陳博通 吳春暉
摘 要:隨著新一代信息技術與制造業(yè)的深入融合,信息技術在制造業(yè)的應用得到了深化。簡要介紹了應用大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網、物聯(lián)網等新技術構建的一個以數(shù)據(jù)為驅動,涵蓋客戶營銷、產品設計、生產制造、產品交付和售后服務的裝備制造業(yè)全生命周期的信息技術平臺,形成一個需求導向、創(chuàng)新驅動、敏捷生產、協(xié)同合作的新價值網絡。
關鍵詞:裝備制造;信息平臺;大數(shù)據(jù);輔助決策分析模型
中圖分類號:TP311.5 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.034
1 背景
制造業(yè)作為全球經濟競爭的制高點,受到了各國的高度重視。我國于2015-05出臺了“中國制造2025”,大力推進由制造大國向制造強國的轉變。
創(chuàng)新是“中國制造2025”的核心驅動。隨著新一代信息技術與制造業(yè)的深入融合,信息技術在制造業(yè)的研發(fā)設計、生產制造、企業(yè)管理、產品營銷等各個環(huán)節(jié)上的應用得到了進一步的深化。
裝備制造信息平臺中融合了大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網和物聯(lián)網等新技術,它是一個包括客戶營銷、產品設計、生產制造、產品交付和售后服務的裝備制造業(yè)全生命周期、全產業(yè)鏈的信息技術平臺。該平臺以數(shù)據(jù)為核心驅動力,貫穿客戶、產品和生產全過程,實時響應客戶需求,持續(xù)優(yōu)化產品研發(fā)、創(chuàng)新,指導生產資源配置和決策,實現(xiàn)全產業(yè)鏈資源的互聯(lián)互通、協(xié)同共享,進而形成一個需求導向、創(chuàng)新驅動、敏捷生產和協(xié)同合作的新價值網絡。以數(shù)據(jù)為核心驅動的新價值網絡如圖1所示。
2 裝備制造信息平臺架構
裝備制造信息平臺主要是由基礎環(huán)境層、運營管理層、集團管控層和戰(zhàn)略管理層4部分組成的。系統(tǒng)總體架構如圖2所示。
2.1 基礎環(huán)境層
基于虛擬化云平臺,構建起企業(yè)信息基礎架構,為經營管理、產品研發(fā)設計、加工制造等生產經營活動提供資源支撐和服務保障,實現(xiàn)工業(yè)生產要素的優(yōu)化整合和高效配置。
2.2 運營管理層
構建大數(shù)據(jù)平臺,消除項目管理縱向各業(yè)務系統(tǒng)間的孤立性,實現(xiàn)產品銷售、設計、研發(fā)、原材料供應、生產、物流和維護等各環(huán)節(jié)信息的大融合,打通客戶、供應商、經銷商和項目生產組織過程中各方參與者之間的關系,實現(xiàn)產業(yè)鏈上下游各種資源的互通互聯(lián)、協(xié)同共享。
2.3 集團管控層
構建大數(shù)據(jù)分析平臺,實時收集和監(jiān)測企業(yè)經營管理過程中的數(shù)據(jù),并進行高效的分析,有序地指導組織生產,縮短制造周期,提高產品質量,不斷促進產品優(yōu)化、創(chuàng)新,實現(xiàn)生產的精細化管理,控制和降低生產成本。
2.4 戰(zhàn)略管理層
在大數(shù)據(jù)平臺的基礎上,實現(xiàn)裝備制造業(yè)的商業(yè)智能輔助決策,多維度、全方位地透視裝備制造企業(yè)的經營管理現(xiàn)狀,優(yōu)化企業(yè)生產組織管理,促進產品創(chuàng)新,通過大數(shù)據(jù)分析洞察用戶需求,抓住市場,挖掘商機。
3 平臺關鍵技術的研究與實現(xiàn)
3.1 虛擬化云平臺
建立企業(yè)虛擬化云平臺,可以實現(xiàn)對虛擬服務器資源的統(tǒng)一管理,按需自動分配,無中斷擴容,隨時可對CPU、內存和存儲等進行按需配置和調整。這樣,不僅配置迅速,而且當主機發(fā)生故障時,可以自動切換,以保證裝備制造信息平臺大數(shù)據(jù)的存儲、擴容、恢復和容災等能力,避免服務器系統(tǒng)硬件本身停機對平臺可用性的影響,使系統(tǒng)可用性指標達到99.9%以上。
3.2 大數(shù)據(jù)工具
采用大數(shù)據(jù)工具,抽取、轉換、清洗、整合分散在不同應用系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)信息,最終將它們匯集到企業(yè)虛擬化大數(shù)據(jù)云平臺上,消除項目管理縱向各業(yè)務系統(tǒng)間的孤立性,實現(xiàn)產品從銷售、設計、研發(fā)、原材料供應、生產制造、物流、維護裝備制造全生命周期各環(huán)節(jié)信息的大融合,實現(xiàn)產品產業(yè)鏈上下游各種資源的互通和共享。ETL數(shù)據(jù)采集邏輯關系如圖3所示。
3.3 輔助決策分析模型
在大數(shù)據(jù)平臺的基礎上,通過裝備制造全生命周期數(shù)據(jù)的積累、統(tǒng)計和分析,建立起裝備制造的工時定額、成本管控模型,為市場經營人員投標報價提供快速的決策支持,為項目的生產組織、成本控制提供輔助指導。
在裝備運行數(shù)據(jù)的基礎上,結合專家經驗,建立起裝備故障發(fā)生預測模型,通過模型計算,定期輸出裝備健康報告,及時發(fā)現(xiàn)需維護或更換的裝備部件,為用戶提供維修決策支持和備件快速訂購等便捷服務,不斷拓寬產品銷售渠道,延伸產品價值鏈。
裝備常見故障分析模型邏輯為:
式(1)(2)中:n為某一故障在查詢時間段內的發(fā)生次數(shù);tai為該故障第i次發(fā)生時刻;tdi為該故障第i次消失時刻。
4 平臺實現(xiàn)的功能
裝備制造信息平臺的主要功能是:①通過門戶集成,實現(xiàn)項目管理縱向各應用系統(tǒng)的統(tǒng)一登錄,簡化操作,實現(xiàn)與客戶、供應商之間全方位信息的共享和交互,以提升客戶的滿意度,提高合作效率;②建立高效、協(xié)同的計劃編制和執(zhí)行體系,提高項目交付周期控制能力,逐步細化項目預算和成本管理,提升項目成本控制能力和快速投標報價能力;③通過數(shù)據(jù)的積累和各類主題信息的匯總、分析,建立起分析模型或關鍵指標的分析輔助決策,以提升項目的管控能力,提高銷售預測能力。
5 結束語
目前,我國制造業(yè)正處于變革與轉型的十字路口。裝備制造信息平臺的研究與實踐是在充分融合新工業(yè)時代下云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網等新技術的基礎上,構建的一個以數(shù)據(jù)為核心驅動的裝備制造和服務一體化平臺。該平臺的應用在提高裝備制造企業(yè)項目管控能力和市場銷售預測能力,提升與客戶的合作效率,為客戶提供更好的服務等方面發(fā)揮了較大的作用,具有一定的推廣意義和應用價值。
參考文獻
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〔編輯:白潔〕