5月25日，第二屆大數(shù)據(jù)科學與工程國際會議在貴陽舉行，會議主題為大數(shù)據(jù)科學引領與創(chuàng)新，中國工程院院士（大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）鄔賀銓以大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主題進行了演講。
以下內(nèi)容根據(jù)演講速記整理（有刪減）：
我的題目是大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。主要是講制造，講兩個方面的問題，一個是制造大數(shù)據(jù)，一個是大數(shù)據(jù)制造。
我們制造大數(shù)據(jù)實際上講的是制造業(yè)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)。那么我們現(xiàn)在講像互聯(lián)網(wǎng)可以分成三個方面，一個是消費互聯(lián)網(wǎng)，一個是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，一個是政務互聯(lián)網(wǎng)。而產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)里面包括了很多領域，建筑、能源、礦業(yè)、制造、運輸、通訊等等，今天主要講制造。
制造技術，實際上技術是一種支撐，當然還有先進的材料，生物制造等等，這個技術里面實際上分成兩個方面，一個是企業(yè)管理與的信息技術，生產(chǎn)應用方面的技術。實際上這個里面，支撐我們企業(yè)管理以及生產(chǎn)制造，大數(shù)據(jù)是基礎之一，跟云計算，互聯(lián)網(wǎng)等等技術結(jié)合在一起。
那么工業(yè)大數(shù)據(jù)這個話什么時候開始呢？
在上世紀中，就是說，六七十年代甚至八十年代，我們大量企業(yè)的數(shù)據(jù)是手寫的，是記錄生產(chǎn)過程當中的數(shù)據(jù)是手寫的，存在文件柜里面，是紙的材料。
隨著工業(yè)現(xiàn)場的出現(xiàn)，我們可以及時的收集到各種數(shù)據(jù)，各種各樣的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，環(huán)境數(shù)據(jù)。這個里面格式是很多的。但是主要用在什么呢？只是在機器這個級別和控制級別。工業(yè)開放出來以后呢，我們有了生產(chǎn)自動化的協(xié)議，有共同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，傳感器，企業(yè)機構(gòu)到企業(yè)間的轉(zhuǎn)化，基本上這些數(shù)據(jù)還沒有很好的使用的。
今天的企業(yè)只收集了數(shù)據(jù)的7%。所以雖然產(chǎn)生了大數(shù)據(jù)，但是應用得不多。現(xiàn)在存儲器大概在35%，云計算降低了成本。所以促進了工業(yè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。
這是制造過程當中的大數(shù)據(jù)，我們可以看到，這個是屬于采集的系統(tǒng)，在制造過程有各種各樣的數(shù)據(jù)，振動、溫度、產(chǎn)品質(zhì)量啊。我們舉一個例子，實際上在整個工業(yè)過程上，所有環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生數(shù)據(jù)。
Rolls Royoe公司是生產(chǎn)傳感器的，我們知道馬航370失航三年多了，當時是數(shù)據(jù)傳出去的，傳了7次，后來判斷他飛了7個小時。馬航出事以后，以后要15分鐘傳一次，這個公司認為我們這個飛機引擎的數(shù)據(jù)是永遠在線的，永遠都會傳下來。醫(yī)藥保健公司的數(shù)據(jù)來說，他每三毫秒產(chǎn)生五千個樣子，所以這個數(shù)據(jù)量是很大的。制造業(yè)大數(shù)據(jù)的規(guī)模超過了其他的行業(yè)。Think big公司說機器數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)將占據(jù)中心舞臺。IBM講美國制造部門儲存了兩千億個數(shù)據(jù)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)有什么特點呢？
相對我們消費的大數(shù)據(jù)，一要準確，我們消費領域，像馬云可以根本淘寶的數(shù)據(jù)判斷商業(yè)的行為，準確率不用很高，90%就夠了，工業(yè)領域準確率起碼要99%，軌道交通要更準確。只要生產(chǎn)線不停，就會源源不斷的產(chǎn)生數(shù)據(jù)。多樣性的，異構(gòu)性的差異很多，有的差別很大，有的很小。生產(chǎn)線環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)有的需要同步。所以數(shù)據(jù)化非常的明顯。
第三點是實時性。工業(yè)大數(shù)據(jù)是實時的監(jiān)控和預警，工業(yè)大數(shù)據(jù)需要實時的達到分析和應用。另外行業(yè)性。消費的數(shù)據(jù)一般來講是比較好理解的，工業(yè)的數(shù)據(jù)如果沒有行業(yè)的知識是很難理解工業(yè)數(shù)據(jù)，所以對基礎性要求相當高。
所以第四點應該是工業(yè)大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的消費大數(shù)據(jù)的區(qū)別。那么制造大數(shù)據(jù)也是面臨挑戰(zhàn)的，因為工序在變化，供應參數(shù)在變化。時間上24小時不間斷的，有狀態(tài)性的，有突發(fā)的，有周期性的。另外很多數(shù)據(jù)是沒有標記的。
所以整個數(shù)據(jù)本身變化很大。在工業(yè)大數(shù)據(jù)的應用，實際上在一個國務院的文件和工信部的文件提到了大數(shù)據(jù)的應用，工業(yè)大數(shù)據(jù)要在研發(fā)設計，工業(yè)制造，售后服務和產(chǎn)品的周期，以及產(chǎn)業(yè)鏈的全流程的環(huán)節(jié)。所以可以看到國家希望大數(shù)據(jù)在工業(yè)領域的應用。還要推進工業(yè)大數(shù)據(jù)的全域性應用。
第二個問題，大數(shù)據(jù)助力制造業(yè)。
首先是產(chǎn)業(yè)，我們可以看美國產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的參考模式。通過分布系統(tǒng)，用傳感器來監(jiān)控我們的車床啊。工廠在應用管理層，工業(yè)設計到產(chǎn)品的研發(fā)、設計就開始了。包括整個的管理，然后到企業(yè)集團這一層，我們企業(yè)管理層各種各樣工業(yè)量的管理，生命周期管理，綜合整個企業(yè)的水平，上面利用到系統(tǒng)企業(yè)之外的數(shù)據(jù)，社會的數(shù)據(jù)等等，所以在大數(shù)據(jù)，實際上在工程里面，在企業(yè)里面是分四個不同的層次產(chǎn)生，分幾個層次利用。
什么叫先進制造？先進制造，智能制造，智能企業(yè)，還有先進的工藝，先進的產(chǎn)品，先進的技術。未來20年最有潛力，根本上改變制造產(chǎn)業(yè)是大數(shù)據(jù)。美國總統(tǒng)有有一個報告，虛擬化數(shù)字制造就離不開大數(shù)據(jù)的支撐。
制造首先是數(shù)字化，我們企業(yè)很多企業(yè)也做了一些制造業(yè)的數(shù)字化，往往我們是其中一個環(huán)節(jié)，而現(xiàn)在制造業(yè)的數(shù)字化覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈。覆蓋了幾個生命周期。通過適時監(jiān)控有大量的數(shù)據(jù)支撐。不僅是產(chǎn)品的留存，還是數(shù)據(jù)的留存。未來大數(shù)據(jù)的制造必須把這個數(shù)據(jù)留存拉通。
現(xiàn)在還有一個公司生產(chǎn)，現(xiàn)在大家手機上都有鏡面，這個不是壓出來的，而是靠機床磨出來的。旋轉(zhuǎn)速度能達到幾千轉(zhuǎn)，所以有人說中國的手機產(chǎn)業(yè)帶動了機床產(chǎn)業(yè)的提升，某一些領域是的。怎么樣實現(xiàn)機場的快速運轉(zhuǎn)，減少磨損，這個里面利用到大數(shù)據(jù)。
航空也講到了，機翼在發(fā)動機引擎有很多傳感器，這種監(jiān)控數(shù)據(jù)的目的能夠提前一個月以70%以上的準確率維護需求，在空中飛的時候?qū)崟r監(jiān)控，看這個發(fā)動機是否需要換掉。另外這些傳感器不僅僅是對發(fā)動機維修，對這個飛行員的航行操作也很有用。它幫助中國的春秋航空改變了飛行員的不良習慣，飛行員開飛機有的操作是不必要的，不合理的，它可以實時監(jiān)控，節(jié)約了原油成本。
現(xiàn)在遠洋船，現(xiàn)在招聘不到船員了，誰愿意三個月見不到家人在海上漂泊，所以現(xiàn)在要無人駕駛，在大海上真正三個月不要人，通過遠成大數(shù)據(jù)分析，保證船動力系統(tǒng)是正常的。所以通過集中控制，人可以集中在公司里面，可以遙控100艘無人貨輪，人員解決15%，解決了招人的問題，這個大概三四年以后才有可能?，F(xiàn)在還不行。
那么電力呢，汽輪機和發(fā)動機占了全球電力市場的30%。只要分析這個發(fā)電廠的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了減少非規(guī)劃停電5%，避免了75%的誤判。未來10年全球電力產(chǎn)業(yè)會創(chuàng)造30萬億的價值。將來電力行業(yè)也將是一個大數(shù)據(jù)行業(yè)。
那么風力發(fā)電，在建立之前要利用一個“數(shù)字孿生機”，它來幫助分析，能夠提升20%的效力。他送到一個后臺的孿生體的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在風向氣象臺以前200米可以提前72小時，預先告知后臺有沒有風，按照預防性的維護這個壽命可以延長風機三年。
美國每個家庭平均每人耗電11萬千萬時，把大數(shù)據(jù)很好的應用可以節(jié)約3%到5%的能耗。對金屬的選礦很復雜的，要涉及到15種以上的機械，氰化、氧化等各種處理方式。它的生產(chǎn)數(shù)據(jù)是不完整的。現(xiàn)在怎么辦呢？先清洗礦之前清洗數(shù)據(jù)，從大量的參數(shù)里面選出對最有影響的選礦水平的參數(shù)。發(fā)現(xiàn)了最好的選礦性能出現(xiàn)在氧氣含量最高的時候，沒有增加額外的投資和技術的變革，礦石的品位下降約20%。
在歐洲一個先進的化學產(chǎn)品公司，生產(chǎn)水平已經(jīng)很領先了，他生產(chǎn)里面用到的冷卻劑壓力、溫度、數(shù)量和二氧化碳流量，發(fā)現(xiàn)二氧化碳流量的改變能使產(chǎn)量顯著變化。通過重置相應的參數(shù)，該化學公司能耗減少原材料20%，節(jié)省能源成本約15%。能夠幫助大型企業(yè)避免生產(chǎn)中的風險。
生物制造也是一個很復雜的國家，通常都是用活的過程制造疫苗等等，在生產(chǎn)制藥過程當中要監(jiān)控200多個原料，生產(chǎn)規(guī)律性永遠沒有辦法掌握，他們怎么辦呢？這還是一個世界排名前列的過程，他們把過程分解成幾個環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)分析有各種各樣的不同工藝的參數(shù)，他們之間的關聯(lián)度，盡管有200多個變量，真正有影響的是9個，針對這9個變量進行了有針對性的更改，一年以內(nèi)疫苗產(chǎn)量提高了50%。而且單純的疫苗產(chǎn)品一年收入增加1500萬美元。
GE醫(yī)療部門開發(fā)的Insite設備網(wǎng)管系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡對GE生產(chǎn)的核磁共振儀進行遠成監(jiān)控，基于大數(shù)據(jù)分析，41%的故障可以遠成排除。
日本的小松公司，實時的收集首先設備賣出去的狀態(tài)，就可以了解市場。小松賣給中國的挖掘機，如果今年開工不足，那明年市場肯定有問題，如果今年開工很好，明年就有市場的。而且可以判斷市場，判斷宏觀經(jīng)濟和市場服務，當然及時維修。
John Deere是美國一家農(nóng)用機械制造企業(yè)，通過大數(shù)據(jù)把適合種算出來。所以有一些估計表明設備的維護成本超過了企業(yè)總成本的30%。怎么用通過大數(shù)據(jù)降低設備維護成本，這是一個很重要的命題。
現(xiàn)在IBM通過大數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)型成生產(chǎn)性服務公司，GE現(xiàn)在把維修服務加上去，保養(yǎng)服務占了70%，通過大數(shù)據(jù)可以提前實現(xiàn)保養(yǎng)，所以利潤主要來至于服務。
R&R現(xiàn)在提出，我的發(fā)動機不賣，不要錢，哪一個飛機公司，航空公司要你就拿去，裝上以后，我以單位飛行安全小時收費。通過這樣，他的市場占有率提到了40%，通過傳感器實時的監(jiān)控提高了準確。
沈陽的機床，現(xiàn)在也是不要錢，他是按使用小時收費，這樣做方便了客戶，生產(chǎn)人員，材料利用率，生產(chǎn)成本都有不同程度的提升。當我們的國家都在堵短版的時候，特別是東北正受到這樣的壓力。沈陽機床廠的定單排到了下半年。關鍵是怎么樣把大數(shù)據(jù)的應用，使我們的產(chǎn)業(yè)得到提升。
那么，這是統(tǒng)領，他是做西服的，他收集了各種各樣的西服的數(shù)據(jù)，上網(wǎng)查哪一個適合你，如果不滿意還可以自我修改，通過這樣實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的實現(xiàn)了個性化的生產(chǎn)，個性化生產(chǎn)的成本高10%，但是匯報至少是兩倍。原來要求顧客測量身體的方面測量出七個參數(shù)。廈門有一個公司研發(fā)了一個平臺，用手機拍正面、側(cè)面、背面，再加上身高，會出來一個三維，可以做一個貼身的衣服。去年貴陽大數(shù)據(jù)座談會上，面對一部分企業(yè)家，李總理說我的西服是大數(shù)據(jù)西服。
打造大數(shù)據(jù)的價值鏈的應用，我們制造價值鏈里面有幾個環(huán)節(jié)，首先是供應鏈到研發(fā)產(chǎn)品，產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)庫，要收集客戶的數(shù)據(jù)收集，市場的反饋，對研發(fā)有用。通過外包盒裝和共享對研發(fā)有用。前面是外包合作商，第二是客戶，第四是供應鏈，第六是精簡制造，對生產(chǎn)有用。對整個應用和個性化生產(chǎn)，生產(chǎn)有用。這次覆蓋制造業(yè)的所有的環(huán)節(jié)，上下游的各種關系。
現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會創(chuàng)造出更高的價值，他比消費互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的價值還要高一倍。我們可以看到藍線是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術的耗費和支出，紅線是它創(chuàng)造的價值，可以看到紅線比藍線高了一倍以上。紫線是兩個加起來，綠線是投資匯報?？闯鰜戆阎圃齑髷?shù)據(jù)應用到制造業(yè)里面可以帶來更大的匯報。把大數(shù)據(jù)利用率和人均產(chǎn)出率進行研究，財富一百強的企業(yè)人均產(chǎn)出提升14.4%，對制造業(yè)平均提升20%，可見大數(shù)據(jù)對整個制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級改造是有很重要的作用。當然對不同行業(yè)可能影響不一樣，人壽比較高，接近40%到50%。
最后制造業(yè)在工業(yè)設計、生產(chǎn)、銷售、服務環(huán)節(jié)都產(chǎn)生了，制造業(yè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是所有的環(huán)節(jié)，大數(shù)據(jù)在制造業(yè)的應用也是所有的環(huán)節(jié)，大數(shù)據(jù)能夠提升生產(chǎn)效率，改進產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能力和資源的消耗。所以大數(shù)據(jù)支撐了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)開拓了創(chuàng)新的空間。
