高端离散制造大数据管理系统解决方案.pptx
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1、高端离散制造大数据管理系统解决方案主要内容主要内容1.项目背景项目背景2.高端制造大数据应用高端制造大数据应用3.高端制造大数据方案高端制造大数据方案4.应用案例应用案例大数据正在大数据正在从消从消费费互互联联网网向向产产业业互互联联网网渗渗透透互联网数据互联网数据网页数据、社交数据、网页数据、社交数据、电子商务数据电子商务数据产业数据产业数据时序数据、过程数据时序数据、过程数据 科学数据、工程数据科学数据、工程数据复合型极客复合型极客分析、编程、领域知识分析、编程、领域知识 数据库、分布式计算数据库、分布式计算产业领域型人才产业领域型人才领域知识领域知识有限计算机能力有限计算机能力融合融合
2、发展发展网页网页电子电子政府政府公共公共工业工业现代现代自主自主搜索搜索商务商务治理治理服务服务4.0农业农业可控可控大数据是新工业革命的核心动大数据是新工业革命的核心动力力德国工业德国工业4.0美国工业互联网美国工业互联网德国莱比锡商学院院长潘安德认为:大 数据是工业4.0的核心美国波士顿咨询公司认为:大数据及分析是工业4.0的九个支柱技术之首工业互联网,将智能的机器、先进的分析和工作人员进行集成GE董事长认为,未来每一个工业企业也 必须是一家软件企业RAMI 4.0IIRA5大数据已成为国际领先企业的发展重大数据已成为国际领先企业的发展重点点 通用电气通用电气(GE)公公司司联联合合Piv
3、otal向全球开放工向全球开放工业业互联互联网网云云平平台台Predix,迄今已投入十亿迄今已投入十亿美美金金 SAP开发了开发了面面向向物物联联网网应应用用和和 实时数据处理实时数据处理的的HANA大大数据数据 平台平台 美国美国PTC公司收公司收购购工工业业物联物联 网大数据云平网大数据云平台台公司公司Axeda(27亿亿美美金金)西门西门子子推出推出Sinalytics 数字数字化服务平台化服务平台、Plant DataServices智能工智能工厂厂,作作为其为其 实现工实现工业业4.0的的重重要要抓抓手手发达国家发达国家 抢先布局抢先布局工业大数据是国家大数据战略的主要任工业大数据是
4、国家大数据战略的主要任务务2015年8月31日,国务院印发促进大数据发展行动纲要,明确部署“工业和新兴产业大数据工程”:利用大数据推动信息化利用大数据推动信息化 和工业化深度融合,研究推动大数据在研发设计、生产制造、经和工业化深度融合,研究推动大数据在研发设计、生产制造、经 营管理、市场营销、售后服务等产业链各环节的应用,研发面向营管理、市场营销、售后服务等产业链各环节的应用,研发面向 不同行业、不同环节的大数据分析应用平台,选择典型企业、重不同行业、不同环节的大数据分析应用平台,选择典型企业、重 点行业、重点地区开展工业企业大数据应用项目试点,积极推动点行业、重点地区开展工业企业大数据应用项
5、目试点,积极推动 制造业网络化和智能化。制造业网络化和智能化。67大数据是大数据是“制造智能制造智能”的重要来的重要来源源321数据数据+物联网物联网数据数据信息化数据信息化数据智能产品智能生产智能服务智能回收1+互联网互联网23主要内容主要内容1.项目背景项目背景2.高端制造大数据应用高端制造大数据应用3.高端制造大数据方案高端制造大数据方案4.应用案例应用案例9工业物联网数据工业物联网数据产业链跨界数据产业链跨界数据气象环境地理压力速度图纸模型视频信息化数据信息化数据文档数据数据 集集高端制造领域大数据高端制造领域大数据指高端制造领域所产生的信息化数据、机器数据,以及 跨界数据。其中机其中
6、机器器数据是数据是主主体体。ERP高端制造领域大数据的数据特征数据模态多样数据模态多样,结构结构关关系系复复杂杂数据类型可达数据类型可达300余种余种,汽轮机汽轮机35万万 个零部件数据个零部件数据以多种类非结构化工程以多种类非结构化工程数数据、据、过过程程与与BOM图图数据数据、装备装备监监测时测时序序数据数据为为代表代表的的工业工业大大数据呈现数据呈现“多模多模态态,高,高通通量,量,强强关关联联”特性特性数据通量大数据通量大50Hz,500测点测点/台,台,2万台风万台风 机,最高可达机,最高可达5亿数据点亿数据点/秒秒生命中期生命初期 模型层制造BOM设计BOM生命中期 模型层维修需求
7、维修策略维修规程概念设计详细设计仿真分析产品配置试验数据使用规范制造工艺工装设备工艺仿真制造质量工厂布局包装运输调试报告装配试验核心层中性 BOM服务保 障模型制造BOM 关联模型实例BOM关联 模型实例运 行追溯 模型维修策略建模语言中性BOM建模规范维修视频故障记录保障流程试验报告装备履历异常报告巡检记录生命特征运行状态维修计划历史记录维修变更备品备件服务评价实例BOM1实例BOMn实例BOM3实例BOM2生命初期设计需求海量高速海量高速机器24*7产生,采 集频率高,数据量 大热流体热流体飞机飞机CAD模型模型材料模型材料模型行为模型行为模型边界条件边界条件网格化网格化热学求解器热学求解
8、器温度场温度场结构分析结构分析机翼机翼CAD模型模型行为模型行为模型材料模型材料模型边界条件边界条件网格化网格化强度求解器强度求解器强度场强度场流体流体飞机飞机CAD模型模型材料模型材料模型行为模型行为模型边界条件边界条件网格化网格化流体求解器流体求解器压力场压力场电磁电磁飞机飞机CAD模模型型材料模型材料模型行为模型行为模型边界条件边界条件网格化网格化电磁求解器电磁求解器电磁场电磁场研发大数据研发大数据几何拓扑几何拓扑网格化网格化 结结 构构 产产 品品 材材 料料有限元分析有限元分析 动态模型动态模型 其它其它结果结果声学声学飞机飞机CAD模型模型材料模型材料模型行为模型行为模型边界条件边
9、界条件网格化网格化声学求解器声学求解器声学场声学场多学科异构数据信息交互模型多学科异构数据信息交互模型协作专业多协作专业多10飞行器研发相关专业飞行器研发相关专业200多类多类高端制造领域大数据的应用特性信息物理关联信息物理关联跨界关联跨界关联虚拟数字产品虚拟数字产品ERPCAx全生命周期的研发、设计、生产、服务数全生命周期的研发、设计、生产、服务数据据产业链关联产业链关联物理产品物理产品SCMMESMROCRMPLMSIM工业大数据工业大数据“非互联网时期的产品,功能一定是它的价值,今天互联网的产品,数据一定是它非互联网时期的产品,功能一定是它的价值,今天互联网的产品,数据一定是它的的价值价
10、值”-阿里巴阿里巴巴巴 王坚王坚气象数据气象数据环环境境数据数据设计大数据应用设计大数据应用美国内华达州博尔特市美国内华达州博尔特市Boulder City(NV)US革命性汽车:Rally Fighter这款车综合了来自全球大约三万人的研这款车综合了来自全球大约三万人的研发发人员提供的万余个设计方案。人员提供的万余个设计方案。该车搭载该车搭载6.2 公升的公升的V8 引擎,车身和底盘都是引擎,车身和底盘都是由由Local Motors 本身制本身制 造,而其他配件则来自通用汽车,大造,而其他配件则来自通用汽车,大众众汽车和本田公司。汽车和本田公司。https:/ OEMEndUsersRaw
11、 Materi al Suppli erCapital Equipme nt Mfg.Semicon IDMIndire ct Suppli erTechnology ResellerComponent Mfg.DistributorDistributorContractManufacturerAssembly&TestFabless Design/IP HouseFoundrySystem Design HouseService Provide rSource:PWC维修大数据应用维修大数据应用 2012年9月19日,传感器传回的数据显示,一架春秋航空飞机的二号发动机风扇振动值突然升高 GE
12、在上海的航空客户支援中心立即向春秋航空发送通知 排查后发现,发动机的两片风扇叶片被外物击伤,打伤的 风扇叶片很快被更换,成功避免了一次停场检修2014年,年,GE监测与诊断中心通过监测与诊断中心通过对对1500台燃汽台燃汽 轮机监控服务为用户节轮机监控服务为用户节约约7千万美元千万美元运行大数据应用运行大数据应用Processing Excellence Centre(PEC)持持续监续监测测位位于于澳澳大大利亚利亚、蒙蒙古古和和美美国国矿矿井井,集成20个系统进行专业分析管理实验数据、操作日志、控制系统、视频数据以及维护日志每日数据增量达到30G,年积累数据50T用途:优化矿石筛分过程,提高
13、铜矿和金矿产量识别异常情况,辅助现场决策加快物流效率,减少成本损失收益:1个矿井即可为力拓带来收益百万以上美金的年收益跨界大数据应用跨界大数据应用http:/ G C O主要内容主要内容1.项目背景项目背景2.高端制造大数据应用高端制造大数据应用3.高端制造大数据方案高端制造大数据方案4.应用案例应用案例工业互联工业互联网网-智能制造的未智能制造的未来来工业互联网产业联盟版权所有八个连接1.智能机器与工厂控制系统2.在制品与智能机器3.在制品与工厂云平台4.智能机器与智能机器5.工厂控制系统与工厂云平台6.工厂云平台与用户7.工厂云平台与协作平台8.智能产品与工厂大数据处理生命周大数据处理生命
14、周期期Challenges and Opportunities with Big Data,http:/www.cra.org/ccc/files/docs/init/bigdatawhitepaper.pdf,Nov.2011 to Feb.2012.获取记录抽取 清洗集成聚合分析建模解释展示异构规模时效隐私协同写密集 数据打包 压缩机器数据库数据画像 异常发现 数据修复工业数据质量增量索引多维/高维索引 基于BOM的集成数据索引与集成交互特征发现形状、型谱特征自主构造交互特征工程上下文建模 对象数据服务时空与业务数据集成机器数据建模 与服务并行化异构工业数据分析(M/R,Spark)应用分
15、析流程知识管理分析平台面向高端制造领域的大数据技面向高端制造领域的大数据技术术包括大数据管理技术和大数据分析技术数据数据分分析(析(科科学学)Vs.数数据管据管理理(工(工程程)让我们分析数据摘自Kris Sign 的报告机器数据的质机器数据的质量量发动机转速换向次数比例阀电流机械设备数据 采集、处理数据 传输Internet数据 解析存 储信 号等信 元数据包数据包数据发动机转速比例阀电流换向次数发动机脉冲比例阀电流换向开关量发动机转速换向次数比例阀电流(b)12/10/1 10BC53134759工况值(c)12/10/1 10BC53134759传 输 值(d)12/10/1 10BC5
16、3134759记录值?有相当部分(30%)的工况没有时间对齐的数据回传工工况传况传输输异异常常值值物理信号离散值传输值压缩记录值传传输输丢丢 失失值值记记录录时时间间不不 同同记记录压录压缩缩损损失失数据管理(工程)1工业数据的集工业数据的集成成数据价值密度数据价值密度20%的SQL小数据小数据具有80%的价值密度 例如:产品图纸、试验分析、加工工艺等80%的工业大数据工业大数据密度只有20%,需要分析挖掘 例如:工况数据、图片数据、文本数据等数据的依赖关系数据的依赖关系20%的SQL小数据小数据将引爆80%工业大数据工业大数据价值 不举小数据之“纲”,难张大数据之”目”数据管理(工程)2BO
17、M是工业数据集成的桥是工业数据集成的桥梁梁生命初期生命中期生命末期以BOM结构为核心的产品生命中期数据集成管理框架国家标准 GB/T 32236-201526BOM-层次物料表层次物料表层次化物料表(层次化物料表(BOM)层次化的物料层次化的物料表表(BOM),定义了装备数据的核心语义结,定义了装备数据的核心语义结构构复杂装备生命周期中存在大量的文档、图纸、模型、复杂装备生命周期中存在大量的文档、图纸、模型、音音 视频等非结构化数据视频等非结构化数据物料27创立了中性创立了中性BOM模型模型,降降低低关关联复联复杂杂度度实例BOM实例BOM实例BOM制造BOM设计BOM中性BOM实例BOM1实
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