基于大数据的工业互联网应用探讨

文/ 赖李宁

工业互联网作为信息技术应用的新领域，是制造业转型升级的基础设施，发展工业互联网将在抢占工业革命制高点和争夺主动权的道路上占领先机。2020 年12 月22 日，工信部印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023 年）》。预计到2023 年，新型基础设施进一步完善，基本建成国家工业互联网大数据中心体系，2021-2023 年是我国工业互联网的快速成长期。

工业互联网的核心驱动技术是物联网、云计算以及基于大数据的人工智能等，代表了全球产业技术发展方向。在我国打造制造强国的过程中，工业互联网作为信息化和智能化的核心手段，起到的正是底层基础设施的作用。我国制造业实现智能化发展，必须深入实施工业互联网计划，充分发挥好工业互联网与大数据融合作用，促进我国制造业迈向更高层级、更高水平的发展方向。

本文在分析工业互联网与大数据融合发展现状，以及应用分析的基础上，提出未来发展建议和希望，以期为促进我国制造业高质量发展提供借鉴。

工业互联网与大数据融合发展特点

1. 工业互联网的概念

工业互联网（Industrial Internet）是以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障的新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施。工业互联网的核心是提高效率，通过对人、机、物、系统等全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。

2. 工业互联网与大数据加速融合

当前，数字产业化和产业数字化加快演变，大数据作为重要生产要素参与价值创造。目前，工业互联网基于海量数据，促进了工业生产跨设备、跨企业、跨区域的智能化生产，实现了生产要素的优化配置，催生智能化生产、网络化协同、服务化延伸、个性化定制等新模式、新业态，从而推动工业生产、制造、服务体系的要素升级、产业链延伸和价值链拓展。大数据正向工业互联网加速渗透，推动着我国从制造大国走向制造强国。

3. 工业互联网产生工业大数据

工业生产过程最初进行的是传统工业数据积累，主要来自对生产工艺、流通过程、销售服务等信息的保存和积累，通常由人工对这些数据进行使用和管理。随着第三次工业革命的发展，信息化在工业生产中发挥越来越重要的作用。来自机器设备、物流管理等自动化数据自动产生，并存储在实时数据库里。此时，数据主要依托关系型数据库进行存储。工业互联网在调用相关数据时，能够自动关联本数据的上下游数据，从而实现体系化的数据调用。

4. 工业互联网数据处理存在挑战

工业互联网每天产生海量数据。例如中国2 亿辆车全部联网，每天将产生2000 亿条记录。据测算，5年之内，物联网设备产生的数据将占世界数据总量的90% 以上。如此巨大的数据量，为数据处理带来了巨大的挑战。但在云计算的帮助下，物联网、移动互联网等新兴计算形态，将助力工业互联网数据发挥出更大的作用。工业大数据逐渐成为企业和社会关注的重要战略资源，通过工业互联网实现数据有效价值产生来为企业、为行业服务。

工业互联网与大数据的应用分析

工业互联网与大数据应用贯穿于工业生产的全过程。工业大数据在产品研发、制造、管理等方面帮助企业实现了提质增效。

1. 研发设计

随着社会多元化发展，人们对产品的需求逐渐体现个性化、快速化。为了缩短产品交付周期，需要充分利用大数据来提高设计效率。同时，面对复杂多变的市场竞争环境，也需要高效率地进行工业产品设计，提升企业竞争力。如依托数据和数学建模实现了工业产品的协同设计和多学科仿真。

2. 生产制造

标准化的生产制造依赖于工业互联网与大数据相互作用。其相互作用改变了企业依赖工人经验或大量实验来调整与优化生产工艺参数的现状，保证了统一的产品质量。应用工业大数据能对产品质量进行适时的控制、调整和提升，从而更好地满足客户要求。并通过工业互联网实现生产综合调度，提高企业运行效率。

3. 经营管理

工业大数据通过算法、网络架构、关联规则等智能算法或模型，帮助企业在经营优化与协同、需求预测等场景下实现数字化运营，进一步优化供应链管理，提高有效需求供应，降低冗余供应。工业互联网大数据还被应用于物流管理、营销服务、客户管理等运营场景中。

工业互联网与大数据融合发展建议

工业互联网带来了大数据的指数级增长，为工业生产提供了广泛的应用前景。

1. 深入挖掘工业互联网价值

基于互联网数据中心统一调配工业大数据，聚焦数据资源共用共享，促进数据流带动技术流、资金流、人才流、物资流高效运转。挖掘工业互联网在装备、机械、汽车、能源、电子、冶金、石化、矿业等国民经济重点行业的融合创新，突出差异化发展，将工业互联网应用场景进一步拓展到工业生产的上下游、左右方。

2. 深入分析工业大数据的相互联系

工业生产过程要保证能量化、能追溯、能验证，关键在于挖掘数据生产过程中的本质因果关系。基于工业大数据的分析，从积累的大量历史数据中准确定位所需要的数据，并加以调用，实现生产结构的优化。

3. 提供强力政策保障

工业互联网与大数据融合发展是加快产业转型升级的重要手段，必须抓住当前这一有力时机，提升政策保障水平。结合我国工业互联网与大数据的应用实际，规划工业互联网基础设施建设，加大工业数据采集和保护，提供数据处理工具等细则，促进我国制造业由“中国制造”向“中国智造”转变。

结束语

目前，我国正在构建以国内大循环为主体、国内国际“双循环”相互促进的新发展格局，工业互联网与大数据的融合将极大提升工业生产效率，加快新发展格局的形成。5G、人工智能、区块链、数字孪生等新一代信息技术的发展，将会显著提升工业互联网创新发展能力和水平。预计工业互联网与大数据相互促进，能够有力支撑产业转型升级和经济高质量发展。