模式创造的商业模式设计，如何化创新为价值创造，寻找有价值的“GAP（空缺）”。

同时，要分析清楚工业大数据在石油石化行业中应用现状，包括石油系统生产结构现状、油气生产动态大数据分析、油气装备健康数据分析系统。课程第六章主要介绍工业大数据在机械制造中的应用，主要从智能装备、智能工厂、智能服务三个方面给出一些利用工业大数据进行价值创造的典型实践案例，进一步深化学生对工业大数据的理解。

在石油机械类大学生培养中开展工业大数据及应用相关课程，符合当下工业互联网发展趋势，同时，课程也提供了将工业大数据应用到现有石油生产系统中的方法，这有助于该类学科学生发挥自身优势，尽快融入石油行业工业4.0背景下新一轮的产业升级改革中，并为未来的油气装备制造系统搭建无忧的环境，满足中国目前极度缺乏的大数据分析人才需要，迎合《中国制造2025》规划，能够大大提升学生在未来社会的适应力，提升学生毕业水准，学会机械工业大数据思维去进一步优化产品制造服务。

四、结论

《中国制造2025》的推进实施，需要產、学、研各方面更富创新精神的结合，需要重视和开展工业大数据分析，需要培养大批工业大数据分析人才。目前中国的人才教育体系中极度缺乏大数据分析人才，产业界不了解工业大数据分析的工具和方法，不了解大数据分析如何帮助实现智能转型以及如何为更多客户创造有价值的服务。产业与教育的结合是必不可少的，教育的专业设置必须与时俱进，与传统专业的融合创新也必须有机发展。

参考文献：

[1]唐洋.大学生创业教育与石油机械类专业教育融合方法研究[J].教育现代化，2018，5（33）：54-56.

[2]于永昌.大数据时代的教育[J].基础教育论坛，2016（1X）：5-8.

[3]郑莉.大数据与计算机教育[J].计算机教育，2016（2）：11-19.

[4]高廷红，陈茜.大数据驱动智慧教育发展模式研究[J].贵州师范学院学报，2015，31（6）：43-45.

[5]杨颖.大数据时代的教育畅想[J].发明与创新（教育信息化），2015（10）：1.

编辑 张 慧