大数据时代的挑战

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,#,化学工业,4.0,大数据时代的挑战,提 要,1、工业4.0模式的,提,提出,2、化学,工,工业发,展,展所面,临,临的挑,战,战,3、化学,工,工业4.0,智能工,业,业的新,范,范式,4、化学,工,工业4.0的关键,技,技术,5、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,蒸汽机,突,突破了,人,人类的,体,体能极,限,限，开,启,启了工,业,业化进,程,程。,电气化,奠,奠定了,规,规模实,践,践的基,础,础，由,此,此诞生,了,了现代,化,化学工,业,业。,电子与,信,信息技,术,术推动,人,人类进,入,入了自,动,动化文,明,明。,1、工业4.0模式的,提,提出,至今，,人,人类已,有,有了三,次,次工业,革,革命：,1、工业4.0模式的,提,提出,企业的,信,信息化,建,建设全,面,面展开-数字化,、,、网络,化,化、精,细,细化,互联网,被,被广泛,应,应用，,改,改变的,不,不只是,社,社交与,娱,娱乐方,式,式，更,是,是持续,迭,迭代衍,进,进的商,业,业模式,与,与价值,。,。,物联网,（,（IoT）出现,的,的意义,在,在于重,新,新定义,了,了人与,机,机器、,机,机器与,机,机器间,的,的交流,渠,渠道与,模,模式,也必将,丰,丰富人,与,与人之,间,间的交,流,流模式,。,。,智能化,成,成为科,技,技界与,工,工业界,的,的最新,命,命题,进入21世纪以,后,后：,1、工业4.0模式的,提,提出,美国通,用,用电气,等,等提出,了,了工业,互,互联概,念,念（Industrial Internet）。,中国提,出,出“两,化,化融合,”,”（themergeofindustrializationand information）。,德国2012年提出,了,了工业4.0（Industry4.0）。,于是：,虚拟全,球,球（Virtual global）与现实,过,过程（TheRealWorld）相融合,，,，通过,计,计算、,自,自主控,制,制和物,联,联网（,互,互联网,）,），把,人,人、装,置,置、资,源,源和信,息,息融合,一,一体，,实,实现更,高,高的生,产,产效率,、,、更快,速,速的市,场,场反应,以,以及灵,活,活性。,全球化,智,智能,化,化,绿,绿,色,色化,用户中,心,心,快,快捷便,利,利,专,专业化,1、工业4.0模式的,提,提出,那么，,工,工业4.0是什么,呢,呢：,关键词,：,：智慧,工,工厂,1、工业4.0模式的,提,提出,一种基,于,于物联,网,网、分,布,布式和,智,智能化,的,的生产,系,系统。,产品：,能,能感知,和,和通讯,其,其整个,供,供应链,和,和生命,周,周期中,的,的各种,信,信息,生产：,采,采用数,字,字技术,，,，充分,人,人机互,动,动，生,产,产物流,优,优化集,成,成。,装置：,基,基于生,产,产价值,链,链集成,，,，柔性,化,化，可,实,实现自,组,组织。,管理：,根,根据生,产,产实际,需,需求，,灵,灵活组,织,织生产,方,方式和,流,流程。,1、工业4.0模式的,提,提出,美国的,通,通用电,气,气、波,音,音；德,国,国的博,世,世、奔,驰,驰、SAP；中国,的,的格力,、,、三一,、,、沈阳,机,机床厂,等,等企业,开,开展了,各,各自国,家,家标准,下,下新型,工,工业模,式,式的探,索,索。,例如：,1、工业4.0模式的,提,提出,特斯拉,踢,踢开了,传,传统制,造,造业大,门,门，苹,果,果、小,米,米，谁,是,是下一,个,个？,例如：,面对汹,涌,涌而至,的,的智能,原,原料、,智,智能制,造,造和智,能,能产品,，,，未来,学,学家开,始,始担心,人,人类能,否,否应对,自,自作聪,明,明所带,来,来的后,果,果：,0和1或许真,正,正无情,地,地颠覆,人,人类5000年文明,史,史以来,的,的社会,组,组织形,式,式、生,活,活方式,以,以及生,产,产方式,。,。,未来，,统,统治世,界,界的是,人,人，还,是,是机器,人,人？,1、工业4.0模式的,提,提出,一直以,来,来，化,学,学工业,呈,呈现出,两,两大发,展,展趋势,：,：,一方面,是,是包括,石,石油、,天,天然气,、,、新能,源,源、矿,产,产、生,物,物质、,水,水资源,和,和煤转,化,化等资,源,源导向,性,性的化,工,工产业,，,，集中,度,度越来,越,越高。,另一方,面,面是在,市,市场多,样,样化下,，,，生物,、,、软固,体,体、功,能,能材料,、,、膜、,纳,纳米、,催,催化、,医,医药、,仿,仿生、,基,基因工,程,程等产,品,品的细,分,分化趋,势,势更加,显,显著。,2、化学,工,工业发,展,展所面,临,临的挑,战,战,我们曾,经,经认为,：,：,2、化学,工,工业发,展,展所面,临,临的挑,战,战,1）化学,工,工业在,全,全球范,围,围内迁,移,移,2）更严,格,格的健,康,康、安,全,全与环,境,境标准,3）绿色,导,导向的,化,化学工,业,业新技,术,术,4）面向,“,“供应,链,链网”,的,的产业,集,集成,然而，,工业4.0是一个,很,很有前,景,景的工,业,业新范,式,式,2、化学,工,工业发,展,展所面,临,临的挑,战,战,因此：,化学工,业,业4.0基于物,联,联网、,数,数据网,和,和互联,网,网的无,缝,缝连接,，,，将市,场,场终端,需,需求与,制,制造过,程,程在线,集,集成，,并,并在大,数,数据技,术,术、人,工,工智能,技,技术支,持,持下实,现,现生产,制,制造过,程,程的最,优,优化和,智,智能化,。,。过程,控,控制将,从,从嵌入,式,式系统,发,发展到,网,网络物,理,理系统,（,（CPS）。,3、化学,工,工业4.0,智能工,业,业的新,范,范式,1）由过,程,程集成,到,到“供应链,网,网”整合,3、化学,工,工业4.0,智能工,业,业的新,范,范式,化学工,业,业4.0的目标,与,与任务,2）规模,化,化&柔性化,3）制造&服务,4）智慧,工,工厂,大数据,是,是化学,工,工业4.0的资源,基,基础。,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,4.1什么是,大,大数据,（,（BigData）,大数据,不,不能简,单,单理解,为,为数据,量,量很大,的,的数据,。,。大数,据,据指的,是,是所涉,及,及的资,料,料量规,模,模巨大,，,，用目,前,前常规,的,的统计,方,方法和,软,软件工,具,具，无,法,法在合,理,理的时,间,间内完,成,成采集,、,、管理,、,、处理,并,并形成,能,能帮助,人,人们进,行,行决策,的,的资讯,信,信息。,（MBGBTBPBEBZBYBBBNBDB,）,化工企,业,业的大,数,数据包,括,括：,业务数,据,据、商,业,业数据,、,、环境,数,数据、,装,装置运,行,行实时,数,数据、,大数据,技,技术涵,盖,盖企业,全,全业务,范,范围,是实现,集,集成化,、,、智能,化,化、优,化,化重构,的,的重要,基,基础，,能,能识别,并,并帮助,处,处理过,程,程中的,异,异常，,实,实现柔,性,性生产,和,和在线,优,优化。,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,4.1什么是,大,大数据,（,（BigData）,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,大数据对技术,实,实现最大的改变是:,放弃对,因,因果关,系,系的孜孜以,求,求，取而代,之,之的是,关,关注事务（,事,事件）,之,之间的相关关,系,系，强调知道“,是,是什么,”,”，而,不,不苛求理,论,论层面,上,上的“为什,么,么”,大数据,把,把世界,拉,拉平了,4.1什么是,大,大数据,（,（BigData）,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（1）新产,品,品、新,工,工艺的,开,开发与,优,优化,借助大,数,数据技,术,术，人,们,们可以,从,从更多,侧,侧面刻,画,画物质,与,与能量,转,转换的,过,过程，,科,科学家,与,与工程,师,师们可,以,以更好,的,的规划,实,实验方,案,案，更,科,科学地,分,分析、,总,总结实,验,验结果,，,，并更,好,好地指,导,导生产,实,实践。,4.2大数据,能,能做什,么,么？,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（1）新产,品,品、新,工,工艺的,开,开发与,优,优化,4.2大数据,能,能做什,么,么？,例：数,据,据挖掘,技,技术在某化,工,工企业,新,新产品,研,研究及,工,工艺优,化,化中的应用,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（2）平滑,且,且动态,优,优化的,制,制造过,程,程,工况参,数,数的变,化,化必引,起,起工艺,条,条件调,整,整，调,整,整的程,度,度甚至,会,会偏离,设,设计额,定,定的控,制,制条件,，,，大数,据,据可以,帮,帮助建,立,立多种,工,工况条,件,件下满,足,足一定,优,优化目,标,标的平,滑,滑且动,态,态优化,的,的模型,系,系统与,工,工艺参,数,数体系,。,。,4.2大数据,能,能做什,么,么？,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（2）平滑,且,且动态,优,优化的,制,制造过,程,程,4.2大数据,能,能做什,么,么？,例：基,于,于实时,数,数据的,动,动态流程模,拟,拟在线模,拟,拟优化,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（3）设备,保,保全与,更,更新,大数据,帮,帮助建,立,立综合,设,设备机,械,械性能,、,、工艺,参,参数、,操,操作规,范,范、润,滑,滑保养,、,、生产,能,能力、,维,维护成,本,本等因,素,素的设,备,备可靠,性,性以及,经,经济性,评,评价模,型,型，使,设,设备管,理,理到达,一,一个科,学,学化、,经,经济化,的,的高度,4.2大数据,能,能做什,么,么？,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（3）设备,保,保全与,更,更新,4.2大数据,能,能做什,么,么？,例：基于,知,知识的,设,设备集成管,理,理平台,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（4）异常,诊,诊断与,消,消除,装置或,质,质量出,现,现异常,后,后，大,数,数据帮,助,助快速,完,完成异,常,常的定,位,位、评,估,估、分,类,类，并,提,提出适,当,当的解,决,决方案,，,，因而,异,异常消,除,除过程,从,从单纯,的,的经验,判,判断、,仪,仪器监,测,测，发,展,展到智,能,能化、,程,程序化,和,和自动,化,化。,4.2大数据,能,能做什,么,么？,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（4）异常,诊,诊断与,消,消除,4.2大数据,能,能做什,么,么？,例：人,工,工神经,网,网络在,华,华新水,泥,泥质量,管,管理中,的,的应用,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（5）健康,、,、安全,、,、环境,评,评价体,系,系,大数据,帮,帮助建,立,立基于HSE标准和,企,企业效,益,益最优,化,化的评,价,价模型,和,和过程,技,技术经,济,济评价,模,模型，,在,在线完,成,成生产,系,系统运,行,行的可,靠,靠性状,态,态和安,全,全等级,评,评价，,提,提出适,当,当、可,靠,靠、经,济,济的应,急,急措施,规,规划，,形,形成优,化,化控制,策,策略。,4.2大数据,能,能做什,么,么？,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（5）HSE评价体,系,系,4.2大数据,能,能做什,么,么？,例：面,向,向过程,的,的危险,源,源辨识,及,及可操,作,作性评,价,价系统,（,（HAZOP）,4、化学,工,工业4.0的大数,据,据基础,（6）市场,营,营销与,客,客户关,系,系,大数据,模,模拟产,品,品的市,场,场供需,平,平衡，,掌,掌握用,户,户的行,为,为准则,与