工業(yè)大數(shù)據(jù)實時采集、存儲及機器學(xué)習(xí)技術(shù)飛速發(fā)展，NI成重要推手

　　“根據(jù)IDC此前的EMC數(shù)字宇宙研究顯示，平均僅5%的大數(shù)據(jù)得到分析?！?nbsp;NI(美國國家儀器，National Instruments，簡稱“NI”)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場經(jīng)理崔鵬在前不久舉行的2017 NI工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)高峰論壇上談到相較于 22 ×2 60 字節(jié)的大數(shù)據(jù)總量，5%無異于冰山一角。而作為一種新的資產(chǎn)、資源和生產(chǎn)要素，工業(yè)大數(shù)據(jù)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心，更是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要戰(zhàn)略資源。

　　智能測量+管理，平臺化方案方可透視不可見數(shù)據(jù)的價值

　　要解決大模擬數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)，NI認(rèn)為第一步便是更智能的測量。作為此次NI工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)高峰論壇的特邀嘉賓，美國辛辛那提大學(xué)教授、美國智能維護系統(tǒng)中心主任李杰教授認(rèn)為，未來數(shù)據(jù)收集的趨勢將集中在三個方面：

　　1.從可見世界到不可見世界的擴展，未來，數(shù)據(jù)收集將更多源于不可見世界;

　　2.從固定式到無線移動式的擴展，以無線傳感器為例的自主式將成為未來數(shù)據(jù)收集的主流;

　　3.從物理特性到信息特性的擴展，不局限于當(dāng)前的測量功能，未來的數(shù)據(jù)收集更將具備辨識功能。

　　圖1. 李杰教授現(xiàn)場剖析工業(yè)大數(shù)據(jù)采集的未來趨勢

　　進(jìn)一步挖掘工業(yè)大數(shù)據(jù)背后的價值，除了測量分析數(shù)據(jù)的過程必須“智能化”，NI認(rèn)為還需要更智能的數(shù)據(jù)管理。因此，NI由點及面提出了對應(yīng)的解決方案，攜一眾新品：LabVIEW NXG、強調(diào)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理的分布式系統(tǒng)管理軟件SystemLink、監(jiān)測資產(chǎn)健康狀況以便制定運營和維護計劃的企業(yè)級分布式在線監(jiān)測軟件NI InsightCM?，以及支持TSN功能的最新CompactDAQ以太網(wǎng)機箱亮相論壇。

　　以快速測量、即時洞察、可選編程為特色的LabVIEW NXG通過引入重新設(shè)計的編輯器，不僅實現(xiàn)了測量自動化的創(chuàng)新，在基于配置的軟件和自定義編程語言之間建立了橋梁;還進(jìn)一步拓展了LabVIEW的開放性，將更多的語言集結(jié)合進(jìn)來，極大提高了編程生產(chǎn)力，意欲掀起臺式測量革命。

　　同時，伴隨時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)標(biāo)準(zhǔn)的制定將加速工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的構(gòu)建成為業(yè)界共識，NI積極幫助定義TSN，并將TSN集成至CompactDAQ平臺——推出cDAQ-9185和cDAQ-9189，從而實現(xiàn)了長距離精確同步，并大幅簡化高通道數(shù)分布式系統(tǒng)的客戶安裝和系統(tǒng)管理。

　　圖2. NI以軟件定義為中心的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺化解決方案

　　這一系列新推出的重磅新品，僅是NI對應(yīng)工業(yè)大數(shù)據(jù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域推出的“點狀”解決方案。而解決方案由點及面的貫通正是NI以軟件定義為中心的平臺設(shè)計方法，崔鵬展開介紹道：“NI希望基于LabVIEW平臺，通過臺式便攜測量設(shè)備、CompactDAQ、PXI模塊化儀器、CompactRIO等設(shè)備及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方案，幫助客戶實現(xiàn)圍繞工業(yè)大數(shù)據(jù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)展開的細(xì)分應(yīng)用，例如工業(yè)測量、在線狀態(tài)監(jiān)測、智能測試等。而軟硬件平臺的一脈相承和靈活兼容更能夠幫助客戶加速開發(fā)流程，減少上市時間。”

　　知識的智能化革命離不開基于平臺化方案的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

　　論壇現(xiàn)場，崔鵬還援引了一組數(shù)據(jù)：據(jù)Hydrocarbon Publishing Company統(tǒng)計，全球制造工業(yè)設(shè)備非預(yù)期停機和維護不善的耗費大約占整個行業(yè)年產(chǎn)值的5%，這相當(dāng)于每年200億美元。因此，當(dāng)前對于工業(yè)大數(shù)據(jù)的深入分析以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的不斷推進(jìn)，實質(zhì)上都是為了兩大目的：

　　1.數(shù)據(jù)流動：通過智能化解決數(shù)據(jù)“自動流動”的問題，即能夠把正確的數(shù)據(jù)在正確的時間以正確的方式傳遞給正確的人和機器;

　　2.資源優(yōu)化：繼海量的工業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息、信息轉(zhuǎn)化為知識、知識轉(zhuǎn)化為科學(xué)決策后，資源優(yōu)化就需應(yīng)對和解決制造過程的復(fù)雜性和不確定性等問題，并在這一過程中不斷提高制造資源的配置效率。

　　正如李教授所講：“下一代工業(yè)4.0的革命實際上是知識的智能化革命?！彼J(rèn)為工業(yè)4.0可分為3個階段：“第一個階段是基于計算機信息化系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，讓人變得更加智慧;第二個階段則是如何讓人機結(jié)合產(chǎn)生價值增值;第三個階段最為重要，即利用自身知識化社會的經(jīng)驗幫助別的社會做平衡發(fā)展?！?/p>

　　落地工業(yè)4.0革命的三大階段，NI無法靠一己之力全覆蓋。因此，基于NI平臺化的解決方案，NI同樣注重在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域構(gòu)建自身的生態(tài)系統(tǒng)，此次受邀演講的PTC就是NI的生態(tài)合作伙伴之一。據(jù)崔鵬介紹：“NI聯(lián)合PTC和Hewlett Packard，為Flowserve的客戶提供了最佳的設(shè)備資產(chǎn)管理及實時狀態(tài)監(jiān)控方案?！弊鳛楸娝苤闹圃鞓I(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，F(xiàn)lowserve為業(yè)界一些最先進(jìn)的重型設(shè)備提供端到端的支持。因此，F(xiàn)lowserve一直希望利用最新的在線監(jiān)測技術(shù)，通過預(yù)測性維護來幫助客戶減少停機時間。

　　圖3. 基于平臺打造生態(tài)系統(tǒng)，NI攜手合作伙伴推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　“基于LabVIEW和CompactRIO來采集溫度、壓力、流速、振動和功率等傳感數(shù)據(jù)，F(xiàn)lowserve泵的原始數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到每秒2.5MB，同時系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到PTC的ThingWorx分析引擎，從而在儀表板上可以看到所有需要監(jiān)測的能耗指標(biāo)以及故障預(yù)警提示，這對需要維護成百上千個設(shè)備的專家來說是非常有幫助的?！贝搦i補充道。

　　無獨有偶，NI早前就已和IBM展開合作，基于LabVIEW共同開發(fā)基于云的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及狀態(tài)監(jiān)控與預(yù)測性維護測試平臺，幫助企業(yè)尋求更好的方法管理重型機械、發(fā)電、加工制造與其他多個產(chǎn)業(yè)部門的舊有資產(chǎn)，延長相應(yīng)設(shè)備的使用壽命。NI以軟件為中心的開放式平臺為狀態(tài)監(jiān)控與預(yù)測性維護測試平臺提供機器學(xué)習(xí)的可能性，而與IBM的深入合作，不僅在于為操作技術(shù)(OT)與資訊技術(shù)(IT)提供絕佳的互通性，更希望在云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行深度融合，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)分析與價值挖掘。

　　此外，將全球先進(jìn)制造經(jīng)驗本土化，NI正在多維度踐行工業(yè)4.0革命第三階段。助力中國制造彎道取直，推進(jìn)中國制造2025，NI不僅提供了貫穿產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)及使用生命周期的平臺化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，更從以下2點著手深入：

　　圖4. NI以平臺化解決方案為基礎(chǔ)，助力中國制造2025

　　一方面，NI加強培養(yǎng)本土合作伙伴，積極構(gòu)建本土生態(tài)圈：例如此次受邀演講的北京天澤智云就是NI在PHM領(lǐng)域的合作伙伴?；贜I平臺化系統(tǒng)設(shè)計方案，天澤智云為客戶定制化開發(fā)面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域端到端的解決方案，幫助中國的工業(yè)客戶實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的實時健康管理與預(yù)測性維護;

　　另一方面，NI積極將國際先進(jìn)經(jīng)驗本土化：NI與同濟大學(xué)工業(yè)4.0智能工廠實驗室緊密合作，共同建立NI工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實驗室就是眾多案例之一。基于NI在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)采集、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等領(lǐng)域的豐富工程經(jīng)驗，雙方還將攜手建立探索智能制造產(chǎn)學(xué)研合作與中外合作的新模式。