近日，小編發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化在制造業(yè)升級過程中的地位十分重要。那么如何做好數(shù)據(jù)可視化呢？翻閱了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018年版）》、ANSI/ISA 95、MES白皮書（MESA）之后，驚奇的發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)大標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，對數(shù)據(jù)可視化的描述竟然。。。
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本文·導(dǎo)讀·目錄
⒈ ?“看不見”的標(biāo)準(zhǔn)
⒉?技術(shù)維度
⒊?業(yè)務(wù)維度
⒋?應(yīng)用維度
⒌?文末結(jié)語
Part 1 “看不見”的標(biāo)準(zhǔn)
A.《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018年版）》：
智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)包括 “A基礎(chǔ)共性”、“B關(guān)鍵技術(shù)”、“C行業(yè)應(yīng)用”等三個(gè)部分，主要反映標(biāo)準(zhǔn)體系各部分的組成關(guān)系，如圖1所示。
結(jié)構(gòu)向下映射出框架，展示了智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系的基本組成單元，如圖2。
可以發(fā)現(xiàn)相對最直接就是工業(yè)大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)處理，有對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的要求，其他對數(shù)據(jù)可視化的要求比較隱蔽，比如BBE智能生產(chǎn)中的質(zhì)量管控，要利用IT工具良好的管控起來，質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、預(yù)警、質(zhì)量追溯和分析等，都是包含著數(shù)據(jù)可視化的要求；還有BBA智能工廠設(shè)計(jì)、BBC智能工廠設(shè)計(jì)等等都有隱性要求。
B.ISA 95
在ISA95中，將分析活動(dòng)作為8種基本生產(chǎn)活動(dòng)之一，在各個(gè)模型中也基本都包含了分析，比如生產(chǎn)性能分析、庫存分析等，如圖3和圖4。
在第三部分的章節(jié)中，還對各個(gè)模塊的分析要求有著詳細(xì)的描述，比如維護(hù)分析的說明中，要求有可追溯的分析，要編制維修成本和性能報(bào)告；
C.MES白皮書（MESA）
白皮書總共有7號文件，幾乎每個(gè)文件中都對數(shù)據(jù)的應(yīng)用有著高評價(jià)，比如產(chǎn)生的運(yùn)作和經(jīng)營效益中均有信息化決策的支持；隨意取6號文件中幾個(gè)模型，供大家查閱：
Part 2 技術(shù)維度
站在技術(shù)角度，從采集到展示的功能鏈為：數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)清洗→數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)→數(shù)據(jù)存儲(chǔ)→模型建立→數(shù)據(jù)計(jì)算→數(shù)據(jù)展示。
若要做好每個(gè)功能點(diǎn)就引出以下幾個(gè)平臺：
1.物聯(lián)網(wǎng)平臺：對生產(chǎn)現(xiàn)場的人機(jī)料法環(huán)測等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，如何實(shí)時(shí)、有效、完整的收集數(shù)據(jù)是需要龐大的工程量，在小編的項(xiàng)目中，最簡單的是人員信息的采集，技術(shù)相對成熟（RFID\賬號\指紋\人臉等），最難的是采集設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)，老舊或者傳統(tǒng)的設(shè)備需要安裝智能傳感器進(jìn)行改造，這里面有三方面的限制:
a.國內(nèi)工廠發(fā)展進(jìn)度層次不齊，大部分處于工業(yè)2.0,2.5的階段，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)3.0自動(dòng)化的要求，出于工廠的經(jīng)營需要，老舊設(shè)備不會(huì)因?yàn)楣I(yè)4.0或智能制造的興起就全部替換，經(jīng)常見的是引進(jìn)某條自動(dòng)化產(chǎn)線或部分自動(dòng)化設(shè)備；
b.特定行業(yè)的設(shè)備發(fā)展緩慢，比如銅加工行業(yè)中，加工設(shè)備用的還是十年前的設(shè)備。
c.中國制造業(yè)有31大類,191中類,525小類，是制造業(yè)體系最為完整的國家之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，支持采集的設(shè)備，在細(xì)分供應(yīng)商/行業(yè)/產(chǎn)品/工序之后，國內(nèi)已使用的協(xié)議上在三千種以上。每次我想到這個(gè)，就對物聯(lián)網(wǎng)充滿了敬畏。
2.大數(shù)據(jù)平臺：做數(shù)據(jù)倉庫，從SRM\MES\ERP\QNS等各個(gè)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，并做相關(guān)預(yù)處理，支持模型建立和計(jì)算；做數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享等數(shù)據(jù)流通；
3.指揮中心平臺：主要功能有日常會(huì)議、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議、執(zhí)行現(xiàn)場指揮、內(nèi)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析、聯(lián)合相關(guān)部門信息決策，預(yù)覽視頻監(jiān)控，綜合調(diào)度指揮等。根據(jù)功能和場地，結(jié)合考慮人體美學(xué)，進(jìn)行設(shè)計(jì)直觀漂亮舒適的指揮中心。
4.看板平臺：做車間、產(chǎn)線或關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控看板，以及做移動(dòng)的管理駕駛艙。
5.報(bào)表平臺：基本都是在PC機(jī)上，有著一般的明細(xì)查詢類（出入庫明細(xì)等）和根據(jù)簡單規(guī)則（按天、按產(chǎn)線、按產(chǎn)品、按檢驗(yàn)項(xiàng)等）做匯總的統(tǒng)計(jì)類報(bào)表，再好一些的平臺也集成了管理駕駛艙和類似質(zhì)量分析的分析報(bào)表；
Part 3 業(yè)務(wù)維度
作為業(yè)務(wù)人員，對具體的IT工具可以不用太了解，重點(diǎn)把握兩點(diǎn)：數(shù)據(jù)層和展示層。
1.數(shù)據(jù)層是業(yè)務(wù)工作中需要什么數(shù)據(jù)，要讓IT工具采集數(shù)據(jù)；工廠領(lǐng)導(dǎo)者關(guān)注的核心點(diǎn)無外乎 交期、成本、質(zhì)量和效率四點(diǎn)，詳細(xì)分解這四點(diǎn)，收集各類原始子數(shù)據(jù)；（默認(rèn)硬件支持采集）
2.展示層的東西并不復(fù)雜，在沒有IT工具之前，工廠在日常運(yùn)作中，肯定存在數(shù)據(jù)流，憑手工和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)制作成日常工作中的協(xié)調(diào)、匯報(bào)和經(jīng)營會(huì)議等要用到的報(bào)表，IT工具只是將人為分析的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成代碼層的數(shù)據(jù)模型，再結(jié)合美學(xué)將結(jié)果實(shí)時(shí)直觀的展示。
還有值得一提的點(diǎn)是，除了提供固定的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型之外，還可以讓IT工具（人工智能技術(shù)/大數(shù)據(jù)平臺）針對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，找出工廠內(nèi)還未發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型或者優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型。在實(shí)施某氧化鋁工廠的項(xiàng)目中，通過智能分析技術(shù)，找到某關(guān)鍵設(shè)備的某個(gè)參數(shù)和產(chǎn)量有千絲萬縷的關(guān)系，多次驗(yàn)證后，決定應(yīng)用該數(shù)據(jù)模型，預(yù)計(jì)每年可為工廠節(jié)省了一千八百萬的原料和能耗費(fèi)用。
Part 4 應(yīng)用維度
一線操作工到?jīng)Q策層領(lǐng)導(dǎo)，都是終端用戶，數(shù)據(jù)可視化的用處有監(jiān)控→查詢→統(tǒng)計(jì)→分析→預(yù)測等；其中分析和預(yù)測是最能輔助決策的。
監(jiān)控：對比采集數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)值，將異常點(diǎn)通過直觀的方式提醒用戶，比如設(shè)備的節(jié)拍，設(shè)備加工狀態(tài)，某個(gè)工藝參數(shù)，人員在崗/離崗，產(chǎn)線上物流情況等；這類也常常被稱作 推式報(bào)表（數(shù)據(jù)推動(dòng)工作）。
查詢：目的在于滿足日常工作需要，只要能夠方便的讓業(yè)務(wù)人員獲取到需要的數(shù)據(jù)，比如庫存報(bào)表、質(zhì)量追溯報(bào)表等；這類也常常被稱作 拉式報(bào)表（依靠人員主動(dòng)）。
統(tǒng)計(jì)：按簡單固定的邏輯（按時(shí)間、按地點(diǎn)、按人員等）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，比如車間生產(chǎn)日報(bào)、產(chǎn)量績效報(bào)表等；
分析：分析類報(bào)表更具主動(dòng)性，往往是帶有一定目的去查看和分析，做好分析三步走：確定主題→確定目標(biāo)→確定分析方法，比如確定“不合格品分析”的主題→確定“發(fā)現(xiàn)并解決不合格品原因，減少不合格品數(shù)量”的目標(biāo)→確定“漏斗圖”的分析方法。
預(yù)測：基于數(shù)據(jù)的預(yù)測，核心在于數(shù)據(jù)模型，生活中實(shí)際上有很多應(yīng)用案例了，比如體育賽事、市場物價(jià)等，在制造業(yè)，小編應(yīng)用最多的是在計(jì)劃模塊，比如銷售訂單預(yù)測、工單按期交付預(yù)測等相對簡單的模型。但決策者不可迷信預(yù)測，復(fù)雜決策不可指望它，比如戰(zhàn)略制定、產(chǎn)品研發(fā)等需要?jiǎng)?chuàng)新和絕對靈活的事項(xiàng)。
Part 5 文末結(jié)語
數(shù)據(jù)可視化這家伙，從精益生產(chǎn)到信息化建設(shè)，再到兩化融合、數(shù)字化工廠、中國智能制造2025，就一直貫穿其中，也只能貫穿其中；再加上人們接受信息的來源基本來自聽覺（20%+）和視覺（70%+），而且視覺的豐富性、吸引力和信息傳遞效率都是聽覺無法企及。
總而言之，數(shù)據(jù)可視化可顯著降低資本支出（CAPEX）和運(yùn)營支出（OPEX），提高工廠整體的管理水平，實(shí)現(xiàn)工廠高效運(yùn)營，并在工廠的生命周期內(nèi)為工廠節(jié)省大量的費(fèi)用和資源。
*文內(nèi)圖片來自網(wǎng)絡(luò)
