制造业大数据的“冷”思考

物联网0149

制造业大数据的“冷”思考,第1张

制造业大数据的“冷”思考?

当前,大数据作为新一代信息技术的关键,逐渐成为新一轮产业革命的核心。制造业迈入了大数据时代,2012年,GE公司率先明确了“工业大数据”的概念。在制造业,产品的全生命周期从市场规划、设计、制造、销售、维护等过程都会产生大量的结构化和非结构化数据,形成了制造业大数据,而这些数据符合大数据的三“V”的特征:规模性、多样性以及高速性。除此以外,制造业大数据还具多源异构、多尺度、不确定、高噪声等特征。因此,研究和应用制造大数据更具有挑战性。 主要体现在制造大数据的存储、管理、分析和展示方面。如何充分挖掘工厂中数据的价值,通过对制造大数据进行分析,提升数字化工厂运行效率,已成为制约数字化工厂向智慧工厂发展的瓶颈!

然而,大数据给我们带来的思考:在制造业能用吗?解决什么问题?制造业大数据到底在哪些领域可以发挥它的作用?

首先,能用否?大数据已经成为解决现实世界问题的方法。要解决现实世界的问题,第一种方法就是科学实验,通过实验的方法来发现现实世界的一些规律和解决和问题; 第二种就是通过理论分析和推导方法;第三种就是科学计算,模拟仿真成为第三种解决问题的范式;数据科学成为第四种解决问题的范式,这个就是由美国图灵奖的获得者,他出了一本书《第四种范式》,目前现在国外数据科学是一门非常热门的学科,它是一门综合交叉的学科。

大数据方法带来了思维上的变化,主要是从三个方面来看的:

从因果到关联,更强调事物之间的相关性而非因果性。

从局部到全体,采用全体数据进行分析,而不是随机样本。

从精确到混杂,通过数据保证解的优异性,不再一味追求精确的算法。

既然大数据已经成为解决问题的方法,那能用它。

因此,从数字化工厂向智能化工厂转化的过程中面对着海量的数据,需要寻找它们相互之间的联系和隐藏规律,实现透明化的目标。

最后,在哪里用?大数据它给制造业提供的是一种全方位的全程式的一种服务,在产品全生命周期阶段,从设计到制造、从使用到维护、直到维修阶段,产生的正向数据以及逆向数据,这些数据都能全方位的使用。

在产品的设计中,传统的设计师,基于经验灵感和经验,揣度消费者的需求喜好,设计产品。在大数据时代,设计师通过对用户行为和需求大数据进行分析,精准量化客户需求,指导设计过程。

在制造阶段,大数据技术可以帮助实现生产过程异常发现、产品质量和生产调度优化等方面。以生产异常发现为例,传统的基于降维手段的异常发现方法,容易破坏信息完整性,不利于设备异常的发现。在大数据模式下,基于制造数据的分析对关键参数进行提取,然后通过聚类分析手段发现设备异常模式,在此基础上对设备控制优化。大数据也能帮助提高产品的质量控制,大家来自制造业可能知道SPC控制的是整个过程的单个参数,但是单个参数在正常范围,为什么还会出现一些质量问题?可能每个参数均处于临界状态,综合产生会产生一些质量问题,所以在这个过程中,传统就是数据的筛选、参数分析,这个过程介入了人工的分析来进行质量的预测,数据筛选过程淘汰了许多有效的数据资源,参数分析过程经常存在人工经验判断,使得预测模型对整个产品加工过程信息的描述残缺不全,不能发现产品质量问题的深层次原因(如误差累积)。 因此在大数据模式下,根据产品的加工工艺过程,对产品质量相关数据按层次进行组织,利用多隐藏层的神经网络深度学习加工过程中产品质量数据的相互作用机理,从而对产品质量问题进行全面、深层次描述。大数据能提升大规模生产调度的全局性能,大家知道为什么我们企业生产调度一直会出现问题,我们做的计划好好地赶不上变化。因为所做的计划,是在一个理想状态下考虑约束做的计划。我自己做生产优化调度做了20多年,一直在寻找一种最优的解决方案,研究智能方法,例如:遗传算法、蚂蚁算法等。但随着工艺的复杂、环境的复杂、工艺的规模,整个问题规模越来越大的时候,它已经是一个很难解决的问题。传统的智能调度方法难以求解大规模的调度问题,基于规则和瓶颈的方法在大规模问题中又很难得到全局优化解;大数据带来了新思路,他采用全局的数据之间的关联关系,从而形成全局的调度方案,能够解决大规模生产中的全局调度问题。

大数据能为产品的运营维护服务,很典型的案例就是GE的案例,建立一个平台,为航空发动机的监控、运行监测、故障诊断提供一个全方位的服务。在产品的运行和维护过程中,大数据模式一改传统方法被动的运维模式,通过采集和分析智能设备的传感器数据,进行大数据分析,主动进行产品的安全监测、故障诊断,优化产品的运行过程。大数据应用过程中需要的是什么呢,首先需要的是能够采集到数据,也就是需要产品是一个智能化的产品,所以 在智能制造中,首先要有智能化的产品,安装传感器,能够实时的传递数据,这为后面的运行、维护服务提供了依据。

大数据不只是关于数据,而是采用传统及新的分析方法来分析所有数据。针对大数据分析的结果采取行动来提升业务才是最重要。随着大数据技术的不断地发展,国内外已对大数据在制造领域中的应用进行了一些开拓性的研究,代表性的有GE工业互联网解决方案、Smart Factory计划,SAP HANA平台和Invensys数据分析平台,并已在农夫山泉、百事饮料等公司应用。三一重工利用大数据技术通过对地理位置数据的关联分析发现泵车主油缸故障与沿海地区杭深高铁建设的强相关性,确定了沿海地区的盐雾环境和水质是导致油缸密封体腐蚀的主要原因。日本小松公司通过对挖掘机安装传感器与GPS定位系统,从而实时监控车辆运行情况,并通过大数据分析,对未来挖掘机市场的需求进行预测从而调整生产、对用户的使用习惯进行分析与建议从而降低油耗。

以上的一些工业案例成为制造业大数据的先驱,然后,目前绝大多数制造业大数据的应用没能形成系统化的思路和方案,缺乏理论体系的支撑。 针对国内在制造业大数据应用基础研究上的空白,我团队2014年申请了国家自然科学基金重点项目“大数据驱动的智能车间运行分析与决策方法研究”,并得到了资助。目前,围绕车间制造大数据之间的耦合作用机理、车间性能的演化规律、车间运行过程的调控机制三个基础科学问题进行科学研究,来探索我们的大数据在我们的智能制造车间的运行情况。解决问题的思路是是一切都在用数据来说话,利用大数据来解决工程问题的科学研究思路是: 一切数据说话。首先数据化:将设备状态参数、计划执行情况等运行参数,以及质量、交货期等性能指标数据化;然后分析这些数据之间的关联关系,用数据挖掘的方法预测交货准时率、产品合格率等车间性能的演化规律;从演化规律中,发现质量指标中某数据异常,找到影响该异常数据的关键参数,最后对关键数据进行控制,保证交货期和产品质量。为了实现大数据应用,我们提出了大数据驱动的智慧工厂,它是生产车间、物联网、云端、移动互联的有机融合。利用物联网技术,使得车间生产过程、物流及之后的销售、服务过程具备感知能力;全生命周期内产生的各种制造数据保存到云端;借助大数据处理与分析技术,依托云计算平台,帮助分析数字工厂运行过程,提供决策支持,并通过移动互联方式展现。目前我们在晶圆制造的车间和发动机装配车间,开展了一系列的工作。

最后,我认为:实现以数据感知、数据处理分析、制造过程决策与支持、数据可视化技术为核心的智慧工厂已经成为趋势,大数据产业链及技术体系逐渐成熟,大数据必将加速数字工厂向智慧工厂的转型。

在肯定物联网发展前景的同时,中国工程院秘书长、全国物联网专家委员会主任邻贺桂院士认为:“物联网产业发展要有冷思考,要创新,不要包装;要战略,不要应景”在发展物联网产业时要有所为,有所不为,其优先发展领域如下:

(1) RFID产业:物流、金融、零售、物品防伪、环境保护和身份识别等很多方面,都离不开RFID,今后随着物联网的大规模应用,其应用范围会更加广阔

(2)智能家居:除了通常所说的电表、气表、水表的智能化处理,空调、冰箱等家川电器设备也都可以接入物联网,以监控其运行情况,减少故障等

(3)智能交通:在汽车的相关部件上装上传感器,通过网络与智能指挥中心联系起来,人们在驾驶汽车时就可以提前知道ps个地方出了故障、哪个路段特别拥挤,以减少汽车的遥尾事故、等恃时间和尾气排放等。这是智能城市的重要组成部分·

(4)智能医疗:将嵌入式芯片装在患者身上,就可以随时感知患者的血糖、血压和脏器清况,通过网络与后台的医疗、保健系统联系在一起,就可随时给出警示和应对建议

(5)智能电网:智能电网是指在发电、输电、配电和用电等环节应用以物联网为主的断技术实现用电的优化配置,达到节能减排的目的。

提高教师的思想政治素质的方法:

一、积极开展创建优秀教师集体活动

在提高教师思想政治素质的问题上,我们可以通过开展争创优秀教师集体的活动予以加强和提升。在社会主义市场经济下,我们要切实推进经济建设,深化教育改革,就需要不断提升每个社会成员的竞争意识和创优意识。教师承担着培养社会主义接班人的重担,每位教师都要首先树立争优创优的意识,用自己的专业素质和政治素质教育培养学生。当前,国际政治复杂多变,面对当前的困境,作为学校领导部门,要牵头积极组织创建优秀教师集体的一系列活动,通过培训、宣讲、调查、评估、监督等各个环节,不断提高教师的思想政治素养,领导要多与教师谈话,了解他们内心真实的想法,如果教师已经被错误思想误导,就要首先做好教师的思想矫正工作, 以免他们将错误思想传递给学生。在一系列创优活动中,一定要在制度上加强教师之间的监督力度,发挥学生和群众监督的重要力量,在必要的时候甚至可以将不合格、思想不进步的教师剔除出去。我们也要注意一系列活动开展的公平公正,用社会主义核心价值观武装我们的道德思想,切实做好教师的思想政治工作。

二、从提高教师的马克思主义理论水平着手,提升教师思想政治素质

马克思主义是关于全世界无产阶级和全人类彻底解放的学说,它由马克思主义哲学、马克思主义政治经济学和科学社会主义三大部分组成,是马克思、恩格斯在批判地继承和吸收人类关于自然科学、思维科学、社会科学优秀成果的基础上于19世纪40年代创立的,并在实践中不断地丰富、发展和完善的无产阶级思想的科学体系。虽然很多教师在读书的时候都曾经对这些理论进行过系统的学习,却也会因为不是专门教授思想政治类课程而使得自身的马克思主义理论素养逐渐下滑。因此,作为学校的管理部门应该积极组织教职工持续开展马克思主义理论的学习和研究工作。马克思主义理论是不断发展丰富的科学体系,对马克思主义理论的深刻学习和理解不仅可以提升个人的政治素养,更可作为生活学习工作的指导思想,进而也促进了社会成员的心理健康和社会的和谐。在学习马克思主义理论的过程中,一定不能死记硬背,而是要与工作生活实践结合起来,只有将这些理论运用到实践中去,才能发挥科学理论的真正作用,才真正称得上是学习。也只有不断地将理论和实践相结合,才能真正让马克思主义理论武装到每一位教师的头脑当中,才能给学生潜移默化的正确影响。

三、积极鼓励教师参与丰富的社会活动

教师的日常生活相对单纯,社会事务较少,不过,作为社会的重要成员,教师也要在工作之余积极参与各项社会活动。教师可以在居住的社区中积极参与和谐共建工作。在参与这些活动的过程中,教师可以用自己较高的思想政治素养与和谐的人际关系,提升居民对社会主义国家建设的信心。教师也可以在参与这些活动的过程中,将自己的理论知识运用到实践中去,又在实践当中进一步提升理论高度。另外,当前网络虽然是虚拟的社会,不过,在网络世界里,大家可以畅所欲言,各种思想价值观在网络平台上相互碰撞,教师也要多参与一些新闻的评论和其他互动活动。网络世界作为真实生活的重要补充,对人们的思想价值观念产生着重要的影响。所以,作为教师要在工作之余,尽自己所能发出科学、公平、公正的声音,引导正确的舆论导向,为社会的安定和谐作出应有的贡献。

四、抓紧制定和落实教师思想政治道德规范

教师要严格按照和遵从《教师法》的要求,履行相关的义务。俗话说:“亲其师,信其道”,师生之间的情谊可以影响到学生的一言一行。热爱学生的高尚道德情感,是教师搞好教育工作的精神力量,也是激励学生奋发向上的动力;所有的教师都要用教师职业规范严格要求自己,学校管理部门也要发挥监督作用,对于不符合教师德行规范的行为要追究到个人,督促其改正。每一位教师都要时刻谨记为人师表,即知荣明辱,严于律己,以身作则,语言规范健康,举止文明礼貌,谦虚谨慎,平等对待学生和家长,教育学生做负责任的公民。制度配套要加紧讨论制定,只有落实到制度上,才能真正有所成效。

综上所述,提高教师的政治素质是非常重要的,这关系到教育事业的成败,因此,我们必须从多方面入手,建立一支具有良好政治素质的教师队伍,这样才能为构建和谐社会、实现社会主义现代化建设培养出合格的高素质人才!

少儿编程教育是通过编程游戏启蒙、可视化图形编程等课程,培养学生的计算思维和创新解难能力的课程。

少儿编程学习年龄段:

4-6岁:少儿编程小游戏

这一阶段不必刻意学习,可以玩一些不含字母的编程小游戏,比如用指令控制一个角色到达终点,绕过障碍物,用循环来完成重复任务等等。

7-9岁:可视化少儿编程学习

这一阶段孩子的逻辑思维开始更快地发展,家长可以为孩子安排系统的编程学习计划,但还是要以兴趣为主,让孩子喜欢上编程。7-9岁的孩子可以用可视化的编程工具来完成稍微复杂一些的任务,比如Scratch少儿编程、App Inventor等。

10+岁:代码编程语言学习

10+岁的孩子可以开始学习一门真正的编程语言,比如Python,初步学习算法、数据结构、面向对象编程,尝试编写软件。也可以接触一些硬件编程,比如用Arduino做个小机器人等等。

扩展资料:

目前,全球已有20多个国家将编程纳入中小学基础课,我国出台的《新一代人工智能发展规划》也提出在中小学阶段逐步推广编程教育。可见,编程学习低龄化,正成为教育的新趋势。作为互联网原住民,电子产品深入影响着这些少儿的日常生活,学编程未必是拔苗助长。在分析、设计、优化的编程实践中,孩子的逻辑思维、创新能力将得到锻炼。

不可否认,时下的少儿编程行业有待规范,但这并非编程本身的错,关键在于如何让它更好地与少儿对接。多一些图形化编程、趣味化教学的探索,多一些由易到难的课程设置,必将有更多孩子进入编程的大门。

参考资料来源:人民网-人民日报大家谈:少儿编程热,需要冷思考

中国双创的具体内容是:

一、由中国互联网新闻中心集合本系统的资源优势,凝神聚力,打造“中国双创”创业创新公共服务平台。

二、该平台融合政策、技术、人才、金融、知识产权、创业场所等服务机构的各项服务,按照“政府引导、企业建设、社会协同、市场化运营”的模式,由本委员会组织建设,中科创谷集团有限公司投资实施,并联合众多服务机构共同打造。

三、发起并联合成立“中国互联网新闻中心双创发展办公室”全国领导小组办公室、专家导师团、60多个产业管理服务中心和地方执行委员会,协调各相关单位制定推进计划,明确工作任务、时间节点、责任人和保障措施,确保促进创业创新的各项政策落到实处 。

承担在全国开展“创业创新工作”的有关调研、咨询、规划、指导、评估、监督和区域、行业、产业实施工作。创建“全程无忧”、“全程启航”、“全程对接”、“全程关爱”、“全程监管”、“全程跟踪”、“全程相伴”等履职尽责的国际著名服务品牌。

协助有关部门统筹做好对大众创业万众创新工作的新闻宣传、政策解读和舆论引导工作,积极发挥“全国大众创业万众创新活动周”等展示平台作用,及时总结和推广先进经验,努力营造大众创业万众创新的良好氛围。完成政府、行业、产业、企业和公益机构委托的其他任务。

四、发起并联合组建产业基金、搭建公共服务平台、成立创客联盟,通过创业创新示范工程(园区、社区、校区、基地、项目和活动)示范引领作用和核心载体功能,以优化创业创新生态为主线,着力营造创业创新氛围,培育创新创业形态,完善创业创新布局,释放创新创业活力。

积极构建有利于大众创业、万众创新的政策制度环境和公共服务体系,努力打造引领全国、辐射周边的创业创新发展战略高地和具有全球影响力的创业创新生态圈和产业链,并推动生活性服务业规范化、连锁化、便利化、品牌化、特色化发展。

五、中国互联网新闻中心全权打造“中国双创”公共服务平台和“中国双创”微信公共服务平台,借助于物联网、互联网、移动互联网、大众传媒等新技术、新工具展开政策宣传解读。

扩展资料:

中国双创成立背景:

中国互联网新闻中心双创发展委员会、中国互联网新闻中心双创发展办公室是中国互联网新闻中心为了认真贯彻落实国务院《国务院关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》(国发〔2015〕32号)、《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》(国办发〔2015〕9号)。

《关于加快构建大众创业万众创新支撑平台的指导意见》(国发〔2015〕53号)、《关于加快众创空间发展服务实体经济转型升级的指导意见》(国办发 〔2016〕7号)、《关于建设大众创业万众创新示范基地的实施意见》(国办发〔2016〕35号)。

中共中央、国务院《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家科技创新规划》(国发〔2016〕43号)等一系列文件要求,特别是要推进创业创新平台,建设众创、众包、众扶、众筹的“四众”新模式,加快推动这“四众”新模式、加快新技术、新模式、新业态发展。

中国互联网新闻中心经研究决定成立“中国互联网新闻中心双创发展委员会”、“中国互联网新闻中心双创发展办公室”和“中国双创”公共服务平台。公共服务平台按照“政府引导、企业建设、社会协同、市场化运营”的模式,开展线上线下工作。

“中国提出‘双创’,无论是对旧动能的转型,新动能的发展,还是高新技术的研发,新增就业的保证都有很大的好处,整体的创业创新氛围很浓厚,对中国的发展打下了坚实的基础。”近日,刚从斯坦福大学访学归国的第一视频集团董事局主席张力军在接受中新网记者专访时肯定了“双创”热潮的利好,也提出了热潮背后的三点冷思考。

参考资料:

百度百科-中国双创

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