[摘? ? ? ? ? ?要]? 大數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛應用于包括金融、汽車、餐飲、電信、物流和娛樂等在內(nèi)的社會各行各業(yè)。工業(yè)是國民經(jīng)濟的主體,工業(yè)與大數(shù)據(jù)結(jié)合已成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要動力,在石油工業(yè)領域的應用也愈發(fā)突出。然而工業(yè)大數(shù)據(jù)在石油機械類專業(yè)大學生教育中尚未與石油工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展并行,未能形成有機融合創(chuàng)新機制,這將在未來幾年嚴重影響石油工業(yè)專業(yè)人才發(fā)展和企業(yè)效益。因此,必須抓緊實現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)在石油機械類大學生教育中的融合創(chuàng)新,為大數(shù)據(jù)在石油化工行業(yè)的應用提供人才,為石油化工領域未來發(fā)展提供思路,這對迎接新一輪產(chǎn)業(yè)革命有著重要意義。
[關? ? 鍵? ?詞]? 工業(yè)大數(shù)據(jù);石油機械類;大學生教育;融合創(chuàng)新
[中圖分類號]? G645? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2019)31-0232-02
大數(shù)據(jù)被稱為“未來的新石油”和“創(chuàng)新的新引擎”,工業(yè)已進入信息化時代,大數(shù)據(jù)也已融入工業(yè)生產(chǎn)過程中的人員合理配置、生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、安全作業(yè)管理、生產(chǎn)效率提高等諸多方面,工業(yè)大數(shù)據(jù)勢必成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要動力。石油石化企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)及裝備復雜多樣,操作流程繁瑣,危險源四處分布,一旦發(fā)生事故將造成嚴重的人員傷亡、環(huán)境危害、經(jīng)濟損失和社會影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在石油石化企業(yè)中逐漸應用,其設備設施的自動化程度也越來越高,生產(chǎn)過程所采集的數(shù)據(jù)得到了爆發(fā)式增長,催生出具有多層次、時空特性的石油石化工業(yè)大數(shù)據(jù)。從而工業(yè)大數(shù)據(jù)為石油石化企業(yè)全生產(chǎn)過程的完整性管理提供了充足的數(shù)據(jù)基礎,在利用大數(shù)據(jù)的定量分析降低管理及生產(chǎn)風險中的不確定性,將傳統(tǒng)經(jīng)驗定性模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)性定量化模式等方面具有重要意義。然而,如何更為科學合理地將工業(yè)大數(shù)據(jù)與石油機械類專業(yè)大學生教育進行融合創(chuàng)新,為石油石化企業(yè)培養(yǎng)出合格的人才已成為當前石油類多個學科教育發(fā)展的研究熱點。
一、大數(shù)據(jù)發(fā)展及應用
2012年以后,美國、日本、法國、韓國、英國等陸續(xù)將大數(shù)據(jù)上升為國家戰(zhàn)略的高度。同時,黨中央在2015年十八屆五中全會中明確提出了“實施國家大數(shù)據(jù)”的戰(zhàn)略目標。經(jīng)過近5年發(fā)展,大數(shù)據(jù)在我們生活中已無處不在,應用于各行各業(yè),包括金融、汽車、餐飲、電信、物流和娛樂等在內(nèi)的社會各行各業(yè),如下所述為大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)的具體應用。
1.制造業(yè),利用工業(yè)大數(shù)據(jù)提升制造業(yè)水平,包括產(chǎn)品故障診斷與預測、分析工藝流程、改進生產(chǎn)工藝,降低生產(chǎn)過程能耗、優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度及計劃。
2.互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),借助互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù),分析客戶消費行為、喜好和點擊率等,進行商品推薦和針對性廣告投放。
3.汽車行業(yè),基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)結(jié)合實現(xiàn)汽車無人駕駛。
4.金融行業(yè),在股市高頻交易、社交情緒分析和信貸風險分析的金融三大創(chuàng)新領域發(fā)揮著重大作用。
5.電信行業(yè),基于大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)客戶上網(wǎng)時段分析,及時掌握客戶使用信息,制定針對消費套餐吸引客戶。
6.餐飲行業(yè),利用大數(shù)據(jù)分析客戶就餐喜好和時段,及時推送信息,徹底改變傳統(tǒng)餐飲就餐和經(jīng)營模式。
7.物流行業(yè),利用大數(shù)據(jù)制定新型物流網(wǎng)絡,優(yōu)化物流調(diào)度,提高物流時長,降低物流成本。
8.城市管理,可以利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)智能公交、災害預防、環(huán)保監(jiān)測和城市規(guī)劃等。
9.個人生活,利用大數(shù)據(jù)和穿戴式硬件結(jié)合,實現(xiàn)個人生活大數(shù)據(jù)管理,給出個人健康狀態(tài),建立良好的生活行為習慣,提供各類個性化定制服務。
二、石油行業(yè)及機械學科特點分析
在石油化工行業(yè)具有如下特點:生產(chǎn)工藝過程復雜,設備種類繁多、體積龐大;石油石化設備設施價格昂貴,運維成本高;行業(yè)具有高危性,對安全要求極為嚴格;石油的勘探、開發(fā)、加工難度日益增大;設備運行狀態(tài)與故障判斷智能化程度不足;信息化管理程度低;存在能耗及污染問題等。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效解決行業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾、增強行業(yè)創(chuàng)新能力、減小安全環(huán)保壓力。有必要在石油機械類專業(yè)大學生教育中貫穿大數(shù)據(jù)技術(shù)在石油化工領域中的應用,包括油氣數(shù)字化生產(chǎn)與運輸、長輸管道風險完整性管理、石油石化生產(chǎn)安全管理等,有助于學生了解大數(shù)據(jù)在石油化工行業(yè)的應用,為石油化工領域未來發(fā)展提供思路,為石油機械類專業(yè)化人才成長奠定理論基礎。
機械工程作為工科傳統(tǒng)的一級學科,主要研究各類機械在設計、制造、運行和服務等全壽命周期中理論和技術(shù)的工程學科,其基本任務是融合機械科學、信息科學、材料科學、管理科學,現(xiàn)階段開設的課程主要為機械原理、力學、制造、材料方面,并沒有涉及信息科學方向,究其原因是我國一直在進行“工業(yè)2.0補課,工業(yè)3.0普及”工作。而隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展,工業(yè)已進入信息化時代,無論是德國的“工業(yè)4.0”,還是美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,大數(shù)據(jù)在新一輪機械相關工業(yè)領域中發(fā)揮著重要作用。在石油石化生產(chǎn)中,從勘探、開發(fā)、煉制、運輸、銷售和管理等每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)具有復雜程度高、種類多樣、類型差異化大等特點,然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘、分析以及預測等已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代石油企業(yè)生產(chǎn)運行的需要。近年來,中海油、中石油、中石化等大型央企開始研究和利用工業(yè)大數(shù)據(jù),將其應用到石油勘探、開發(fā)、管理、生產(chǎn)、輸送等各個方面,建立相應的數(shù)據(jù)庫及分析模型,從而能夠有效解決行業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾、增強行業(yè)創(chuàng)新能力,減小安全環(huán)保壓力,對現(xiàn)有石油企業(yè)鏈起到降本增效的作用。所以,無論是普通機械制造還是石油行業(yè),對大學生開展工業(yè)大數(shù)據(jù)及應用課程、提升學生工業(yè)大數(shù)據(jù)思維以及在傳統(tǒng)機械制造基礎上利用大數(shù)據(jù)提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快效率,迎接新一輪產(chǎn)業(yè)革命具有重要的意義。
三、工業(yè)大數(shù)據(jù)與石油機械類專業(yè)融合創(chuàng)新
工業(yè)大數(shù)據(jù)與石油機械類專業(yè)融合創(chuàng)新將以工業(yè)4.0作為引入點,提倡以價值創(chuàng)造為核心的工業(yè)轉(zhuǎn)型新思維,提出工業(yè)4.0環(huán)境下的大數(shù)據(jù)價值創(chuàng)造體系,旨在引導學生了解工業(yè)轉(zhuǎn)型的必然趨勢,了解國際工業(yè)4.0環(huán)境下大數(shù)據(jù)價值創(chuàng)造體系,在工業(yè)2.0、3.0的基礎上,利用大數(shù)據(jù)建立新的價值鏈,通過數(shù)據(jù)將終端用戶和制造系統(tǒng)相連接,不斷挖掘用戶需求缺口,產(chǎn)生新的價值。同時,課程設置中應該介紹數(shù)據(jù)價值創(chuàng)造的設計與實踐技術(shù),從數(shù)據(jù)的建立、挖掘到數(shù)據(jù)的管理、識別,分析以及彈性化的自調(diào)節(jié)能力和優(yōu)化能力,建立以CPS(Cyber-Physical System)為核心的數(shù)據(jù)價值創(chuàng)造體系架構(gòu),幫助學生學習工業(yè)大數(shù)據(jù)介紹整體的框架體系,并且需要介紹價值模式創(chuàng)造的商業(yè)模式設計,如何化創(chuàng)新為價值創(chuàng)造,尋找有價值的“GAP(空缺)”。
同時,要分析清楚工業(yè)大數(shù)據(jù)在石油石化行業(yè)中應用現(xiàn)狀,包括石油系統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、油氣生產(chǎn)動態(tài)大數(shù)據(jù)分析、油氣裝備健康數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。課程第六章主要介紹工業(yè)大數(shù)據(jù)在機械制造中的應用,主要從智能裝備、智能工廠、智能服務三個方面給出一些利用工業(yè)大數(shù)據(jù)進行價值創(chuàng)造的典型實踐案例,進一步深化學生對工業(yè)大數(shù)據(jù)的理解。
在石油機械類大學生培養(yǎng)中開展工業(yè)大數(shù)據(jù)及應用相關課程,符合當下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,同時,課程也提供了將工業(yè)大數(shù)據(jù)應用到現(xiàn)有石油生產(chǎn)系統(tǒng)中的方法,這有助于該類學科學生發(fā)揮自身優(yōu)勢,盡快融入石油行業(yè)工業(yè)4.0背景下新一輪的產(chǎn)業(yè)升級改革中,并為未來的油氣裝備制造系統(tǒng)搭建無憂的環(huán)境,滿足中國目前極度缺乏的大數(shù)據(jù)分析人才需要,迎合《中國制造2025》規(guī)劃,能夠大大提升學生在未來社會的適應力,提升學生畢業(yè)水準,學會機械工業(yè)大數(shù)據(jù)思維去進一步優(yōu)化產(chǎn)品制造服務。
四、結(jié)論
《中國制造2025》的推進實施,需要產(chǎn)、學、研各方面更富創(chuàng)新精神的結(jié)合,需要重視和開展工業(yè)大數(shù)據(jù)分析,需要培養(yǎng)大批工業(yè)大數(shù)據(jù)分析人才。目前中國的人才教育體系中極度缺乏大數(shù)據(jù)分析人才,產(chǎn)業(yè)界不了解工業(yè)大數(shù)據(jù)分析的工具和方法,不了解大數(shù)據(jù)分析如何幫助實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型以及如何為更多客戶創(chuàng)造有價值的服務。產(chǎn)業(yè)與教育的結(jié)合是必不可少的,教育的專業(yè)設置必須與時俱進,與傳統(tǒng)專業(yè)的融合創(chuàng)新也必須有機發(fā)展。
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編輯 張 慧