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工業(yè)大數(shù)據(jù)參考框架，包括應用范圍、典型運營模式、數(shù)據(jù)架構、技術架和平臺參考等。
工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發(fā)、設計、工藝、制造、采購、供應、庫存、發(fā)貨和交付、售后服務、運維、報廢或回收再制造等整個產品全生命周期各個環(huán)節(jié)所產生的各類數(shù)據(jù)及相關技術和應用的總稱。
工業(yè)大數(shù)據(jù)的主要來源有三類：
生產經營相關業(yè)務數(shù)據(jù)：來自傳統(tǒng)企業(yè)信息化范圍，被收集存儲在企業(yè)信息系統(tǒng)內部。此類數(shù)據(jù)是工業(yè)領域傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)資產，正在逐步擴大范圍
設備物聯(lián)數(shù)據(jù)：工業(yè)生產設備和目標產品在物聯(lián)網運行模式下，實時產生收集的涵蓋操作和運行情況、工況狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等體現(xiàn)設備和產品運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，這是工業(yè)大數(shù)據(jù)新的、增長最快的來源
外部數(shù)據(jù)：與工業(yè)企業(yè)生產活動和產品相關的企業(yè)外部互聯(lián)網來源數(shù)據(jù)
1． 工業(yè)大數(shù)據(jù)的地位
1．1 在智能制造標準體系中的定位
工業(yè)大數(shù)據(jù)位于智能制造標準體系結構圖的關鍵技術標準的左側，屬于智能制造標準體系五大關鍵技術之一。
1．2 與大數(shù)據(jù)技術的關系
工業(yè)領域的數(shù)據(jù)累積到一定量級，超出了傳統(tǒng)技術的處理能力，就需要借助大數(shù)據(jù)技術、方法來提升處理能力和效率，大數(shù)據(jù)技術為工業(yè)大數(shù)據(jù)提供了技術和管理的支撐。
工業(yè)大數(shù)據(jù)可以借鑒大數(shù)據(jù)的分析流程及技術，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、分析、可視化。工業(yè)制造過程中需要高質量的工業(yè)大數(shù)據(jù)，可以借鑒大數(shù)據(jù)的治理機制對工業(yè)數(shù)據(jù)資產進行有效治理。
1．3 與工業(yè)軟件和工業(yè)云的關系
工業(yè)軟件承載著工業(yè)大數(shù)據(jù)采集和處理的任務，是工業(yè)數(shù)據(jù)的重要產生來源，工業(yè)軟件支撐實現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成和信息貫通。
工業(yè)大數(shù)據(jù)技術與工業(yè)軟件結合，加強了工業(yè)軟件分析與計算能力，提升場景可視化程度，實現(xiàn)對用戶行為和市場需求的預測和判斷。
2． 主要國家戰(zhàn)略部署
2．1 美國先進制造業(yè)戰(zhàn)略
2012年2月，美國發(fā)布了《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》報告，將促進先進制造業(yè)發(fā)展提高到了國家戰(zhàn)略層面。從投資、勞動力和創(chuàng)新等方面提出了促進美國先進制造業(yè)發(fā)展的三大原則、五大目標及相應的對策措施。
2014年，美國白宮發(fā)布《2014年全球大數(shù)據(jù)白皮書》，指出美國大型企業(yè)在投資大數(shù)據(jù)科技方面的關鍵驅動因素：分析運營和交易數(shù)據(jù)的能力、洞察客戶線上消費的行為、以向市場提供新的高度復雜的產品、對組織中的機器和設備進行更加深入的感知。
2．2 德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略
2015年4月，德國提出來工業(yè)4．0戰(zhàn)略。強調通過信息網絡與工業(yè)生產系統(tǒng)的充分融合，使產品與生產設備之間、工廠內部縱向之間、工廠與工廠之間，都能通過CPS（物理信息系統(tǒng)）聯(lián)結為一個整體，從而實現(xiàn)生產的智能化，提升制造業(yè)的靈活性和工程效率。
2．3 法國新工業(yè)戰(zhàn)略
2015年，法國推出新工業(yè)法國戰(zhàn)略，總體布局為一個核心，九大支點。一個核心即未來工業(yè)，主要內容是實現(xiàn)工業(yè)生產向數(shù)字化、智能化轉型。九大支點，包括新資源開發(fā)、可持續(xù)發(fā)展城市、環(huán)保汽車、網絡技術、大數(shù)據(jù)技術、新型醫(yī)藥等。
2015年5月，法國經濟、工業(yè)與就業(yè)部又公布了未來工業(yè)計劃，該計劃將在新工業(yè)戰(zhàn)略的第二階段中扮演核心角色，主要目標是建立更為互聯(lián)互通、更具有競爭力的法國工業(yè)，旨在使工業(yè)工具更加現(xiàn)代化，實現(xiàn)經濟增長模式轉變。
2．4 中國制造2025戰(zhàn)略
2015年5月，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》規(guī)劃。規(guī)劃中提出將重點推動信息化與工業(yè)深度融合，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，著力發(fā)展智能裝備和智能產品，推進生產過程智能化，培育新型生產方式。
同年12月，工信部、國標委聯(lián)合發(fā)布《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》。為推動智能工廠的建設，國務院又發(fā)布了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，建立面向不同行業(yè)、不同環(huán)節(jié)的工業(yè)大數(shù)據(jù)資源聚合和分析應用平臺。
3． 工業(yè)大數(shù)據(jù)應用熱點
工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘和分析的結果可廣泛應用于企業(yè)研發(fā)設計、復雜生產過程、產品需求預測、工業(yè)供應鏈優(yōu)化和工業(yè)綠色發(fā)展等各個環(huán)節(jié)。
3．1 在設計領域的應用
工業(yè)設計大數(shù)據(jù)主要用于提高研發(fā)人員的研發(fā)創(chuàng)新能力、研發(fā)效率和質量，支持協(xié)同設計，具體體現(xiàn)為以下幾個方面：
（1）基于模型和仿真的研發(fā)設計
基于模型的研發(fā)設計。在數(shù)字化技術環(huán)境下的產品設計開發(fā)，從概念設計就以數(shù)字化模型為載體，不受到時間和空間等因素的限制對產品模型修改和完善，然后將最終方案的數(shù)據(jù)通過生產設備進行產品制作。
基于仿真的設計。通過數(shù)字化模型的顯示、仿真、快速成型、虛擬現(xiàn)實交互，可及早發(fā)現(xiàn)設計缺陷，優(yōu)化產品，克服以往多種缺點。虛擬仿真技術還在不斷提高系統(tǒng)的智能型，逐步解決產品創(chuàng)新設計中的不確定性與模糊性。
（2）基于產品生命周期的設計
運用大數(shù)據(jù)相關技術，實現(xiàn)高度有序化的方式展示產品生命周期設計大數(shù)據(jù)的關系，方便地集成員工在設計中產方便地集成員工在設計中產生的新知識，使產品設計大數(shù)據(jù)得進一步豐富。
（3）融合消費者反饋的設計
利用工業(yè)數(shù)據(jù)平臺獲取消費者、市場等各維度的數(shù)據(jù)信息，達到生產者和消費者之間信息粘性的效果，利用這些關聯(lián)數(shù)據(jù)信息，通過大數(shù)據(jù)挖掘分析技術，實現(xiàn)客戶全面洞察，改進、創(chuàng)新設計產品的功能和款式。
3．2 在復雜生產過程優(yōu)化的應用
（1）工業(yè)物聯(lián)網生產線
在生產工藝改進方面，在生產過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個生產流程，有助于制造商改進其生產流程。在能耗分析方面，在設備生產過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產流程，優(yōu)化能源的消耗。
通過諸如AGV小車、智能分揀配對系統(tǒng)、智能吊掛系統(tǒng)與智能分揀送料系統(tǒng)的導入等，加快整個制造流程的物料循環(huán)，通過智能摘掛系統(tǒng)、信號識別系統(tǒng)、智能取料系統(tǒng)、智能裝配、智能定制等系統(tǒng)的導入實現(xiàn)整個制造流程的自動化。
（2）生產質量控制
利用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術，挖掘產品質量特性與關鍵工藝參數(shù)之間的關聯(lián)規(guī)則，抽取過程質量控制知識，為在線工序質量控制、工藝參數(shù)優(yōu)化提供指導性意見。
（3）生產計劃與排程
大數(shù)據(jù)給予企業(yè)更詳細的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)歷史預測與實際的偏差概率，通過數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析及監(jiān)控，企業(yè)能更準確地制定計劃。
3．3 在產品需求預測中的應用
在產品開發(fā)方面，分析當前需求變化和組合形式，通過消費人群的關注點進行產品功能、性能的調整，設計制造更加符合核心需要的新產品，針對每一個群體策劃并推送針對性的營銷。
3．4 在工業(yè)供應鏈優(yōu)化中的應用
供應鏈環(huán)節(jié)工業(yè)大數(shù)據(jù)的應用主要體現(xiàn)在供應鏈優(yōu)化，即通過全產業(yè)鏈的信息整合，使整個生產系統(tǒng)達到協(xié)同優(yōu)化，讓生產系統(tǒng)更加動態(tài)靈活，進一步提高生產效率和降低生產成本。主要應用有供應鏈配送體系優(yōu)化和用戶需求快速響應。
3．5 在工業(yè)綠色發(fā)展中的應用
新一代信息技術通過對產品的配方、工藝及原材料采購、生產制造、倉儲、運輸、使用、大修和報廢的全過程進行監(jiān)控和管理，以數(shù)據(jù)采集為前端，數(shù)據(jù)分析和挖掘為服務，為制造企業(yè)實現(xiàn)綠色制造提供有力保障。
4． 工業(yè)大數(shù)據(jù)參考框架
工業(yè)大數(shù)據(jù)參考架構以工業(yè)過程的業(yè)務需求為導向，基于工業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務架構，規(guī)劃工業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)、技術和應用（平臺）架構，以搭建面向多業(yè)務領域、貫通多組織和應用層次的工業(yè)大數(shù)據(jù)IT架構。
4．1 數(shù)據(jù)參考架構
工業(yè)大數(shù)據(jù)應用的目標是構建覆蓋工業(yè)全流程、全環(huán)節(jié)和產品全生命周期的數(shù)據(jù)鏈，工業(yè)大數(shù)據(jù)在實際應用當中涉及到的主要環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)收集與集成、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理、典型應用場景等四個層次。
4．2 技術參考架構
工業(yè)大數(shù)據(jù)技術架構共有五個部分，分別為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲與集成層、數(shù)據(jù)建模層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)交互應用層。
4．3 平臺參考架構
工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺涵蓋了IT網絡架構和云計算基礎架構等基礎設施，專家?guī)臁⒅R庫、業(yè)務需求庫等資源，及安全、隱私等管理功能。此外，還包含關聯(lián)工業(yè)大數(shù)據(jù)實際應用的三方面角色，即數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)服務消費方、數(shù)據(jù)服務合作方。
