大數(shù)據(jù)研究與思考是我今天要分享的課題。首先探討智慧云制造整個概念，就制造云大數(shù)據(jù)來源的分類特點價值這個重點來切入；其次是智慧制造云對關(guān)鍵技術(shù)的需求以及我們團隊提出的智慧制造云大數(shù)據(jù)平臺機構(gòu)和技術(shù)構(gòu)建、方案和實踐，最后提出幾點建議。

　　制造云大數(shù)據(jù)

　　眾所周知，人類社會正面臨著一場新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)變革。那么我們認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)+人工智能的時代正在到來。怎么解讀人工智能？首先，網(wǎng)絡(luò)是一個泛在的互聯(lián)網(wǎng)，包括傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)+人工智能，其核心技術(shù)是七類技術(shù)深度融合，包括新互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代信息技術(shù)、新人工智能技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、新生物技術(shù)以及新應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)時代特征總結(jié)為泛在互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動，共享服務(wù)，跨界融合，自主智慧和萬眾創(chuàng)新。

　　當(dāng)然，制造業(yè)作為國民經(jīng)濟、國計民生和國家安全的重要基石，正面臨全球新技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，特別是新一代信息通信技術(shù)，核心就是要發(fā)展智能制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用。對我國來說面臨的五大挑戰(zhàn)是：第一要從技術(shù)跟隨到創(chuàng)新以及到超越，第二要從傳統(tǒng)制造向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變，第三從粗放型制造向質(zhì)量效益性轉(zhuǎn)變，第四從資源消耗到綠色制造轉(zhuǎn)型，最后要由生產(chǎn)型制造到生產(chǎn)+服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。

　　其核心問題就是要貫徹創(chuàng)新協(xié)調(diào)綠色開放共享發(fā)展理念，要走中國特色的工業(yè)化道路，以創(chuàng)新發(fā)展為主題，以制造業(yè)提高質(zhì)量增加效益為中心，特別強化兩化融合，而且要推進智能制造主攻方向。

　　云制造的概念首先是基于泛在網(wǎng)絡(luò)，其次是借助新興大制造技術(shù)、信息通信技術(shù)、智能科學(xué)技術(shù)及制造應(yīng)用領(lǐng)域四類技術(shù)深度融合。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為技術(shù)手段，構(gòu)成一個以用戶為中心的統(tǒng)一經(jīng)營的智慧硬軟資源和能力的服務(wù)云。這實際上就是人、機、物互聯(lián)服務(wù)，或者是現(xiàn)在提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念。

　　用戶通過智慧終端和智慧云制造服務(wù)平臺能隨時隨地按照需要獲取智慧制造的資源和能力，要對整個全系統(tǒng)全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈里面的人機物信息技術(shù)自主的智慧的感知，互聯(lián)協(xié)同分析認(rèn)知和決策控制與執(zhí)行，促進制造全系統(tǒng)及全生命周期活動中的人組織、經(jīng)營管理、技術(shù)設(shè)備三要素及信息流、物流、資金流、知識流、服務(wù)流集成優(yōu)化，形成一種基于法在網(wǎng)絡(luò)、用戶為中心、人機物信息融合。

　　智慧云模式是什么，手段是什么，業(yè)態(tài)是什么，特征是什么，實施內(nèi)容是什么，以及目標(biāo)是什么都值得探討。

　　我們把它叫智慧，因為強調(diào)三種深度融合：人物與環(huán)境信息深度融合，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化智能化的深度融合，工業(yè)化和信息化的深度融合。同時，很重要的基于大數(shù)據(jù)的并行、協(xié)同、實時、互聯(lián)、智能的進行創(chuàng)新。根據(jù)這樣一個理念所構(gòu)成的系統(tǒng)，我們把它叫做智慧云制造系統(tǒng)或者簡單說智慧制造云。概念模型包含幾大部分內(nèi)容，一是制造資源的能力和資源，這里面包括軟的、硬的，包括能力和智能互聯(lián)產(chǎn)品；二是制造云池；三是制造全生命周期的智慧云。其核心支持就是智慧云制造的平臺。

　　綜上，智慧制造云是一種互聯(lián)網(wǎng)+人工智能時代的模式手段。制造模式是以用戶為中心的互聯(lián)服務(wù)協(xié)同個性柔性社會化智能制造產(chǎn)品以及服務(wù)用戶的模式，它的手段就是四類技術(shù)深度融合的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化作為技術(shù)手段，構(gòu)成一個智慧化的人機物環(huán)境信息互聯(lián)系統(tǒng)，體現(xiàn)數(shù)字化、物聯(lián)化、虛擬化、協(xié)同化、定制化、柔性化和社會化的產(chǎn)品。

　　那么智慧制造云、工業(yè)云里面的大數(shù)據(jù)實際上是全系統(tǒng)全生命周期里面的三要素、五個流里不斷產(chǎn)生的四個大數(shù)據(jù)，包含制造全生命周期里面的各種數(shù)據(jù)，有企業(yè)經(jīng)營管理的數(shù)據(jù)，有技術(shù)產(chǎn)品設(shè)備的數(shù)據(jù)。有結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，有靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。

　　智慧制造云大數(shù)據(jù)的特點，除了四個云以外，和大量、高速、多樣、價值以外，還加上了多元符合模態(tài)、數(shù)據(jù)類型異構(gòu)等。其作用簡單來說能精準(zhǔn)高效智能地用到全生命周期的活動，促進云制造的智慧化，目標(biāo)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)研制、管理服務(wù)效率質(zhì)量成本能耗，實現(xiàn)產(chǎn)品加服務(wù)為主導(dǎo)的隨時隨地的按需個性化指導(dǎo)。

　　目前，大數(shù)據(jù)在感知基礎(chǔ)上，有六類大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)在制造云里有新的需求。首先大數(shù)據(jù)的集成與清洗，就是把不同來源、格式、特點性質(zhì)的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)源在邏輯上或物理上有機地接入平臺并進行新審查和教研，得到干凈、一致的數(shù)據(jù)。第二技術(shù)就是大數(shù)據(jù)存儲和管理，采用云存儲和分布式存儲技術(shù)及高吞吐量數(shù)據(jù)庫技術(shù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，實現(xiàn)運輸集中的數(shù)據(jù)經(jīng)濟、高效、高可靠、容錯的管理與服務(wù)。第三大數(shù)據(jù)分析挖掘，從這些海量的隨機的數(shù)據(jù)中要找出有價值的東西，比如說現(xiàn)在分布式計算引擎，數(shù)據(jù)分析機器學(xué)習(xí)等，對我們制造云要以應(yīng)用目標(biāo)為導(dǎo)向，導(dǎo)出相應(yīng)算法軟件。同時需要建立云制造應(yīng)用系統(tǒng)定量分析的人工智能分析模型，數(shù)據(jù)不是直接用的，是通過模型來的。可視化，各種各樣數(shù)據(jù)可視化而且能應(yīng)用，比如多維數(shù)據(jù)分析，虛擬現(xiàn)實等，對目前綜合處理顯示多維數(shù)據(jù)以及交互需求是非常重要的。其次是大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，對智慧云多類型標(biāo)準(zhǔn)需求不限，而且交易和交互要作為一個導(dǎo)向。最后就是安全，全生命周期里面要安全，像隱私保護、數(shù)據(jù)水印以及區(qū)塊鏈技術(shù)等。

　　大數(shù)據(jù)的云化

　　第三個問題就是大數(shù)據(jù)云化。直接把大數(shù)據(jù)遷入模型軟件，第二是直接提供DAAS，第三個就是風(fēng)險，最后一個就是大數(shù)據(jù)的可視化，基于大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實現(xiàn)智慧制造云里面的風(fēng)險和顯示。

　　云里面大數(shù)據(jù)怎么用也值得探討。第一類是航天產(chǎn)品電纜數(shù)據(jù)化設(shè)計，也就是說把電纜有關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和綜合分析性能數(shù)據(jù)收集過來，放到電纜數(shù)據(jù)工程里面，實現(xiàn)了電纜數(shù)據(jù)化生產(chǎn)的一體化，產(chǎn)生效果后有60%以上研制時間開展產(chǎn)品質(zhì)量提升。第二類是醫(yī)藥，利用現(xiàn)在制造云里面官方電子病例、醫(yī)療等信息系統(tǒng)提取海量臨床數(shù)據(jù)，挖掘藥物效用及治療方法，從而為醫(yī)藥研發(fā)提供參考。第三類是航天制造和生產(chǎn)比如博世、力士樂等智能生產(chǎn)。第四類就是維修，比如C919健康管理，需要實時檢測大數(shù)據(jù)中心。根據(jù)上面的情況，智慧制造云在大數(shù)據(jù)當(dāng)中是很重要的。

　　最后提點建議。首先當(dāng)然是大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為智慧制造云建設(shè)和運行的重要資源，如果沒有大數(shù)據(jù)、沒有云、沒有人工智能，那最后肯定是做不到智慧化制造。而研究實踐需要從技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)三方面來協(xié)調(diào)，進行各個層次的技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)。

　　從技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)方面，概括性地提幾點想法：第一，從技術(shù)上要做到重視大數(shù)據(jù)、信息通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)與制造領(lǐng)域等多種技術(shù)的深度融合。要搞大數(shù)據(jù)，必須要做到這幾個技術(shù)的深度融合，這是我們的一個觀點。第二，離不開云，因此要對面向用戶大數(shù)據(jù)的云服務(wù)技術(shù)進行研究。第三，要重視基于大數(shù)據(jù)制造全生命周期里面的新模式、流程、手段的研究。最后，要進行符合共享經(jīng)濟商業(yè)模式的技術(shù)研究，當(dāng)然還有安全和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的制定與評估。

　　從應(yīng)用角度來看，要“四個突出”。第一要以突出制造特色和行業(yè)特點來開展；第二要突出問題導(dǎo)向，問題在哪，競爭力缺點就在哪；第三要突出大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧云制造管理運行模式、手段和業(yè)態(tài)的變革；第四要突出三要素與五流的綜合集成化、優(yōu)化和智慧化。

　　最后，要加強三個產(chǎn)業(yè)：第一要加強大數(shù)據(jù)技術(shù)工具集和平臺的研發(fā)產(chǎn)業(yè)，第二要加強大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建構(gòu)運行產(chǎn)業(yè)，第三要加強數(shù)據(jù)中心運營產(chǎn)業(yè)。

　　(本文根據(jù)李伯虎在“2016第九屆中國信息主管年會”上演講整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。）

　　中國工程院院士李伯虎

關(guān)注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……