侯洪鳳，任 意，張澤宇

（大連科技學院，遼寧大連116052）

骨干裝備制造企業(yè)大數(shù)據平臺構建

侯洪鳳，任 意，張澤宇

（大連科技學院，遼寧大連116052）

如今，制造業(yè)正進入大數(shù)據時代，因此，針對遼寧省裝備制造業(yè)兩化融合的現(xiàn)狀，探討大數(shù)據平臺構建的必要性和可行性，并嘗試構建企業(yè)級大數(shù)據平臺，幫助骨干裝備制造企業(yè)開辟創(chuàng)新轉型途徑。

裝備制造業(yè)；兩化融合；大數(shù)據平臺

一、工業(yè)大數(shù)據

大數(shù)據不僅指海量數(shù)據資源，也指能從海量異構數(shù)據資源中有效抽取出富含價值的信息前沿技術。大數(shù)據通常具有數(shù)據類型繁多、數(shù)據體量巨大、價值密度低、處理速度快等特點[1-3]。近幾年，大數(shù)據受到廣泛關注，在互聯(lián)網、醫(yī)療、金融、電信等行業(yè)引發(fā)了應用熱潮。相較而言，制造業(yè)對大數(shù)據的利用水平明顯落后于其他行業(yè)[4]。

遼寧省骨干裝備制造企業(yè)經過前期兩化融合前期成果的積累，已經成功部署企業(yè)資源計劃（ERP）、產品數(shù)據管理系統(tǒng)（PDM）、產品生命周期管理（PLM）等諸多信息化系統(tǒng)，單項應用已經非常普遍，部分企業(yè)已經實現(xiàn)綜合集成。這些系統(tǒng)應用涵蓋了產品的整個生命周期，從而積累了大量的傳統(tǒng)數(shù)據。另外，制造企業(yè)通過內嵌入產品中的傳感器及時獲取機器運轉中產生的大量實時監(jiān)測數(shù)據。最后，隨著互聯(lián)網和工業(yè)深度融合發(fā)展，來自于外部互聯(lián)網的數(shù)據，如聲音、符號、圖形、圖像、視頻等非結構化數(shù)據也在急劇增長。上述數(shù)據都是在工業(yè)領域信息化相關應用中所產生的海量數(shù)據，因此也被稱為工業(yè)大數(shù)據。由于工業(yè)大數(shù)據來源廣泛、數(shù)據量巨大、類型復雜、信息冗余，給處理和應用工業(yè)大數(shù)據帶來了極大的挑戰(zhàn)[5]。

二、構建大數(shù)據平臺的必要性和可行性分析

（一）必要性分析

第一，從企業(yè)自身發(fā)展需求來看，遼寧省骨干裝備制造企業(yè)兩化融合卓有成效，如沈飛、沈機、鞍鋼、大連機床，大連重工等企業(yè)兩化融合已經具有較高水平，進入了集成提升和創(chuàng)新突破的發(fā)展階段，借助大數(shù)據可以打造出信息化環(huán)境下的新型能力，實現(xiàn)企業(yè)跨越式發(fā)展。

第二，新形勢下，裝備制造企業(yè)面臨巨大的外部壓力。首先，客戶需求多樣化和緊迫性的要求，對于產品研制的周期要求越來越高；其次，產品體系復雜，對產品質量要求日益增高，全面質量控制越來越受重視；最后，隨著土地、勞動力等要素成本的快速上漲，以及資源環(huán)境約束的進一步增強，我國制造業(yè)傳統(tǒng)的低成本競爭優(yōu)勢不斷減弱[6]。這些挑戰(zhàn)根據傳統(tǒng)方式很難解決，因此需要通過大數(shù)據來驅動創(chuàng)新，加快上市周期，提升產品質量，降低研制成本。

（二）可行性分析

技術可行性分析：在Hadoop、Spark、Storm等開源技術的影響下，大數(shù)據的技術壁壘越來越低，使得開展大數(shù)據業(yè)務的裝備制造企業(yè)無需擔憂技術實現(xiàn)問題，而是重點放到對需求的挖掘、分析和滿足上。

社會可行性分析：國務院先后出臺了《中國制造2025》、《國務院關于積極推進“互聯(lián)網+”行動的指導意見》，遼寧省政府非常重視大數(shù)據，先后出臺了《遼寧省促進大數(shù)據發(fā)展行動實施方案》等政策文件。遼寧省計劃通過3—5年的探索，培育一批大數(shù)據骨干企業(yè)，通過大數(shù)據提升工業(yè)能力，推動老東北工業(yè)基地轉型升級。

管理可行性分析：兩化程度較高的裝備制造企業(yè)采用大數(shù)據、物聯(lián)網、云計算等技術實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)的集成化和智能物聯(lián)網化有著迫切的需求，希望形成產品全生命周期數(shù)據化管理和全局數(shù)據優(yōu)化分析。企業(yè)的需求為這些核心技術的落地應用提供了良好的環(huán)境[7]。

三、平臺建設

大數(shù)據平臺的總體目標是搭建一個匯聚、存儲、管理企業(yè)海量數(shù)據的平臺，解決數(shù)據量暴增所帶來的存儲與計算問題，提供海量數(shù)據處理和分析能力，為產品全生命周期和企業(yè)生產經營各環(huán)節(jié)提供有價值的信息。

企業(yè)級大數(shù)據平臺基于Hadoop平臺，能提供海量數(shù)據的分布式存儲和處理。它通盤考慮各種類型的數(shù)據采集、分級存儲管理問題，以滿足不同數(shù)據需求[8]。

大平臺架構如圖1所示，包括采集層、數(shù)據層和能力層，具體介紹如下。

圖1 大數(shù)據平臺架構

（一）采集層

采集層負責多渠道、多層面、快速、準確的收集數(shù)據。通過ETL（抽取、轉換、清洗、裝載）過程，采集加工操作環(huán)境中各信息系統(tǒng)中的數(shù)據；利用網絡爬蟲Nutch、Crawler、scrapy從互聯(lián)網上收集數(shù)據；利用大數(shù)據框架下的Flume+Kofko技術實時收集海量日志；利用第三方數(shù)據采集技術獲取客戶、競爭對手等數(shù)據；利用數(shù)據接入技術實現(xiàn)多源異構海量監(jiān)控數(shù)據的采集和融合。

（二）數(shù)據層

大數(shù)據平臺架構在數(shù)據層采用數(shù)據分級存儲的原則，可根據情況開放不同的數(shù)據開放接口滿足不同需求。

1.將來自于各企業(yè)信息系統(tǒng)的數(shù)據，通過ETL工具進行清洗、轉換，不做關聯(lián)操作，將設計資源、制造資源、工程數(shù)據等基礎數(shù)據加載到公共基礎數(shù)據庫,將事務數(shù)據、運營數(shù)據加載到ODS中。

2.利用網絡爬蟲、第三方數(shù)據采集、監(jiān)控數(shù)據接入等技術將海量的流量話單數(shù)據、網頁內容數(shù)據、上網日志數(shù)據等數(shù)據加載入Hadoop做長久保存。Hadoop進行非結構化數(shù)據分析，產生的結果加載到企業(yè)數(shù)據倉庫中。

3.清洗、轉換后的ODS數(shù)據，按照某一主題（生產管理、項目管理）構造數(shù)據間的關聯(lián)映射關系，經過輕度匯總加載到主題分析庫中。主題分析庫經過深度匯總，生成綜合數(shù)據加載到企業(yè)數(shù)據倉庫中。

（三）能力層

在數(shù)據匯聚基礎上利用強大的挖掘技術、分析技術、高維可視化技術等對數(shù)據進行有效跨域整合，對上層應用提供各種跨域數(shù)據處理和分析能力。

四、結論

對裝備制造企業(yè)來說，大數(shù)據代表的不僅是一種先進的數(shù)據處理技術，而更多的是一種管理理念的變革。所以，工業(yè)大數(shù)據從量的積累到價值的突破，從讓決策層認識工業(yè)大數(shù)據到利用大數(shù)據技術重塑核心競爭力和加快制造業(yè)轉型升級，還需要很長的路[5]。不同的企業(yè)有不同的基礎和目標，裝備制造業(yè)應該根據自身情況選擇由不同應用場景驅動大數(shù)據開發(fā)，循序漸進，逐步建設，直到形成服務于產品全生命周期的實時的、整體聯(lián)動的IT解決方案。

[1]孟小峰，慈祥.大數(shù)據管理：概念、技術與挑戰(zhàn)[J].計算機研究與發(fā)展，2013，（1）.

[2]王元卓，靳小龍，程學旗.網絡大數(shù)據：技術與挑戰(zhàn)[J].計算機研究與發(fā)展，2013，（6）.

[3] 鄔賀銓.大數(shù)據時代的機遇與挑戰(zhàn)[J].求是，2013，（4）.

[4] 宮夏屹，等.大數(shù)據平臺技術綜述[J].系統(tǒng)仿真學報，2014，（3）.

[5]高嬰勱.工業(yè)大數(shù)據價值挖掘路徑[J].中國工業(yè)評論，2015，（3）.

[6]張翔，趙群.大數(shù)據時代中國制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展試述[J].中國制造，2015，（8）.

[7]張潔.大數(shù)據助力裝備制造業(yè)的智能化[J].電器工業(yè)，2016，（2）.

[8]陳娜，等.基于Hadoop的電信BSS大數(shù)據平臺建設研究[J].電信科學，2013，（3）.

F426.61

A

1673-291X（2017）35-0026-02

2017-09-23

遼寧省教育廳科學研究一般項目（W2015076），遼寧省教育科學“十三五”規(guī)劃項目（JG16DB061），遼寧省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201613207000035）

侯洪鳳（1979-），女，山東萊州人，博士研究生，副教授，從事企業(yè)信息化建設，車間調度研究。

[責任編輯 張宇霞]