中瑞泰科技讓工業(yè)大數(shù)據(jù)會(huì)說話論文

　　十幾年前，在數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)的作用還不被認(rèn)識(shí)，大數(shù)據(jù)為何物更是不為人所知時(shí)，一位25歲的青年卻已經(jīng)開始了在工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的耕耘。

　　是什么讓他當(dāng)年在從事自動(dòng)化專業(yè)多年后選擇這一相對(duì)冷門的行業(yè)開始了創(chuàng)業(yè)?又是什么吸引他一直堅(jiān)持?在大數(shù)據(jù)、智能制造、工業(yè)4.0的概念如此響亮的今天，他又有什么感想和認(rèn)識(shí)呢?

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》與北京中瑞泰科技有限公司(簡(jiǎn)稱中瑞泰科技)創(chuàng)始人江濤和聯(lián)合創(chuàng)始人黃詠博士展開了將近兩個(gè)小時(shí)的訪談，暢聊工業(yè)大數(shù)據(jù)的來龍去脈。

十五年前

創(chuàng)立“工業(yè)大數(shù)據(jù)”公司

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：您當(dāng)年為什么會(huì)去選擇創(chuàng)立中瑞泰科技?公司初期的發(fā)展情況如何?

　　江濤：大學(xué)畢業(yè)后我一直從事自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)的工作，當(dāng)時(shí)有兩方面的感觸：一是國(guó)內(nèi)自動(dòng)化工程主要采用的還是國(guó)外的產(chǎn)品;二是自動(dòng)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。1998年，我有機(jī)會(huì)接觸到當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，美國(guó)OSIsoft公司的PI系統(tǒng)(Plant Information System)。與傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)不同，PI系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)集成把底層控制系統(tǒng)的信息帶到了管理系統(tǒng)層。大量的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將成為自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)新特點(diǎn)，我意識(shí)到在這一領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)很多機(jī)會(huì)。現(xiàn)在回想一下，正是海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的價(jià)值推動(dòng)我創(chuàng)立了中瑞泰科技。

　　在公司成立之初，我們的業(yè)務(wù)重點(diǎn)有兩個(gè)方面，一方面基于PI做應(yīng)用開發(fā)，另一方面專注于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)挖掘的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品開發(fā)。在2005年，中瑞泰科技推出了自己的第一個(gè)產(chǎn)品——智能設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)軟件，這個(gè)軟件通過對(duì)設(shè)備海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析和建模，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)故障早期預(yù)警，是我們目前的iEM System工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的雛形。

　　我們做這個(gè)技術(shù)時(shí)，是用數(shù)據(jù)的方法解決機(jī)理問題，同期也有美國(guó)的公司在做類似研究。其實(shí)這種技術(shù)在20世紀(jì)70年代已經(jīng)具備了雛形，最早采用模糊數(shù)學(xué)、灰色理論等技術(shù)，但受限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，一直到2000年才具備應(yīng)用條件。

　　2005年我們的產(chǎn)品出來之后，已經(jīng)能夠解決很多應(yīng)用問題，但大多數(shù)用戶在意識(shí)和管理上還跟不上，只有部分用戶很早就開始了相關(guān)的實(shí)踐，例如秦山核電等。

　　與目前鋪天蓋地的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)相比，其實(shí)我們十年前就已經(jīng)開始工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究并形成產(chǎn)品了。

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：黃總有怎樣的職業(yè)經(jīng)歷?您對(duì)公司的產(chǎn)品發(fā)展有什么看法?

　　黃詠：我在國(guó)企做設(shè)備維修和設(shè)備管理很多年，讀完博士之后，又在外企做產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)服務(wù)，一直沒有偏離自動(dòng)化的專業(yè)方向。在我看來，自動(dòng)化系統(tǒng)中的很多問題，都可以歸結(jié)為建模問題。建模就需要數(shù)據(jù)，但實(shí)際上，在我們目前的自動(dòng)化系統(tǒng)中，已經(jīng)采集了很多數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)并沒有被充分利用。越來越多的人意識(shí)到這些數(shù)據(jù)的價(jià)值，如何利用這些數(shù)據(jù)已經(jīng)成為瓶頸。主要的問題還是需要新的方法和工具來解讀這些數(shù)據(jù)，這就是工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　經(jīng)過這么多年的準(zhǔn)備，我們的產(chǎn)品在大量的實(shí)際應(yīng)用中得到不斷完善和改進(jìn)，從最初的預(yù)警系統(tǒng)到設(shè)備健康管理，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用到工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，其實(shí)從這個(gè)過程您也可以看到我們?cè)诠I(yè)大數(shù)據(jù)方面的堅(jiān)持。

　　工業(yè)4.0、工業(yè)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)離不開工業(yè)大數(shù)據(jù)，但也只有在這個(gè)階段，工業(yè)大數(shù)據(jù)才有機(jī)會(huì)成為推動(dòng)力，催生很多行業(yè)機(jī)會(huì)。我們把中瑞泰的產(chǎn)品打造成工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用平臺(tái)，就是要讓工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)好用易用，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值。

工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：什么是工業(yè)大數(shù)據(jù)?工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的特征是什么?

　　江濤：工業(yè)大數(shù)據(jù)是工業(yè)企業(yè)與生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)的大數(shù)據(jù)，工業(yè)大數(shù)據(jù)包括設(shè)備的設(shè)計(jì)制造數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，檢維修數(shù)據(jù)，缺陷、故障數(shù)據(jù)等等，工業(yè)大數(shù)據(jù)包含的面很廣，但相對(duì)我們通常談?wù)摰拇髷?shù)據(jù)，工業(yè)大數(shù)據(jù)有自己的特點(diǎn)。工業(yè)大數(shù)據(jù)中生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)是重點(diǎn)。

　　工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)就是研究如何利用工業(yè)數(shù)據(jù)的技術(shù)，大家都知道數(shù)據(jù)中包含了設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，但關(guān)鍵在于，如何發(fā)現(xiàn)規(guī)律?利用這些規(guī)律能干什么?能帶來什么價(jià)值?

　　關(guān)于工業(yè)大數(shù)據(jù)的概念，已經(jīng)談得太多了，但真正談到工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，其實(shí)還比較具體。

　　總體上，工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)可以分為四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：機(jī)器學(xué)習(xí)，狀態(tài)分析，關(guān)聯(lián)分析和預(yù)測(cè)分析。機(jī)器學(xué)習(xí)是工業(yè)大數(shù)據(jù)的核心，機(jī)器學(xué)習(xí)就是通過對(duì)海量歷史數(shù)據(jù)的分析建立工業(yè)大數(shù)據(jù)的模型，這是利用工業(yè)大數(shù)據(jù)的第一步，沒有機(jī)器學(xué)習(xí)就談不上工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)。

　　然后是狀態(tài)分析，我們其實(shí)更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)狀態(tài)分析，就是利用工業(yè)大數(shù)據(jù)模型來對(duì)系統(tǒng)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)識(shí)別和評(píng)估。關(guān)聯(lián)分析是工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的另一個(gè)重要特征，其實(shí)工業(yè)大數(shù)據(jù)和我們通常說的大數(shù)據(jù)相比，數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)更復(fù)雜，關(guān)聯(lián)分析就是通過對(duì)關(guān)聯(lián)性的分析，對(duì)事件發(fā)生時(shí)的因素進(jìn)行識(shí)別。最后才是我們經(jīng)常提到的預(yù)測(cè)分析，是利用工業(yè)大數(shù)據(jù)模型，對(duì)期望狀態(tài)的一種運(yùn)算。

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：目前，實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的主流技術(shù)有哪些?應(yīng)用效果如何?

　　黃詠：由于工業(yè)大數(shù)據(jù)的內(nèi)容比較豐富，采用的技術(shù)也各種各樣，不過在機(jī)器學(xué)習(xí)、狀態(tài)分析、關(guān)聯(lián)分析和預(yù)測(cè)分析等環(huán)節(jié)，各種技術(shù)的應(yīng)用效果區(qū)別較大。

　　首先是常規(guī)的統(tǒng)計(jì)分析方法，應(yīng)用的很多，同時(shí)實(shí)際上并不是真正的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，但是因?yàn)楸容^簡(jiǎn)單，因此用在大量的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中。

　　其次是聚類分析方法，通過構(gòu)建分類器來實(shí)現(xiàn)對(duì)狀態(tài)模式的自動(dòng)識(shí)別，對(duì)于一些非實(shí)時(shí)性的需求，聚類分析方法應(yīng)用起來比較簡(jiǎn)單，也有一些平臺(tái)可以提供算法。

　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)常用技術(shù)，在工業(yè)大數(shù)據(jù)研究中也經(jīng)常采用，但是建模訓(xùn)練比較慢，以及模型不唯一的缺點(diǎn)，使得在實(shí)際應(yīng)用中遇到很多障礙。

　　主元分析方法也是常用的方法，用在工業(yè)大數(shù)據(jù)分析中效果還不錯(cuò)，通常適用于有一定專家經(jīng)驗(yàn)介入的系統(tǒng)場(chǎng)景。

　　我們的iEM System工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)采用的是超球建模技術(shù)，直接在多維空間中分析工業(yè)設(shè)備對(duì)象海量狀態(tài)數(shù)據(jù)，建模過程能夠最大限度地保留數(shù)據(jù)中各個(gè)維度的信息，因此超球模型能夠真實(shí)地反映設(shè)備的“工況-狀態(tài)”模式。在應(yīng)用中表現(xiàn)得比較好。

　　整體說來，工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域有很多技術(shù)嘗試，但iEM System做到了平臺(tái)化和產(chǎn)品化。

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心價(jià)值是什么?

　　黃詠：iEM System智能平臺(tái)帶給用戶的核心價(jià)值可以總結(jié)為四個(gè)字：“通、活、早、簡(jiǎn)”，也稱為CAPS。

　　“通”是打通孤立系統(tǒng)：我們現(xiàn)在的自動(dòng)化系統(tǒng)都講究網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上看，所有的系統(tǒng)都連起來了，但從數(shù)據(jù)上看，大部分系統(tǒng)還是孤立的。實(shí)際上數(shù)據(jù)就是各個(gè)系統(tǒng)不同的語言，大家“自說自話”，并沒有實(shí)現(xiàn)我們預(yù)期的通過網(wǎng)絡(luò)將系統(tǒng)互連的目標(biāo)。而iEM System按照資產(chǎn)架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織，從設(shè)備視角建立狀態(tài)模型，對(duì)狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)估，通過“健康感知”技術(shù)，讓設(shè)備的狀態(tài)變得簡(jiǎn)單明了，及時(shí)將狀態(tài)變化推送到管理和分析系統(tǒng)中，這才真正打通了各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和信息通道。

　　“活”是激活數(shù)據(jù)資源：工業(yè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)積累的速度，遠(yuǎn)大于我們通過專家學(xué)習(xí)、分析和利用數(shù)據(jù)的速度，海量的數(shù)據(jù)資源在沉睡。而iEM System通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方式，提取海量數(shù)據(jù)中的模式信息，充分利用計(jì)算機(jī)的能力，激活數(shù)據(jù)資源，提高分析和利用數(shù)據(jù)的效率。

　　“早”是提前發(fā)現(xiàn)問題：基于iEM System工業(yè)大數(shù)據(jù)模型的實(shí)時(shí)狀態(tài)評(píng)估，可以對(duì)工業(yè)系統(tǒng)或設(shè)備的整體狀態(tài)實(shí)現(xiàn)量化評(píng)估，系統(tǒng)的任何問題發(fā)生的早期都會(huì)有一些異常的波動(dòng)，iEM System可以提前發(fā)現(xiàn)這些波動(dòng)，確保有充分的時(shí)間來處理問題。

　　“簡(jiǎn)”是簡(jiǎn)化監(jiān)控模式：傳統(tǒng)的`自動(dòng)化系統(tǒng)中，監(jiān)控的對(duì)象是測(cè)點(diǎn)值的變化，因此要診斷設(shè)備故障，通常要通過看畫面、查參數(shù)、比趨勢(shì)、翻報(bào)警、看頻譜等步驟，在iEM System工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)上，監(jiān)控可以通過健康度曲線和關(guān)聯(lián)測(cè)點(diǎn)的方式快速定位故障原因，這是在操作層面最有價(jià)值的一種改變。

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)有哪些具體的應(yīng)用?

　　江濤：目前工業(yè)企業(yè)在很多應(yīng)用領(lǐng)域都鎖定工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)為重點(diǎn)科研項(xiàng)目。從目前應(yīng)用的情況看，在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷管理和系統(tǒng)性能優(yōu)化等領(lǐng)域應(yīng)用的案例較多，基于iEM System的設(shè)備健康管理系統(tǒng)在電力、石化等領(lǐng)域有一些非常成功的應(yīng)用案例。

　　《中國(guó)信息化周報(bào)》：基于工業(yè)大數(shù)據(jù)做健康感知、關(guān)聯(lián)分析、預(yù)測(cè)分析，中瑞泰科技的技術(shù)門檻高嗎?

　　江濤：應(yīng)該說還是有比較高的門檻的。它既要求有理論背景也要求了解用戶的實(shí)際需求。我們這么多年還在不停地摸索和改進(jìn)。我們的發(fā)明專利技術(shù)在國(guó)際上也得到了認(rèn)可，可以說，這項(xiàng)技術(shù)屬于國(guó)際領(lǐng)先水平。