無論是歐美老牌國家制造業(yè)的重振,,還是中國制造業(yè)的轉型提升,,工業(yè)大數(shù)據(jù)都將發(fā)揮不可替代的作用。
當前,,全球主要國家掀起了新一輪以“信息技術與制造業(yè)融合”為共同特征的工業(yè)革命,,加速發(fā)展新一代信息技術,并推動其與全球工業(yè)系統(tǒng)的深入融合,,以期搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點,。無論是歐美老牌國家制造業(yè)的重振,還是中國制造業(yè)的轉型提升,,工業(yè)大數(shù)據(jù)都將發(fā)揮不可替代的作用,。
何為工業(yè)大數(shù)據(jù)
工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領域中,,圍繞典型智能制造模式,從客戶需求到銷售,、訂單,、計劃、研發(fā),、設計,、工藝、制造,、采購、供應,、庫存,、發(fā)貨和交付、售后,、服務,、運維、報廢或回收再制造等整個產(chǎn)品全生命周期各個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)及相關技術和應用的總稱,,工業(yè)大數(shù)據(jù)以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心,,極大延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)范圍,同時還包括工業(yè)大數(shù)據(jù)相關技術和應用,。
工業(yè)大數(shù)據(jù)具備雙重數(shù)據(jù),,即價值屬性和產(chǎn)權屬性。一方面,,通過工業(yè)大數(shù)據(jù)分析等關鍵技術能夠實現(xiàn)設計,、工藝、生產(chǎn),、管理,、服務等各個環(huán)節(jié)智能化水平的提升,滿足用戶定制化需求,,提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本,,為企業(yè)創(chuàng)造可量化的價值;另一方面,,這些數(shù)據(jù)具有明確的權屬關系和資產(chǎn)價值,,企業(yè)能夠決定數(shù)據(jù)的具體使用方式和邊界,數(shù)據(jù)產(chǎn)權屬性明顯,。工業(yè)大數(shù)據(jù)的價值屬性實質上是基于工業(yè)大數(shù)據(jù)采集,、存儲、分析等關鍵技術,,對工業(yè)生產(chǎn),、運維,、服務過程中數(shù)據(jù)實現(xiàn)價值的提升或變現(xiàn);工業(yè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)權屬性則偏重于通過管理機制和管理方法幫助工業(yè)企業(yè)明晰數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄與數(shù)據(jù)資源分布,,確定所有權邊界,,為其價值的深入挖掘提供支撐。
工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎和支柱,,也是一國經(jīng)濟實力和競爭力的重要標志,。
近年來,工業(yè)大數(shù)據(jù)作為我國“智能制造”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的關鍵技術支撐以及兩化融合的重要基礎備受關注,。黨中央,、出臺了一系列“大數(shù)據(jù)”“兩化融合”“互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合”等綜合性政策與指示,其中對工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展提出了明確的要求,,全面指導我國工業(yè)大數(shù)據(jù)技術發(fā)展,、產(chǎn)業(yè)應用及其標準化進程。
工業(yè)大數(shù)據(jù)標準在智能制造標準化體系中的定位
與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關系
與智能制造的場景有所區(qū)別,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更為關注制造業(yè)企業(yè)如何以工業(yè)為本,,通過“智能+”打通、整合,、協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈,,催生個性化定制、網(wǎng)絡化協(xié)同,、服務化延伸等新模式,,從而提升企業(yè)、整體行業(yè)價值鏈或是區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的效率,。與智能制造相似的,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既是工業(yè)大數(shù)據(jù)的重要來源,也是工業(yè)大數(shù)據(jù)重要的應用場景,。尤其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設中,,工業(yè)大數(shù)據(jù)扮演著重要的角色。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構中,,工業(yè)大數(shù)據(jù)技術,、工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺層的重要核心。一方面,,借助工業(yè)大數(shù)據(jù)處理,、預處理、分析等技術,,基于工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng),,平臺層得以實現(xiàn)對邊緣層,IaaS層產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行高質量存儲與管理;另一方面通過工業(yè)大數(shù)據(jù)建模,、分析,、可視化等技術,將數(shù)據(jù)與工業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗相結合,,構建機理模型,,支撐應用層各種分析應用的實現(xiàn)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)如何管理
數(shù)據(jù)質量管理
工業(yè)大數(shù)據(jù)的質量存在很多問題,。一是數(shù)據(jù)失真和失準,。受制于工業(yè)現(xiàn)場的一系列惡劣工況,在工業(yè)OT域,,現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)絡,、生產(chǎn)制造裝備、過程控制設備均不同程度地存在數(shù)據(jù)失真,。二是數(shù)據(jù)一致性差,。對于來源于IT域的工業(yè)大數(shù)據(jù),由于工業(yè)企業(yè)現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)均不同程度的存在“系統(tǒng)林立”的問題,,難以在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中采用有效的控制手段來保障各個工業(yè)IT系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的一致性。三是對歷史數(shù)據(jù)缺乏“再生”機制,。工業(yè)歷史數(shù)據(jù)的“再生”將有助于提升工業(yè)全生命周期管理能力,。四是缺乏標準化的數(shù)據(jù)質量管理框架。在不同的業(yè)務場景中,,各種結構化和非結構化數(shù)據(jù)集被多個使用者共享和使用,。五是數(shù)據(jù)質量補償手段尚未得到廣泛應用。
工業(yè)大數(shù)據(jù)的質量管理需要工業(yè)企業(yè)建立完善的工業(yè)大數(shù)據(jù)質量管理組織架構,,明確數(shù)據(jù)權屬,、管理者、使用者,;面對不同的工業(yè)大數(shù)據(jù)質量問題,,制定質量為的定義、等級,、處理及復盤機制,,制定規(guī)范的數(shù)據(jù)質量改善流程,形成面向多樣化的工業(yè)大數(shù)據(jù)應用場景的數(shù)據(jù)質量管理閉環(huán),。
數(shù)據(jù)安全管理
大數(shù)據(jù)技術應用于工業(yè)領域給企業(yè)帶來巨大的效益,,然而工業(yè)大數(shù)據(jù)對工業(yè)企業(yè)來說既是機遇也是挑戰(zhàn),在給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟利益的同事,,其本身所存在的安全問題也讓企業(yè)面臨著巨大的風險,。一方面,由于工業(yè)控制系統(tǒng)的協(xié)議多采用明文形式、工業(yè)環(huán)境多采用通用操作系統(tǒng)且不及時更新,、從業(yè)人員的網(wǎng)絡安全意識不高,,再加上工業(yè)數(shù)據(jù)的來源多樣,其有不同的格式和標準,,使其存在諸多可以被利用的漏洞,。另一方面,在工業(yè)應用環(huán)境中,,對數(shù)據(jù)安全有著更高的要求,,任何信息安全事件的發(fā)生都有可能威脅工業(yè)生產(chǎn)運行安全、人員生命安全甚至國家安全等,。因而,,研究工業(yè)大數(shù)據(jù)安全管理,加強對工業(yè)企業(yè)的安全保護變得尤為重要,。
工業(yè)大數(shù)據(jù)安全是跨多工業(yè)領域與學科的綜合性問題,,需要結合法律法規(guī)、行業(yè)特點,、工業(yè)技術等多維度進行研究,。考慮到工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺所承載的工業(yè)數(shù)據(jù)的巨大價值,,因此將整個工業(yè)大數(shù)據(jù)安全技術體系分為工業(yè)大數(shù)據(jù)接入安全,、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)應用安全三個層次,。其中工業(yè)大數(shù)據(jù)接入安全為工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集,、傳輸、轉換流程提供安全保障機制,;工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺安全為工業(yè)數(shù)據(jù)存儲,、計算提供安全保障基礎;工業(yè)大數(shù)據(jù)應用安全為上層應用的接入,、數(shù)據(jù)訪問等提供強力的安全管控,。
工業(yè)大數(shù)據(jù)應用安全應從幾方面考慮:支持應用訪問簽名機制,確保只有授權的應用才能提交數(shù)據(jù)訪問請求,;支持應用數(shù)據(jù)按需訪問,,避免數(shù)據(jù)訪問范圍的擴大化;支持應用行為實時監(jiān)控,,實時攔截應用中包含的攻擊行為,,包括數(shù)據(jù)訪問范圍、頻率,、SQL語句合法性等,;建立完整的應用流程管理機制,包括應用的提交、執(zhí)行,、狀態(tài)監(jiān)控,、結果審計等,確保每個應用的審批,、控制于追責有效結合,,避免高權限人員的惡意操縱或誤操作行為;構建完備的應用測試環(huán)境及測試規(guī)范,,確保只有符合安全策略的應用可以審批執(zhí)行,。