制造业中的大数据分析技术应用研究综述
梁志宇，王宏志，李建中，高宏
（哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院，黑龙江 哈尔滨 150001）
摘要：信息技术的普及使制造业中积累了大量与生产、管理和运营相关的数据，这些数据中隐藏着诸多有价值的知识，可以指导企业优化管理流程、改进生产工艺、调整加工参数、诊断设备故障等，帮助制造业企业提高效率、降低成本，达到利润最大化，并为实现智能制造打下基础。然而，当前制造业中存在着数据量大、数据利用率低的矛盾，许多场景中的数据规模甚至已经超出传统数据分析方法所能承受的极限。因此，越来越多的研究者致力于研究大数据分析在制造业中的应用，旨在通过大数据分析技术发掘蕴含在数据中的宝贵知识和财富。介绍了制造业大数据的概念和特征，讨论了制造业大数据及其分析的特点和挑战，并从制造业产业链流程的角度出发，将制造业概括为设计、生产、采购、销售和售后五个阶段，分别阐释了每个阶段的典型业务场景及需求，总结了大数据分析模型在这些业务场景中的应用方面的研究进展。最后，对大数据分析在制造业中的应用现状做出了分析和评价，并讨论了其中存在的问题和不足。
关键词：大数据；制造业；数据挖掘；工业流程；智能制造
中图分类号：C37 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2018.06.001
文章编号：1006－0316 (2018) 06－0001－13
A Review on the Application of Big Data Analysis in Manufacturing Industry
LIANG Zhiyu，WANG Hongzhi，LI Jianzhong，GAO Hong
( School of Computer Science and Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China )
Abstract：The wide application of information technology has led to a rapid growth of data related to production, management and operation in manufacturing industry. Those data are valuable for manufacturing enterprises. The mine of information is conductive to optimizing the management workflow, improving production process, adjusting machining parameters and diagnosing equipment faults, which helps increasing efficiency, reducing costs, maximizing profit, and laying the foundation of intelligent manufacturing. However, there remains a contradiction between large quantity of data and low utilization of them. Consequently, more researchers nowadays focus on applying big data technology to manufacturing industry. The paper aims to review on those researches. Firstly, it explains the concept and characteristics of big data in manufacturing industry, and then discusses the features and challenges of big data analysis. Industrial process can be divided into five stages: design, production, purchase, sales and after-sales service. The researchers explain the typical work scenarios in different stages and summarize the recent researches on application of big data model in those scenarios. Finally, the paper analyzes and evaluates the current research results of industrial big data analysis and discuss the main limitations and deficiencies of those existing studies.
Key words：big data；manufacturing industry；data mining；industrial process；intelligent manufacturing
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收稿日期：2018－04－17
基金项目：国家自然科学基金重点项目（U1509216）；国家重点研发计划项目（2016YFB1000703）；国家自然科学基金面上项目（61472099、61602129）
作者简介：梁志宇（1994－），男，北京人，博士研究生，主要研究方向为工业大数据；王宏志（1978－），男，辽宁丹东人，博士，教授、博士生导师，主要研究方向为大数据管理与分析；李建中（1950－），男，黑龙江哈尔滨人，教授、博士生导师，主要研究方向为大数据、物联网；高宏（1966－），女，辽宁铁岭人，博士，教授、博士生导师，主要研究方向为大数据、物联网。
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