 文 梁建交 引言 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,，一方面是信息化發(fā)展的演進規(guī)律使然，按照美國管理信息系統(tǒng)專家諾蘭提出的信息化發(fā)展六階段模型,，數(shù)字化轉(zhuǎn)型對信息系統(tǒng)建設(shè)的要求就是要突破“集成”,，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)管理”，走向“成熟”——將信息化與業(yè)務(wù)融為一體,；另一方面,，隨著科學的進步和社會的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品,、工業(yè)過程,、經(jīng)營活動變得越來越復(fù)雜，依靠經(jīng)驗和傳統(tǒng)方法已經(jīng)無法應(yīng)對日趨復(fù)雜的商業(yè)環(huán)境,，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為新一代信息技術(shù)在制造業(yè)融合應(yīng)用的綜合體現(xiàn),，借助大數(shù)據(jù),、云計算、物聯(lián)網(wǎng),、人工智能等新一代信息技術(shù),，可以突破人腦的思維限制，開展影響因素更多,、關(guān)系更錯綜復(fù)雜的分析，對未來進行更加精準的預(yù)測,，為制造企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新,、工藝優(yōu)化、服務(wù)升級,、管理變革提供更多可能,，工業(yè)范式和企業(yè)競爭優(yōu)勢將被重塑。工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用融合了大數(shù)據(jù),、云計算,、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等相關(guān)技術(shù),，是制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中最具代表性的應(yīng)用和重點方向,。 工業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵 工業(yè)大數(shù)據(jù)倍受關(guān)注，與當今全球制造業(yè)正在加速向智能化發(fā)展密切相關(guān),。大數(shù)據(jù)和智能化是一對彼此互相促進的關(guān)系,，無論是智能化的產(chǎn)品還是產(chǎn)品制造過程中所使用的智能化設(shè)備，運行過程中都會快速產(chǎn)生大量的,、多源異構(gòu),、實時的數(shù)據(jù)，即工業(yè)“大”數(shù)據(jù),；反過來,，智能化又離不開工業(yè)大數(shù)據(jù)的支持，工業(yè)大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng),、人工智能等技術(shù)與特定工業(yè)場景（如制造單元,、生產(chǎn)線、計劃排產(chǎn),、管理決策等）結(jié)合所發(fā)展起來的新一代應(yīng)用,，便呈現(xiàn)出智能化的特征：動態(tài)感知、實時分析,、自主決策,、精準執(zhí)行。 數(shù)據(jù)價值與智能制造特征的關(guān)系  一個有趣的現(xiàn)象是,，隨著對大數(shù)據(jù)的關(guān)注和在推進大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中種種新的困難不斷出現(xiàn),，人們不得不重新思考,，由于長期以來信息化過于關(guān)注流程和系統(tǒng)功能實現(xiàn)而忽略的一個問題——數(shù)據(jù)管理問題。人們發(fā)現(xiàn),，無論是滿足4V特征的“大”數(shù)據(jù),，還是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化“小”數(shù)據(jù)，都需要系統(tǒng)化的方法來管理,。從信息化發(fā)展規(guī)律來看,，所有跡象都表明，制造業(yè)信息化已經(jīng)進入“數(shù)據(jù)管理”這個深水區(qū),。之所以說數(shù)據(jù)管理是個“深水區(qū)”,， 原因是數(shù)據(jù)管理涉及一個龐大的知識體系，面臨著很多待研究的問題,。人們在談?wù)摴I(yè)大數(shù)據(jù)時,，有時指的是數(shù)據(jù)本身，有時指的是大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù),，有時又泛指大數(shù)據(jù)在制造業(yè)的推進,。因此，建議引入TOGAF（國際開放組織The Open Group 推出的架構(gòu)框架）中的“視角”概念,，從數(shù)據(jù),、技術(shù)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)多視角系統(tǒng)性思考和把握工業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵,。 工業(yè)大數(shù)據(jù)的視角  數(shù)據(jù)視角,。無論是“大”數(shù)據(jù)，還是“小”數(shù)據(jù),，都記錄了企業(yè)的業(yè)務(wù)軌跡,。清華大學軟件學院院長王建民教授曾提出：占比20% 的“小”數(shù)據(jù)將引爆占比80% 的“大”數(shù)據(jù)的價值，“不舉小數(shù)據(jù)之'綱’,，難張大數(shù)據(jù)之'目’”[1],。企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型或向數(shù)據(jù)驅(qū)動型企業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中，不能只關(guān)注數(shù)據(jù)量大的“大”數(shù)據(jù),，而放棄價值密度更高的“小”數(shù)據(jù),。 應(yīng)用視角。過去10到20年,，企業(yè)信息化的核心是圍繞流程電子化,，無論是CAD、CAPP,、ERP 還是MES,，所支持的大都是能夠被明確定義的、有上下游關(guān)系的業(yè)務(wù)活動。當企業(yè)數(shù)據(jù)有了一定積累之后,，商務(wù)智能和數(shù)據(jù)科學的應(yīng)用逐漸成為信息化的重點領(lǐng)域,，其所支持的更多是人們的智力活動，即所謂的數(shù)據(jù)驅(qū)動型應(yīng)用,，可用于事實描述,、診斷分析、趨勢預(yù)測,、業(yè)務(wù)規(guī)范等,。 技術(shù)視角。工業(yè)大數(shù)據(jù)的“采,、存,、管、用”涉及數(shù)據(jù)采集,、預(yù)處理、存儲,、解析,、計算、可視化等一系列的技術(shù),，其中有成熟,、通用、已經(jīng)封裝在了商業(yè)化數(shù)據(jù)平臺中的技術(shù),，也有和特定行業(yè),、特定應(yīng)用場景相關(guān)的專用技術(shù)（如工程軟件的數(shù)據(jù)獲取和解析、飛機試飛數(shù)據(jù)的采集與存儲等）,，需要技術(shù)攻關(guān)或定制化開發(fā),。另外，要支撐數(shù)據(jù)的全生命周期和全價值鏈貫通,，須對企業(yè)的軟件平臺,、基礎(chǔ)環(huán)境、安全體系等進行重新規(guī)劃,，甚至對整個IT 架構(gòu)進行重建,。 業(yè)務(wù)視角。從業(yè)務(wù)視角看工業(yè)大數(shù)據(jù),，對準的是大數(shù)據(jù)的價值呈現(xiàn),，也就是數(shù)據(jù)驅(qū)動下的新型業(yè)務(wù)能力，該視角有助于發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景,，從而挖掘出大數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求,，如：工藝優(yōu)化、設(shè)備故障預(yù)測,、供應(yīng)鏈優(yōu)化,、生產(chǎn)智能管控,、產(chǎn)品健康管理等。 從以上視角看工業(yè)大數(shù)據(jù),，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù),、應(yīng)用、技術(shù),、業(yè)務(wù)架構(gòu)的缺失和改進機會,，實現(xiàn)企業(yè)整體能力的提升；將上述視圖組合起來,，就能夠得到一張完整的工業(yè)大數(shù)據(jù)藍圖,。 工業(yè)大數(shù)據(jù)的推進方法 既然工業(yè)大數(shù)據(jù)的推進涉及業(yè)務(wù)、應(yīng)用,、技術(shù)和數(shù)據(jù)等多個層面,，如果沒有整體規(guī)劃，看不到一個完整的體系,，缺乏統(tǒng)一的溝通語言,，企業(yè)就很難做出合理的規(guī)劃，也很難在推進過程中取得廣泛的支持,，必然也將影響到推進的效果,。下面從工作框架、切入點選擇和關(guān)注事項三個方面討論工業(yè)大數(shù)據(jù)如何推進的問題,。 工業(yè)大數(shù)據(jù)工作框架  01 工作框架 工業(yè)大數(shù)據(jù)的相關(guān)工作可以劃分為構(gòu)建知識體系,、數(shù)據(jù)識別與定義、數(shù)據(jù)集成與共享,、數(shù)據(jù)分析與利用,、數(shù)據(jù)治理五個方面。 構(gòu)建知識體系,。工業(yè)大數(shù)據(jù)作為一個新的倍受關(guān)注的領(lǐng)域,，涉及很多概念、術(shù)語和理論框架,，業(yè)界對一些術(shù)語,、概念的解讀尚不完全一致，有必要在企業(yè)內(nèi)部建立相關(guān)知識體系,，規(guī)范定義,、統(tǒng)一認知、統(tǒng)一語言,，保證溝通順暢,，以利于工作推進。 數(shù)據(jù)識別與定義。摸清數(shù)據(jù)資產(chǎn)狀況,、規(guī)范數(shù)據(jù)表達,，是對數(shù)據(jù)實施有效治理和開發(fā)利用的基礎(chǔ)。具體工作包括對數(shù)據(jù)進行分類,、明確數(shù)據(jù)資源分布情況,、建立數(shù)據(jù)模型等，其中主數(shù)據(jù),、元數(shù)據(jù)識別定義是兩類核心基礎(chǔ)性工作,。 數(shù)據(jù)集成與共享。跳出“集成應(yīng)用陷阱”面臨的核心挑戰(zhàn)就是數(shù)據(jù)的自由流動,，解決數(shù)據(jù)集成與共享的重點工作包括兩個方面：一是建立數(shù)據(jù)通道,，包括應(yīng)用系統(tǒng)集成、工業(yè)物聯(lián),、數(shù)據(jù)平臺建設(shè)等,，二是數(shù)據(jù)流通，包括主數(shù)據(jù)集成,、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)貫通等,。 數(shù)據(jù)分析與利用。在保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)流通的基礎(chǔ)上,，推進數(shù)據(jù)分析在研發(fā)、生產(chǎn),、服務(wù)和管理等方面的應(yīng)用,，發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)對業(yè)務(wù)優(yōu)化和管理改進的價值。數(shù)據(jù)分析與利用是釋放信息化紅利的主要手段,。 數(shù)據(jù)治理,。將數(shù)據(jù)作為企業(yè)核心管理對象，落實組織,、流程和標準,，明確數(shù)據(jù)責任歸屬，體系化保障數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全,。從信息化水平比較高的電信,、金融、電力等行業(yè)的經(jīng)驗來看,，數(shù)據(jù)治理是一個漫長甚至痛苦的過程,，需要企業(yè)具有很強的韌性。但當數(shù)據(jù)得到有效治理之后,，企業(yè)從數(shù)據(jù)開發(fā)利用方面得到的回報也是豐厚的,。 02 切入點選擇 由于數(shù)據(jù)流貫通和數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響數(shù)據(jù)的整合和分析利用，因此，從大邏輯上來講,，應(yīng)先行開展數(shù)據(jù)治理,，再推進數(shù)據(jù)應(yīng)用。但這并不意味著數(shù)據(jù)的開發(fā)利用要等到所有的數(shù)據(jù)全部治理到位才能夠開始,，可以分領(lǐng)域,、分主題，邊治理邊應(yīng)用,。 企業(yè)可以根據(jù)本單位的實際情況,，從工業(yè)大數(shù)據(jù)工作框架中的五類工作中選擇任何一類作為切入點，也完全可以五類工作同步開展,。但無論從何切入,，都應(yīng)遵守數(shù)據(jù)全生命周期覆蓋和信息價值鏈貫通兩個基本原則。具體到某一類數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)場景時,，必然要遵循“設(shè)—存—通—治—用”的基本邏輯,。設(shè)，主要包括數(shù)據(jù)識別定義和應(yīng)用場景設(shè)計,；存,，主要指的是數(shù)據(jù)采集和存儲；通,，主要指的是數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)流貫通,；治，主要指的是數(shù)據(jù)質(zhì)量和安全管控,；用,，即針對具體業(yè)務(wù)場景的數(shù)據(jù)分析利用。 03 關(guān)注事項 工業(yè)大數(shù)據(jù)推進過程中,，有六項特別需要關(guān)注的事項,，它們對安全、有效挖掘大數(shù)據(jù)價值至關(guān)重要,。 一是數(shù)據(jù)模型,。根據(jù)國際數(shù)據(jù)管理協(xié)會DAMA 的觀點和國內(nèi)領(lǐng)先行業(yè)的實踐，數(shù)據(jù)模型是企業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)的核心[2],，是數(shù)據(jù)標準落地的重要載體,，是規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)整合利用的基礎(chǔ),。企業(yè)應(yīng)通過正向設(shè)計和逆向建模相結(jié)合的方法,，構(gòu)建企業(yè)級數(shù)據(jù)模型，并借助模型管理工具建立起數(shù)據(jù)模型的“建” “管” “用” 機制,。 二是工業(yè)機理,。工業(yè)大數(shù)據(jù)推進的最終目標是場景應(yīng)用,，解決實際的工業(yè)問題。這些問題的背后是工業(yè)機理,，如果不掌握工業(yè)機理,，就無法建立科學準確的數(shù)學模型，也就無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的大數(shù)據(jù)應(yīng)用,。因此,，企業(yè)應(yīng)充分聯(lián)接外部資源，對準典型需求,，開展工業(yè)機理研究,，積累機理模型，并形成知識庫,。 三是能力平臺,。工業(yè)大數(shù)據(jù)推進過程中，數(shù)據(jù)分析的需求熱度,、活躍度都會不斷增強,，要求IT 部門必須快速響應(yīng)，縮短開發(fā)周期,。同時,，隨著IT 架構(gòu)的全面云化，大數(shù)據(jù)應(yīng)用會越來越趨于輕量化,，并以工業(yè)APP 為主要形態(tài)[3],。這就需要企業(yè)擁有一個能夠支持數(shù)據(jù)全生命周期管理和快速數(shù)據(jù)開發(fā)的能力平臺，其應(yīng)具有安全可控,、穩(wěn)定可靠,、彈性擴展等關(guān)鍵特性。 四是數(shù)據(jù)安全,。數(shù)據(jù)只有匯聚,、整合才能夠發(fā)揮更大的價值,，但數(shù)據(jù)的聚合卻會增加敏感信息泄露的安全隱患,。而大數(shù)據(jù)借助的云存儲與云計算技術(shù)，已經(jīng)超出了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)邊界,，導(dǎo)致針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全策略和防護技術(shù)無法做到有效防護,。因此，企業(yè)需要做好數(shù)據(jù)資源利用和安全風險防范的平衡,，持續(xù)跟蹤,、研究新一代數(shù)據(jù)安全技術(shù)，在數(shù)據(jù)的全生命周期建立安全機制[4],。 五是數(shù)據(jù)人才,。數(shù)據(jù)驅(qū)動型應(yīng)用作為企業(yè)新一代應(yīng)用,，由于其需求分析、軟件開發(fā)過程和所依托的關(guān)鍵技術(shù),、開發(fā)環(huán)境都區(qū)別于傳統(tǒng)的交易型應(yīng)用,，因此需要新一代人才的加入，企業(yè)應(yīng)做好數(shù)據(jù)架構(gòu)師,、數(shù)據(jù)科學家,、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)質(zhì)量工程師等關(guān)鍵性數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)和引進,。 六是投資保障,。鑒于大數(shù)據(jù)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛起步，企業(yè)數(shù)據(jù)普遍需要治理,，數(shù)據(jù)安全等關(guān)鍵技術(shù)需要突破以及可用算法模型的構(gòu)建需要一定的周期等,，工業(yè)大數(shù)據(jù)的投資收益會有一定的滯后效應(yīng)，企業(yè)應(yīng)做好需要度過一段艱難時期的心理準備,，在資金投入方面提供持續(xù)支持,。 結(jié)束語 工業(yè)大數(shù)據(jù)作為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重點方向，在推進過程中,，應(yīng)以現(xiàn)實需求為出發(fā)點,，避免陷入“大”“小”之爭，將工程和管理過程中產(chǎn)生并具有使用價值的所有數(shù)據(jù)作為一個有機的整體,，以數(shù)據(jù)全生命周期覆蓋和信息價值鏈貫通為基本原則,，在數(shù)據(jù)有效治理的基礎(chǔ)上，抓住數(shù)據(jù)模型,、工業(yè)機理,、能力平臺、數(shù)據(jù)安全,、數(shù)據(jù)人才和投資保障六大關(guān)鍵因素,，有序推進數(shù)據(jù)驅(qū)動的分析型應(yīng)用，推動數(shù)據(jù)資產(chǎn)變現(xiàn),，不斷優(yōu)化產(chǎn)品,、改進過程和提高決策效率，釋放信息化紅利,，將制造企業(yè)信息化推向更高的水平,。 參考文獻： [1]王建民. 中國工業(yè)大數(shù)據(jù)實踐與思考[EB/OL].(2015-10-15)[2020-02-24]. https://wenku.baidu.com/view/f3afe41dbceb19e8b9f6ba10.html. [2]DAMA International著.馬歡，劉晨等譯. DAMA數(shù)據(jù)管理知識體系指南[M]. 北京:清華大學出版社,，2012:46-47. [3]中國工業(yè)APP聯(lián)盟.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP發(fā)展白皮書（2018）[M]. 北京:中國工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,，2018:1-7. [4]大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略重點實驗室.塊數(shù)據(jù)[M].北京中信出版社，2015:132-139.  作者簡介 梁建交  航空工業(yè)信息技術(shù)中心（金航數(shù)碼）副總工程師 國際TOGAF認證架構(gòu)師,。熟悉制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法論以及從戰(zhàn)略,、業(yè)務(wù)到IT落地的技術(shù)路徑，曾為航空,、航天、兵器,、船舶等行業(yè)的數(shù)十家客戶提供IT規(guī)劃和數(shù)據(jù)架構(gòu)咨詢服務(wù),，在《制造業(yè)自動化》《信息安全與通信保密》《智能制造》《航空制造技術(shù)》等刊物發(fā)表多篇研究論文,，包括《基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的新一代應(yīng)用分析》《工業(yè)大數(shù)據(jù)-制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重點方向》《基于復(fù)雜組織體架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心總體設(shè)計》《理清數(shù)據(jù)資產(chǎn)核心價值,，加快推進工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)管理》等,。 文章節(jié)選自《BASIC倍思》（總第2期） 搭建交流平臺 凝聚行業(yè)共識 集聚產(chǎn)業(yè)力量 分享智能制造與應(yīng)用實效 探索工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方向 以智能制造賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展  |
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