工业大数据与工业4.0的“相亲相爱”

工业大数据是未来工业在全球市场竞争中发挥优势的关键。无论是德国工业4.0、美国工业互联网还是《中国制造2025》，各国制造业创新战略的实施基础都是工业大数据的搜集和特征分析，及以此为未来制造系统搭建的无忧环境。本书基于工业4.0的时代背景，通过深入剖析未来工业的商业模式和智能服务体系的创新技术变革，论述如何通过工业大数据的分析和应用去预测需求、预测制造，整合产业链和价值链，发现用户的价值缺口，发现和管理不可见的问题，实现为用户提供定制化的产品和服务。

现在的世界，已经进入了一个概念满天飞的年代。和工业大数据相关的概念非常多，包括工业4.0、物联网、云计算、人工智能、智能制造等等，接下来，我会追根溯源，把这些概念都理清楚，这样，我们才能更好地理解工业大数据。今天先聊一聊工业4.0是怎么回事。

工业4.0的概念来源比较清晰，不像大数据概念的来源，说不清，道不明。工业4.0是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。它实际上是德国人为了推广他们的工业技术而提出的一个营销概念。这个概念应该说提的非常成功，仿佛一夜之间，全世界都在讲自己的产品符合工业4.0的理念。

当时德国人提的工业4.0概念中，主要是描绘了制造业的未来愿景(注意，是制造业，而不是工业，德国人在这里其实偷换了概念，工业的范畴远比制造业大得多)，提出了继蒸汽机、规模化生产、电子信息技术等三次工业革命后，人类即将迎来的以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。

在德国人描述的四次工业革命中，第一次是以蒸汽机为动力的机械生产设备导致的第一次工业革命，该次工业革命与18世纪末基本结束。第二次是基于劳动力分工(即流水线)，以电为动力的大规模生产为核心的第二次工业革命，该次革命始于20世纪初，第三次工业革命始于20世纪70年代，其标志是电子信息技术的大规模使用使得工业自动化程度大为提高，现在，德国人认为我们进入了第四次工业革命，在本次工业革命中，软件不再仅仅是为了控制仪器或者执行具体的工作而编写的，也不再仅仅被嵌入到产品和生产系统中。产品和服务借助于互联网和其他网络服务，通过软件、电子及环境的结合，生产处全新的产品和服务。越来越多的产品功能无需操作人员介入，而是可以自主进行生产。

从这个概念可以看出，工业4.0实际上是德国等先进制造业发达国家在进行一次大的制造业升级，以期保持其在国际竞争中的地位。因此，工业4.0概念提出之后，各国纷纷跟进，美国提出了工业物联网，中国提出了工业2025，其实都是想在这一次工业革命中保持或者进一步占领国际市场，获得竞争优势。

工业4.0中涉及到的技术概念有很多，大致可以通过下面这张图来进行描述。

从底层看，工业4.0包括互联网时代的三大底层基础设施，工业物联网(这是美国人的概念)、云计算、工业大数据，在具体应用上，包括两大硬件技术3D打印和工业机器人，两大软件技术工业网络和工作自动化，同时还囊括了未来的两大技术虚拟现实和人工智能。这些技术构成了工业4.0的技术图谱。

由此可以看出，工业大数据是工业4.0的一部分，它是为工业4.0提供软件技术支撑的，也是工业4.0的核心部分。由于工业4.0的最终目的是提高企业的生产力、生产效率及生产的灵活性，但又受制于生产的复杂性和复杂生产带来的超高难度的管理，因此，现代化的生产要求从产品、工具、运输、设备的每一个环节都配备传感器，并更够通过标准协议彼此通讯，在这种情况下，企业生产就必须依赖全新的软件系统，它可以覆盖整个产品生命周期，它可以协调海量的数据流程，它可以自主控制设备进行复杂化的、自定义的生产作业，而这和核心的一切，就是工业大数据。

到今天，工业大数据的概念已将慢慢的超越了工业4.0，工业大数据既是工业4.0的核心，也在独立的发展，既有重合的部分，也有超越的部分。

不管概念如何发展，以人工智能、大数据为标志的第四次工业革命已经在我们的身边展开了，通过这一次的工业革命，我们可以进行超级复杂流程的管理、大规模生产过程的优化和决策的快速执行，实现复杂生产和个性商业活动的高度整合，使人类的生产效率再上升一个数量级，使生产力得到进一步的释放。