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        什么?!淘寶、網易云音樂與“工業4.0”的關系竟如此曖昧

        雷克世界2021-10-14 08:23:35
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        隨著信息化與工業化的深度融合,第四次工業革命悄然來臨,其中大數據也扮演著越來越重要的角色。從智能儀器設備的應用、智能工廠的建設到企業生產、管理、銷售的變革升級,大數據在其中扮演著重要的角色。


        石照耀 博士,博士生導師、教育部長江學者特聘教授、國務院有突出貢獻專家、科學中國人(2010)年度人物、國際標準化組織ISO/ TC60中國委員、北京市精密測控技術及儀器工程技術研究中心主任

        侯晉珊 北京工業大學、北京市精密測控技術與儀器工程技術研究中心,在讀碩士研究生



        大勢所趨

        人類迎來大數據時代

        對于“數據”這個詞我們并不陌生,那么現在社會流行的“大數據(Big data)”又是什么呢?顧名思義,所謂的“大數據”就是對大量、動態、能持續的數據,通過運用新系統、新工具、新模型的挖掘,獲得具有洞察力和新價值的東西。隨著云時代的來臨,大數據也吸引了越來越多的關注,悄然并將深刻地改變著我們的工作和生活。一天之中,我們都在與數據打交道,我們每天醒來在手機上的所有操作行為,瀏覽朋友圈、了解新聞熱點、查看股票信息等,都在不斷產生數據,我們的生活已經與數據息息相關。


        科技進步日新月異的今天,互聯網、大數據等現代信息技術深刻改變著人類的思維、生產、生活、學習方式。以當今最熱門的電商軟件之一淘寶為例,網絡虛擬與現實購物的完美結合,改變了我們傳統的購物方式。隨著大數據的發展,淘寶也越來越智能化、人性化,例如每天推送的“猜你喜歡”會根據我們平時瀏覽購物的數據記錄匯總分析出使用者的購物喜好。類似的還有很多,例如網易云音樂中的“私人FM”,會根據你平時的聽歌記錄推送你喜歡的歌曲。將大數據與先進的分析工具結合,通過對數據的挖掘并實時分析,實現智能化升級,用戶體驗也變得越來越好。


        數據就像是新的石油。除了給我們的日常生活帶來改變,大數據也正悄然改變國際戰略格局,數字主權將成為繼邊防、海防、空防之后另一個大國博弈的空間。大數據將改變國家治理架構和模式:通過對海量、動態、高增長、多元化、多樣化數據的高速處理,快速獲得有價值信息,提高公共決策能力。大數據是工業社會的“自由”資源,誰掌握了數據,誰就掌握了主動權。可以說“大數據”是一個時代的特征,是社會發展的必然趨勢。


        制造發展

        工業4.0的大數據環境

        2013年的漢諾威工業博覽會被視為第四次工業革命的開端,工業領域幾乎所有的生產與系統正越來越以網絡化的形式向互聯網邁進。在這一波全球性的產業革命中,互聯與高度融合成為工業4.0的最佳代名詞。它們的范圍非常廣:生產設備間的互聯、設備和產品間的互聯、虛擬和現實的互聯……最終實現所有人與人、人與物、物與物的相互連接。原本孤立的系統變得不再孤立,生產過程高效透明,進而重新構建起我們的生活方式,大數據環境也油然而生。


        普遍意義上的大數據具有“4V”的特征,包括Volume 、Velocity、Variety、Veracity:

        Volume(大量)是指非結構化數據的超大規模和快速增長;

        Velocity(高速)是指實時分析而非批量式分析,數據的生產與采集異常頻繁,以滿足我們的實時性需求;

        Variety(多樣性)是指大數據的異構與多樣,意味著從海量信息中挖掘內在關聯并做出處理;

        Veracity(真實性)是指避免數據收集和提煉過程中發生的數據質量污染所導致的“虛假”信息。


        而工業大數據除上述“4V”特征之外,它還包括另外兩個“V”,即Visibility和Value:

        Visibility(可見性)是指通過大數據分析使以往不可見的重要因素和信息變得可見,改變傳統的工業視角,從用戶端的價值需求出發提供定制化的產品和服務;

        Value(價值)是指通過大數據分析得到的信息應該被轉換成價值(如圖1,工業大數據6V定義)。


        工業大數據6V定義


        大數據助推下的智能儀器設備

        貼近我們生活的每臺智能儀器設備都有自己標簽、代碼,像生命體一樣被一個大的服務器監控著,一旦出現故障就會迅速反饋給總服務器,并可以快速定位到問題所在位置,繼而就有相關人員上門維修。這種服務的理念是我們現在社會所追求的:不僅要有出色的產品,更要有優秀的售后體驗。商家銷售產品,但銷售產品核心目的是在使用中創造價值。在汽車領域,所有的高科技都可能首先與汽車業掛鉤。我們注意到現在越來越多的汽車用一塊顯示屏代替了傳統汽車的按鍵,不僅畫面簡潔直觀,而且在操作過程中用戶也無需記憶功能各異的按鍵了。在倒車時,顯示屏畫面直接自動切換到車后方的位置,駕駛者可以清楚直觀地看到車后面的情況。2014年12月22日,谷歌宣布已經打造出第一輛全功能無人駕駛汽車原型,這是首款完全自動駕駛的汽車。這款無人駕駛汽車能夠在沒有駕駛員控制的情況下,通過傳感器和車載電腦上的軟件系統自動行駛。


        大數據助推下的智能工廠

        在大數據平臺的分析操控下,制造企業可以實時監控產品的運作狀態,對所有客戶細分并優化生產流程,還能根據客戶需要定制產品等。德國著名企業之一——博世公司,在建設智能工廠方面取得了突出的成績。區別于傳統的工廠生產線,在博世的洪堡物流中心,所有的零部件都有一個唯一的射頻識別碼,通過每個生產環節將識別信息讀取并反饋到總服務器,各條生產線可以井然有序地高效運行,就像產品具有了生命并且還能使用身份證一樣。雖然有了“身份證”,但因為每種零部件都不盡相同,所以產品的智能標簽也并非只有一種,例如條形碼、二維碼、射頻碼和傳感器,每種標簽都有不同的應用特點和功能:條形碼和二維碼必須近距離掃描,如果零部件由不同的供應商提供,那么每個產品在出廠時都要標貼一個能夠識別供應商的二維碼;射頻碼可以穿透各種介質被迅速讀取,在射頻碼使用以前都是需要人工手動在電腦前輸入零件相關信息,效率低下且容易出錯。智能化之后,工廠庫存減少了30%,生產效率提高了10%,由此節約的資金達幾千萬歐元,相比之下,新系統投入花費的幾十萬歐元還是非常值得的。另外這種給零件貼標簽的智能化方式使得整個產品生產控制更加透明化、實時化。


        大數據助推下的企業發展

        在傳統制造企業,大量的數據分散在各個部門,如果想在整個企業及時、迅速地提煉出相關數據會很困難,而有了工業大數據,就可以利用相關技術將所有數據集成在一起,進而分析得到我們所需要的東西。現在許多企業順應時代的發展,將大數據應用其中,積極進行改革升級,生產出富有“生命”的智能產品。例如SAP企業,研、產、供、銷、服五個維度已經不是獨立的系統,而是通過數據傳輸集成在一起(如圖2,SAP企業5維度集成)。


        第一個維度是在企業內部,通過SAP ERP、SAP執行方案、SAP數據采集與監視以及到設備層的集成完成企業內部運營;

        第二個維度是設備機器之間的鏈接;

        第三個維度是可變式的產品從電商到生產系統的集成;

        第四個維度是生產協同,實現產品的可視化、可追溯、質量控制等功能;

        第五個維度是企業可以利用云端優勢來優化全球服務。


        SAP企業5維度集成


        這些集成都離不開大數據的分析,所以是什么承載了SAP企業大數據的高效運轉呢?答案是SAP HANA(SAP high-performance analytic appliance)即SAP高性能分析設備,它是一個軟硬件結合體,專注于實施大數據分析和應用的內存計算機平臺。就像蘋果把郵件、電話、網絡瀏覽、文檔處理以及個人娛樂集成在iPhone一樣,SAP HANA也集成了大數據分析所需的功能:它能夠加速處理在線交易,同時可以作為數據倉庫進行海量數據分析;它能夠加速傳統的關系型數據,又能鏈接外部的Hadoop進行非結構化數據處理,將企業日常所需的數據需求全部集中在一個平臺上。SAP HANA分析處理數據的速度非常快,例如將該系統用于醫學基因分析,原本需要4到5天才能得出結果的報告將來只需20分鐘就可以了!不僅速度快,SAP HANA通過對歷史數據的分析挖掘還可預測未來,并幫助用戶做出正確的判斷,從而預防疾病的發生。


        防患未然

        大數據發展有待解決的問題

        互聯網的普及使得累積的用戶網絡行為數據也異常龐大,以至于已經不能用G或T來衡量。 截止到2012年,數據量已經從TB級別躍升到PB、EB乃至ZB級別。國際數據公司(IDC)的研究結果表明,2008年全球產生的數據量為0.49ZB,2009年的數據量為0.8ZB,2010年增長為1.2ZB,2011年的數量更是高達1.82ZB,相當于全球每人產生200GB以上的數據。而到2012年為止,人類生產的所有印刷材料的數據量也不過200PB,全人類歷史上說過的所有話的數據量大約是5EB。IBM的研究稱,整個人類文明所獲得的全部數據中,有90%是過去兩年內產生的。而到了2020年,全世界所產生的數據規模將是今天的44倍。


        2008-2011年全球數據量變化情況


        首先,龐大的數據迫使人們開發容量大、速度快的服務器。不僅如此,隨著社會的智能化、網絡化,遠程無線移動控制系統也成為智能設備的主流之一。要讓機器像人一樣擁有“智慧”,就必須賦予它像人一樣的“大腦”,即用分析處理數據的服務器,挖掘數據潛在的商業價值,為客戶做出最佳預計決策,達到運營商與客戶互利共贏的效果。那么如何向服務器傳輸信息呢?人體有眼睛,嘴巴,耳朵等感官系統,類比之下,智能儀器來也需要大量的傳感器。傳統的傳感器由于布線和通信裝置繁多,缺點也隨之暴露。而在大數據爆炸的年代,這種有線傳輸再也不能行得通,我們要用數據來反映最多的信息,就必須發展無線傳感器。


        其次,隨著全球大數據信息的發展,世界各國實現互聯互通,懲治網絡監聽、信息濫用等不法行為,維護網絡安全將會是國際社會的共同責任。我國寬帶網絡也要加強建設,預計2020年,中國的寬帶網將基本覆蓋所有的行政村。由于我們生活在高速發展的互聯網時代,自己的隱私容易泄露,還有一些不法分子發布虛假信息欺騙消費者等問題,所以我國要加強完善立法,推進大數據開放、共享以及安全方面的相關立法與標準制定,讓網絡在法治的軌道上健康的運行。?


        不斷創新 暢想未來

        回顧前三次工業革命,實際上是應用機械、電氣和信息技術等越來越先進的生產工具將人力從繁重的生產活動中解放出來,從而提高生產效率降低生產成本的過程。而目前進行的第四次工業革命,其本質是互聯網深度參與生產活動,將制造業對勞動力的依賴和生產成本優化到一個新高度。在機器大生產的蒸汽時代,英國迅速崛起成為當時的日不落帝國,實現了人的雙手的解放。在如今的二十一世紀,則要通過全民創新解放人的大腦。我國政府在經濟發展新形勢下提出了“大眾創業、萬眾創新”的重要指導思想,發展“新經濟”促進中國經濟轉型。不僅僅指“互聯網+”、物聯網、云計算、電子商務等新興產業和業態,也包括工業制造當中的智能制造、大規模的定制化生產等等。中國要推動涉及到重化工企業去產能,就需要把富余的員工轉崗,而新動能發展起來就可以提供更多的就業崗位。“大眾創業、萬眾創新”將億萬群眾的創造力、積極性調動起來,形成一股強大的勢力促進經濟的轉型。億萬民眾的參與,不但可以實現人的全面發展,更可以促進國家的繁榮進步。一個很典型的例子,現在越來越多的人做了微商,借助網絡的平臺分享自己的經驗、產品,相隔萬里的人也可以交流交易,“遠親不如近鄰”的時代一去不復返了。我們正處于第四次工業革命的初期,大數據作為基礎,互聯網作為支撐,虛擬與現實的結合使我們的生活更加便利。在這一波全球性的產業革命中,中國切實抓住機遇,將大力實施網絡強國戰略,國家大數據戰略,“互聯網+”行動計劃,推進“數字中國”建設,發展積極向上的網絡文化。根據產業趨勢,集成電路及專用設備、信息通信設備、操作系統與工業軟件、智能制造核心信息、新一代網絡、高性能計算機與服務器等17個細分領域,成為未來我國中長期產業發展的重點領域。?


        2007年,史蒂夫·喬布斯發布了第一代iPhone時,便劃時代地改變了手機,超越了當時所有的手機用戶體驗,創新性地將手機實體按鍵取消,擴大了手機顯示屏,開創了手機觸屏時代,將音樂、互聯網、電話等功能集成在一部手機上,讓手機變得智能。如今,更多的智能設備誕生并方便我們的生活,例如智能電視,它既可以聯網看視頻,還可以當作KTV點播歌曲,取代了傳統VCD播放器;再比如智能馬桶,除了馬桶蓋隨時溫熱,還具有自動清潔、自動感應沖水等許多功能;還有智能手表,可以同步手機中的電話、短信、郵件、照片、音樂等。總之,我們可以感覺到所有的東西都在向互聯互通發展:電視不僅僅是電視,而是一個大型的網絡生態系統,手機不僅僅是手機,而是一個可移動的互聯網……在正在發生的未來中,信息技術以物聯網、云計算、移動互聯和大數據等新興熱點技術為核心和代表,以信息技術應用為主線的我們所生活的智慧城市,是城市信息化的高級階段。信息化與城市化高度融合,彰顯著以人為本的可持續創新。



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