工业互联网与phm

工业互联网与高端装备健康管理工业互联网与高端装备健康管理201804参考书目参考书目目录目录工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的前世今生前世今生前世今生前世今生什么什么什么什么是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？工业互联网有工业互联网有工业互联网有工业互联网有何特点？何特点？何特点？何特点？工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决什么问题？什么问题？什么问题？什么问题？工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的核心技核心技核心技核心技术术及架构及架构及架构及架构工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心技术技术技术技术工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的应应用用用用场场景及典型案例景及典型案例景及典型案例景及典型案例应用场景应用场景应用场景应用场景典型案例典型案例典型案例典型案例高端装高端装高端装高端装备备的健康管理的健康管理的健康管理的健康管理健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的机遇与挑机遇与挑机遇与挑机遇与挑战战机遇机遇机遇机遇挑战挑战挑战挑战什么是工业互联网？什么是工业互联网？工业互联网工业互联网是是基于工业数据，基于工业数据，运用大运用大数数据技术，贯穿于据技术，贯穿于工业工业生产生产的的设计、工艺、设计、工艺、生产、管理、服务生产、管理、服务等等全生命周期全生命周期，使工使工业系统具备描述、诊断、预测、决策、业系统具备描述、诊断、预测、决策、控制等智能化功能的模式和结果。控制等智能化功能的模式和结果。回顾工业发展历史回顾工业发展历史1860年代年代-19世世纪中中19世世纪中中-20世世纪初初20世世纪四五十年代四五十年代-现在在现在在-未来未来工工业1.0机械化机械化工工业2.0电气化与自气化与自动化化工工业3.0信息化与数字化信息化与数字化工工业4.0智能化与物智能化与物联网网信息化时代的发展历程信息化时代的发展历程大数据发展历程大数据发展历程19561956，人工智能，图灵测试，人工智能，图灵测试19601960，机器学习，机器学习 Deep Blue AlphaGoDeep Blue AlphaGo19951995，数据挖掘，互联网，数据挖掘，互联网20122012，大数据，工业，大数据，工业4.04.0,What is NEXT?,What is NEXT?工业互联网的诞生工业互联网的诞生德国德国工业工业4.04.020132013年年4 4月汉诺月汉诺威工业博览会上威工业博览会上由德国政府提出由德国政府提出20132013年年7 7月，德月，德国政府发布国政府发布高高技术战略技术战略20202020，工业工业4.04.0是该战是该战略确定的十大未略确定的十大未来项目之一来项目之一美国美国CPS CPS 工业互联网工业互联网2012年11月，GE发布工业互联网冲破思维与机器的边界报告，将工业互联网称之为200年来的“第三波”创新与变革中国中国制造制造202520252015年3月5日，李克强两会上作政府工作报告时首次提出“中国制造2025”的宏大计划2015年5月8日，国务院正式印发中国制造2025工业工业4.0的基础架构的基础架构企企业运运营层基基础平台平台设备连接接层工业工业2025的内涵的内涵一个网络，二个主题，三个集成一个网络，二个主题，三个集成一个网络一个网络CPSCPS网络网络两个主题两个主题智能工厂智能工厂智能生产智能生产三个集成三个集成纵向集成纵向集成端到端集成端到端集成横向集成横向集成CPS网络网络智慧工厂与智能生产智慧工厂与智能生产智能生智能生产系系统实时实时感知感知优化优化决策决策动态动态执行执行三个集成三个集成工业工业4.0四化特征四化特征数字化数字化网络化网络化自动化自动化智能化智能化工业工业4.04.0工业互联网的特点工业互联网的特点多源性获取，数据分散，非结构化数据比例大多源性获取，数据分散，非结构化数据比例大数据蕴含信息复杂，关联性强数据蕴含信息复杂，关联性强持续采集，具有鲜明的动态时空特性持续采集，具有鲜明的动态时空特性采集、存贮、处理实时性要求高采集、存贮、处理实时性要求高与具体工业领域密切相关与具体工业领域密切相关数据来源数据来源机器设备机器设备采集数据采集数据传感器传感器仪表盘仪表盘BUSBUS企业内部企业内部管理系统管理系统数据数据ERPERP供销存供销存客户关系客户关系企业外部企业外部相关数据相关数据客户需求客户需求物流物流政策数据政策数据工业互联网全景视图工业互联网全景视图大数据解决什么问题？大数据解决什么问题？大数据如何解决问题？大数据如何解决问题？工业生产工业生产解决方案解决方案大数据大数据发现工工业生生产中的中的质量缺陷，量缺陷，设备故障，故障，销售下滑等售下滑等从从5M要素要素获取数据，通取数据，通过建模建模发现数据数据中有价中有价值的信息，提出解决方案的信息，提出解决方案新的解决方案新的解决方案应用指用指导工工业生生产，形成新，形成新的生的生产力力目录目录工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的前世今生前世今生前世今生前世今生什么什么什么什么是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？工业互联网有工业互联网有工业互联网有工业互联网有何特点？何特点？何特点？何特点？工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决什么问题？什么问题？什么问题？什么问题？工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的核心技核心技核心技核心技术术及架构及架构及架构及架构工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心技术技术技术技术工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的应应用用用用场场景及典型案例景及典型案例景及典型案例景及典型案例应用场景应用场景应用场景应用场景典型案例典型案例典型案例典型案例高端装高端装高端装高端装备备的健康管理的健康管理的健康管理的健康管理健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的机遇与挑机遇与挑机遇与挑机遇与挑战战机遇机遇机遇机遇挑战挑战挑战挑战工业互联网技术架构工业互联网技术架构九大支柱技术九大支柱技术云计算技术云计算技术工业物联网工业物联网人工智能人工智能-图灵测试图灵测试虚拟现实虚拟现实工业网络安全工业网络安全3D打印打印知识工作流自动化知识工作流自动化工业机器人工业机器人大数据技术大数据技术目录目录工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的前世今生前世今生前世今生前世今生什么什么什么什么是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？工业互联网有工业互联网有工业互联网有工业互联网有何特点？何特点？何特点？何特点？工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决什么问题？什么问题？什么问题？什么问题？工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的核心技核心技核心技核心技术术及架构及架构及架构及架构工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心技术技术技术技术工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的应应用用用用场场景及典型案例景及典型案例景及典型案例景及典型案例应用场景应用场景应用场景应用场景典型案例典型案例典型案例典型案例高端装高端装高端装高端装备备的健康管理的健康管理的健康管理的健康管理健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的机遇与挑机遇与挑机遇与挑机遇与挑战战机遇机遇机遇机遇挑战挑战挑战挑战工业互联网应用场景工业互联网应用场景案例案例1：海尔数字化：海尔数字化网络化生产线网络化生产线围绕用户价值，实现全流程围绕用户价值，实现全流程端对端互联端对端互联，对家电制造业进行水平整合，对家电制造业进行水平整合和垂直整合，打造冰箱、空调、洗衣机等家电互联型智能工厂和垂直整合，打造冰箱、空调、洗衣机等家电互联型智能工厂三层互联：用户、企业和资源连接实现三层互联：用户、企业和资源连接实现内外互联、信息互联、虚实互内外互联、信息互联、虚实互联联三个转变：三个转变：内部评价内部评价=用户评价；采购零件用户评价；采购零件=模块供货方参与设计模块供货方参与设计的模块采购；各方博弈关系的模块采购；各方博弈关系=价值共同体共创共享价值共同体共创共享海尔洗衣机互联工厂在海尔洗衣机互联工厂在5050万用户参与交互中，从万用户参与交互中，从7979个模块方案中确定个模块方案中确定2 2个最佳组合投产。设计的水晶滚筒洗衣机能耗比欧洲个最佳组合投产。设计的水晶滚筒洗衣机能耗比欧洲A+A+标准节能标准节能40%40%2013201320142014年，海尔累计裁掉年，海尔累计裁掉2.62.6万名员工，万名员工，20142014年海尔销售收入增年海尔销售收入增长长11%11%，利润增长，利润增长39%39%。20152015年初海尔家电出口逆势增年初海尔家电出口逆势增29%29%案例案例2：空气压缩机：空气压缩机喘振预测喘振预测分析分析输入数据输入数据有有/无喘振现象数据无喘振现象数据数据降维数据降维主成分分析主成分分析从显著性变量组成的向量中提取特征值从显著性变量组成的向量中提取特征值支持向量机分类支持向量机分类寻找最佳的喘振线寻找最佳的喘振线预测分析工具预测分析工具在线监控和优化控制在线监控和优化控制喘振预警与报警喘振预警与报警案例案例3：工厂机器人健康预测分析：工厂机器人健康预测分析案例四：案例四：服装定制制造业服装定制制造业典范典范(红领红领)2014201420142014年，以零库存实现年，以零库存实现年，以零库存实现年，以零库存实现150%150%150%150%的业绩的业绩的业绩的业绩增长增长增长增长大规模定制生产，每天能设计、生产大规模定制生产，每天能设计、生产大规模定制生产，每天能设计、生产大规模定制生产，每天能设计、生产2000200020002000种不同的个性化定制种不同的个性化定制种不同的个性化定制种不同的个性化定制产品产品产品产品公司核心竞争力是一套大数据信息系统，任何一项数据的变动能驱公司核心竞争力是一套大数据信息系统，任何一项数据的变动能驱公司核心竞争力是一套大数据信息系统，任何一项数据的变动能驱公司核心竞争力是一套大数据信息系统，任何一项数据的变动能驱动其余动其余动其余动其余9000900090009000多项数据的同步多项数据的同步多项数据的同步多项数据的同步变动变动变动变动10101010年时间自主研发由不同体型身材尺寸集合而成的大年时间自主研发由不同体型身材尺寸集合而成的大年时间自主研发由不同体型身材尺寸集合而成的大年时间自主研发由不同体型身材尺寸集合而成的大数据处理系统数据处理系统数据处理系统数据处理系统2014201420142014年年年年5 5 5 5月月月月 CCTV CCTV CCTV CCTV 新闻联播新闻联播新闻联播新闻联播 3 3 3 3分钟报道；张、马参观后分钟报道；张、马参观后分钟报道；张、马参观后分钟报道；张、马参观后震惊震惊震惊震惊目录目录工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的前世今生前世今生前世今生前世今生什么什么什么什么是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？是工业互联网？工业互联网有工业互联网有工业互联网有工业互联网有何特点？何特点？何特点？何特点？工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决工业互联网解决什么问题？什么问题？什么问题？什么问题？工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的核心技核心技核心技核心技术术及架构及架构及架构及架构工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心工业互联网核心技术技术技术技术工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工业互联网架构工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的应应用用用用场场景及典型案例景及典型案例景及典型案例景及典型案例应用场景应用场景应用场景应用场景典型案例典型案例典型案例典型案例高端装高端装高端装高端装备备的健康管理的健康管理的健康管理的健康管理健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理定义健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术健康管理的关键技术工工工工业业互互互互联联网的网的网的网的机遇与挑机遇与挑机遇与挑机遇与挑战战机遇机遇机遇机遇挑战挑战挑战挑战健康管理（健康管理（PHM）定义）定义故障预测与健康管理（故障预测与健康管理（PHMPHM）技术作为实现武）技术作为实现武器装备基于状态的维修（器装备基于状态的维修（CBMCBM）、自主式保障、）、自主式保障、感知与响应后勤等新思想、新方案的关键技感知与响应后勤等新思想、新方案的关键技术，受到美英等军事强国的高度重视和推广术，受到美英等军事强国的高度重视和推广应用应用。包括。包括两层含义，一是故障预测，即预两层含义，一是故障预测，即预先诊断部件或系统完成其功能的状态，确定先诊断部件或系统完成其功能的状态，确定部件正常工作的时间长度；二是健康管理，部件正常工作的时间长度；二是健康管理，即根据诊断即根据诊断/预测信息、可用资源和使用需求预测信息、可用资源和使用需求对维修活动做出适当决策的能力。对维修活动做出适当决策的能力。PHM与医学类比与医学类比医学医学 工程工程n 疾病诊断疾病诊断 故障诊断故障诊断通过观测、化验和医疗仪器通过观测、化验和医疗仪器,通过传感器、信号处理和检测仪通过传感器、信号处理和检测仪 结论由医生给出结论由医生给出 结论由诊断软件给出结论由诊断软件给出n 多科会诊多科会诊 综合诊断综合诊断 多科医生一同诊断当前疾病多科医生一同诊断当前疾病 运用多种诊断技术诊断当前故障运用多种诊断技术诊断当前故障n 疾病预防与保健疾病预防与保健 故障预测与健康管理故障预测与健康管理 体检、疾病预测、保健体系体检、疾病预测、保健体系 健康监测、高级故障诊断、故障健康监测、高级故障诊断、故障/寿命预测寿命预测 (健康、亚健康、疾病、寿命预测）健康、亚健康、疾病、寿命预测）(健康、亚健康、故障、部件寿命预测）健康、亚健康、故障、部件寿命预测）PHM技术发展技术发展阶段阶段外部测试外部测试机内测试机内测试（BIT）智能智能BITPHM综合诊断综合诊断发展阶段：发展阶段：应用层次：应用层次：部件级部件级分系统级分系统级系统集成系统集成（区域管理器）（区域管理器）PHP出现的技术基础出现的技术基础l需求牵引：需求牵引：系统复杂性、信息化和综合化程度大幅度提高系统复杂性、信息化和综合化程度大幅度提高 装备维修保障工作重点已由传统的以机械修复为主，逐步转变为以信息装备维修保障工作重点已由传统的以机械修复为主，逐步转变为以信息的获取、处理和传输并做出维修决策为主。以往的事后维修和定期维修已的获取、处理和传输并做出维修决策为主。以往的事后维修和定期维修已经无法很好地满足现代战争和武器装备对装备保障的要求，在这种情况下，经无法很好地满足现代战争和武器装备对装备保障的要求，在这种情况下，美军美军2020世纪世纪9090年代末引入民用领域的年代末引入民用领域的CBM,CBM,作为一项战略性的装备保障策略，作为一项战略性的装备保障策略，其目的是对装备状态进行实时的或近实时的监控，根据装备的实际状态确其目的是对装备状态进行实时的或近实时的监控，根据装备的实际状态确定最佳维修时机，以提高装备的可用度和任务可靠性。定最佳维修时机，以提高装备的可用度和任务可靠性。l技术推动：技术推动：大数据技术、高速传输和处理、信息融合、大数据技术、高速传输和处理、信息融合、MEMSMEMS、网络、网络等信息技术和高新技术的迅速发展。等信息技术和高新技术的迅速发展。l契机：契机：美军重大项目美军重大项目F-35F-35联合攻击机（联合攻击机（JSFJSF）项目的启动。）项目的启动。健康诊断与故障预测流程健康诊断与故障预测流程PHM的主要技术组成的主要技术组成故障检测故障检测故障隔离故障隔离性能监控性能监控部件寿命跟踪部件寿命跟踪性能降级性能降级趋势跟踪趋势跟踪辅助决策和辅助决策和资源管理资源管理故障选择性报告故障选择性报告残余使用残余使用寿命预计寿命预计关键系统和关键系统和部件的故障预测部件的故障预测PHM的的功能功能PHP系统技术特征系统技术特征通过测试和计算关键部件的剩余寿命来主动地通过测试和计算关键部件的剩余寿命来主动地监视系统的健监视系统的健康状态康状态健康信息用于健康信息用于优化维修活动及后勤保障优化维修活动及后勤保障最好最好PHMPHM系统勿需增加传感器系统勿需增加传感器,从已有的传感器获取健康信息从已有的传感器获取健康信息基本方法是将传感器基本方法是将传感器测到的对象系统的响应与该系统模型的测到的对象系统的响应与该系统模型的响应做比较响应做比较使用老化模型使用老化模型计算关键部件的剩余寿命计算关键部件的剩余寿命用理论推导方法或对特定部分做磨损试验得到用理论推导方法或对特定部分做磨损试验得到老化模型老化模型故障诊断与预测技术故障诊断与预测技术基于数学模型的故障检测与诊断方法基于数学模型的故障检测与诊断方法基于数学模型的故障检测与诊断方法基于数学模型的故障检测与诊断方法特点是必须将故障数学模型化，有时建立模型很困难特点是必须将故障数学模型化，有时建立模型很困难特点是必须将故障数学模型化，有时建立模型很困难特点是必须将故障数学模型化，有时建立模型很困难不依赖实例和经验，适用于新的没有成熟经验的诊断不依赖实例和经验，适用于新的没有成熟经验的诊断不依赖实例和经验，适用于新的没有成熟经验的诊断不依赖实例和经验，适用于新的没有成熟经验的诊断基于参数估计的故障检测与诊断方法基于参数估计的故障检测与诊断方法基于参数估计的故障检测与诊断方法基于参数估计的故障检测与诊断方法特点是须先确定一个信任域，当参数超出域时认为故障特点是须先确定一个信任域，当参数超出域时认为故障特点是须先确定一个信任域，当参数超出域时认为故障特点是须先确定一个信任域，当参数超出域时认为故障适用于故障能由参数的显著变化来描述的诊断适用于故障能由参数的显著变化来描述的诊断适用于故障能由参数的显著变化来描述的诊断适用于故障能由参数的显著变化来描述的诊断基于信号处理的故障检测与诊断方法基于信号处理的故障检测与诊断方法基于信号处理的故障检测与诊断方法基于信号处理的故障检测与诊断方法通过对检测信号的分析处理，利用特征信号对故障进行识别通过对检测信号的分析处理，利用特征信号对故障进行识别通过对检测信号的分析处理，利用特征信号对故障进行识别通过对检测信号的分析处理，利用特征信号对故障进行识别和诊断。典型方法：小波变换、模态分解等和诊断。典型方法：小波变换、模态分解等和诊断。典型方法：小波变换、模态分解等和诊断。典型方法：小波变换、模态分解等基于知识的故障检测与诊断方法基于知识的故障检测与诊断方法基于知识的故障检测与诊断方法基于知识的故障检测与诊断方法不需精确的数学模型，能模拟人的思维过程，具有自学习、不需精确的数学模型，能模拟人的思维过程，具有自学习、不需精确的数学模型，能模拟人的思维过程，具有自学习、不需精确的数学模型，能模拟人的思维过程，具有自学习、自组织、自推理能力自组织、自推理能力自组织、自推理能力自组织、自推理能力故障诊断与预测技术故障诊断与预测技术基于实例的故障检测与诊断方法基于实例的故障检测与诊断方法基于实例的故障检测与诊断方法基于实例的故障检测与诊断方法是一种使用过去的经验实例指导解决新问题的方法是一种使用过去的经验实例指导解决新问题的方法是一种使用过去的经验实例指导解决新问题的方法是一种使用过去的经验实例指导解决新问题的方法优点是不需从实例中提取规则，求解快；不足是能搜集的实优点是不需从实例中提取规则，求解快；不足是能搜集的实优点是不需从实例中提取规则，求解快；不足是能搜集的实优点是不需从实例中提取规则，求解快；不足是能搜集的实例是有限的，求解时可能出现误诊或漏诊例是有限的，求解时可能出现误诊或漏诊例是有限的，求解时可能出现误诊或漏诊例是有限的，求解时可能出现误诊或漏诊基于模糊理论的故障检测与诊断方法基于模糊理论的故障检测与诊断方法基于模糊理论的故障检测与诊断方法基于模糊理论的故障检测与诊断方法征兆的描述、故障与征兆的关系往往具有模糊特性，模糊语征兆的描述、故障与征兆的关系往往具有模糊特性，模糊语征兆的描述、故障与征兆的关系往往具有模糊特性，模糊语征兆的描述、故障与征兆的关系往往具有模糊特性，模糊语言变量能更准确地表示这种模糊性的征兆和故障言变量能更准确地表示这种模糊性的征兆和故障言变量能更准确地表示这种模糊性的征兆和故障言变量能更准确地表示这种模糊性的征兆和故障问题在于知识获取困难：如何确定故障与征兆间的模糊规则；问题在于知识获取困难：如何确定故障与征兆间的模糊规则；问题在于知识获取困难：如何确定故障与征兆间的模糊规则；问题在于知识获取困难：如何确定故障与征兆间的模糊规则；如何实现模糊语言变量与隶属度间的推理转换如何实现模糊语言变量与隶属度间的推理转换如何实现模糊语言变量与隶属度间的推理转换如何实现模糊语言变量与隶属度间的推理转换基于神经网络的故障检测与诊断方法基于神经网络的故障检测与诊断方法基于神经网络的故障检测与诊断方法基于神经网络的故障检测与诊断方法利用神经网络的联想、推理和记忆能力进行知识处理利用神经网络的联想、推理和记忆能力进行知识处理利用神经网络的联想、推理和记忆能力进行知识处理利用神经网络的联想、推理和记忆能力进行知识处理适用于复杂多模式的诊断，有离线和在线诊断两种方式适用于复杂多模式的诊断，有离线和在线诊断两种方式适用于复杂多模式的诊断，有离线和在线诊断两种方式适用于复杂多模式的诊断，有离线和在线诊断两种方式机器学习在机器学习在PHM中应用中应用故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，机器学习技术是提高智能故障诊断能力主要途径：机器学习技术是提高智能故障诊断能力主要途径：机器学习技术是提高智能故障诊断能力主要途径：机器学习技术是提高智能故障诊断能力主要途径：知识获取技术知识获取技术深浅知识集成表示方法深浅知识集成表示方法规则更新方法规则更新方法4 4机器学习机器学习策略策略机器学习机器学习-知识获取技术知识获取技术知识获取是构造智能诊断系统的一个知识获取是构造智能诊断系统的一个知识获取是构造智能诊断系统的一个知识获取是构造智能诊断系统的一个“瓶颈瓶颈瓶颈瓶颈”问题问题问题问题传统的知识获取方法：传统的知识获取方法：传统的知识获取方法：传统的知识获取方法：通过知识工程师获取知识通过知识工程师获取知识通过知识工程师获取知识通过知识工程师获取知识通过知识编辑器获取知识通过知识编辑器获取知识通过知识编辑器获取知识通过知识编辑器获取知识通过学习程序获取知识通过学习程序获取知识通过学习程序获取知识通过学习程序获取知识复杂设备的智能故障诊断系统，知识获取方法：复杂设备的智能故障诊断系统，知识获取方法：复杂设备的智能故障诊断系统，知识获取方法：复杂设备的智能故障诊断系统，知识获取方法：从文本文献资料直接获取知识从文本文献资料直接获取知识从文本文献资料直接获取知识从文本文献资料直接获取知识专家与诊断系统交互获取知识专家与诊断系统交互获取知识专家与诊断系统交互获取知识专家与诊断系统交互获取知识从经验或现有知识中学习获取知识从经验或现有知识中学习获取知识从经验或现有知识中学习获取知识从经验或现有知识中学习获取知识机器学习机器学习-深浅知识集成表示深浅知识集成表示一般说来，浅知识（人类专家的经验知识）的知识表一般说来，浅知识（人类专家的经验知识）的知识表一般说来，浅知识（人类专家的经验知识）的知识表一般说来，浅知识（人类专家的经验知识）的知识表达直观、形式统一、模块性强、推理速度快，但对于达直观、形式统一、模块性强、推理速度快，但对于达直观、形式统一、模块性强、推理速度快，但对于达直观、形式统一、模块性强、推理速度快，但对于复杂过程，很难完整地表示诊断对象的领域知识，此复杂过程，很难完整地表示诊断对象的领域知识，此复杂过程，很难完整地表示诊断对象的领域知识，此复杂过程，很难完整地表示诊断对象的领域知识，此时只有使用深知识（诊断对象的模型、原理知识）进时只有使用深知识（诊断对象的模型、原理知识）进时只有使用深知识（诊断对象的模型、原理知识）进时只有使用深知识（诊断对象的模型、原理知识）进行诊断，因此必须将深浅知识结合起来。行诊断，因此必须将深浅知识结合起来。行诊断，因此必须将深浅知识结合起来。行诊断，因此必须将深浅知识结合起来。深浅知识的集成表示模型深浅知识的集成表示模型深浅知识的集成表示模型深浅知识的集成表示模型树形知识结构树形知识结构树形知识结构树形知识结构从纵向看，每种设备、部件和零件都具有一定的继承性从纵向看，每种设备、部件和零件都具有一定的继承性从纵向看，每种设备、部件和零件都具有一定的继承性从纵向看，每种设备、部件和零件都具有一定的继承性从横向看，体现了同层相关的属性从横向看，体现了同层相关的属性从横向看，体现了同层相关的属性从横向看，体现了同层相关的属性易于用面向对象的方法实现，易于实现知识管理和维护易于用面向对象的方法实现，易于实现知识管理和维护易于用面向对象的方法实现，易于实现知识管理和维护易于用面向对象的方法实现，易于实现知识管理和维护机器学习机器学习-规则更新方法规则更新方法故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，故障诊断智能化水平与系统的机器学习能力密切相关，系统运行过程中，规则集通常需要不断更新系统运行过程中，规则集通常需要不断更新系统运行过程中，规则集通常需要不断更新系统运行过程中，规则集通常需要不断更新新模式或已有模式的新成员确定新模式或已有模式的新成员确定新模式或已有模式的新成员确定新模式或已有模式的新成员确定数据库中规则更新的评价函数和属性统计方法数据库中规则更新的评价函数和属性统计方法数据库中规则更新的评价函数和属性统计方法数据库中规则更新的评价函数和属性统计方法粗糙集理论是一种处理模糊和不精确信息的新方法粗糙集理论是一种处理模糊和不精确信息的新方法粗糙集理论是一种处理模糊和不精确信息的新方法粗糙集理论是一种处理模糊和不精确信息的新方法基于粗糙集理论的规则更新方法基于粗糙集理论的规则更新方法基于粗糙集理论的规则更新方法基于粗糙集理论的规则更新方法机器学习机器学习-3种学习策略种学习策略53简单学习：简单学习：简单学习：简单学习：文献、专家和资料所描述的关于诊断对象的结构、功能、运行文献、专家和资料所描述的关于诊断对象的结构、功能、运行文献、专家和资料所描述的关于诊断对象的结构、功能、运行文献、专家和资料所描述的关于诊断对象的结构、功能、运行约束条件等知识，机械学习机制为主；约束条件等知识，机械学习机制为主；约束条件等知识，机械学习机制为主；约束条件等知识，机械学习机制为主；主要用于元知识学习阶段主要用于元知识学习阶段主要用于元知识学习阶段主要用于元知识学习阶段机器学习策略结构图机器学习策略结构图交互学习：交互学习：n知识工程师或诊断对象处理过知识工程师或诊断对象处理过的知识，讲授学习机制为主；的知识，讲授学习机制为主；n主要用于领域知识学习和知识主要用于领域知识学习和知识库丰富阶段库丰富阶段独立学习：独立学习：n推理策略面对的新知识，归纳推理策略面对的新知识，归纳学习机制为主；学习机制为主；n主要用于诊断能力改善阶段主要用于诊断能力改善阶段机遇与挑战机遇与挑战挑挑战：工业网络的安全问题，数据隐私及安全工业网络的安全问题，数据隐私及安全海量数据的精准处理及应用问题海量数据的精准处理及应用问题如何建立统一、开放、标准的数据平台如何建立统一、开放、标准的数据平台机遇机遇创造新工业价值生态的机会创造新工业价值生态的机会推动产业全面升级推动产业全面升级推动工业生产进入智能时代推动工业生产进入智能时代致谢致谢欢迎各位迎各位专家批家批评指正指正