边界条件
网格化
流体求解器
压力场
电磁
飞机CAD模型
行为模型
材料模型
边界条件
网格化
电磁求解器
电磁场
多学科异构数据信息交互模型
协作专业多
飞行器研发相关专业200多类
工业大数据技术挑战
大数据正在从消费互联网向产业互联网渗透
网页搜 索
电子 商务
政府治 理
公共服 务
工业 4.0
现代农 业
自主 可控
互联网数据
*
Page #1
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‘2016-05-01T16:00:01.000’ ‘2016-05-01T16:00:03.000’ ‘2016-05-01T16:00:05.000’ ‘2016-05-01T16:00:06.000’ ‘2016-05-01T16:00:08.000’ ‘2016-05-01T16:00:11.000’
TSFile Specification & Implementation
Data Partitioning
S1
S2
S3
S4
S5
Page #1
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innovation
服务型制造快速发展 制造业占比持续下降
工业大数据的业务目标
加法
提质增效
+
乘法
如何在供应链与我的供应商进行更 有效的协同
—
减法
降低成本 降低次品 降低能耗
X
除法
如何在供应链上进行分工，如何实现 更轻资产的运营
工业大数据的方向
工业大数据的来源
气象
地理
环境
产业链跨界数据
工业 大数据
41.22 43.45 42.12 45.1 45.2
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……
‘2016-05-01T16:00:14.000’ ‘2016-05-01T16:00:15.000’ ‘2016-05-01T16:00:17.000’ ‘2016-05-01T16:00:20.000’ ‘2016-05-01T16:00:22.000’ ‘2016-05-01T16:00:23.000’
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21.2 2.19 1.22 12.2 122.1 Page #1 Page m-index min: 10.41 max: 144.1 count: 4 …
工业大数据技术与实践
王晨 清华大学 大数据系统软件国家工程实验室
北京工业大数据创新中心 国家重点研发计划“面向高端制造的大数据
管理系统”技术团队
工业大数据概念
升级转型-全球制造业发展的必然趋势
Gartner 2012：Manufacturing the Future : The next era of global growth and
热流体
飞机CAD模型
行为模型
材料模型
边界条件
网格化
热学求解器
温度场
结构分析
机翼CAD模型 行为模型
材料模型
边界条件
网格化
强度求解器
强度场
研发大数据
几何拓扑
网格化
结构产品 材料
有限元分析 动态模型 其它
结果
声学
飞机CAD模型
行为模型
材料模型
边界条件
网格化
声学求解器
声学场
流体
飞机CAD模型 行为模型
材料模型
标准规范、 评测基准 和测试工 具
非结构化 数据管理
引擎
高端制造大数据管理系统
一体化管理
图数据管 理 引擎
时序数据 管理引擎
键值数据 库*
关系数据 库*
高端制造 大数据系 统管理工
具
工业大数据工作步骤
2
机器数据建模 与元数据管理
3数Βιβλιοθήκη 探索 与可视化数据质量分析 数据分析
数据关联与 语义集成
结果反馈
维修视频 故障记录
工厂布局 制造质量
实例 BOMn
保障流程 试验报告
装配试验
装备履历
包装运输 调试报告
异常报告 巡检记录
数据模态多样,结构关系复杂
典型高端制造企业数据类型可达300余种 汽轮机35万个零部件数据
海量高速 机器7*24产生 采集频率高，数据量大
数据通量大
50Hz，500测点/台，2万台风机 最高可达数千万数据点/秒
文档 图纸
模型 视频
工业信息化数据
机器设备数据
工业大数据的特点
以多种类非结构化工程数据、过程与BOM图数据、高端装备监测时序数据为代表的高端制造业大数据 呈现 “多模态，高通量，强关联”特性
生命初期 生命中期
设计需求
生命特征
概念设计
详细设计 仿真分析
设计 BOM
生命初期 生命中期
模型层
模型层
维修需求
1
建立数据采集体系
持续采集与清洗
工业数据存储
油位分析示例
现实
现实
现实
Motivation
Characteristics of time series
data
A lightweight time series data SPJ & aggregation
Advance time series analysis
TsfileDB
Architecture
Single node application
Single node TsfileDB system
Hadoop/Spark integration
Hadoop/Spark ecosystem
TsfileDB Engine
3rd party extension
运行状态 维修计划
维修策略建模语言
维修策略
历史记录
产品配置 试验数据 使用规范
制造工艺
核心层
服务保 障模型
制造BOM 关联模型
中性 BOM
实例 BOM 关联 模型
实例运 行追溯
模型
维修规程
实例 BOM1 实例 BOM2
维修变更 备品备件 服务评价
工装设备 工艺仿真
制造 BOM
中性BOM建模规范
…
实例 BOM3
网页数据、社交数据、 电子商务数据
复合型极客
分析、编程、领域知识 数据库、分布式计算
融合 发展
产业数据
时序数据、过程数据 科学数据、工程数据
产业领域型人才
领域知识 有限计算机能力
国家重点研发计划-面向高端制造的大数据管理系统
大数据驱动的航天航空装备创新研 发与应用示范
基于大数据的“互联网+制造”应用示 范