交通学院 王亮申 大数据与工业4.0 大数据 工业革命历程 工业4.0的内涵 工业4.0带来的冲击   纲 要   一、大数据 大数据（big data），指无法在可承受的时间范围内，用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。 IBM提出大数据的5V特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）、Veracity（真实性）。 1、大数据及特点   一、大数据 大数据需要特殊的技术，以有效地处理大量的数据。适用于大数据的技术，包括大规模并行处理、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。 数据的最小基本单位是bit，按顺序给出所有单位：bit、Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB。 按照进率1024（2的十次方）来计算。 如：1?TB?= 1,024 GB = 1,048,576 MB 2、大数据的处理技术   一、大数据 随着互联网、物联网、云计算等信息技术与通信技术的迅猛发展，数据量的暴涨成了许多行业共同面对的严峻挑战和宝贵机遇。随着制造技术的进步和现代化管理理念的普及，制造业企业的运营越来越依赖信息技术。如今，制造业整个价值链、制造业产品的整个生命周期，都涉及到诸多的数据。同时，制造业企业的数据也呈现出爆炸性增长趋势。 3、大数据驱动制造业迈向智能化   一、大数据 通过技术创新与发展，以及数据的全面感知、收集、分析、共享，为企业管理者和参与者呈现出看待制造业价值链的全新视角。 4、大数据是工业互联网的命脉 在德国“工业4.0”中，通过信息物理系统（CPS）实现工厂/车间的设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，使得生产大数据传到云计算数据中心进行存储、分析，形成决策并反过来指导生产。 工业4.0   1760-1850 1850-1970 1970-2010 工业1.0 工业2.0 工业3.0 2010-至今 二、工业革命历程 工业4.0   1760-1850 1850-1970 1970-2010 工业1.0 工业2.0 工业3.0 2010-至今 二、工业革命历程 1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机。 就是通过水力和蒸汽机实现工厂机械化。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到以工业、机械制造带动经济发展的新模式。 工业4.0   1760-1850 1850-1970 1970-2010 工业1.0 工业2.0 工业3.0 2010-至今 二、工业革命历程 工业 2.0 是电气化与自动化时代。也就是在劳动分工基础上采用电力驱动产品的大规模生产；因为有了电力，所以才进入了由 继电器、电气自动化控制 机械设备生产的年代。这次的工业革命，通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的高效新模式。 工业4.0   1760-1850 1850-1970 1970-2010 工业1.0 工业2.0 工业3.0 2010-至今 二、工业革命历程 工业 3.0 是电子信息化时代。在升级工业 2.0 的基础上，广泛应用电子与信息技术，使制造过程自动化控制程度再进一步大幅度提高。生产效率、良品率、分工合作、机械设备寿命都得到了前所未有的提高。在此阶段，工厂大量采用由 PC、PLC/单片机等真正电子、信息技术自动化控制的机械设备进行生产。自此，机器能够逐步替代人类作业，不仅接管了相当比例的“体力劳动”，还接管了一些“脑力劳动”。 工业4.0   1760-1850 1850-1970 1970-2010 工业1.0 工业2.0 工业3.0 2010-至今 三、工业4.0的内涵 工业4.0描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化产品与服务的生产模式。这是继机械、电气和信息技术的前三次工业革命之后，物联网和制造业服务所带来的第四次工业革命。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式，创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。   三、工业4.0的内涵 物联网就是物物相连的互联网。 （1）物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络； （2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物信息。   从消费意义上来说，工业4.0就是一个将生产原材料、智能工厂、物流配送、消费者全部编织在一起的大网。消费者只需用手机下单，网络就会自动将订单和个性化要求发送给智能工厂，由其采购原材料、设计并生产，再通过网络配送直接交付给消费者。如果用一个词概括这个概念，就是“互联工厂”，就是通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式，甚至还能解决很多社会问题。 三、工业4.0的内涵   从实质上看，工业4.0就是IT技术与工业技术的融合。智能工厂和智能生产让用户的个性定制化需求得以满足，即使是一次性的产品也可以通过颇具收益的方式制造出来。 三、工业4.0的内涵