工業(yè)制造大數(shù)據(jù)在創(chuàng)新研發(fā)、協(xié)同制造及開發(fā)使能技術(shù)等方面應(yīng)用研究
從設(shè)計、仿真到實驗驗證,再到協(xié)同制造與服務(wù)能力提升,該計劃不僅強調(diào)數(shù)據(jù)的集成與應(yīng)用,更著眼于通過區(qū)域聯(lián)動和使能技術(shù)的開發(fā),推動產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化升級。在這篇文章中,我們將深入探討如何通過實施這一計劃,利用數(shù)據(jù)驅(qū)動研發(fā)新模式,提升制造業(yè)的整體創(chuàng)新能力和競爭力。
《“數(shù)據(jù)要素×”三年行動計劃(2024—2026年)》數(shù)據(jù)要素×工業(yè)制造中強調(diào)【創(chuàng)新研發(fā)模式,支持工業(yè)制造類企業(yè)融合設(shè)計、仿真、實驗驗證數(shù)據(jù),培育數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā)新模式,提升企業(yè)創(chuàng)新能力。
推動協(xié)同制造,推進產(chǎn)品主數(shù)據(jù)標準生態(tài)系統(tǒng)建設(shè),支持鏈主企業(yè)打通供應(yīng)鏈上下游設(shè)計、計劃、質(zhì)量、物流等數(shù)據(jù),實現(xiàn)敏捷柔性協(xié)同制造。
提升服務(wù)能力,支持企業(yè)整合設(shè)計、生產(chǎn)、運行數(shù)據(jù),提升預(yù)測性維護和增值服務(wù)等能力,實現(xiàn)價值鏈延伸。
強化區(qū)域聯(lián)動,支持產(chǎn)能、采購、庫存、物流數(shù)據(jù)流通,加強區(qū)域間制造資源協(xié)同,促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補,提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈監(jiān)測預(yù)警能力。
開發(fā)使能技術(shù),推動制造業(yè)數(shù)據(jù)多場景復(fù)用,支持制造業(yè)企業(yè)聯(lián)合軟件企業(yè),基于設(shè)計、仿真、實驗、生產(chǎn)、運行等數(shù)據(jù)積極探索多維度的創(chuàng)新應(yīng)用,開發(fā)創(chuàng)成式設(shè)計、虛實融合試驗、智能無人裝備等方面的新型工業(yè)軟件和裝備。】基于以上要求,形成以下研究內(nèi)容
01 工業(yè)制造數(shù)據(jù)應(yīng)用概述
1.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)定義與特征
工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營過程中產(chǎn)生的海量、多樣化的數(shù)據(jù)集合。這些數(shù)據(jù)來源于機器設(shè)備、生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈管理等多個環(huán)節(jié),具有以下幾個顯著特征:
- Volume(體量巨大):工業(yè)大數(shù)據(jù)的體量通常達到TB甚至PB級別,涵蓋了從傳感器數(shù)據(jù)到企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)的廣泛信息。
- Velocity(處理速度快):數(shù)據(jù)的生成和處理速度極快,要求實時或近實時的數(shù)據(jù)處理能力。
- Variety(類型多樣):包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),如文本、圖像、音頻和視頻等。
- Veracity(真實性):工業(yè)大數(shù)據(jù)要求高度的數(shù)據(jù)準確性和可靠性,以確保生產(chǎn)決策的正確性。
- Complexity(復(fù)雜性):數(shù)據(jù)來源多樣,格式和標準不一,導(dǎo)致數(shù)據(jù)整合和分析具有一定復(fù)雜性。
1.2 工業(yè)大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的重要性
工業(yè)大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的應(yīng)用至關(guān)重要,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
- 優(yōu)化生產(chǎn)流程:通過分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),企業(yè)能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸,優(yōu)化生產(chǎn)流程,提高效率。
- 預(yù)測性維護:利用機器學(xué)習(xí)等技術(shù)對設(shè)備狀態(tài)進行實時監(jiān)控,預(yù)測設(shè)備故障,減少停機時間。
- 質(zhì)量控制:通過收集和分析產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題,提升產(chǎn)品合格率。
- 供應(yīng)鏈管理:整合供應(yīng)鏈數(shù)據(jù),優(yōu)化庫存管理,降低物流成本,提高供應(yīng)鏈的響應(yīng)速度和靈活性。
- 創(chuàng)新驅(qū)動:基于大量數(shù)據(jù)的分析和挖掘,企業(yè)能夠發(fā)現(xiàn)新的商業(yè)模式和創(chuàng)新機會,保持競爭優(yōu)勢。
02 創(chuàng)新研發(fā)模式
2.1 融合設(shè)計、仿真與實驗驗證數(shù)據(jù)
企業(yè)通過整合設(shè)計、仿真與實驗驗證的數(shù)據(jù),能夠創(chuàng)建一個多維度的數(shù)據(jù)視角,從而在產(chǎn)品開發(fā)過程中實現(xiàn)更加精準和高效的決策。例如,通過仿真技術(shù)預(yù)測產(chǎn)品在不同工作條件下的性能,結(jié)合實驗數(shù)據(jù)驗證仿真結(jié)果的準確性,進而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。
2.2 培育數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā)
數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā)模式側(cè)重于利用數(shù)據(jù)分析來指導(dǎo)研發(fā)方向和決策。企業(yè)通過收集和分析用戶反饋、產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)等,快速迭代產(chǎn)品功能,滿足市場需求。例如,根據(jù)用戶的使用習(xí)慣和偏好,調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計,提升用戶體驗。
2.3 推動協(xié)同制造
協(xié)同制造強調(diào)的是供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。通過建立統(tǒng)一的產(chǎn)品主數(shù)據(jù)標準,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計、計劃、質(zhì)量、物流等數(shù)據(jù)的無縫對接,提高整個供應(yīng)鏈的運作效率和響應(yīng)速度。
2.4 產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)整合
整合產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)到運行的全生命周期數(shù)據(jù),企業(yè)能夠更好地理解產(chǎn)品性能和用戶需求,實現(xiàn)從生產(chǎn)到服務(wù)的價值鏈延伸。例如,通過分析產(chǎn)品運行數(shù)據(jù),提供定制化的維護服務(wù)和產(chǎn)品升級建議。
2.5 區(qū)域聯(lián)動與產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈監(jiān)測預(yù)警
通過強化區(qū)域間的數(shù)據(jù)流通和資源共享,企業(yè)不僅能夠提升本地產(chǎn)能的利用效率,還能夠在更廣闊的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補。同時,建立產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的監(jiān)測預(yù)警機制,能夠幫助企業(yè)及時響應(yīng)市場變化和潛在風險,保障供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。
2.6 開發(fā)使能技術(shù)
推動制造業(yè)數(shù)據(jù)的多場景復(fù)用,開發(fā)新型工業(yè)軟件和裝備,如創(chuàng)成式設(shè)計軟件、虛實融合試驗平臺、智能無人裝備等。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了制造業(yè)的智能化水平,也為制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了強大的技術(shù)支持。
通過上述分析,可以看出工業(yè)大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的應(yīng)用廣泛且深入,其價值的挖掘和利用對提升企業(yè)競爭力、推動產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。
03 數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā)新模式
3.1 設(shè)計、仿真與實驗數(shù)據(jù)融合
在工業(yè)制造領(lǐng)域,數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā)新模式的核心在于實現(xiàn)設(shè)計、仿真與實驗數(shù)據(jù)的有效融合。這一過程不僅能夠加速產(chǎn)品從概念到市場的轉(zhuǎn)化速度,而且能夠顯著提高研發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
- 數(shù)據(jù)融合技術(shù):通過先進的數(shù)據(jù)融合技術(shù),如卡爾曼濾波、D-S證據(jù)理論等,實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的整合與優(yōu)化,確保數(shù)據(jù)的一致性和準確性。
- 研發(fā)流程優(yōu)化:利用融合后的數(shù)據(jù),對研發(fā)流程進行優(yōu)化,減少設(shè)計迭代次數(shù),縮短產(chǎn)品上市時間。
- 質(zhì)量控制提升:數(shù)據(jù)融合有助于更準確地預(yù)測產(chǎn)品性能,實現(xiàn)更嚴格的質(zhì)量控制,降低產(chǎn)品返工率。
1)設(shè)計數(shù)據(jù)的深度挖掘
設(shè)計數(shù)據(jù)的分析可以揭示產(chǎn)品功能和性能的潛在改進空間,通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)識別設(shè)計參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性,指導(dǎo)產(chǎn)品的迭代優(yōu)化。
2)仿真數(shù)據(jù)的精準預(yù)測
仿真數(shù)據(jù)的融合能夠提供產(chǎn)品在不同工作條件下的性能預(yù)測,通過模擬各種極端情況,確保產(chǎn)品設(shè)計的魯棒性。
3)實驗數(shù)據(jù)的驗證與校準
實驗數(shù)據(jù)的集成用于驗證仿真結(jié)果的準確性,并通過實驗反饋對仿真模型進行校準,形成閉環(huán)優(yōu)化。
3.2 創(chuàng)新能力提升與產(chǎn)品主數(shù)據(jù)標準建設(shè)
產(chǎn)品主數(shù)據(jù)標準生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)是推動工業(yè)制造創(chuàng)新的關(guān)鍵。通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準,促進了供應(yīng)鏈上下游的數(shù)據(jù)流通與協(xié)同,為企業(yè)提供了更廣闊的創(chuàng)新空間。
- 主數(shù)據(jù)標準化:制定和實施產(chǎn)品主數(shù)據(jù)標準,確保設(shè)計、計劃、質(zhì)量、物流等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)一致性和可交換性。
- 供應(yīng)鏈協(xié)同:通過主數(shù)據(jù)的整合,實現(xiàn)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的緊密協(xié)同,提高響應(yīng)速度和市場適應(yīng)性。
- 創(chuàng)新能力提升:標準化的數(shù)據(jù)環(huán)境為創(chuàng)新提供了豐富的土壤,企業(yè)可以更快地響應(yīng)市場變化,推出創(chuàng)新產(chǎn)品。
1)預(yù)測性維護與增值服務(wù)
- 預(yù)測性維護:利用集成的數(shù)據(jù)進行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測,減少意外停機時間,提高生產(chǎn)效率。
- 增值服務(wù)開發(fā):基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果,開發(fā)個性化的增值服務(wù),如定制化解決方案和優(yōu)化建議,提升客戶滿意度和忠誠度。
2)區(qū)域聯(lián)動與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同
- 區(qū)域資源優(yōu)化配置:通過區(qū)域間的產(chǎn)能、采購、庫存、物流數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,降低生產(chǎn)成本。
- 產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測預(yù)警:建立產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測預(yù)警機制,通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測潛在風險,及時采取措施,保障產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定。
3)使能技術(shù)開發(fā)
- 多場景數(shù)據(jù)復(fù)用:開發(fā)能夠適應(yīng)不同應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)復(fù)用技術(shù),提高數(shù)據(jù)的利用效率和創(chuàng)新潛力。
- 新型工業(yè)軟件和裝備:基于多維度數(shù)據(jù)分析,開發(fā)創(chuàng)成式設(shè)計軟件、虛實融合試驗平臺、智能無人裝備等,推動制造業(yè)向智能化、自動化發(fā)展。
04 協(xié)同制造與供應(yīng)鏈優(yōu)化
4.1 供應(yīng)鏈上下游數(shù)據(jù)打通
供應(yīng)鏈上下游的數(shù)據(jù)打通是實現(xiàn)協(xié)同制造的關(guān)鍵一步。通過整合設(shè)計、計劃、質(zhì)量、物流等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效和精準的生產(chǎn)計劃與調(diào)度。
- 數(shù)據(jù)整合的效益:據(jù)《制造業(yè)企業(yè)供應(yīng)鏈管理水平提升指南(試行)》指出,供應(yīng)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型能夠顯著提高供應(yīng)鏈的透明度和響應(yīng)速度,減少庫存積壓和物流成本,提升供應(yīng)鏈的效率和企業(yè)的市場競爭力。
- 實施策略:企業(yè)應(yīng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的實時共享與流通。例如,通過ERP(企業(yè)資源計劃)系統(tǒng)和MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的集成,實現(xiàn)訂單、庫存、生產(chǎn)和物流信息的無縫對接。
- 案例分析:以三一重工為例,通過建立智能工廠,實現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集與分析,縮短了制造周期,提升了生產(chǎn)效率。這種模式的成功在于其高度的數(shù)據(jù)整合能力,為供應(yīng)鏈的每一個環(huán)節(jié)提供了準確的信息支持。
4.2 敏捷柔性協(xié)同制造實現(xiàn)
敏捷柔性協(xié)同制造是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重要方向,它強調(diào)在生產(chǎn)過程中快速響應(yīng)市場變化,實現(xiàn)多品種、小批量的定制化生產(chǎn)。
- 技術(shù)基礎(chǔ):實現(xiàn)敏捷柔性協(xié)同制造需要依托先進的信息技術(shù),如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能(AI)等,這些技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)過程進行實時監(jiān)控和智能優(yōu)化。
- 生產(chǎn)模式創(chuàng)新:企業(yè)需要從傳統(tǒng)的批量生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦屿`活的生產(chǎn)模式。例如,通過模塊化設(shè)計和可重構(gòu)的生產(chǎn)線,快速調(diào)整生產(chǎn)策略以適應(yīng)不同客戶的需求。
- 行業(yè)應(yīng)用:在汽車制造、電子組裝等領(lǐng)域,敏捷柔性協(xié)同制造已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。企業(yè)通過引入柔性自動化設(shè)備和智能物流系統(tǒng),實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化和智能化,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
- 政策支持:國家在《“數(shù)據(jù)要素×”三年行動計劃(2024—2026年)》中明確提出,要推動工業(yè)制造類企業(yè)實現(xiàn)敏捷柔性協(xié)同制造,通過政策引導(dǎo)和資金支持,促進企業(yè)進行技術(shù)升級和模式創(chuàng)新。
通過上述措施,企業(yè)不僅能夠提升自身的創(chuàng)新能力和市場競爭力,還能夠為整個制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供強有力的支撐。
05 服務(wù)能力提升與預(yù)測性維護
5.1 整合設(shè)計與生產(chǎn)數(shù)據(jù)
在當前工業(yè)制造領(lǐng)域,數(shù)據(jù)已成為提升服務(wù)能力、實現(xiàn)預(yù)測性維護的關(guān)鍵因素。通過整合設(shè)計與生產(chǎn)數(shù)據(jù),企業(yè)能夠更深入地理解產(chǎn)品性能,優(yōu)化生產(chǎn)流程,并實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)控與分析。
1)設(shè)計與生產(chǎn)數(shù)據(jù)整合的優(yōu)勢
- 提高生產(chǎn)效率:通過數(shù)據(jù)分析,企業(yè)能夠識別生產(chǎn)瓶頸,優(yōu)化資源配置,減少浪費,從而提高整體生產(chǎn)效率。
- 質(zhì)量控制:整合的數(shù)據(jù)可以幫助企業(yè)實時監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量,快速響應(yīng)質(zhì)量問題,減少不良品率。
- 降低成本:數(shù)據(jù)分析能夠預(yù)測設(shè)備故障,減少意外停機時間,降低維護成本。
2)數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品研發(fā)
- 創(chuàng)新加速:數(shù)據(jù)的深度分析能夠加速新產(chǎn)品的研發(fā)過程,通過模擬和預(yù)測,縮短產(chǎn)品從設(shè)計到市場的時間。
- 個性化定制:利用客戶數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù),企業(yè)能夠提供更加個性化的產(chǎn)品和服務(wù),滿足市場的多樣化需求。
3)預(yù)測性維護的實施
- 狀態(tài)監(jiān)測:利用傳感器收集設(shè)備運行數(shù)據(jù),實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),預(yù)測潛在的故障和維護需求。
- 故障預(yù)測:應(yīng)用機器學(xué)習(xí)算法對收集的數(shù)據(jù)進行分析,預(yù)測設(shè)備故障發(fā)生的時間,提前安排維護工作。
- 維護計劃優(yōu)化:根據(jù)預(yù)測結(jié)果,企業(yè)可以制定更加合理的維護計劃,減少不必要的維護,提高資源利用效率。
4)案例分析
- 航空業(yè):通過分析飛機引擎的運行數(shù)據(jù),預(yù)測維護需求,減少航班延誤和取消,提高旅客滿意度。
- 汽車制造:整合生產(chǎn)線數(shù)據(jù),實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低生產(chǎn)成本,提升產(chǎn)品質(zhì)量。
5)面臨的挑戰(zhàn)
- 數(shù)據(jù)安全與隱私:在數(shù)據(jù)整合過程中,需要確保數(shù)據(jù)的安全性和合規(guī)性,保護企業(yè)和客戶的隱私。
- 技術(shù)集成:不同來源和類型的數(shù)據(jù)需要有效集成,這要求企業(yè)具備強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力。
- 人才培養(yǎng):需要培養(yǎng)具備數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)技能的人才,以支持數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策和創(chuàng)新。
通過上述分析,可以看出,整合設(shè)計與生產(chǎn)數(shù)據(jù)對于提升工業(yè)制造企業(yè)的服務(wù)能力和實現(xiàn)預(yù)測性維護具有重要意義。企業(yè)需要不斷探索和優(yōu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用策略,以適應(yīng)不斷變化的市場需求和技術(shù)發(fā)展。
06 區(qū)域聯(lián)動與產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈監(jiān)測預(yù)警
6.1 區(qū)域間制造資源協(xié)同
區(qū)域間的制造資源協(xié)同是推動工業(yè)制造發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。通過強化區(qū)域間的產(chǎn)能、采購、庫存和物流數(shù)據(jù)流通,可以促進區(qū)域內(nèi)外的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補,實現(xiàn)資源共享和優(yōu)化配置。
- 數(shù)據(jù)共享平臺的建設(shè):建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺,實現(xiàn)不同地區(qū)、不同企業(yè)間的信息互通,提高資源配置效率。
- 供應(yīng)鏈整合:通過整合上下游供應(yīng)鏈數(shù)據(jù),實現(xiàn)供應(yīng)鏈的透明化管理,降低運營成本,提高響應(yīng)速度。
- 協(xié)同制造模式:推廣協(xié)同制造模式,利用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)等環(huán)節(jié)的緊密協(xié)作。
6.2 產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈監(jiān)測預(yù)警能力提升
提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的監(jiān)測預(yù)警能力,對于預(yù)防和應(yīng)對潛在風險具有重要意義。
- 監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建:構(gòu)建全面的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈監(jiān)測系統(tǒng),實時收集和分析各環(huán)節(jié)的運行數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)異常情況。
- 預(yù)警機制設(shè)計:設(shè)計有效的預(yù)警機制,當監(jiān)測到潛在風險時,能夠迅速發(fā)出預(yù)警,采取措施防范風險。
- 數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用:利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),深入挖掘數(shù)據(jù)背后的信息,為決策提供科學(xué)依據(jù)。
在推動區(qū)域聯(lián)動和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈監(jiān)測預(yù)警能力提升的過程中,以下數(shù)據(jù)提供了有力的支撐:
- 區(qū)域間數(shù)據(jù)流通量:據(jù)統(tǒng)計,通過建立數(shù)據(jù)共享平臺,區(qū)域間的信息流通量提升了約30%,有效促進了資源共享。
- 供應(yīng)鏈整合效果:供應(yīng)鏈整合后,企業(yè)運營成本平均降低了15%,響應(yīng)市場變化的速度提高了20%。
- 監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋率:目前,監(jiān)測系統(tǒng)已覆蓋超過60%的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),預(yù)警準確率達到85%以上。
- 風險應(yīng)對時間:通過監(jiān)測預(yù)警機制,企業(yè)對風險的應(yīng)對時間縮短了50%,顯著提高了風險管理能力。
通過這些措施和數(shù)據(jù)支持,工業(yè)制造企業(yè)的創(chuàng)新能力得到了顯著提升,產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和競爭力也得到了加強。
07 使能技術(shù)與多場景復(fù)用
7.1 制造業(yè)數(shù)據(jù)多場景復(fù)用
在當前工業(yè)制造領(lǐng)域,數(shù)據(jù)已成為推動創(chuàng)新和提升競爭力的關(guān)鍵資源。通過數(shù)據(jù)的多場景復(fù)用,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的生產(chǎn)流程和更精準的市場定位。以下是對制造業(yè)數(shù)據(jù)多場景復(fù)用的具體分析:
- 數(shù)據(jù)整合與分析:企業(yè)通過整合設(shè)計、仿真、實驗驗證等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),利用先進的數(shù)據(jù)分析技術(shù),如機器學(xué)習(xí)和人工智能,來優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計和制造流程。
- 生產(chǎn)流程優(yōu)化:基于歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的分析,企業(yè)能夠預(yù)測設(shè)備故障和生產(chǎn)瓶頸,實現(xiàn)預(yù)測性維護,減少停機時間,提升生產(chǎn)效率。
- 供應(yīng)鏈協(xié)同:通過打通供應(yīng)鏈上下游的數(shù)據(jù),企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活的供應(yīng)鏈管理,快速響應(yīng)市場變化,降低庫存成本。
- 客戶定制化:利用客戶反饋和使用數(shù)據(jù),企業(yè)能夠更好地理解客戶需求,提供個性化定制服務(wù),增強客戶滿意度和忠誠度。
- 市場趨勢預(yù)測:通過分析行業(yè)數(shù)據(jù)和市場趨勢,企業(yè)能夠預(yù)測未來的市場需求,調(diào)整生產(chǎn)計劃,減少資源浪費。
7.2 創(chuàng)成式設(shè)計、虛實融合試驗與智能無人裝備開發(fā)
在推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程中,創(chuàng)成式設(shè)計、虛實融合試驗和智能無人裝備的開發(fā)成為關(guān)鍵的使能技術(shù):
- 創(chuàng)成式設(shè)計:這是一種基于算法的設(shè)計理念,通過計算優(yōu)化設(shè)計方案,實現(xiàn)產(chǎn)品的輕量化、高性能和成本效益最大化。例如,飛機制造商利用創(chuàng)成式設(shè)計減少部件數(shù)量,降低制造成本和提高燃油效率。
- 虛實融合試驗:結(jié)合虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù),企業(yè)能夠在虛擬環(huán)境中模擬產(chǎn)品的實際使用情況,進行更安全、成本效益更高的測試和驗證。
- 智能無人裝備:隨著自主控制系統(tǒng)和傳感器技術(shù)的發(fā)展,智能無人裝備如無人機、自動化機器人等在制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,它們能夠執(zhí)行高風險、重復(fù)性或精度要求高的任務(wù)。
- 技術(shù)集成與創(chuàng)新:通過跨學(xué)科的技術(shù)集成,如將物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合,企業(yè)能夠開發(fā)出更加智能和高效的制造系統(tǒng)。
- 政策與市場支持:政府和行業(yè)協(xié)會的支持對于推動這些技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。政策扶持、資金投入和市場培育能夠加速技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程。
通過上述分析,可以看出,制造業(yè)數(shù)據(jù)的多場景復(fù)用和使能技術(shù)的開發(fā),不僅能夠提升企業(yè)的創(chuàng)新能力,還能夠推動整個行業(yè)的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。
08 工業(yè)軟件和裝備創(chuàng)新應(yīng)用
8.1 工業(yè)軟件關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新
工業(yè)軟件作為智能制造的核心,其關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新是推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。近年來,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)軟件技術(shù)不斷創(chuàng)新,為制造業(yè)帶來了新的機遇。
- 數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā):通過融合設(shè)計、仿真、實驗驗證等數(shù)據(jù),工業(yè)軟件能夠支持企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn)品研發(fā)新模式。例如,采用機器學(xué)習(xí)算法對產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化,提高研發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
- 關(guān)鍵技術(shù)突破:在CAD、CAE、CAM等核心工業(yè)軟件領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)通過自主研發(fā),已在某些關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破,如華為推出的14nm國產(chǎn)EDA工具鏈,提升了EDA工具的自主可控能力。
8.2 制造業(yè)企業(yè)與軟件企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新
制造業(yè)企業(yè)與軟件企業(yè)的聯(lián)合創(chuàng)新是推動工業(yè)軟件發(fā)展的重要途徑。通過跨界合作,雙方能夠共同探索工業(yè)軟件在制造業(yè)中的新應(yīng)用,實現(xiàn)互利共贏。
- 協(xié)同研發(fā)模式:制造業(yè)企業(yè)與軟件企業(yè)通過建立聯(lián)合研發(fā)團隊,共同開展工業(yè)軟件的定制化開發(fā),滿足特定制造場景的需求。例如,湃??萍寂c華為云的合作,基于iDME開發(fā)了SaaS化PLM產(chǎn)品,提升了產(chǎn)品生命周期管理的效率。
- 產(chǎn)業(yè)鏈整合:鏈主企業(yè)通過整合上下游數(shù)據(jù),實現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)同制造。這不僅提升了生產(chǎn)效率,還增強了對市場變化的響應(yīng)速度,實現(xiàn)了敏捷柔性生產(chǎn)。
- 服務(wù)能力提升:企業(yè)通過整合設(shè)計、生產(chǎn)、運行數(shù)據(jù),提高了預(yù)測性維護和增值服務(wù)能力。例如,通過工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析,預(yù)測設(shè)備故障,提前進行維護,減少停機時間,提高生產(chǎn)連續(xù)性。
- 區(qū)域聯(lián)動強化:通過支持區(qū)域間制造資源的協(xié)同,加強了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的監(jiān)測預(yù)警能力,提升了整個區(qū)域的產(chǎn)業(yè)競爭力。
- 使能技術(shù)開發(fā):推動制造業(yè)數(shù)據(jù)在多場景下的復(fù)用,聯(lián)合軟件企業(yè)開發(fā)新型工業(yè)軟件和裝備,如創(chuàng)成式設(shè)計軟件、虛實融合試驗系統(tǒng)、智能無人裝備等,這些技術(shù)的應(yīng)用將進一步推動制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
09 政策支持與實施保障
9.1 國家政策與行動計劃
國家層面高度重視工業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展,出臺了一系列政策和行動計劃,旨在推動工業(yè)制造領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。這些政策包括但不限于:
- 《工業(yè)和信息化部關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出了加快數(shù)據(jù)匯聚、推動數(shù)據(jù)共享、深化數(shù)據(jù)應(yīng)用等六個方面的18項重點任務(wù),以構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài)體系。
- 《“十四五”大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出到2025年底,大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)測算規(guī)模突破3萬億元,實現(xiàn)年均25%左右的復(fù)合增長,推動數(shù)據(jù)資源開發(fā)利用。
- 《“數(shù)據(jù)要素×”三年行動計劃(2024—2026年)》旨在充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素的乘數(shù)效應(yīng),賦能經(jīng)濟社會發(fā)展,特別是在工業(yè)制造領(lǐng)域,提出了創(chuàng)新研發(fā)模式、推動協(xié)同制造、提升服務(wù)能力等重點行動。
9.2 實施保障措施與成功案例
為確保政策的有效實施,國家和地方政府采取了以下保障措施:
- 制定《工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)安全能力提升實施方案(2024-2026年)》,旨在加快提升工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)安全保護能力,為企業(yè)創(chuàng)新提供安全保障。
- 建立多層次的數(shù)據(jù)交易平臺,如北京國際大數(shù)據(jù)交易所、上海數(shù)據(jù)交易所等,促進數(shù)據(jù)的流通和交易。
- 推動數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如5G網(wǎng)絡(luò)、云計算平臺、大數(shù)據(jù)中心等,為數(shù)據(jù)的存儲、處理和分析提供技術(shù)支撐。
成功案例方面,一些地區(qū)和企業(yè)在工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面取得了顯著成效:
- 江蘇省建立了7個省級工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范區(qū),推動工業(yè)大數(shù)據(jù)在能源管理、產(chǎn)品全生命周期服務(wù)等方面的應(yīng)用。
- 寧波市通過產(chǎn)業(yè)大腦平臺,集成政府和企業(yè)應(yīng)用場景,打通工業(yè)經(jīng)濟相關(guān)數(shù)據(jù),提供智能服務(wù)。
- 華為公司以訂單數(shù)據(jù)為中心,整合全球客戶數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)等資源,優(yōu)化供應(yīng)鏈管理,提升客戶響應(yīng)速度。
通過這些政策支持和實施保障措施,工業(yè)制造企業(yè)能夠更好地利用數(shù)據(jù)資源,推動產(chǎn)品和服務(wù)的創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同效率,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
專欄作家
大數(shù)據(jù)獵人,微信公眾號:大數(shù)據(jù)獵人,人人都是產(chǎn)品經(jīng)理專欄作家。多年數(shù)據(jù)要素流通應(yīng)用及交易實踐經(jīng)驗,擅長公共數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)、個人數(shù)據(jù)市場化數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系規(guī)劃及落地。
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